7 Protel 99 SE 印制電路板圖計

1、第7章 印制電路板圖的設(shè)計 n7.1 印制電路板圖設(shè)計流程印制電路板圖設(shè)計流程n7.2 pcb繪圖工具繪圖工具n7.3 手工布局手工布局n7.4 手工布線手工布線n7.5 自動布局自動布局n7.6 自動布線自動布線n本章小結(jié)本章小結(jié)n思考與習(xí)題思考與習(xí)題 7第7章 印制電路板圖的設(shè)計第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.1 印制電路板圖設(shè)計流程 印制電路板圖設(shè)計的一般步驟如下： 1.1. 繪制電路圖繪制電路圖 這是電路板設(shè)計的先期工作，主要是完成電路原理圖的繪制，包括生成網(wǎng)絡(luò)表。當(dāng)所設(shè)計的電路圖非常簡單時，也可以不進(jìn)行原理圖的繪制，而直接進(jìn)入pcb設(shè)計系統(tǒng)。 2. 2. 規(guī)劃電路板規(guī)劃電路板 在繪制

2、印制電路板之前，用戶要對電路板有一個初步的規(guī)劃，比如說電路板采用多大的物理尺寸，采用幾層電路板（單面板還是雙面板）等。它是確定電路板設(shè)計的框架框架。第7章 印制電路板圖的設(shè)計 3. 3. 設(shè)置參數(shù)設(shè)置參數(shù) 菜單中design/options命令 tools/preferences命令 4. 4. 裝入網(wǎng)絡(luò)表及元件封裝裝入網(wǎng)絡(luò)表及元件封裝 該步的主要工作就是將已生成的網(wǎng)絡(luò)表裝入，若前面沒有生成網(wǎng)絡(luò)表，則可以用手工的方法放置元件封裝。第7章 印制電路板圖的設(shè)計 5. 5. 元件的元件的布局布局 布局有自動布局和手工布局兩種方式。規(guī)劃好電路板并裝入網(wǎng)絡(luò)表后，可以自動裝入元件，并自動將元件布置在電路板

3、邊框內(nèi)。 6布線 布線是完成元件之間的電路連接，它也有自動布線和手工布線兩種方式。若在之前裝入了網(wǎng)絡(luò)表，則在該步中就可采用自動布線方式。在布線之前，還要設(shè)定好設(shè)計規(guī)則。7手工調(diào)整及文件保存 全局的思全局的思想想猶如將大米做成米飯猶如將大米做成米飯珍珠連成項鏈珍珠連成項鏈第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.2 pcb繪圖工具 protel 99 se的pcb設(shè)計工具基本包括在放置工具欄中，如圖7.1所示。工具欄中每一項都與place菜單下的各項命令對應(yīng)。 圖7.1 放置工具欄 placement tools第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.2.1 7.2.1 繪制導(dǎo)線繪制導(dǎo)線1 單 擊 放 置 工 具

4、 欄 中 的 圖 標(biāo) 或 選 擇 繪 制 導(dǎo) 線 命 令place/interactive routing（交互式布線）或 line（連線） 圖7.2第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.3 繪制出一條導(dǎo)線 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 放置交互式導(dǎo)線和連線的區(qū)別： 導(dǎo)線是在電氣層上元件的焊盤之間構(gòu)成電氣連接關(guān)電氣連接關(guān)系系的連線。 而連線一般是在非電氣層上繪制電路板的邊界、元件邊界、禁止布線邊界等，它不能連接到網(wǎng)絡(luò)上，繪制時不遵循布線規(guī)則不遵循布線規(guī)則。 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 放置導(dǎo)線的過程中，在需換層位置處，按下小鍵盤的“*”鍵，你會發(fā)現(xiàn)當(dāng)前層變成了另一層，并在該處自動添加了一個過孔，單擊

5、鼠標(biāo)左鍵，確定過孔的位置。但放置連線切換層時，不會出現(xiàn)連接的過孔。 圖7.4 將一條導(dǎo)線放置在兩個信號層上第7章 印制電路板圖的設(shè)計 在放置導(dǎo)線過程中按下tab鍵，彈出交互式布線設(shè)置對話框 interactive routing圖7.5 交互式布線設(shè)置對話框 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 n在放置連線過程中按下tab鍵，彈出連線屬性設(shè)置對話框 圖7.6 連線屬性設(shè)置對話框line constraints第7章 印制電路板圖的設(shè)計 2設(shè)置導(dǎo)線的屬性 圖7.7 導(dǎo)線屬性設(shè)置對話框?qū)Ь€起點和終點的x、 y軸坐標(biāo)導(dǎo)線寬度導(dǎo)線所在的層導(dǎo)線所在的網(wǎng)絡(luò)導(dǎo) 線 位 置是否鎖定導(dǎo)線具有電氣邊界特性導(dǎo)線是否處于選取

