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1、6.1印制电路板图设计流程6.2元件封装的放置6.3PCB绘图工具6.4PBC浏览管理器6.5手工布局6.6手工布线6.7自动布局第6章印制电路板图的设计6.8自动布线6.9PCB的三维效果显示6.10设计规则检查6.11生成PCB报表6.12PCB图的打印输出本章小结思考与习题6返回主目录6.1印制电路板图设计流程印制电路板图设计的一般步骤如下：1.绘制电路图绘制电路图这是电路板设计的先期工作，主要是完成电路原理图的绘制，包括生成网络表。当所设计的电路图非常简单时，也可以不进行原理图的绘制，而直接进入PCB设计系统。2.规划电路板规划电路板在绘制印制电路板之前，用户要对电路板有一个初步的规划
2、，比如说电路板采用多大的物理尺寸，采用几层电路板（单面板还是双面板），各元件采用何种封装形式及其安装位置等。它是确定电路板设计的框架。3.设置参数设置参数主要是设置元件的布置参数、层参数、布线参数等等。有些参数用其默认值即可，有些参数在Protel99SE使用过以后，即第一次设置后，几乎无需修改。4.装入网络表及元件封装装入网络表及元件封装该步的主要工作就是将已生成的网络表装入，若前面没有生成网络表，则可以用手工的方法放置元件。封装就是元件的外形，对于每个装入的元件必须有相应的外形封装，才能保证电路板布线的顺利进行。5.元件的布局元件的布局布局有自动布局和手工布局两种方式。规划好电路板并装入网
3、络表后，可以让程序自动装入元件，并自动将元件布置在电路板边框内。也可以让用户手工布局，将元件封装放置在电路板的合适位置，才能进行下一步的布线工作。6布线布线布线是完成元件之间的电路连接，它也有自动布线和手工布线两种方式。若在之前装入了网络表，则在该步中就可采用自动布线方式。在布线之前，还要设定好设计规则。7文件保存及输出文件保存及输出完成电路板的布线后，保存完成的PCB图。然后利用各种图形输出设备，如打印机或绘图仪输出电路板的布线图。图6.2浏览元件封装后放置6.2元件封装的放置6.2.1放置元件封装在放置元件封装之前，先要装入所需的元件封装库，否则，无法调用元件。放置元件封装的操作步骤如下：
4、（1）执行“PlaceComponent”命令，或用鼠标单击放置工具栏中的图标，或先按下字母热键P、松开后按下字母热键C。（2）执行命令后，系统会弹出如图6.1所示放置元件封装对话框。可以在该对话框中输入元件Footprint（封装形式）、Designator（元件标号）、Comment（元件注释）等参数。如果不熟悉元件封装的，可以单击该对话框中“Browse（浏览）”按钮，从装入的元件封装库中浏览、选择所需元件，如图6.2所示。选中元件，单击“Place”按钮，可将选择的元件放置到编辑器中。图6.1放置元件封装对话框图6.2浏览元件封装后放置（3）设置完参数后，单击“OK”按钮即可调出元件。
5、此时元件粘着在光标上，只要在编辑区中单击鼠标左键，就可将元件放置即可把元件放置到工作区中。注意：选择的元件封装一定要符合实际焊接元件的需要，形状和焊盘位置尽可能相符，焊盘的尺寸尽可能与实际元件相符，对于针脚式元件焊盘的内孔尺寸一定不能小于实际元件管脚尺寸，否则无法将实际元件焊接到印制电路板上。也可以使用设计管理器“BrowsePCB”标签页调用元件放置。放置方法是：（1）先将“Browse”栏内设为“Libraies”，在库文件列表中选择所需库文件；（2）在“Components”列表中选中要放置的元件，之后将光标指针移至“Place”按钮上单击鼠标左键，如图6.3所示。（3）最后在编辑区中适
6、当位置单击鼠标左键放置。图6.3利用设计管理器放置元件6.2.2设置元件封装属性当在放置元件封装时按Tab键，或者双击在电路板上已经放置的元件封装，或者选中封装，然后单击鼠标右键，从快捷菜单中选取“Properties”命令，均可打开元件封装属性对话框，如图6.4所示。元件封装属性对话框中有3个标签页，分别为“Properties”属性标签页、“Designator”元件标号标签页和“Comment”标注标签页。单击不同的标签即可进入相应的标签页。1“Properties” 属性标签页属性标签页“Properties”属性标签页如图6.4所示 Designator：设置元封装标号内容，即元件封
7、装的序号。Comment：设置元件封装的标注内容。图6.4元件封装属性对话框vFootprint：设置元件封装的封装类型。vLayer：设置元件封装所在的板层。单击右边的下拉按钮将出现下拉菜单，在其中选择一个即可。vRotation：设置元件封装的旋转角度。vX-Location：设置元件封装所在位置的横坐标。vY-Location：设置元件封装所在位置纵坐标。vLockPrims：设置是否锁定元件封装结构。选中此项表示不能将该元件封装的各个部件分开。vLocked：设置是否锁定元件封装的位置。选中此项，则在移动该元件封装时将出现确认对话框，以免无意中的错误移动。vSelection：设置元件
8、封装是否处于选择状态。设置完成单击“OK”按钮即可。2“Designator” 标号标签页标号标签页“Designator” 元件封装标号标签页如图元件封装标号标签页如图6.5所示。所示。Text：设置元件封装标号的文字。Height：设置元件封装标号的文字的高度。Width：设置元件封装标号文字的线宽。vLayer：设置元件标号文字所在的板层，一般在丝印层。vRotation：设置元件封装标号文字的旋转角度。vX-Location：设置元件封装标号文字位置的横坐标。vY-Location：设置元件封装标号文字位置的纵坐标。图6.5元件封装标号标签页vFont：设置元件封装标号文字的字体。单击
9、右边的下拉式按钮将出现下拉式菜单，在其中选择一个即可。vHide：设置元件封装标号是否隐藏。vMirror：设置元件封装标号是否翻转。选中该项表示将此元件标号文字处于镜像状态，即作一个翻转。设置完成单击“OK”按钮即可。3“Comment” 标注标签页标注标签页“Comment”标注标签页如图6.6所示。vText：设置元件封装标注的文字。vHeight：设置元件封装标注的文字的高度。v Width：设置元件封装标注的文字的线宽。图6.6元件封装标注标签页vLayer：设置元件封装标注文字所在的板层。vRotation：设置元件封装标注的文字的旋转角度。vX-Location：设置元件封装标注
