印制电路板设计基础

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1、第第4章章 印制电路板设计基础印制电路板设计基础 4.1 4.1 印制电路板概述印制电路板概述4.2 4.2 印制电路板布局和布线原则印制电路板布局和布线原则4.3 Protel99SE4.3 Protel99SE印制板编辑器印制板编辑器4.4 4.4 印制电路板的工作层面印制电路板的工作层面本章小节本章小节 在实际电路设计中，完成原理图绘制和电路仿真后，最终需在实际电路设计中，完成原理图绘制和电路仿真后，最终需要将电路中的实际元件安装在印制电路板（要将电路中的实际元件安装在印制电路板（Printed Circuit Printed Circuit BoardBoard，简称，简称PCBPCB

2、）上。原理图的绘制解决了电路的逻辑连接，而）上。原理图的绘制解决了电路的逻辑连接，而电路元件的物理连接是靠电路元件的物理连接是靠PCBPCB上的铜箔实现。上的铜箔实现。 随着中、大规模集成电路出现，元器件安装朝着自动化、高随着中、大规模集成电路出现，元器件安装朝着自动化、高密度方向发展，对印制电路板导电图形的布线密度、导线精度和密度方向发展，对印制电路板导电图形的布线密度、导线精度和可靠性要求越来越高。为满足对印制电路板数量上和质量上的要可靠性要求越来越高。为满足对印制电路板数量上和质量上的要求，印制电路板的生产也越来越专业化、标准化、机械化和自动求，印制电路板的生产也越来越专业化、标准化、机

3、械化和自动化，如今已在电子工业领域中形成一门新兴的化，如今已在电子工业领域中形成一门新兴的PCBPCB制造工业。制造工业。 印制电路板印制电路板( (也称印制线路板，简称印制板也称印制线路板，简称印制板) )是指以绝缘基板是指以绝缘基板为基础材料加工成一定尺寸的板，在其上面至少有一个导电图形为基础材料加工成一定尺寸的板，在其上面至少有一个导电图形及所有设计好的孔（如元件孔、机械安装孔及金属化孔等），以及所有设计好的孔（如元件孔、机械安装孔及金属化孔等），以实现元器件之间的电气互连。实现元器件之间的电气互连。 4.1 4.1 印制电路板概述印制电路板概述 4.1.1 4.1.1 印制电路板的发展

4、印制电路板的发展 印印制制电电路路技技术术虽虽然然在在第第二二次次世世界界大大战战后后才才获获得得迅迅速速发发展展，但但是是“印制电路印制电路”这一概念的来源，却要追溯到十九世纪。这一概念的来源，却要追溯到十九世纪。 在在十十九九世世纪纪，由由于于不不存存在在复复杂杂的的电电子子装装置置和和电电气气机机械械，因因此此没没有有大大量量生生产产印印制制电电路路板板的的问问题题，只只是是大大量量需需要要无无源源元元件件，如如：电阻、线圈等。电阻、线圈等。 18991899年年，美美国国人人提提出出采采用用金金属属箔箔冲冲压压法法，在在基基板板上上冲冲压压金金属属箔制出电阻器，箔制出电阻器，19271

5、927年提出采用电镀法制造电感、电容。年提出采用电镀法制造电感、电容。 经经过过几几十十年年的的实实践践，英英国国Paul Paul EislerEisler博博士士提提出出印印制制电电路路板板概概念念，并奠定了光蚀刻工艺的基础。并奠定了光蚀刻工艺的基础。 随随着着电电子子元元器器件件的的出出现现和和发发展展，特特别别是是19481948年年出出现现晶晶体体管管，电电子子仪仪器器和和电电子子设设备备大大量量增增加加并并趋趋向向复复杂杂化化，印印制制板板的的发发展展进进入入一个新阶段。一个新阶段。 五十年代中期，随着大面积的高粘合强度覆铜板的研制，为五十年代中期，随着大面积的高粘合强度覆铜板的研

6、制，为大量生产印制板提供了材料基础。大量生产印制板提供了材料基础。19541954年，美国通用电气公司采年，美国通用电气公司采用了图形电镀蚀刻法制板。用了图形电镀蚀刻法制板。 六十年代，印制板得到广泛应用，并日益成为电子设备中必六十年代，印制板得到广泛应用，并日益成为电子设备中必不可少的重要部件。在生产上除大量采用丝网漏印法和图形电镀不可少的重要部件。在生产上除大量采用丝网漏印法和图形电镀蚀刻法（即减成法）等工艺外，还应用了加成法工艺，使印制蚀刻法（即减成法）等工艺外，还应用了加成法工艺，使印制导线密度更高。目前高层数的多层印制板、挠性印制电路、金属导线密度更高。目前高层数的多层印制板、挠性印

7、制电路、金属芯印制电路、功能化印制电路都得到了长足的发展。芯印制电路、功能化印制电路都得到了长足的发展。 我国在印制电路技术的发展较为缓慢，五十年代中期试制出我国在印制电路技术的发展较为缓慢，五十年代中期试制出单面板和双面板，六十年代中期，试制出金属化双面印制板和多单面板和双面板，六十年代中期，试制出金属化双面印制板和多层板样品，层板样品，19771977年左右开始采用图形电镀年左右开始采用图形电镀-蚀刻法工艺制造印制蚀刻法工艺制造印制板。板。19781978年试制出加成法材料年试制出加成法材料-覆铝箔板，并采用半加成法生产覆铝箔板，并采用半加成法生产印制板。八十年代初研制出挠性印制电路和金属

8、芯印制板。印制板。八十年代初研制出挠性印制电路和金属芯印制板。 在电子设备中，印制电路板通常起三个作用。在电子设备中，印制电路板通常起三个作用。 为电路中的各种元器件提供必要的机械支撑。为电路中的各种元器件提供必要的机械支撑。 提供电路的电气连接。提供电路的电气连接。 用用标标记记符符号号将将板板上上所所安安装装的的各各个个元元器器件件标标注注出出来来，便便于于插插装、检查及调试。装、检查及调试。 但是，更但是，更为为重要的是，使用印制重要的是，使用印制电电路板有四大路板有四大优优点。点。 具有重复性。具有重复性。 板的可预测性。板的可预测性。 所所有有信信号号都都可可以以沿沿导导线线任任一一

9、点点直直接接进进行行测测试试，不不会会因因导导线线接触引起短路。接触引起短路。 印制板的焊点可以在一次焊接过程中将大部分焊完。印制板的焊点可以在一次焊接过程中将大部分焊完。 正因为印制板有以上特点，所以从它面世的那天起，就得到正因为印制板有以上特点，所以从它面世的那天起，就得到了广泛的应用和发展，现代印制板已经朝着多层、精细线条的方了广泛的应用和发展，现代印制板已经朝着多层、精细线条的方向发展。特别是八十年代开始推广的向发展。特别是八十年代开始推广的SMDSMD（表面封装）技术是高（表面封装）技术是高精度印制板技术与精度印制板技术与VLSIVLSI（超大规模集成电路）技术的紧密结合，（超大规模

10、集成电路）技术的紧密结合，大大提高了系统安装密度与系统的可靠性大大提高了系统安装密度与系统的可靠性4.1.2 4.1.2 印制电路板种类印制电路板种类 目前的印制电路板一般以铜箔覆在绝缘板（基板）上，故亦目前的印制电路板一般以铜箔覆在绝缘板（基板）上，故亦称覆铜板。称覆铜板。 1.1.根据根据PCBPCB导电板层划分导电板层划分 单面印制板（单面印制板（Single Sided Print BoardSingle Sided Print Board）。单面印制板）。单面印制板指仅一面有导电图形的印制板，板的厚度约在指仅一面有导电图形的印制板，板的厚度约在0.20.25.0mm5.0mm，它是，

11、它是在一面敷有铜箔的绝缘基板上，通过印制和腐蚀的方法在基板上在一面敷有铜箔的绝缘基板上，通过印制和腐蚀的方法在基板上形成印制电路。它适用于一般要求的电子设备。形成印制电路。它适用于一般要求的电子设备。 双面印制板（双面印制板（Double Sided Print BoardDouble Sided Print Board）。双面印制板）。双面印制板指两面都有导电图形的印制板，板的厚度约为指两面都有导电图形的印制板，板的厚度约为0.20.25.0mm5.0mm，它是，它是在两面敷有铜箔的绝缘基板上，通过印制和腐蚀的方法在基板上在两面敷有铜箔的绝缘基板上，通过印制和腐蚀的方法在基板上形成印制电路，