10、文字位置的横坐标。vY-Location：设置元件封装标注文字位置的纵坐标。vFont：设置元件封装标注文字的字体。单击右边的下拉式按钮将出现下拉式菜单，在其中选择一个即可。vHide：设置元件封装标注文字是否隐藏。vMirror：设置元件封装标注文字是否翻转。设置完成单击“OK”按钮即可。6.3PCB绘图工具Protel99SE的绘图工具基本包括在放置工具栏（PlacementTools）中，如图6.7所示。工具栏中每一项都与Place菜单下的各项命令对应。图6.7放置工具栏6.3.1绘制导线绘制导线1绘制导线的步骤（1）单击放置工具栏中的图标或选择绘制导线命令“PlaceLine”，光标变
11、成了十字形状。（2）将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定导线的起点。（3）然后将光标移到导线的终点，再单击鼠标，即可绘制出一条导线，如图6.8所示（4）将光标移到新的位置，按照上述步骤，再绘制其他导线。（5）双击鼠标右键，光标变成箭头后，退出该命令状态。图6.8绘制出一条导线2设置导线的属性用鼠标双击已布置的导线，或者在进入绘导线状态时按Tab键，或者选中导线后单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选取“Properties”命令，系统都将弹出导线属性设置对话框，如图6.9所示。对话框中的各个选项说明如下：Width：设置导线宽度；Layer：设置导线所在的层；Net：设置导线所在的网络；Loc
12、ked：设置导线位置是否锁定；Selection：设置导线是否处于选取状态；Start-X：设置导线起点的X轴坐标；Start-Y：设置导线起点的Y轴坐标；图6.9导线属性设置对话框End-X：设置导线终点的X轴坐标；End-Y：设置导线终点的Y轴坐标；Keepout：该复选框选中后，则此导线具有电气边界特性。3删除导线单击要删除的导线，然后按Delete键。也可以执行“EditDelete”命令，光标变为十字状，然后单击要删除的导线即可。6.3.2放置焊盘1.放置焊盘的步骤放置焊盘的步骤（1）单击放置工具栏上的图标，或执行“PlacePad”命令。（2）执行命令后，光标变成了十字形状，而且在
13、光标的中央粘有一焊盘，如图6.10所示。将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，即可放置焊盘。（3）将光标移到新的位置，按照上述步骤再放置其他焊盘，如图6.11所示。单击鼠标右键，光标变成箭头后，退出该命令状态。图6.10执行放置焊盘图6.11放置焊盘命令后光标状态2设置焊盘属性在焊盘没有放下状态按Tab键或在已放下的焊盘上双击鼠标左键，都可以打开焊盘属性设置对话框，如图6.12所示。对话框中包括3个标签页，分别为：“Properties”属性标签页、“PadStack”焊盘形状标签页和“Advanced”高级标签页。（1）“Properties”属性标签页（图6.12所示）UsePadStack
14、：设置采用特殊焊盘，选择此复选框则本标签页中的以下三项将不用设置。X-Size：设置焊盘的X轴尺寸。图6.12焊盘属性设置对话框vY-Size：设置焊盘的Y轴尺寸。vShape：设置焊盘形状。从右侧的下拉列表框可选择焊盘形状，系统提供了三种焊盘形状，即Round（圆形）、Rectangle（正方形）和Octagonal（八角形）。vDesignator：设置焊盘序号。vHoleSize：设置焊盘通孔直径。vLayer：设置焊盘所在层。针脚类元件设为多层，表面粘贴类元件设为顶层或底层。vRotation：设置焊盘旋转角度，对圆形焊盘没有意义。vX-Location：设置焊盘位置的X轴坐标。vY-
15、Location：设置焊盘位置的Y轴坐标。vLocked：设置是否锁定焊盘位置。选中则表示在移动焊盘时将出现确认对话框，以免无意中的错误移动。vSelection：设置是否将此焊盘处于选取状态。vTestpoint：有两个选项，即Top和Bottom，如果选择了这两个复选框，则可以分别设置该焊盘的顶层或底层为测试点。（2）“PadStack”焊盘形状标签页“PadStack”标签页中共有3个区域，分别控制焊盘的顶层（Top）、中间层（Middle）、底层（Bottom）的尺寸形状。如图6.13所示，每个区域的选项都具有相同的三个设置项。X-Size：设置焊盘X轴尺寸。Y-Size：设置焊盘Y轴
16、尺寸。Shape：设置焊盘形状。从右侧的下拉列表框可选择焊盘形状，系统提供了三种焊盘形状，即Round（圆形）、Rectangle（正方形）和Octagonal（八角形）。图6.13焊盘形状标签页（3）“Advanced”高级标签页此标签页共有3个选项，如图6.14所示。Net：设置焊盘所在网络。单击右边的下拉式按钮，将列出现在印制电路板上的所有网络名称，选择即可。Electricaltype：设置焊盘在网络中的电气属性，单击右边的下拉式按钮，将出现三个选项：“Load(中间点)”、“Source（起点）”“Terminator（终点）”。vPlated：设置此焊盘是否将通孔的孔壁电镀，选中为
17、是。vSolderMask：设置焊盘助焊膜的属性，选择Override可设置助焊延伸值，这对于设置SMT（贴片封装）式的焊点非常有用。如果选中Tenting，则助焊膜是一个隆起，此时不能设置助焊延伸值。vPaste Mask：设置焊盘阻焊膜的属性，可以修改Override阻焊延伸值。设置完成以后，单击“OK”按钮即可。图6.14焊盘高级标签页6.3.3放置过孔1放置过孔的步骤（1）单击放置工具栏中的图标，或执行“PlaceVia”命令。（2）执行命令后，光标变成了十字形状，而且在光标的中央粘有一个过孔，如图6.15所示。将其移到所需的位置，单击鼠标，即可放置过孔。（3）将光标移到新的位置，按照
18、上述步骤即可放置多个过孔。（4）单击鼠标右键，光标变成箭头后，退出该命令状态。2设置过孔属性设置过孔属性在过孔没有放下状态按动Tab键盘，或在已放下的过孔上双击鼠标左键，都可以设置过孔的属性。过孔的属性对话框如图6.16所示。图6.15执行放置过孔命令后光标状态图6.16设置过孔属性对话框过孔的属性对话框各项介绍如下：Diameter：设置过孔直径。vLayer：设置过孔从哪个信号板层开始放置。vEndLayer：设置过孔放置到哪个信号板层终止。过孔如果从顶层到底层，则为穿透式过孔；从顶层（或底层）到中层信号层则为盲孔；从中间某层到中间其他层则为隐藏式过孔。vX-Location：设置过孔位置
19、的横坐标。vY-Location：设置过孔位置的纵坐标。vNet：设置此过孔所在地的网络。单击右边的下拉式按钮，将列出现在印制电路板上的所有网络名称，选择即可。vLocked：设置是否锁定焊盘位置。选中则表示锁定过孔的位置，在移动过孔时将出现确认对话框，以免无意中的错误移动。vSelection：设置是否将此过孔处于选取状态。vTestpoint：设置过孔的测试点在顶层或是底层。vSolderMask：设置过孔的助焊膜属性，可以选择Override设置助焊延伸值。如果选中Tenting，则助焊膜是一个隆起，此时不能设置助焊延伸值。设置完成以后，单击“OK”按钮即可。6.3.4放置字符串1放置字
20、符串的步骤（1）单击放置工具栏上的图标。（2）光标将变成十字形状，而且在光标上粘有一个缺省的字符串，如图6.17所示。将鼠标移动到合适的位置，然后单击鼠标左键即可放置字符串。（3）将光标移到新的位置，重复操作，即可在编辑区内放置多个字符串。（4）单击鼠标右键，光标变成箭头后，退出该命令状态。图6.17光标上粘有一个字符串2设置字符串属性设置字符串属性缺省字符串放置后，必须在属性对话框中输入其文字内容。在字符串没有放下状态按动键盘的Tab键，或在已放下的字符串双击鼠标左键，都可设置字符串的属性。字符串的属性对话框如图6.18所示。字符串一般不具有任何电气特性，只作为说明之用，所以经常放置在丝印层
21、。如果放置到信号层，不要让其与导线相连，以防短路。图6.18设置字符串属性对话框3旋转字符串旋转字符串旋转字符串的方法：（1）光标移到字符串文字上单击鼠标左键，文字的右下角会出现一个小的圆圈。（2）光标移至字符串文字的小圆圈上单击鼠标左键，光标会变成十字形状。移动鼠标，文字会随之转动，如图6.19所示。（3）在合适的位置，单击鼠标左键，完成文字的旋转。图6.19旋转字符串6.3.5位置坐标1放置位置坐标的步骤放置位置坐标的步骤（1）单击放置工具栏上的图标，启动放置坐标命令。（2）执行命令后，光标将变成十字形状，并带着当前位置的坐标出现在编辑区，如图6.20所示，随着光标的移动，坐标值也相应的改
22、变（3）单击鼠标左键，把坐标放到相应的位置。（4）用同样的方法放置其他坐标。图6.20光标上当前位置的坐标2设置坐标属性在坐标没有放下状态按动键盘的Tab键，或在已放下的坐标上双击鼠标左键，都可设置坐标的属性。坐标的属性对话框如图6.21所示。在对话框中，可以对坐标大小（Size）、文字的线宽度（LineWidth）、单位的显示方式（UnitStyle）、文字的高度（Height）、文字的宽度（Width）、文字的字体(Font)、文字所在的板层(Layer)、坐标文字的坐标值（X-Location,Y-Location）、锁定坐标位置（Locked）、选择状态（Selection）等进行选择
23、或设置。光标当前所在位置的坐标放置在编辑区内是作参考用的，不具有任何电气特性，所以一般放置在丝印层。图6.21位置坐标属性对话框6.3.6放置尺寸标注1放置尺寸标注的步骤（1）用鼠标左键单击放置工具栏中的图标，光标成为如图6.22所示的状态。（2）移动光标到尺寸的起点，单击鼠标，便可确定标注尺寸的起始位置。（3）移动光标，中间显示的尺寸随着光标的移动而不断地发生变化，到合适的位置单击鼠标即可完成尺寸标注，如图6.23所示。（4）将光标移到新的位置，按照上述步骤，再放置其他标注。（5）单击鼠标右键，光标变成箭头后，退出该命令状态。图6.22执行放置尺寸标注命令后光标形状图6.23完成的标注尺寸2
24、设置尺寸标注属性在尺寸标注没有放下状态按动键盘的Tab键，或在已放下尺寸标注上双击鼠标左键，都可设置尺寸标注的属性。尺寸标注的属性对话框如图6.24所示。在该对话框中可以对尺寸标注的高度（Height）、文字的宽度（Width）、单位的显示方式（UnitStyle）、标注文字的宽度（Width）、文字字体(Font)、所在的板层(Layer)、起点坐标、终点坐标、锁定（Locked）和选择状态（Selected）等进行设置。图6.24尺寸标注属性对话框6.3.7设置相对原点在印制电路板设计系统中有两个原点：一个是系统原点，是绝对原点，位于设计窗口的左下角；第二个是相对原点，是在设计时为了方便定
25、位而自行设置的坐标原点。在没有定义相对原点时，相对原点和绝对原点重合。设置相对原点具体步骤如下：1）单击工具栏中的图标，或者执行“EditOriginSet”命令。2）执行命令后，光标变成了十字形状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，即可放置相对原点。若想恢复原来的坐标系，执行“EditOriginReset”命令即可。6.3.8放置房间定义1.放置房间定义的步骤放置房间定义的步骤（1）单击放置工具条上的图标，或执行“PlaceRoom”命令，光标变成十字形状。（2）在合适的位置单击鼠标左键确定房间定义起点，而后移动鼠标到合适位置，此时出现一个带控制点的矩形，可以根据需要确定其大小。（3）再
26、次单击鼠标左键，即可放置一个房间定义，如图6.25所示。（4）单击鼠标右键，取消放置状态。图6.25放置房间定义2设置房间定义规则设置房间定义规则将光标移到该房间定义上双击鼠标左键，调出图6.26所示对话框。在此对话框的左边可以按照元件名称、封装形式或按类设置该区域有效范围；右边可以设置房间定义的规则名（RuleName）、通过坐标值（x1/y1/x2/y2）设置该区域大小、选择房间定义的位置是顶层（TopLayer）还是底层（BottomLayer）以及设置有效范围内的元件是在区域内或是区域外（选择KeepObjectInside或KeepObjectOutside）。设置完成单击“OK”按