12、两面的电气互连通过金属化孔实现。它适用于要形成印制电路，两面的电气互连通过金属化孔实现。它适用于要求较高的电子设备，由于双面印制板的布线密度较高，所以能减求较高的电子设备，由于双面印制板的布线密度较高，所以能减小设备的体积。小设备的体积。 多多层层印印制制板板（Multilayer Multilayer Print Print BoardBoard）。多多层层印印制制板板是是由由交交替替的的导导电电图图形形层层及及绝绝缘缘材材料料层层层层压压粘粘合合而而成成的的一一块块印印制制板板，导导电电图图形形的的层层数数在在两两层层以以上上，层层间间电电气气互互连连通通过过金金属属化化孔孔实实现现。多多

13、层层印印制制板板的的连连接接线线短短而而直直，便便于于屏屏蔽蔽，但但印印制制板板的的工工艺艺复复杂杂，由于使用金属化孔，可靠性稍差。它常用于计算机的板卡中。由于使用金属化孔，可靠性稍差。它常用于计算机的板卡中。 对于电路板的制作而言，板的层数愈多，制作程序就愈多，对于电路板的制作而言，板的层数愈多，制作程序就愈多，失败率当然增加，成本也相对提高，所以只有在高级的电路中才失败率当然增加，成本也相对提高，所以只有在高级的电路中才会使用多层板。会使用多层板。 图图4-14-1所示为四层板剖面图。通所示为四层板剖面图。通常在电路板上，元件放在顶层，所常在电路板上，元件放在顶层，所以一般顶层也称元件面，

14、而底层一以一般顶层也称元件面，而底层一般是焊接用的，所以又称焊接面。般是焊接用的，所以又称焊接面。对于对于SMDSMD元件，顶层和底层都可以放元件，顶层和底层都可以放元件。元件也分为两大类，插针式元件。元件也分为两大类，插针式元件和表面贴片式元件（元件和表面贴片式元件（SMDSMD）。）。 2. 2.根据根据PCBPCB所用基板材料划分所用基板材料划分 刚刚性性印印制制板板（Rigid Rigid Print Print BoardBoard）。刚刚性性印印制制板板是是指指以以刚刚性性基基材材制制成成的的PCBPCB，常常见见的的PCBPCB一一般般是是刚刚性性PCBPCB，如如计计算算机机中

15、中的的板板卡卡、家家电电中中的的印印制制板板等等。常常用用刚刚性性PCBPCB有有：纸纸基基板板、玻玻璃璃布布板板和和合合成成纤纤维维板板，后后连连者者价价格格较较贵贵，性性能能较较好好，常常用用作作高高频频电电路路和和高高档档家家电电产产品品中中；当当频频率率高高于于数数百百兆兆赫赫时时，必必须须用用介介电电常常数数和和介介质质损损耗耗更更小的材料，如聚四氟乙烯和高频陶瓷作基板。小的材料，如聚四氟乙烯和高频陶瓷作基板。 柔柔性性印印制制板板（Flexible Flexible Print Print BoardBoard，也也称称挠挠性性印印制制板板、软软印印制制板板）。柔柔性性印印制制板板

16、是是以以软软性性绝绝缘缘材材料料为为基基材材的的PCBPCB。由由于于它它能能进进行行折折叠叠、弯弯曲曲和和卷卷绕绕，因因此此可可以以节节约约60609090的的空空间间，为为电电子子产产品品小小型型化化、薄薄型型化化创创造造了了条条件件，它它在在计计算算机机、打打印印机机、自自动化仪表及通信设备中得到广泛应用。动化仪表及通信设备中得到广泛应用。 刚刚- -柔性印制板（柔性印制板（Flex-rigid Print BoardFlex-rigid Print Board）。刚）。刚- -柔性印柔性印制板指利用柔性基材，并在不同区域与刚性基材结合制成的制板指利用柔性基材，并在不同区域与刚性基材结合

17、制成的PCBPCB，主要用于印制电路的接口部分。主要用于印制电路的接口部分。 4.1.3 PCB4.1.3 PCB设计中的基本组件设计中的基本组件 1. 1.板层（板层（LayerLayer） 板层分为敷铜层和非敷铜层，平常所说的几层板是指敷铜层板层分为敷铜层和非敷铜层，平常所说的几层板是指敷铜层的层数。一般敷铜层上放置焊盘、线条等完成电气连接；在非敷的层数。一般敷铜层上放置焊盘、线条等完成电气连接；在非敷铜层上放置元件描述字符或注释字符等；还有一些层面用来放置铜层上放置元件描述字符或注释字符等；还有一些层面用来放置一些特殊的图形来完成一些特殊的作用或指导生产。一些特殊的图形来完成一些特殊的作

18、用或指导生产。 敷敷铜铜层层包包括括顶顶层层（又又称称元元件件面面）、底底层层（又又称称焊焊接接面面）、中中间间层层、电电源源层层、地地线线层层等等；非非敷敷铜铜层层包包括括印印记记层层（又又称称丝丝网网层层）、板面层、禁止布线层、阻焊层、助焊层、钻孔层等。板面层、禁止布线层、阻焊层、助焊层、钻孔层等。 对于一个批量生产的电路板而言，通常在印制板上铺设一层对于一个批量生产的电路板而言，通常在印制板上铺设一层阻焊剂，阻焊剂一般是绿色或棕色，除了要焊接的地方外，其它阻焊剂，阻焊剂一般是绿色或棕色，除了要焊接的地方外，其它地方根据电路设计软件所产生的阻焊图来覆盖一层阻焊剂，这样地方根据电路设计软件所

19、产生的阻焊图来覆盖一层阻焊剂，这样可以快速焊接，并防止焊锡溢出引起短路；而对于要焊接的地方，可以快速焊接，并防止焊锡溢出引起短路；而对于要焊接的地方，通常是焊盘，则要涂上助焊剂。通常是焊盘，则要涂上助焊剂。 为了让电路板更具有可看性，便于为了让电路板更具有可看性，便于安装与维修，一般在顶层上要印一些文安装与维修，一般在顶层上要印一些文字或图案，如图字或图案，如图4-24-2中的中的R1R1、C1C1等，这等，这些文字或图案用于说明电路的，通常放些文字或图案用于说明电路的，通常放在丝网层上，在顶层的称为顶层丝网层在丝网层上，在顶层的称为顶层丝网层（Top OverlayTop Overlay），

20、而在底层的则称为），而在底层的则称为底层丝网层（底层丝网层（Bottom OverlayBottom Overlay）。）。 2. 2.焊盘（焊盘（PadPad） 焊盘用于固定元器件管脚或用于引出连线、测试线等，它焊盘用于固定元器件管脚或用于引出连线、测试线等，它有圆形、方形等多种形状。焊盘的参数有焊盘编号、有圆形、方形等多种形状。焊盘的参数有焊盘编号、X X方向尺寸、方向尺寸、Y Y方向尺寸、钻孔孔径尺寸等。方向尺寸、钻孔孔径尺寸等。 焊盘分为插针式及表面贴片式两大类，其中插针式焊盘必焊盘分为插针式及表面贴片式两大类，其中插针式焊盘必须钻孔，表面贴片式焊盘无须钻孔，图须钻孔，表面贴片式焊盘无

21、须钻孔，图4-34-3所示为焊盘示意图。所示为焊盘示意图。 3. 3.过孔（过孔（ViaVia） 过孔也称金属化孔，在双面板和多层板中，为连通各层之间过孔也称金属化孔，在双面板和多层板中，为连通各层之间的印制导线，在各层需要连通的导线的交汇处钻上一个公共孔，的印制导线，在各层需要连通的导线的交汇处钻上一个公共孔，即过孔，在工艺上，过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上即过孔，在工艺上，过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属，用以连通中间各层需要连通的铜箔，而过孔的上下两一层金属，用以连通中间各层需要连通的铜箔，而过孔的上下两面做成圆形焊盘形状，过孔的参数主要有孔的外径和钻孔尺寸。面做成

22、圆形焊盘形状，过孔的参数主要有孔的外径和钻孔尺寸。 过过孔孔不不仅仅可可以以是是通通孔孔，还还可可以以是是掩掩埋埋式式。所所谓谓通通孔孔式式过过孔孔是是指指穿穿通通所所有有敷敷铜铜层层的的过过孔孔；掩掩埋埋式式过过孔孔则则仅仅穿穿通通中中间间几几个个敷敷铜铜层层面面，仿仿佛佛被被其其它它敷敷铜铜层层掩掩埋埋起起来来。图图4-44-4为为六六层层板板的的过过孔孔剖剖面面图图，包包括顶层、电源层、中间括顶层、电源层、中间1 1层、中间层、中间2 2层、地线层和底层。层、地线层和底层。钻孔 插针式焊盘 表面贴片式焊盘图4-3 焊盘示意图 4. 4.连线（连线（TrackTrack、LineLine）

23、 连连线线指指的的是是有有宽宽度度、有有位位置置方方向向（起起点点和和终终点点）、有有形形状状（直直线线或或弧弧线线）的的线线条条。在在铜铜箔箔面面上上的的线线条条一一般般用用来来完完成成电电气气连连接接，称称为为印印制制导导线线或或铜铜膜膜导导线线；在在非非敷敷铜铜面面上上的的连连线线一一般般用用作作元元件描述或其它特殊用途。件描述或其它特殊用途。 印制导线用于印制板上的线路连接，通常印制导线是两个焊印制导线用于印制板上的线路连接，通常印制导线是两个焊盘（或过孔）间的连线，而大部分的焊盘就是元件的管脚，当无盘（或过孔）间的连线，而大部分的焊盘就是元件的管脚，当无法顺利连接两个焊盘时，往往通过

24、跳线或过孔实现连接。图法顺利连接两个焊盘时，往往通过跳线或过孔实现连接。图4-54-5所示为印制导线走线图，图中为双面板，采用垂直布线法，一层所示为印制导线走线图，图中为双面板，采用垂直布线法，一层水平走线，另一层垂直走线，两层间印制导线的连接由过孔实现。水平走线，另一层垂直走线，两层间印制导线的连接由过孔实现。 5. 5.元件的封装（元件的封装（Component PackageComponent Package） 元元件件的的封封装装是是指指实实际际元元件件焊焊接接到到电电路路板板时时所所指指示示的的外外观观和和焊焊盘盘位位置置。不不同同的的元元件件可可以以使使用用同同一一个个元元件件封封

25、装装，同同种种元元件件也也可可以以有不同的封装形式。有不同的封装形式。 在在进进行行电电路路设设计计时时要要分分清清楚楚原原理理图图和和印印制制板板中中的的元元件件，电电原原理理图图中中的的元元件件指指的的是是单单元元电电路路功功能能模模块块，是是电电路路图图符符号号；PCBPCB设设计中的元件是指电路功能模块的物理尺寸，是元件的封装。计中的元件是指电路功能模块的物理尺寸，是元件的封装。 元元件件封封装装形形式式可可以以分分为为两两大大类类：插插针针式式元元件件封封装装（THTTHT）和和表表面面安安装装式式封封装装（SMTSMT），图图4-64-6所所示示为为双双列列1414脚脚ICIC的的

26、封封装装图图，主主要区别在焊盘上。要区别在焊盘上。 6. 6.安全间距（安全间距（ClearanceClearance） 在在进进行行印印制制板板设设计计时时，为为了了避避免免导导线线、过过孔孔、焊焊盘盘及及元元件件的的相相互互干干扰扰，必必须须在在它它们们之之间间留留出出一一定定的的间间距距，这这个个间间距距称称为为安安全全间间距。距。 元元件件封封装装的的命命名名一一般般与与管管脚脚间间距距和和管管脚脚数数有有关关，如如电电阻阻的的封封装装AXIAL0.3AXIAL0.3中中的的0.30.3表表示示管管脚脚间间距距为为0.30.3英英寸寸或或300mil300mil（1 1英英寸寸=100

27、0mil=1000mil）；双双列列直直插插式式ICIC的的封封装装DIP8DIP8中中的的8 8表表示示集集成成块块的的管管脚脚数数为为8 8。元件封装中数。元件封装中数值值的意的意义义如如图图4-74-7所示。所示。 7. 7.网络（网络（NetNet）和网络表（）和网络表（NetlistNetlist） 从从元元件件的的某某个个管管脚脚上上到到其其它它管管脚脚或或其其它它元元件件管管脚脚上上的的电电气气连连接接关关系系称称作作网网络络。每每个个网网络络均均有有唯唯一一的的网网络络名名称称，有有的的网网络络名名是是人人为为添添加加的的，有有的的是是计计算算机机自自动动生生成成的的，自自动动

28、生生成成的的网网络络名名由由该该网网络络内内两两个个连连接接点点的的管脚名称构成。管脚名称构成。 网网络络表表描描述述电电路路中中元元器器件件特特征征和和电电气气连连接接关关系系，一一般般可可以以从从原原理理图图中获取，它是原理图设计和中获取，它是原理图设计和PCBPCB设计之间的纽带。设计之间的纽带。 8. 8.飞线（飞线（ConnectionConnection） 飞飞线线是是在在电电路路进进行行自自动动布布线线时时供供观观察察用用的的类类似似橡橡皮皮筋筋的的网网络络连连线线，网网络络飞飞线线不不是是实实际际连连线线。通通过过网网络络表表调调入入元元件件并并进进行行布布局局后后，就就可可以

29、以看看到该布局下的网络飞线的交叉状况，飞线交叉最少，布通率越高。到该布局下的网络飞线的交叉状况，飞线交叉最少，布通率越高。 自自动动布布线线结结束束，未未布布通通的的网网络络上上仍仍然然保保留留网网络络飞飞线线，此此时时可可以以可可用用手工连接的方式连通这些网络。手工连接的方式连通这些网络。 9. 9.栅格（栅格（GridGrid） 栅格用于栅格用于PCBPCB设计时的位置参考和光标定位，有公制和英制两种。设计时的位置参考和光标定位，有公制和英制两种。4.1.4 4.1.4 印制电路板制作生产工艺流程印制电路板制作生产工艺流程 制制造造印印制制电电路路板板最最初初的的一一道道基基本本工工序序是

30、是将将底底图图或或照照相相底底片片上上的的图图形形，转转印印到到敷敷铜铜箔箔层层压压板板上上。最最简简单单的的一一种种方方法法是是印印制制蚀蚀刻刻法法，或或称称为为铜铜箔箔腐腐蚀蚀法法，即即用用防防护护性性抗抗蚀蚀材材料料在在敷敷铜铜箔箔层层压压板板上上形形成成正正性性的的图图形形，那那些些没没有有被被抗抗蚀蚀材材料料防防护护起起来来的的不不需需要要的的铜铜箔箔随随后后经经化化学学蚀蚀刻刻而而被被去去掉掉，蚀蚀刻刻后后将将抗抗蚀蚀层层除除去去就就留留下下由由铜铜箔箔构构成成的的所所需需的的图图形形。一一般般印印制制板板的的制制作作要要经经过过CADCAD辅辅助助设设计计、照照相相底底版版制制作

31、作、图图像像转转移移、化化学学镀镀、电电镀镀、蚀蚀刻刻和和机机械械加加工工等等过过程程，图图4-84-8为双面板图形电镀蚀刻法的工艺流程图。为双面板图形电镀蚀刻法的工艺流程图。 单单面面印印制制板板一一般般采采用用酚酚醛醛纸纸基基覆覆铜铜箔箔板板制制作作，也也采采用用环环氧氧纸纸基基或或环环氧氧玻玻璃璃布布覆覆铜铜箔箔板板，单单面面板板图图形形较较简简单单，一一般般采采用用丝丝网网漏漏印正性图形，然后蚀刻出印制板，也有采用光化学法生产。印正性图形，然后蚀刻出印制板，也有采用光化学法生产。 双双面面印印制制板板通通常常采采用用环环氧氧玻玻璃璃布布覆覆铜铜箔箔板板制制造造，双双面面板板制制造造一般

32、分为工艺导线法、堵孔法、掩蔽法和图形电镀蚀刻法。一般分为工艺导线法、堵孔法、掩蔽法和图形电镀蚀刻法。 多多层层印印制制板板一一般般采采用用环环氧氧玻玻璃璃布布覆覆铜铜箔箔层层压压板板。为为提提高高金金属属化化孔孔的的可可靠靠性性，尽尽量量选选用用耐耐高高温温、基基板板尺尺寸寸稳稳定定性性好好、厚厚度度方方向向热热线线膨膨胀胀系系数数较较小小，并并和和铜铜镀镀层层热热线线膨膨胀胀系系数数基基本本匹匹配配的的新新型型材材料料。制制作作多多层层印印制制板板，先先用用铜铜箔箔蚀蚀刻刻法法做做出出内内层层导导线线图图形形，然然后后根根据据要要求求，把把几几张张内内层层导导线线图图形形重重叠叠，放放在在专