27、钮即可。图6.26设置房间定义规则6.3.9绘制圆弧或圆Protel99SE提供了三种绘制圆弧的方法（中心法、边缘法和角度旋转法）和一种绘制整圆的方法。1边缘法Arc(Edge)边缘法是用来绘制90圆弧的，它通过圆弧上的两点即起点与终点来确定圆弧的大小。其绘制过程如下：（1）用鼠标左键单击放置工具栏中的图标，或执行“PlaceArc(Edge)”命令。（2）执行该命令后，光标变成了十字形状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定圆弧的起点。（3）然后再移动光标到适当位置单击鼠标左键，确定圆弧的终点。（4）单击鼠标确认，即得到一个圆弧。图6.27所示为使用边缘法绘制的圆弧。图6.27边缘法绘制
28、圆弧2中心法Arc(Center)中心法绘制圆弧就是通过确定圆弧中心、圆弧的起点和终点来确定一个圆弧。它可以绘制任意半径和弧度的圆弧。绘制过程如下：（1）用鼠标单击放置工具栏中的图标，或执行“PlaceArc(Center)”命令。（2）执行该命令后，光标变成了十字形状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定圆弧的中心。（3）将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定圆弧的起点。（4）然后再移动光标到适当位置单击鼠标，确定圆弧的终点。（5）单击鼠标左键确认，即得到一个圆弧。图6.28所示为使用中心法绘制的圆弧。图6.28中心法绘制圆弧4绘制整圆（FullCircle）（1）用鼠标单击放置工具栏
29、中的图标，或执行“PlaceFullCircle”命令。（2）执行该命令后，光标变成了十字形状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定圆的圆心。然后再单击鼠标，确定圆的大小。（3）单击鼠标左键确认，即得到一个圆，如图6.29所示。5编辑圆弧如果对绘制的圆弧不满意，可以将光标移动到该圆弧上，双击鼠标左键；或右击鼠标，从快捷菜单中选取“Properties”命令，调出圆弧属性对话框，如图6.30所示。图6.29绘制的圆图6.30圆弧属性对话框在该对话框中，可以对下列参数进行设置： Width：设置圆弧的宽度Layer：设置圆弧所放置的层位置。Net：设置圆弧的网络层。X-Center和Y-Cen
30、ter：设置圆弧的圆心位置。Radius：设置圆弧的半径。StartAngle：设置圆弧的起始角。EndAngle：设置圆弧的终止角。Locked：设置是否锁定圆弧。Selection：设置选择状态。设置完成，单击“OK”按钮即可。6.3.10放置矩形填充填充一般用于制作PCB插件的接触表面，或者用于增强系统的抗干扰性而设置的大面积电源或地。填充如果用于制作接触表面，则放置填充的部分在实际的电路板上是一个裸露的覆铜区，表面没有绝缘漆。如果是作为大面积的电源及地，或者仅为器件、导线间抗干扰而用，则表面会涂上绝缘漆。填充通常放置在PCB的顶层、底层或内部的电源/接地层上，放置填充的方式有两种：矩形
31、填充（Fill）和多边形填充（PolygonPlane）。1放置矩形填充的步骤（1）用鼠标单击放置工具栏上的图标，或执行“PlaceKeepoutFill”命令，此时光标变成十字形状。（2）移动光标，依次确定矩形区域对角线的两个顶点即可完成对该区域的填充如图6.31所示。（3）单击鼠示右键或按Esc键即可退出命令状态。图6.31放置矩形填充2改变矩形填充具体的方法如下：在矩形填充上单击鼠标左键，矩形填充的中心会出现一个小十字形状，其一边有个小圆圈，周边出现8个控制点，如图6.31所示。移动：在矩形填充的任何位置单击鼠标左键，光标都将自动移到矩形填充中心的小十字上，此时的光标会变成十字形状，而且
32、矩形填充会粘在光标上随之移动，在合适的位置，单击鼠标左键，放下矩形填充。旋转：在矩形填充的小圆圈上单击左键，光标会变成十字形状。移动鼠标，矩形金属填充会随之转动，在合适的位置，单击鼠标左键，完成矩形填充的旋转。v修改大小：单击矩形填充四周出现的某个控制点，可以改变控制点所在边的位置，如果控制点在角上，则可同时改变两条边的位置。在合适的位置单击鼠标左键可修改矩形填充的大小。3设置矩形填充属性在矩形填充没有放下时按动Tab键，或者用鼠标双击放下后的矩形填充，都可以设置矩形填充的属性。矩形填充属性对话框如图6.32所示。在对话框中可以对矩形填充所处的板层(Layer)、连接的网络（Net）、旋转角度
33、（Rotation）、两个角的坐标等参数进行设置。设置完毕后单击“OK”按钮即可。图6.32矩形填充的属性对话框6.3.11放置多边形填充多边形填充，也称放置敷铜。就是为了提高电路板的抗干扰能力，将电路板中空白的地方铺满铜膜。1.放置多边形填充的步骤放置多边形填充的步骤（1）单击放置工具栏上的图标，或执行菜单命令“PlacePolygonPlane”，将出现如图6.33所示的设置多边形填充属性对话框。（2）设置完对话框后，光标变成了十字形状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键确定多边形的起点。（3）然后移动光标到其他位置，单击鼠标左键，依次确定多边形的其他顶点。图6.33多边形填充属性对话框（
34、4）在多边形终点处单击鼠标右键，程序会自动将起点和终点连接起来形成一个封闭的多边形区域，同时在该区域内完成金属填充，如图6.34所示。图6.34多边形填充2.矩形填充和多边形填充的区别（1）矩形填充填充的是整个区域，没有任何遗留的空隙。多边形填充则是用铜膜线来填充区域，线与线之间是有空隙的。当然，如果将多边形填充的线宽（TrackWidth）的值设置为大于或等于格点尺寸（GridSize）的值，也可以获得到矩形填充相同的外观效果。（2）矩形填充会覆盖该区域内的所有导线、焊盘和过孔，使他们具有电气连接关系，而多边形填充则会绕开区域内的所有导线、焊盘、过孔等具有电气意义的图件，不改变他们原有的电气