33、专用用的的多多层层压压机机内内，经过热压、粘合工序，制成具有内层导电图形的覆铜箔的层压板。经过热压、粘合工序，制成具有内层导电图形的覆铜箔的层压板。 目前已基本定型的主要工艺以下两种。目前已基本定型的主要工艺以下两种。 减减成成法法工工艺艺。它它是是通通过过有有选选择择性性地地除除去去不不需需要要的的铜铜箔箔部部分分来来获获得得导导电电图图形形的的方方法法。减减成成法法是是印印制制电电路路制制造造的的主主要要方方法法，它它的最大优点是工艺成熟、稳定和可靠。的最大优点是工艺成熟、稳定和可靠。 加加成成法法工工艺艺。它它是是在在未未覆覆铜铜箔箔的的层层压压板板基基材材上上，有有选选择择地地淀淀积积

34、导导电电金金属属而而形形成成导导电电图图形形的的方方法法。加加成成法法工工艺艺的的优优点点是是避避免免大大量量蚀蚀刻刻铜铜，降降低低了了成成本本；生生产产工工序序简简化化，生生产产效效率率提提高高；镀镀铜铜层层的的厚厚度度一一致致，金金属属化化孔孔的的可可靠靠性性提提高高；印印制制导导线线平平整整，能能制制造造高精密度高精密度PCBPCB。返回4.2 4.2 印制电路板布局和布线原则印制电路板布局和布线原则 有有时时电电路路从从原原理理上上是是能能实实现现的的，但但由由于于元元件件布布局局不不合合理理或或走走线线存存在在问问题题，致致使使设设计计出出来来的的电电路路可可靠靠性性下下降降，甚甚至

35、至无无法法实实现现预预定的功能，因此印制板的布局和布线必须遵循一些原则。定的功能，因此印制板的布局和布线必须遵循一些原则。 为为保保证证印印制制板板的的质质量量，在在设设计计前前的的一一般般要要考考虑虑PCBPCB的的可可靠靠性性、工艺性和经济性问题。工艺性和经济性问题。 可可靠靠性性。印印制制板板可可靠靠性性是是影影响响电电子子设设备备的的重重要要因因素素，在在满满足电子设备要求的前提下，应尽量将多层板的层数设计得少一些。足电子设备要求的前提下，应尽量将多层板的层数设计得少一些。 工工艺艺性性。设设计计者者应应考考虑虑所所设设计计的的印印制制板板的的制制造造工工艺艺尽尽可可能能简简单单。一一

36、般般来来说说宁宁可可设设计计层层数数较较多多、导导线线和和间间距距较较宽宽的的印印制制板板，而而不不设设计计层层数数较较少少、布布线线密密度度很很高高的的印印制制板板，这这和和可可靠靠性性的的要要求求是矛盾的。是矛盾的。 经经济济性性。印印制制板板的的经经济济性性与与其其制制造造工工艺艺直直接接相相关关，应应考考虑虑与与通通用用的的制制造造工工艺艺方方法法相相适适应应，尽尽可可能能采采用用标标准准化化的的尺尺寸寸结结构构，选用合适等级的基板材料，运用巧妙的设计技术来降低成本。选用合适等级的基板材料，运用巧妙的设计技术来降低成本。4.2.1 4.2.1 印制电路板布局原则印制电路板布局原则 元元

37、件件布布局局是是将将元元件件在在一一定定面面积积的的印印制制板板上上合合理理地地排排放放，它它是是设设计计PCBPCB的的第第一一步步。布布局局是是印印制制板板设设计计中中最最耗耗费费精精力力的的工工作作，往往往要经过若干次布局比较，才能得到一个比较满意的布局。往要经过若干次布局比较，才能得到一个比较满意的布局。 一一个个好好的的布布局局，首首先先要要满满足足电电路路的的设设计计性性能能，其其次次要要满满足足安安装装空空间间的的限限制制，在在没没有有尺尺寸寸限限制制时时，要要使使布布局局尽尽量量紧紧凑凑，减减小小PCBPCB设计的尺寸，减少生产成本。设计的尺寸，减少生产成本。 为为了了设设计计

38、出出质质量量好好、造造价价低低、加加工工周周期期短短的的印印制制板板，印印制制板板布局应遵循下列的一般原则。布局应遵循下列的一般原则。 1. 1.元件排列规则元件排列规则 在在通通常常条条件件下下，所所有有的的元元件件均均应应布布置置在在印印制制板板的的同同一一面面上上，只只有有在在顶顶层层元元件件过过密密时时，才才能能将将一一些些高高度度有有限限并并且且发发热热量量小小的的器器件，如贴片电阻、贴片电容、贴片件，如贴片电阻、贴片电容、贴片ICIC等放在底层。等放在底层。 在保证电气性能的前提下，元件应放置在栅格上且相互平在保证电气性能的前提下，元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列，以求整齐、

39、美观，一般情况下不允许元件重叠，行或垂直排列，以求整齐、美观，一般情况下不允许元件重叠，元件排列要紧凑，输入和输出元件尽量远离。元件排列要紧凑，输入和输出元件尽量远离。 某些元器件或导线之间可能存在较高的电位差，应加大它某些元器件或导线之间可能存在较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免因放电、击穿引起以外短路。们之间的距离，以免因放电、击穿引起以外短路。 带高压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。带高压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。 位于板边缘的元件，离板边缘至少位于板边缘的元件，离板边缘至少2 2个板厚。个板厚。 元器件在整个板面上分布均匀、疏密一致。元器件在整个板面

40、上分布均匀、疏密一致。 2. 2.按照信号走向布局原则按照信号走向布局原则 通常按照信号的流程逐个安排各个功能电路单元的位置，通常按照信号的流程逐个安排各个功能电路单元的位置，以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它进行布局。以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它进行布局。 元件的布局应便于信号流通，使信号尽可能保持一致的方元件的布局应便于信号流通，使信号尽可能保持一致的方向。多数情况下，信号的流向安排为从左到右或从上到下，与输向。多数情况下，信号的流向安排为从左到右或从上到下，与输入、输出端直接相连的元件应当放在靠近输入、输出接插件或连入、输出端直接相连的元件应当放在靠近输入、输出接插件或连接

41、器的地方。接器的地方。 3. 3.防止电磁干扰防止电磁干扰 对辐射电磁场较强的元件，以及对电磁感应较灵敏的元件，对辐射电磁场较强的元件，以及对电磁感应较灵敏的元件，应加大它们相互之间的距离或加以屏蔽，元器件放置的方向应与应加大它们相互之间的距离或加以屏蔽，元器件放置的方向应与相邻的印制导线交叉。相邻的印制导线交叉。 尽量避免高低电压器件相互混杂、强弱信号的器件交错在尽量避免高低电压器件相互混杂、强弱信号的器件交错在一起。一起。 对于会产生磁场的元器件，如变压器、扬声器、电感等，对于会产生磁场的元器件，如变压器、扬声器、电感等，布局时应注意减少磁力线对印制导线的切割，相邻元件的磁场方布局时应注意

42、减少磁力线对印制导线的切割，相邻元件的磁场方向应相互垂直，减少彼此间的耦合。向应相互垂直，减少彼此间的耦合。 对干扰源进行屏蔽，屏蔽罩应良好接地。对干扰源进行屏蔽，屏蔽罩应良好接地。 高频下工作的电路，要考虑元器件间分布参数的影响。高频下工作的电路，要考虑元器件间分布参数的影响。 4. 4.抑制热干扰抑制热干扰 对于发热的元器件，应优先安排在利于散热的位置，必要对于发热的元器件，应优先安排在利于散热的位置，必要时可以单独设置散热器或小风扇，以降低温度，减少对邻近元器时可以单独设置散热器或小风扇，以降低温度，减少对邻近元器件的影响。件的影响。 一些功耗大的集成块、大或中功率管、电阻等元件，要布一