35、连接关系。6.3.12放置切分多边形切分多边形与多边形类似，不过它是用来切分内部电源层（InternalPlane）或接地层的。具体的方法如下。（1）用鼠标单击工具栏中的图标，或执行“Place|SplitPlane”命令。（2）执行此命令后，系统将会弹出如图6.35所示的设置切分多边形属性对话框。（3）设置完对话框后，光标变成了十字形状，将光标移到所需的位置，单击鼠标确定多边形的起点，然后再移动光标到适当位置单击鼠标，确定多边形的中间点。（4）在终点处右击鼠标，程序会自动将终点和起点连接在一起，形成一个封闭切分多边形平面，如图6.36所示。注意：要设置切分多边形填充，必须已经设置了内部电源或
36、接地层，否则该命令不起作用。图6.35切分多边形属性对话框图6.23切分多边形属性对话框图6.36切分多边形填充6.3.13补泪滴设置（补泪滴设置（Teardrops）泪滴是指导线与焊盘或过孔的连接处逐步加大形成泪滴状，使其连接更为牢固，防止在钻孔时候的应力集中而使接触处断裂。放置泪滴的方法如下：（1）执行“Tools“TeardropOptions”菜单命令，调出放置泪滴对话框，如图6.37所示。（2）在对话框中左边区域中指定选项，在右边“Action”作用区域中选中“Add”，在“TeardropsStyle”泪滴类型区域中选中任一项。（3）单击“OK”按钮，程序立即对所有焊盘和过孔添加上
37、泪滴。若取消泪滴，调出图6.37对话框，在右边“Action”作用区域中选中“Remove（删除）”按钮，然后单击“OK”按钮即可。图6.37放置泪滴对话框6.3.14放置屏蔽导线放置屏蔽导线为了防止相互干扰，而将某些导线用接地线包住，称为屏蔽导线（或包地）。放置屏蔽导线的方法是：（1）执行“EditSelect”命令，再选取“Net（网络）”命令或“ConnectedCopper（连接导线）”命令，将光标指向所要屏蔽的网络或连接导线上，单击鼠标左键选取。（2）单击鼠标右键结束选取状态。然后执行“ToolsOutlineSelectedObjects（屏蔽导线）”命令，该网络或连接导线周围就放
38、置了屏蔽导线。最后取消选取状态，恢复原来导线，屏蔽导线的外形如图6.38所示。当取消屏蔽时，执行“EditSelectConnectedCopper”命令，将光标移至屏蔽导线上单击鼠标左键选中屏蔽导线，然后单击鼠标右键，最后按动Crtl+Delete组合键即可删除。图6.38屏蔽导线的外形64PBC浏览管理器6.4.1PCB浏览管理器概述1启动PCB浏览管理器单击“BrowsePCB”标签，即可进入PCB浏览管理器，如图6.39所示。2PCB浏览管理器的组成浏览管理器的组成PCB浏览管理器是由三个列表框、一个预览窗口和一个当前板层框组成，如图6.39所示，分别介绍如下：对象类型列表框对象列表框
39、对象成员列表框预览窗口设置当前板层框图6.39PCB浏览管理器（1）对象类型列表框：为下拉式列表框，用户可以在其中选择浏览对象的类型。可浏览的对象类型有：Net（网络）、Components（元件）、Libraries（元件封装库）、NetClasses（网络类）、ComponentClasses（元件类）、Violations（违规元件）及Rules（规则）。（2）对象列表框：在对象类型列表框中选择浏览的对象类型后，对象列表框列出所选类型的所有对象。（3）对象成员列表框：该列表框列出了被选中对象的组成成员。如果选中某一元件，则在该列表框中列出了这一元件的所有焊盘名称；如果选中某一网络，则列出
40、组成这一网络的各个节点。（4）预览窗口：预览所选中的PCB对象。（5）设置当前板层框：该框可以设置当前板层，同时可以看出当前板层的颜色。6.4.2PCB浏览管理器的使用使用PCB浏览管理器时，首先要在对象类型列表框中选择管理对象的类型，然后进行对象的浏览与管理。单击列表框右边的下拉式按钮，打开如图6.40所示的下拉式列表，在这个列表中，可选择要管理的对象类型。图6.40对象类型列表框1网络对象的管理（1）设置网络属性具体步骤如下：1）对象类型列表框中，选择“Nets”类型选项。2）在对象列表框中，选择需要编辑的网络，再单击该栏下的“Edit”按钮，或直接双击要编辑的网络名称，就会弹出如图6.4
41、1所示对话框。3）在该对话框中，可以修改网络名（NetName）以及颜色（Color），若选中“Hide”复选框，则可以隐藏该网络。4）设置完毕后，单击“OK”按钮即可。图6.41网络属性对话框（2）亮显所选取的网络亮显网络方法是：在对象列表框中，先选择某个网络对象，然后用鼠标左键单击该栏下的“Zoom”按钮，工作区中就会尽可能大的显示所选取的网络，并且高亮（黄色）显示该网络，如图6.42所示。图6.42亮显所选取的网络（3）快速定位焊盘）快速定位焊盘先选择某个节点焊盘，然后用鼠标左键单击对象成员列表框中的“Jump”按钮，工作区中就会尽可能大的显示该焊盘，并且高亮显示，这样就可以快速找到某一
42、焊盘的目的。（4）预览所选网络）预览所选网络在对象列表框中，选择某个网络，则预览窗口中将显示被选择的网络。它可以反映出该网络的形状及在电路板中的大致位置，如图6.43所示。图6.43预览窗口2元件对象的管理（1）修改元件属性具体步骤如下：1）在对象类型列表框中，选取“Components”选项，则在对象列表框中，显示电路板图中的所有元件名称，如图6.44所示。2）在对象列表框中，选择要编辑的元件，单击“Edit”按钮，或者直接双击要编辑的元件名称，进入如图6.45所示元件属性对话框。3）在该对话框中，可以设置元件的属性。4）设置完成后，单击“OK”按钮即可。图6.44浏览元件图6.45元件属性