43、些功耗大的集成块、大或中功率管、电阻等元件，要布置在容易散热的地方，并与其它元件隔开一定距离。置在容易散热的地方，并与其它元件隔开一定距离。 热敏元件应紧贴被测元件并远离高温区域，以免受到其它热敏元件应紧贴被测元件并远离高温区域，以免受到其它发热元件影响，引起误动作。发热元件影响，引起误动作。 双面放置元件时，底层一般不放置发热元件。双面放置元件时，底层一般不放置发热元件。 5. 5.提高机械强度提高机械强度 要注意整个要注意整个PCBPCB板的重心平衡与稳定，重而大的元件尽量板的重心平衡与稳定，重而大的元件尽量安置在印制板上靠近固定端的位置，并降低重心，以提高机械强安置在印制板上靠近固定端的

44、位置，并降低重心，以提高机械强度和耐振、耐冲击能力，以及减少印制板的负荷和变形。度和耐振、耐冲击能力，以及减少印制板的负荷和变形。 重重1515克以上的元器件，不能只靠焊盘来固定，应当使用支克以上的元器件，不能只靠焊盘来固定，应当使用支架或卡子加以固定。架或卡子加以固定。 为便于缩小体积或提高机械强度，可设置为便于缩小体积或提高机械强度，可设置“辅助底板辅助底板”，将一些笨重的元件，如变压器、继电器等安装在辅助底板上，并将一些笨重的元件，如变压器、继电器等安装在辅助底板上，并利用附件将其固定。利用附件将其固定。 板的最佳形状是矩形（长宽比为板的最佳形状是矩形（长宽比为3:23:2或或4:34:

45、3），板面尺寸），板面尺寸大于大于200150mm200150mm时，要考虑板所受的机械强度，可以使用机械时，要考虑板所受的机械强度，可以使用机械边框加固。边框加固。 要在印制板上留出固定支架、定位螺孔和连接插座所用要在印制板上留出固定支架、定位螺孔和连接插座所用的位置。的位置。 6. 6.可调节元件的布局可调节元件的布局 对于电位器、可变电容器、可调电感线圈或微动开关等可对于电位器、可变电容器、可调电感线圈或微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求，若是机外调节，其位置调元件的布局应考虑整机的结构要求，若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应；若是机内调节，则要与调节旋钮

46、在机箱面板上的位置相适应；若是机内调节，则应放置在印制板上能够方便调节的地方。应放置在印制板上能够方便调节的地方。4.2.2 4.2.2 印制电路板布线原则印制电路板布线原则 布布线线和和布布局局是是密密切切相相关关的的两两项项工工作作，布布局局的的好好坏坏直直接接影影响响着着布布线线的的布布通通率率。布布线线受受布布局局、板板层层、电电路路结结构构、电电性性能能要要求求等等多多种种因因素素影影响响，布布线线结结果果又又直直接接影影响响电电路路板板性性能能。进进行行布布线线时时要要综综合考虑各种因素，才能设计出高质量的合考虑各种因素，才能设计出高质量的PCBPCB图。图。 基本布线方法基本布线

47、方法 直直接接布布线线。传传统统的的印印制制板板布布线线方方法法起起源源于于最最早早的的单单面面印印制制线线路路板板。其其过过程程为为：先先把把最最关关键键的的一一根根或或几几根根导导线线从从始始点点到到终终点点直直接接布布设设好好，然然后后把把其其它它次次要要的的导导线线绕绕过过这这些些导导线线布布下下，通通用用的的技技巧巧是是利利用用元元件件跨跨越越导导线线来来提提高高布布线线效效率率，布布不不通通的的线线可可以以通通过过短路线短路线( (飞线飞线) )解决，如图解决，如图4-94-9所示。所示。 XXY Y坐坐标标布布线线。X XY Y坐坐标标布布线线指指布布设设在在印印制制板板一一面面

48、的的所所有有导导线线与与印印制制线线路路板板边边沿沿平平行行，而而布布设设在在另另一一面面的的则则与与前前一一面面的的导导线线正交，两面正交，两面导线导线的的连连接通接通过过金属化孔金属化孔实现实现，如，如图图4-104-10所示所示。 印制板布线的一般原则印制板布线的一般原则 布线板层选择布线板层选择 印制板布线可以采用单面、双面或多层，一般应首先选用单印制板布线可以采用单面、双面或多层，一般应首先选用单面，其次是双面，在仍不能满足设计要求时才选用多层板。面，其次是双面，在仍不能满足设计要求时才选用多层板。 印制导线宽度原则印制导线宽度原则 印制导线的最小宽度主要由导线与绝缘基板间的粘附强度

49、印制导线的最小宽度主要由导线与绝缘基板间的粘附强度和流过它们的电流值决定。一般选用导线宽度在和流过它们的电流值决定。一般选用导线宽度在1.5mm1.5mm左右就可以左右就可以满足要求，对于满足要求，对于ICIC，尤其数字电路通常选，尤其数字电路通常选0.20.20.3mm0.3mm就足够。只就足够。只要密度允许，尽可能用宽线，尤其是电源和地线。要密度允许，尽可能用宽线，尤其是电源和地线。 印制导线的线宽一般要小于与之相连焊盘的直径。印制导线的线宽一般要小于与之相连焊盘的直径。 印制导线的间距原则印制导线的间距原则 导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电导线的最小间距主要由最坏情况

50、下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。导线越短、间距越大，绝缘电阻就越大，一般选用间距压决定。导线越短、间距越大，绝缘电阻就越大，一般选用间距1 11.5mm1.5mm完全可以满足要求。对集成电路，尤其数字电路，只要完全可以满足要求。对集成电路，尤其数字电路，只要工艺允许可使间距很小。工艺允许可使间距很小。 信号线走线原则信号线走线原则 输入、输出端的导线应尽量避免相邻平行，平行信号线间输入、输出端的导线应尽量避免相邻平行，平行信号线间要尽量留有较大的间隔，最好加线间地线，起到屏蔽的作用。要尽量留有较大的间隔，最好加线间地线，起到屏蔽的作用。 印制板两面的导线应互相垂直、斜交或弯曲走线，避免平印制板

51、两面的导线应互相垂直、斜交或弯曲走线，避免平行，减少寄生耦合。行，减少寄生耦合。 信号线高、低电平悬殊时，要加大导线的间距；在布线密信号线高、低电平悬殊时，要加大导线的间距；在布线密度比较低时，可加粗导线，信号线的间距也可适当加大。度比较低时，可加粗导线，信号线的间距也可适当加大。 地地线线的布的布设设 一般将公共地线布置在印制板的边缘，便于印制板安装在一般将公共地线布置在印制板的边缘，便于印制板安装在仅便于安装导轨和进行机械加工，而且还提高了绝缘性能。仅便于安装导轨和进行机械加工，而且还提高了绝缘性能。 在印制电路板上应尽可能多地保留铜箔做地线，这样传输在印制电路板上应尽可能多地保留铜箔做地

52、线，这样传输特性和屏蔽作用将得到改善，并且起到减少分布电容的作用。地特性和屏蔽作用将得到改善，并且起到减少分布电容的作用。地线（公共线）不能设计成闭合回路，在高频电路中，应采用大面线（公共线）不能设计成闭合回路，在高频电路中，应采用大面积接地方式。积接地方式。 印制板上若装有大电流器件，如继电器、扬声器等，它们印制板上若装有大电流器件，如继电器、扬声器等，它们的地线最好要分开独立走，以减少地线上的噪声。的地线最好要分开独立走，以减少地线上的噪声。 模拟电路与数字电路的电源、地线应分开排布，这样可以模拟电路与数字电路的电源、地线应分开排布，这样可以减小模拟电路与数字电路之间的相互干扰。减小模拟电

53、路与数字电路之间的相互干扰。 模拟电路布线模拟电路布线 模拟电路的布线要特别注意弱信号放大电路部分的布线，特模拟电路的布线要特别注意弱信号放大电路部分的布线，特别是电子管的栅极、半导体管的基极和高频回路，这是最易受干别是电子管的栅极、半导体管的基极和高频回路，这是最易受干扰的地方。布线要尽量缩短线条的长度，所布的线要紧挨元器件，扰的地方。布线要尽量缩短线条的长度，所布的线要紧挨元器件，尽量不要与弱信号输入线平行布线。尽量不要与弱信号输入线平行布线。 数字电路布线数字电路布线 数字数字电电路布路布线线中，工作中，工作频频率率较较低的只要将低的只要将线连线连好即可，一般好即可，一般不会出不会出现现