43、对话框3网络类对象的管理网络类是电路板图中某些网络的集合。利用PCB浏览管理器可以对网络类中的网络改名、增加及删除。在对象类型列表框中，选择“NetClasses”选项，则当前电路板图中的所有网络类都显示在对象列表框中，如图6.46所示。其中“AllNets”网络类是Protel99SE自动为每个PCB图创建的，是不能编辑的。而其他的网络类都是自定义的，可以进行编辑修改。（1）创建网络类具体步骤如下：1）执行菜单命令“DesignClasses”，进入如图6.47所示类管理对话框。在该对话框中显示前电路板图中所有的网络类。图6.46浏览网络类图6.47类管理对话框图6.48编辑网络类对话框2）
44、用鼠标左键单击对话框中的“Add”按钮，便进入如图6.48所示编辑网络类对话框。在其中的“Name”框中，输入新建网络类的名称。在“Non-Members”列表框中，选择当前电路板图中的一些网络。3）单击该对话框中的“”按钮，就可以将所选择的网络添加到新建的网络类，并在“Members”列表框中显示出来。如果在前面没有选择网络，则可以单击“”按钮，将所有的网络添加到新建网络类中。若想把某些网络从当前的网络类中移去，则在“Members”列表框中选择它们，然后单击该对话框中的“”或“”按钮，就可以将所选择的元件添加到新建的元件类，并在“Members”列表框中显示出来。如果在前面没有选择元件，则
45、可以单击“”按钮，将所有的元件添加到新建元件类中；若想把某些元件从当前的元件类中移去，则在“Members”列表框中选择它们，然后单击该对话框中的“”或“”按钮。最后对话框中的元件都匹配成功，如图6.119所示。图6.117更新设计对话框图6.118元件匹配情况设置对话框图6.119匹配元件后对话框（3）单击“Apply”按钮，系统将会弹出如图6.120所示确认提示框，可以确定是否应用这些修改到原理图上。（4）单击“Yes”按钮确认以后，系统将对原理图进行相应的更新。图6.120确认提示框在原理图环境下实现元件标号相应更新，具体操作步骤如下：1）先将生成的“*.WAS”文件导出保存为一个独立的
46、文件。导出方法：在设计管理器中，将光标放置于“*.WAS”文件图标处，然后单击鼠标右键，从弹出的快捷菜单中选择“Export”命令，将该文件导出。2）打开对应原理图文件，并切换到原理图管理器环境。3）执行“ToolsBackAnnotate”菜单命令，系统将弹出如图6.121所示对话框。在该对话框中选择前面生成的“*.WAS”文件，然后单击“OK”按钮，即可更新原来的原理图中的标注，同时系统给出一个更新后的报告文件。图6.121选择更新文件6.8.4增加引线端在印制电路板图中，如果没有电源和地的输入端，就无法外接电源；如果没有输出连接点，就无法输出。对于上面获得的PCB图来说，还需要增加引线端
47、，才能算得上完整的印制电路图。下面介绍以金手指的形式增加引线端的操作步骤：（1）首先执行“PlacePad”命令，在印制电路板上添加五个焊盘，如图6.122所示，分别为正电源、接地和三个输出连接点。焊盘参数设置为如图6.123所示。焊盘具体形状和尺寸要依据实际插接槽的需要而定。图6.122放置引线端焊盘图6.123焊盘属性对话框（2）在图6.123所示的对话框中单击“Advanced”标签，调出“Advanced”选项卡的内容，如图6.124所示。并在“Net”栏中将5个焊盘所属的网络设置自上往下分别设置为“+9V”、“GND”、“、“X3”“X6和“X7”（根据原理图或网络表设置），在“El
48、ectricalType”栏中对于输入端设置为“Source”，输出端设置为“Terminator”。图6.124焊盘的“Advanced”选项设置完成后，将会出现连接线将5个焊盘分别和同属一个网络的其他焊盘连接起来，如图6.125所示。图6.125设置完成后的情况（3）使用自动布线或者手工布局将5个焊盘和相关的焊盘或走线连接起来，如图6.126所示。如果使用自动布线功能，则应该使用“Connection”布线方式，其他方式会影响到其他的走线，布线后最好将接入电源线加粗。图6.126连接焊盘后的情况6.8.5保护预布线在设计布线过程中，有时需要事先布置一些导线，以满足一些特殊要求，然后再利用系
49、统的自动布线功能。因此，这时就需要对已布置的导线进行保护，以免受到自动布线的影响，即要“锁定（Locked）”预布的网络走线。要使预布的网络走线具有“锁定”属性，操作步骤如下：（1）执行“EditSelectNet”命令；（2）移动光标需要保护的网络，单击鼠标左键，选中该网络，使该网络的走线处于加亮状态。然后双击其中一条走线，调出走线属性对话框。（3）利用整体编辑方法，将选取部分设为“锁定（Locked）”属性。处于锁定状态的预布网络走线，在进行自动布线时不会受到影响。69 PCB的三维效果显示PCB的三维效果显示可以通过执行“ViewBoardin3D”命令或单击主工具栏中的3D显示来实现。
50、图6.127所示即为本章实例制作的PCB三维效果。图6.127PCB三维效果图6.10设计规则检查利用设计规则进行检查有两种方式，实时检查（On-LineDRC）和分批检查（BatchDRC）。1实时检查（On-LineDRC）实时检查是在放置或移动图件的同时，系统自动利用规则进行检查，一量发现违规（Violation），就会被标记出来（显示为高亮度），同时如果PCB浏览管理器设为违规浏览模式，其中会显示违规的名称和具体内容。实时检查只检查设置项目的规则，检查的项目可以调整，这种调整是通过执行“ToolsDesignRulecheck”命令进行的，在“DesignRulecheck”对话框的“
51、On-Line”选项卡中完成。如图6.128所示。图6.128“On-Line”选项卡2分批检查（BatchDRC）分批检查的运行是用户控制的，其结果是产生一个报告文件。单击定义设计规则对话框中“RunDRC”按钮，或执行“ToolsDesignRulecheck”命令，都会弹出如图6.129所示的对话框。设置分批检查项目是在该对话框的“Report”选项卡上进行的。3处理违规当执行一次分批检查后，如果发现设计规则检查报告中有大量的错误，就需要设法减少一次分批检查中出现的违规个数，有以下两种方法。（1）在“DesignRuleChecking”对话框的“Report”选项卡中，减少“Stopw
52、henviolationfound”栏的值，例如10个，这样报告文件中将最多出现10个违规说明。这就可以先解决这10个违规，然后再检查再修改，直到所有的违规被排除。（2）在“DesignRuleChecking”对话框中，一次只选取一项进行检查，这样检查报告中只出现一种类型违规的说明，于是就可以很迅速的排除所有的违规错误。图6.129“Report”选项卡6.11生成PCB报表在PCB图设计完成之后，可以生成各种类型的PCB报表，并分别形成文档。生成各种报表的命令都在“Reports”菜单中，如图6.130所示。图6.130“Reports”菜单6.11.1生成引脚的报表引脚报表能够提供电路板
53、上选取的引脚信息，用户可以选取若干个引脚，通过报表功能生成这些引脚的相关信息，这些信息会生成一个“*.DMP”报表文件，可以方便地检验网络上的连线。下面以闪光控制器的PCB为例说明如何生成引脚报表。（1）在生成引脚报表时，首先在电路板上选取需要生成报表的引脚，然后执行“ReportsSelectedPins”菜单命令。（2）执行此命令后系统会弹出如图6.131所示选取引脚对话框。（3）在该对话框中列出了选取引脚的信息，如果单击OK按钮，系统会切换到文件编辑器中，并生成引脚报表文件“*.DMP”，如图6.132所示。图6.131选取引脚对话框这个引脚报表文件“*.DMP”是在专题数据库里，还不是
54、独立的文件。如果要把它提取出来，可在专题数据库管理器里，先选取该文件，然后单击鼠标右键，打开快捷菜单，选择“Export（导出）”命令，在导出文件对话框中，单击“保存”按钮。这样就可产生一个独立的引脚报表文件。图6.132引脚报表文件6.11.2生成电路板信息报表如果要了解电路板的详细信息，例如电路板图的大小、元件个数、电路板上的焊点、网络的情况等信息，就可以通过建立电路板信息报告取得这些信息。下面讲述如何生成电路板的有关信息报表。（1）执行“ReportsBoardInformation”菜单命令；（2）执行此命令后，系统会弹出如图6.133所示电路板信息对话框；在该对话框中，包括如下3个选
55、项卡：General选项卡：说明了该电路板图的大小，电路板图中各种图件的数量，钻孔数目以及有无违反设计规则等等，如图6.133所示。图6.133电路板信息对话框vComponents选项卡：显示了电路板图中有关元件的信息，其中“Total”栏说明电路板图中元件的个数，“Top”和“Bottom”分别说明电路板顶层和低层元件的个数。下方的方框中列出了电路板中所有的元件，如图6.134所示。vNets选项卡：用于显示当前电路板中的网络信息。其中的“Load”栏说明了网络的总数，如图6.135所示。v如果要查看电路板电源层的信息，可以单击“Nets”选项卡中的“Pwr/Gnd”按钮，系统会弹出电路板
56、电源层信息对话框，如图6.136所示。在电源层信息对话框可以列出各个内部电源层的信息。图6.134Components选项卡图6.135Nets选项卡图6.136查看电路板电源层的信息对话框（3）系统接着将弹出选择报表项目对话框，如图6.137所示。在该对话框中，可以单击“AllOn”按钮选择所有项目；或者单击“AllOff”按钮不选择任何项目；或者选中“Selectedobjectsonly”复选框，只产生所选中对象的电路板信息报表。（4）单击任何一个对话框中的“Report”按钮，系统会产生一个以“*REP”为扩展名的报告文件，同时打开报告文件窗口，如图6.138所示。图6.137选择报表
57、项目对话框图6.138电路板信息报表6.11.3生成元件报表元件报表功能可以用来整理一个电路或一个项目中的元件，形成一个元件列表，以供用户查询，生成元件报表的操作过程如下：（1）执行“ReportsBillofMaterials”命令；（2）执行该命令后，系统将弹出如图6.139所示的元件报表向导，该对话框说明向导的用途。（3）单击“Next”按钮，进入设置元件报表类型对话框，如图6.140所示。在该对话框中，有两种格式类型：“List”（列表）和“Group”（组）。图6.139元件报表向导图6.140元件报表类型对话框（4）设置完成后，单击“Next”按钮，进入如图6.141所示的对话框，
58、在这个对话框设置报表中排序的依据，在“Selectthesorting”栏进行选择，可选的项目有：“Comment”和“Footprint”，并在下方的复选框中设定报表中要列出的项目。（5）单击“Next”按钮，进入完成对话框，该对话框显示报表设置完毕，单击“Finish”按钮后，就会生成一个以“*.BOM”为扩展名的元件报表，如图6.142所示。在这个报告文件中记录了电路板上采用的各种元件封装名称和数量，对应每种元件封装还列出了采用该封装的元件名称。图6.141设置报表中排序的依据图6.142元件报表6.11.4生成设计层次报表Protel99SE可生成有关PCB文件层次的报表，该报表指出了
59、文件系统的构成。具体操作过程如下：（1）首先执行菜单命令“ReportDesignHierarchy”；（2）执行命令后，生成当前电路板的设计层次报表，同时显示设计文件报表窗口，如图6.143所示。该文件以“*.Rep”为后缀名。图6.143设计层次报表6.11.5生成网络状态报表要生成网络状态报表，执行菜单命令“ReportsNetlistStatus”，网络状态报表包含了当前电路板图的有关网络的详细信息，便于浏览或记录电路板中网络的状态。6.11.6生成NC钻孔报表钻孔文件用于提供制作电路板时所需的钻孔资料，该资料列出了电路板中所有焊盘和过孔的属性，在制作电路板时，将钻孔文件输入钻孔机，钻
60、孔机就会根据钻孔文件上的信息在电路板上不同位置打出不同大小的孔。执行菜单命令“ReportNCDrill”，即可生成一个当前电路板的钻孔文件。并显示钻孔报告的窗口。6.11.7生成插置文件插置文件是一种属于CAM的程序数据文件，用以驱动插件机，实现自动插件。插置文件中记录了当前电路板图中所有元件的名称（Designator）、元件封装（Pattern）、位置坐标（MidX、MidY）、旋转角度（Rotation）等信息。执行“ReportPickandPlace”菜单命令，就可生成当前电路板图的扩展名为“*.PIK”插置文件，并显示插置文件窗口。6.11.7测量两点的距离精确测量电路板图中某两