54、太大的太大的问题问题。工作。工作频频率率较较高，特高，特别别是高到几百兆赫是高到几百兆赫时时，布布线时线时要考要考虑虑分布参数的影响。分布参数的影响。 高频电路布线高频电路布线 高频电路中，集成块应就近安装高频退耦电容，一方面保高频电路中，集成块应就近安装高频退耦电容，一方面保证电源线不受其它信号干扰，另一方面可将本地产生的干扰就地证电源线不受其它信号干扰，另一方面可将本地产生的干扰就地滤除，防止了干扰通过各种途径（空间或电源线）传播。滤除，防止了干扰通过各种途径（空间或电源线）传播。 高频电路布线的引线最好采用直线，如果需要转折，采用高频电路布线的引线最好采用直线，如果需要转折，采用4545

55、度折线或圆弧转折，这样可以减少高频信号对外的辐射和相互度折线或圆弧转折，这样可以减少高频信号对外的辐射和相互间的耦合。管脚间引线越短越好，引线层间过孔越少越好。间的耦合。管脚间引线越短越好，引线层间过孔越少越好。 信号屏蔽信号屏蔽 印制板上的元件若要加屏蔽时，可以在元件外面套上一个印制板上的元件若要加屏蔽时，可以在元件外面套上一个屏蔽罩，在底板的另一面对应于元件的位置再罩上一个扁形屏蔽屏蔽罩，在底板的另一面对应于元件的位置再罩上一个扁形屏蔽罩（或屏蔽金属板），将这两个屏蔽罩在电气上连接起来并接地，罩（或屏蔽金属板），将这两个屏蔽罩在电气上连接起来并接地，这样就构成了一个近似于完整的屏蔽盒。这样

56、就构成了一个近似于完整的屏蔽盒。 印制导线如果需要进行屏蔽，在要求不高时，可采用印制印制导线如果需要进行屏蔽，在要求不高时，可采用印制导线屏蔽。对于多层板，一般通过电源层和地线层的使用，既解导线屏蔽。对于多层板，一般通过电源层和地线层的使用，既解决电源线和地线的布线问题，又可以对信号线进行屏蔽，如图决电源线和地线的布线问题，又可以对信号线进行屏蔽，如图4-4-1111所示。所示。 大面积铜箔的使用大面积铜箔的使用 印制导线在不影响电气性能的基础上，应尽量避免采用大面印制导线在不影响电气性能的基础上，应尽量避免采用大面积铜箔。如果必须使用大面积铜箔时，应局部开窗口，以防止积铜箔。如果必须使用大面

57、积铜箔时，应局部开窗口，以防止长时间受热时，铜箔与基板间的粘合剂产生的挥发性气体无法排长时间受热时，铜箔与基板间的粘合剂产生的挥发性气体无法排除，热量不易散发，以致产生铜箔膨胀和脱落现象，如图除，热量不易散发，以致产生铜箔膨胀和脱落现象，如图4-124-12所所示，大面积铜箔上的焊盘连接如图示，大面积铜箔上的焊盘连接如图4-134-13所示。所示。 印制导线走向与形状印制导线走向与形状 印制导线的拐弯处一般应取圆弧形，直角和锐角在高频电印制导线的拐弯处一般应取圆弧形，直角和锐角在高频电路和布线密度高的情况下会影响电气性能。路和布线密度高的情况下会影响电气性能。 从两个焊盘间穿过的导线尽量均匀分

58、布。从两个焊盘间穿过的导线尽量均匀分布。 图图4-144-14所示为印制板走线的示例，其中（所示为印制板走线的示例，其中（a a）图中三条走线）图中三条走线间距不均匀；（间距不均匀；（b b）图中走线出现锐角；（）图中走线出现锐角；（c c）、（）、（d d）图中走线）图中走线转弯不合理；（转弯不合理；（e e）图中印制导线尺寸比焊盘直径大。）图中印制导线尺寸比焊盘直径大。返回4.3 Protel99SE4.3 Protel99SE印制板编辑器印制板编辑器 4.3.1 4.3.1 启动启动PCB99SEPCB99SE 进进入入Protel99SEProtel99SE的的主主窗窗口口后后，执执行

59、行菜菜单单FileNewFileNew建建立立新新的的设设计计项项目目，单单击击OKOK按按钮钮，在在出出现现的的新新界界面面中中指指定定文文档档位位置置，再再次次执执行行FileNewFileNew，屏屏幕幕弹弹出出新新建建文文件件的的对对话话框框，单单击击图图标标 ，系系统统产产生生一一个个PCBPCB文文件件，默默认认文文件件名名为为PCB1.PCBPCB1.PCB，此此时时可可以以修修改改文件名，双文件名，双击该击该文件文件进进入入PCB99SEPCB99SE编辑编辑器，如器，如图图4-154-15所示。所示。 4.3.2 PCB4.3.2 PCB编辑器的画面管理编辑器的画面管理 1.

60、 1.窗口显示窗口显示 在在PCB99SEPCB99SE中中，窗窗口口管管理理可可以以执执行行菜菜单单ViewView下下的的命命令令实实现现，窗窗口口的的排排列列可可以以通通过过执执行行WindowsWindows菜菜单单下下的的命命令令来来实实现现，常常用用的的命令如下。命令如下。 执执行行菜菜单单ViewFit ViewFit BoardBoard可可以以实实现现全全板板显显示示，用用户户可可以以快快捷地查找线路。捷地查找线路。 执执行行菜菜单单ViewRefreshViewRefresh可可以以刷刷新新画画面面，操操作作中中造造成成的的画画面面残缺可以消除。残缺可以消除。 执执行行菜菜

61、单单ViewBoard ViewBoard in in 3D3D可可以以显显示示整整个个印印制制板板的的3D3D模模型型，一一般般在在电电路路布布局局或或布布线线完完毕毕，使使用用该该功功能能观观察察元元件件的的布布局局或或布布线线是否合理。是否合理。 2.PCB99SE2.PCB99SE坐标系坐标系 PCB99SEPCB99SE的的工工作作区区是是一一个个二二维维坐坐标标系系，其其绝绝对对原原点点位位于于电电路路板图的左下角，一般在工作区的左下角附近设计印制板。板图的左下角，一般在工作区的左下角附近设计印制板。 用户可以自定义新的坐标原点，执行菜单用户可以自定义新的坐标原点，执行菜单Edit

62、OriginEditOriginSetSet，将将光光标标移移到到要要设设置置为为新新的的坐坐标标原原点点的的位位置置，单单击击左左键键，即即可设置新的坐标原点。可设置新的坐标原点。 执行菜单执行菜单EditOriginResetEditOriginReset，可恢复到绝对坐标原点。，可恢复到绝对坐标原点。 3.3.单位制设置单位制设置 PCB99SEPCB99SE有有两两种种单单位位制制，即即ImperialImperial（英英制制）和和MetricMetric（公公制），执行制），执行ViewToggle UnitsViewToggle Units可以实现英制和公制的切换。可以实现英制和

63、公制的切换。 单单位位制制的的设设置置也也可可以以执执行行菜菜单单DesignOptionsDesignOptions，在在弹弹出出的的对对话话框框中中选选中中OptionsOptions选选项项卡卡，在在Measurement Measurement UnitsUnits中中选选择择所所用用的单位制。的单位制。 4. 4.浏览器使用浏览器使用 执执行行菜菜单单ViewDesign ViewDesign ManagerManager打打开开管管理理器器，选选中中Browse Browse PCBPCB选选项项打打开开浏浏览览器器，在在浏浏览览器器的的BrowseBrowse下下拉拉列列表表框框

64、中中可可以以选选择择浏览器类型，常用的如下。浏览器类型，常用的如下。 NetsNets。网网络络浏浏览览器器，显显示示板板上上所所有有网网络络名名。如如图图4-164-16所所示示，在在此此框框中中选选中中某某个个网网络络，单单击击EditEdit按按钮钮可可以以编编辑辑该该网网络络属属性性；单单击击SelectSelect按按钮钮可可以以选选中中网网络络，单单击击ZoomZoom按按钮钮则则放放大大显显示示所所选选取取的的网络，同时在节点浏览器中显示此网络的所有节点。网络，同时在节点浏览器中显示此网络的所有节点。 选选择择某某个个节节点点，单单击击此此栏栏下下的的EditEdit按按钮钮可可

65、以以编编辑辑当当前前焊焊盘盘属属性性；单单击击JumpJump按按钮钮可可以以将将光光标标跳跳跃跃到到当当前前节节点点上上，一一般般在在印印制制板板比较大时，可以用它查找元件。比较大时，可以用它查找元件。 在在节节点点浏浏览览器器的的下下方方，还还有有一一个个微微型型监监视视器器屏屏幕幕，如如图图4-164-16所所示示，在在监监视视器器中中，虚虚线线框框为为当当前前工工作作区区所所显显示示的的范范围围，此此时时在在监监视视器器上上显显示示出出所所选选择择的的网网络络，若若按按下下监监视视器器下下的的MagnifierMagnifier按按钮钮，光光标标变变成成了了放放大大镜镜形形状状，将将光

66、光标标在在工工作作区区中中移移动动，便便可可在在监监视器中放大显示光标所在的工作区域。在监视器的视器中放大显示光标所在的工作区域。在监视器的下方，有一个下方，有一个Current LayerCurrent Layer下拉列表框，可用于选择当前工作下拉列表框，可用于选择当前工作层，在被选中择的层边上会显示该层的颜色。层，在被选中择的层边上会显示该层的颜色。 Component Component。元件浏览器，在将显示当前电路板图中的所。元件浏览器，在将显示当前电路板图中的所有元件名称和选中元件的所有焊盘。有元件名称和选中元件的所有焊盘。 Libraries Libraries。元件库浏览器，在放

67、置元件时，必须使用元。元件库浏览器，在放置元件时，必须使用元件库浏览器，这样才会显示元件的封装名。件库浏览器，这样才会显示元件的封装名。 Violations Violations。选取此项设置为违规错误浏览器，可以查看。选取此项设置为违规错误浏览器，可以查看当前当前PCBPCB上的违规信息。上的违规信息。 Rules Rules。选取此项设置为设计规则浏览器，可以查看并修。选取此项设置为设计规则浏览器，可以查看并修改设计规则。改设计规则。 4.3.3 4.3.3 工作环境设置工作环境设置 1. 1.设置栅格设置栅格 执执行行菜菜单单DesignOptionsDesignOptions，在在出

68、出现现的的对对话话框框中中选选中中OptionsOptions选项选项卡，出卡，出现图现图4-174-17所示的所示的对话对话框。框。 OptionsOptions选选项项卡卡主主要要设设置置元元件件移移动动栅栅格格(Component) (Component) 、捕捕获获栅栅格格(Snap)(Snap)、 电电 气气 栅栅 格格 (Electrical (Electrical Grid)Grid)、 可可 视视 栅栅 格格 样样 式式 (Visible (Visible Kind)Kind)和和单单位位制制(Measurement (Measurement Unit)Unit)；Layers

69、Layers选选项项卡卡中中可可以以设设置置可可视视栅栅格格(Visible Grid)(Visible Grid)。 捕获栅格设置。捕获栅格的设置在捕获栅格设置。捕获栅格的设置在OptionsOptions选项卡中，主选项卡中，主要有要有Component X(Y)Component X(Y)：设置元件在：设置元件在X(Y)X(Y)方向上的位移量和方向上的位移量和Snap XSnap X(Y(Y：设置光标在：设置光标在X(Y)X(Y)方向上的位移量。方向上的位移量。 电气栅格设置。必须选中电气栅格设置。必须选中EnableEnable复选框，再设置电气栅格复选框，再设置电气栅格间距。间距。

70、可视栅格样式设置。有可视栅格样式设置。有Dots(Dots(点状点状) )和和Lines(Lines(线状线状) )两种。两种。 可可视栅视栅格格设设置。可置。可视栅视栅格的格的设设置在置在LayersLayers选项选项卡中，主要卡中，主要有有Visible 1Visible 1：第一：第一组组可可视栅视栅格格间间距，距，这组这组可可视栅视栅格只有在工作格只有在工作区放大到一定程度区放大到一定程度时时才会才会显显示，一般比第二示，一般比第二组组可可视栅视栅格格间间距小；距小；Visible 2Visible 2：第二：第二组组可可视栅视栅格格间间距，距，进进入入PCBPCB编辑编辑器器时时看

71、到的看到的栅栅格格是第二是第二组组可可视栅视栅格。格。 2. 2.设置工作参数设置工作参数 执行执行ToolsPreferencesToolsPreferences，打开工作参数设置对话框，如图打开工作参数设置对话框，如图4-184-18所示。所示。 Options Options选项卡选项卡 此选项卡的主要内容如下。此选项卡的主要内容如下。 Rotation Step Rotation Step：设置按空格键时，图件旋转的角度。：设置按空格键时，图件旋转的角度。 Cursor Type Cursor Type：设置光标显示的形状。通常为了准确定位，：设置光标显示的形状。通常为了准确定位，选择

72、大十字（选择大十字（Large 90Large 90）。）。 Autopan Options Autopan Options：自动滚屏设置，一般设置为：自动滚屏设置，一般设置为DisableDisable。 Component Drag Component Drag：设置拖动元件时是否拖动元件所连的铜膜：设置拖动元件时是否拖动元件所连的铜膜线，选中线，选中NoneNone只拖动元件本身；选中只拖动元件本身；选中Connected TracksConnected Tracks则拖动元则拖动元件时，连接在该元件上的导线也随之移动。件时，连接在该元件上的导线也随之移动。 Display Displa

73、y选项卡选项卡 此此选项选项卡用于卡用于设设置置显显示状示状态态。其中。其中Pad NetsPad Nets置置显显示示焊盘焊盘的网的网络络名，名，Pad NumbersPad Numbers显显示示焊盘焊盘号，号，Via NetsVia Nets显显示示过过孔的网孔的网络络名。名。 Show/HideShow/Hide选项卡选项卡 此此选项选项卡用于卡用于设设置各种置各种图图件的件的显显示模式，其中共有示模式，其中共有1010个个图图件件，这这1010种种图图件均有三种件均有三种显显示模式：示模式：FinalFinal（精（精细显细显示）、示）、DraftDraft（草（草图显图显示）和示）

74、和HiddenHidden（不（不显显示），一般示），一般设设置置为为FinalFinal。返回 1. 1.工作层的类型工作层的类型 在在Protel99SEProtel99SE中中进进行行印印刷刷电电路路板板设设计计时时，系系统统提提供供了了多多个个工作层面，主要层面类型如下。工作层面，主要层面类型如下。 信信号号层层(Signal (Signal layers)layers)。信信号号层层主主要要用用于于放放置置与与信信号号有有关关的的电电气气元元素素，共共有有3232个个信信号号层层。其其中中顶顶层层（Top Top layerlayer）和和底底层层（Bottom Bottom lay

75、erlayer）可可以以放放置置元元件件和和铜铜膜膜导导线线，其其余余3030个个为为中中间间信信号号层层（Mid Mid layer1layer13030），只只能能布布设设铜铜膜膜导导线线，置置于于信信号号层上的元件焊盘和铜膜导线代表了电路板上的敷铜区。层上的元件焊盘和铜膜导线代表了电路板上的敷铜区。 内内部部电电源源/ /接接地地层层(Internal (Internal plane plane layers)layers)。共共有有1616个个电电源源/ /接接地地层层（Plane1Plane11616），主主要要用用于于布布设设电电源源线线及及地地线线，可可以以给给内内部部电电源源/

76、 /接接地地层层命命名名一一个个网网络络名名，在在设设计计过过程程中中PCBPCB编编辑辑器能自动将同一网络上的焊盘连接到该层上。器能自动将同一网络上的焊盘连接到该层上。 4.4 4.4 印制电路板的工作层面印制电路板的工作层面 机械层机械层(Mechanical layers)(Mechanical layers)。共有。共有1616个机械层（个机械层（Mech1Mech11616），一般用于设置印制板的物理尺寸、数据标记、装配说明及），一般用于设置印制板的物理尺寸、数据标记、装配说明及其它机械信息。其它机械信息。 丝印层丝印层(Silkscreen layers)(Silkscreen l

77、ayers)。主要用于放置元件的外形。主要用于放置元件的外形轮廓、元件标号和元件注释等信息，包括顶层丝印层轮廓、元件标号和元件注释等信息，包括顶层丝印层(Top (Top Overlay)Overlay)和底层丝印层（和底层丝印层（Bottom OverlayBottom Overlay）两种。）两种。 阻阻焊焊层层（Solder Solder Mask Mask layerslayers）。阻阻焊焊层层是是负负性性的的，放放置置其其上上的的焊焊盘盘和和元元件件代代表表电电路路板板上上未未敷敷铜铜的的区区域域，分分为为顶顶层层阻阻焊焊层层和底层阻焊层。和底层阻焊层。 锡锡膏膏防防护护层层（Pa