61、点的距离，可以用以下方法：（1）执行菜单命令“ReportsMeasureDistance”；（2）执行该命令后，鼠标指针变为十字形，单击需要测量间距的第一个点；（3）再移动鼠标，单击要测量间距的第二个点，屏幕上会显示如图6.144所示的对话框。图6.144测量两点的距离其中：“DistanceMeasured”：所选两点的间距；“XDistance”：两点的X轴方向间距；“YDistance”：两点的Y轴方向间距。由于电气栅格点的存在，鼠标指针不能移到两个栅格点之间的位置，这时需要更改栅格点间距，按G键，弹出栅格间距菜单，从中选取合适的栅格间距。（4）单击对话框中的“确定”按钮，关闭该对话框
62、。6.11.8测量两个图件的间距执行菜单命令“ReportsMeasurePrimitives”，可以测量两个图件之间的间距，这个间距是指两个图件之间的最小间距。执行该命令后，鼠标指针变为十字形，单击需要测量间距的第一个图件，再移动鼠标，单击要测量间距的第二个图件，屏幕上会显示如图6.145所示的对话框。最后，单击对话框中的“OK”按钮，关闭该对话框。图6.145测量两个图件间距对话框6.12PCB图的打印输出使用打印机打印输出电路板，首先要对打印机进行设置，包括打印机的类型设置、纸张大小的设定、电路图纸的设定等内容，然后再进行打印输出。1打印机设置打印机设置的操作过程如下：（1）首先执行“F
63、ilePrinterPreview”菜单命令。（2）执行此命令后，系统将会生成如图6.146所示的Preview闪光控制器文件。（3）进入Preview闪光控制器.PPC文件，然后选择“FileSetupPrinter”命令，系统将弹出如图6.147所示对话框，此时可以设置打印机的类型。图6.146Preview闪光控制器文件图6.147打印机设置对话框其中有如下设置：Printer：该选项可选择打印机名。PCBFilename：该编辑框显示了所要打印的文件名。Orientation：该选项可选择打印方向，其中有Portrait（纵向）和Landscape（横向）。PrintWhat：该下拉列
64、表中可选择打印的对象，其中有StandardPrint（标准形式）、WholeBoardonPage（整块板打印在一页上）和PCBScreenRegion（PCB区域）。（4）设置完成后，单击“OK”按钮，完成打印设置操作。2打印输出设置了打印机后，执行“FilePrint”子菜单中的相关命令进行打印，打印PCB图形命令有：v“FilePrintAll”：打印所有图形。v“FilePrintJob”：打印操作对象。v“FilePrintPage”：打印给定的页面，执行该命令后，系统将弹出如图6.148所示页码输入对话框，用户可以输入需要打印的页码。v“FilePrintCurrent”：打印当
65、前页。图6.148页码输入对话框本章小结1印制电路板图设计流程绘制电路图规划电路板设置参数装入网络表及元件封装元件的布局布线文件保存及输出2元件封装的放置（1）放置元件封装（2）设置元件封装属性3PCB绘图工具Protel 99 SE的 绘 图 工 具 基 本 包 括 在 放 置 工 具 栏（PlacementTools）中，可以绘制导线、放置焊盘、过孔、字符串、位置坐标、尺寸标注、设置相对原点、放置房间定义、绘制圆弧或圆、放置切分多边形等等。4PBC浏览管理器单击“BrowsePCB”标签，即可进入PCB浏览管理器。PCB浏览管理器是由三个列表框、一个预览窗口和一个当前板层框组成。使用PCB
66、浏览管理器时，首先要在对象类型列表框中选择管理对象的类型，然后进行对象的浏览与管理。5手工布局手工布局实际上就是对元件进行排列、移动、旋转、复制和删除等操作。它适合由分立元件组成的小规模、低密度的PCB图的设计。6手工布线手工布线前要设置在线设计规则检查，通过主菜单上的“PlaceLine”命令或单击放置工具栏中的放置导线图标来启动布线命令。也可以通过右键菜单中的“InteractiveRouting”命令。在布线过程中可以切换导线模式、切换导线方向、设置光标移动最小间隔。7自动布局自动布局前需要装入网络表，为了使自动布局的结果更符合要求，可以在自动布局之前设置自动布局设计规则。系统提供了两种
67、自动布局方式：“ClusterPlacer（成组布局方式）”和“StatisticalPlacer（统计布局方式）”。自动布局后一般需要进行手工调整布局。8自动布线自动布线前按照某些要求预置布线设计规则，设置完布线规则后，程序将依据这些规则进行自动布线。9设计规则检查利用设计规则进行检查有两种方式，实时检查（On-LineDRC）和分批检查（BatchDRC）。实时检查是在放置或移动图件的同时，系统自动利用规则进行检查。分批检查的运行是用户控制的，其结果是产生一个报告文件。10生成PCB报表在PCB图设计完成之后，可以生成各种类型的PCB报表，并分别形成文档。生成各种报表的命令都在“Repor
68、ts”菜单中。11PCB图的打印输出首先要对打印机进行设置，包括打印机的类型设置、纸张大小的设定、电路图纸的设定等内容，然后再进行打印输出。思考与练习66.1PCB图的设计流程是怎样的？6.2试说明放置工具栏中各个按钮的作用分别是什么，它们各自对应的菜单命令又是什么？简述其操作步骤。6.3补泪滴在设计PCB时有什么作用？6.4如何放置、移动、删除一个元件？如何旋转一个元件？6.5复制、剪切、粘帖如何操作？可否用于点取的实体？6.6布线的特殊粘贴有几种方式？如何操作？6.7如何装入网络表文件？6.8自动布局要作哪些准备工作？6.9自动布线要作哪些准备工作？6.10怎样按照下面的要求设置自动布局、自动布线设计规则：元件间最小间距为15mil；只在顶层放置元件；导线间最小安全距离为20mil；在顶层水平布线、底层垂直布线，其他信号层不用；接地线最先布置；布线宽度在1040mil之间。6.11请说明执行自动布局、自动布线的命令有哪些？各有什么作用？如何操作？6.12元件报表有何作用？如何生成元件报表文件？