78、ste Paste mask mask layerslayers）。主主要要用用于于SMDSMD元元件件的的安安装装，锡锡膏膏防防护护层层是是负负性性的的，放放置置其其上上的的焊焊盘盘和和元元件件代代表表电电路路板板上未敷铜的区域，分为顶层防锡膏层和底层防锡膏层。上未敷铜的区域，分为顶层防锡膏层和底层防锡膏层。 钻钻孔孔层层（Drill Drill LayersLayers）。钻钻孔孔层层提提供供制制造造过过程程的的钻钻孔孔信信息息，包包括括钻钻孔孔指指示示图图（Drill Drill GuideGuide）和和钻钻孔孔图图（Drill Drill DrawingDrawing）。）。图4-1

79、9 工作层面管理对话框 禁止布线层（禁止布线层（Keep Out LayerKeep Out Layer）。禁止布线层定义放置）。禁止布线层定义放置元件和布线区域范围，一般禁止布线区域必须是一个封闭区域。元件和布线区域范围，一般禁止布线区域必须是一个封闭区域。 多层（多层（Multi LayerMulti Layer）。用于放置电路板上所有的穿透）。用于放置电路板上所有的穿透式焊盘和过孔。式焊盘和过孔。 2. 2.设置工作层设置工作层 在在Protel99SEProtel99SE中，系统默认打开的信号层仅有顶层和底层，中，系统默认打开的信号层仅有顶层和底层，在实际设计时应根据需要自行定义工作层

80、的数目。在实际设计时应根据需要自行定义工作层的数目。 定义信号层、内部电源层定义信号层、内部电源层/ /接地层的数目接地层的数目 执行执行DesignLayer Stack DesignLayer Stack ManagerManager，屏幕弹出图，屏幕弹出图4-194-19所示的所示的Layer Stack ManagerLayer Stack Manager（工作层面（工作层面管理）对话框。管理）对话框。 选选中中某某个个工工作作层层，单单击击【PropertiesProperties】按按钮钮，可可以以改改变变该该工工作作层层面面的的名名称称（NameName）和和敷敷铜铜 的的 厚厚

81、 度度 （ Copper Copper thicknessthickness）。）。图4-20 定义工作层 选中图中的选中图中的Top LayerTop Layer，单击右上角的，单击右上角的【Add LayerAdd Layer】按钮可按钮可在顶层之下添加中间层在顶层之下添加中间层Mid LayerMid Layer，共可添加，共可添加3030层；单击右上角层；单击右上角的的【Add PlaneAdd Plane】按钮可添加内部电源按钮可添加内部电源/ /接地层，共可添加接地层，共可添加1616层。层。 图图4-204-20所示为设置了所示为设置了2 2个中间层，个中间层，1 1个内部电源个

82、内部电源/ /接地层的工接地层的工作层面图。如果要删除某层，可以先选中该层，然后单击图中作层面图。如果要删除某层，可以先选中该层，然后单击图中【DeleteDelete】按钮；单击按钮；单击【Move UpMove Up】按钮或按钮或【Move DownMove Down】按钮可以按钮可以调节工作层面的上下关系。调节工作层面的上下关系。 定义机械层的显示数目定义机械层的显示数目 执行菜单执行菜单DesignMechanical LayersDesignMechanical Layers，屏幕弹出，屏幕弹出Setup Setup Mechanical LayersMechanical Layer

83、s（机械层设置）对话框，如图（机械层设置）对话框，如图4-214-21所示。所示。 单击某个机械层后的复选框选中该层，图中选中的是单击某个机械层后的复选框选中该层，图中选中的是Mechanical Layer1Mechanical Layer1。 设置完信号层、内部电源设置完信号层、内部电源/ /接地层和机械层后，执行菜单接地层和机械层后，执行菜单DesignOptionsDesignOptions，选中，选中LayersLayers选项卡，选中的层将出现在工作选项卡，选中的层将出现在工作层设置对话框中，如图层设置对话框中，如图4-224-22所示。所示。 打开或关闭工作层打开或关闭工作层 图

84、图4-224-22所示的工作层设置对话框中可以设置打开或关闭某个所示的工作层设置对话框中可以设置打开或关闭某个工作层，只需选中工作层前的复选框，即可打开对应的工作层。工作层，只需选中工作层前的复选框，即可打开对应的工作层。对话框右下角三个按钮的作用是：对话框右下角三个按钮的作用是：【All OnAll On】打开所有的层，打开所有的层，【All OffAll Off】关闭所有的层，关闭所有的层，【Used OnUsed On】只打开当前文件中正在使只打开当前文件中正在使用的层。用的层。 选中选中DRC ErrorDRC Error将违反设计规则的图件显示为高亮度；选中将违反设计规则的图件显示为

85、高亮度；选中ConnectConnect显示网络飞线；选中显示网络飞线；选中Pad HolesPad Holes显示焊盘的钻孔；选中显示焊盘的钻孔；选中Via Via HolesHoles显示过孔的钻孔。显示过孔的钻孔。 一般情况下，一般情况下，Keep Out LayerKeep Out Layer、Multi LayerMulti Layer必须设置为打开必须设置为打开状态，其它各层根据所要设计状态，其它各层根据所要设计PCBPCB的层数设置。如设计单面板时还的层数设置。如设计单面板时还必须将必须将Bottom LayerBottom Layer、Top OverlayTop Overla

86、y设置为打开状态。设置为打开状态。 3. 3.工作层显示颜色设置工作层显示颜色设置 在在PCBPCB设计中，由于层数多，为区分不同层上的铜膜线，必须设计中，由于层数多，为区分不同层上的铜膜线，必须将各层设置为不同颜色。将各层设置为不同颜色。 执行执行ToolsPreferencesToolsPreferences，在出现的工作参数对话框中（图，在出现的工作参数对话框中（图4-184-18）单击其中的）单击其中的ColorColor选项卡，弹出工作层颜色设置对话框。选项卡，弹出工作层颜色设置对话框。 Color Color此选项卡用来设置各层的颜色，需要重新设置某层的颜此选项卡用来设置各层的颜色

87、，需要重新设置某层的颜色，可以单击该层名称右边的色块方框进行修改。色，可以单击该层名称右边的色块方框进行修改。 SystemSystem区中的区中的BackgroundBackground用于设置工作区背景颜色；用于设置工作区背景颜色；ConnectorsConnectors用于设置网络用于设置网络飞线的颜色。飞线的颜色。 一般情况下，使用系统默认的颜色。一般情况下，使用系统默认的颜色。 4.4.当前工作层选择当前工作层选择 在布线时，必须先选择相应的工作层，然后再进行布线。在布线时，必须先选择相应的工作层，然后再进行布线。 设置当前工作层可以用鼠标左键单击工作区下方工作层标签设置当前工作层可

88、以用鼠标左键单击工作区下方工作层标签栏上的某一个工作层实现，如图栏上的某一个工作层实现，如图4-244-24所示，图中选中的工作层为所示，图中选中的工作层为Bottom LayerBottom Layer。 返回图4-24 设置当前工作层本章小结本章小结 本章主要讲述印制板的结构与相关组件，印制板的作用、种类、本章主要讲述印制板的结构与相关组件，印制板的作用、种类、概念及概念及PCB99SEPCB99SE的基本操作和设置。的基本操作和设置。 印制板是指以绝缘板为基础材料加工成一定尺寸的板，在其上面印制板是指以绝缘板为基础材料加工成一定尺寸的板，在其上面至少有一个导电图形和所有设计好的孔。它主要

89、起机械支撑、电气连至少有一个导电图形和所有设计好的孔。它主要起机械支撑、电气连接和标注文字的作用。接和标注文字的作用。 按印制板的的结构划分，按印制板的的结构划分，PCBPCB可分为单面板、双面板、多层板和可分为单面板、双面板、多层板和挠性印制板四种。挠性印制板四种。 印制板在设计时要考虑其可靠性、工艺性和经济性。印制板在设计时要考虑其可靠性、工艺性和经济性。 印制板布局的好坏会影响到印制板布通率和电气性能，印制板布印制板布局的好坏会影响到印制板布通率和电气性能，印制板布局必须遵循一定的布局规则。局必须遵循一定的布局规则。 印制板的布线好坏会影响到印制板的性能，印制板布线必须遵循印制板的布线好坏会影响到印制板的性能，印制板布线必须遵循一定的布局规则。一定的布局规则。 PCB PCB设计时必须设置好单位制、栅格尺寸、工作层面等。设计时必须设置好单位制、栅格尺寸、工作层面等。返回