6、狀態(tài)第7章 印制電路板圖的設(shè)計 3對放置好的導(dǎo)線進(jìn)行編輯用鼠標(biāo)左鍵單擊已放置的導(dǎo)線，如圖（a）所示， 用鼠標(biāo)左鍵單擊導(dǎo)線兩端任一高亮方塊，移動光標(biāo)可任意拖動導(dǎo)線的端點,如圖（b）所示。 用鼠標(biāo)左鍵單擊導(dǎo)線中間的高亮方塊,移動光標(biāo)可任意拖動導(dǎo)線，如圖（c）所示。 直導(dǎo)線變成了折線后，將光標(biāo)移到折線的任一段上，按住鼠標(biāo)左鍵不放并移動它，該線段被移開，原來的一條導(dǎo)線變成了兩條導(dǎo)線。如圖（d）所示。（a） （b） （c） （d）第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.2.2 放置焊盤1. 單擊放置工具欄上的圖標(biāo)，或執(zhí)行“place pad”命令。圖7.8第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.9 執(zhí)行放置焊盤 命令

7、后光標(biāo)狀態(tài) 圖7.10 放置焊盤 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 2設(shè)置焊盤屬性 在焊盤沒有放下狀態(tài)按tab鍵或在已放下的焊盤上雙擊鼠標(biāo)左鍵，都可以打開焊盤屬性設(shè)置對話框。對話框中包括3個標(biāo)簽頁 ，分別為： “properties”屬性標(biāo)簽頁 “pad stack”特殊焊盤標(biāo)簽頁“advanced”高級標(biāo)簽頁 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.11 焊盤屬性設(shè)置對話框use pad stackx-size：設(shè)置焊盤的x軸尺寸 y-size：設(shè)置焊盤的y軸尺寸 shape：設(shè)置焊盤形狀designator：設(shè)置焊盤序號。hole size：設(shè)置焊盤通孔直徑。layer：設(shè)置焊盤所在層。（1）prop

8、erties”屬性標(biāo)簽頁第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.12第7章 印制電路板圖的設(shè)計 （2）“pad stack”特殊焊盤標(biāo)簽頁 圖7.13 焊盤形狀標(biāo)簽頁 top：x-sizey-sizeshapebottommiddle第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.14 焊盤高級標(biāo)簽頁net：設(shè)置焊盤所在網(wǎng)絡(luò)plated：設(shè)置此焊盤是否將通孔的孔壁電鍍（3）advanced”高級標(biāo)簽頁第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.2.3 放置過孔1單擊放置工具欄中的圖標(biāo)，或執(zhí)行“place /via”命令。 圖7.15第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.16 執(zhí)行放置過孔命令后光標(biāo)狀態(tài) 第7章 印制電路板圖的設(shè)計

9、 圖7.17 設(shè)置過孔屬性對話框2 2設(shè)置過孔屬性設(shè)置過孔屬性diameter：設(shè)定過孔直徑hole size：設(shè)置過孔的通孔直徑start layer、end layer：設(shè)定過孔的開始層和結(jié)束層的名稱net：設(shè)定該過孔屬于哪個網(wǎng)絡(luò)第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.2.4 放置字符串1單擊放置工具欄上的圖標(biāo)。 圖7.18第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.19 光標(biāo)上粘有一個字符串 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 2設(shè)置字符串屬性設(shè)置字符串屬性 圖7.20 設(shè)置字符串屬性對話框text:字符串的內(nèi)容第7章 印制電路板圖的設(shè)計 3 3旋轉(zhuǎn)字符串旋轉(zhuǎn)字符串（1）光標(biāo)移到字符串文字上單擊鼠標(biāo)左鍵，文字的右

10、下角會出現(xiàn)一個小的圓圈。（2）光標(biāo)移至字符串文字的小圓圈上單擊鼠標(biāo)左鍵，光標(biāo)會變成十字形狀。移動鼠標(biāo)，文字會隨之轉(zhuǎn)動，如圖7.21所示。（3）在合適的位置，單擊鼠標(biāo)左鍵，完成文字的旋轉(zhuǎn)。圖7.21 旋轉(zhuǎn)字符串 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.2.5 放置坐標(biāo) 1 單擊放置工具欄中的按鈕，或執(zhí)行菜單命令place/coordinate 圖7.22第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.23 光標(biāo)上當(dāng)前位置的坐標(biāo) 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.2.6 放置尺寸標(biāo)注 1單擊放置工具欄中的按鈕，或執(zhí)行菜單命令place/dimension 圖7.24第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.25 執(zhí)行放置尺寸標(biāo)注

11、命令后光標(biāo)形狀第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.26 完成的標(biāo)注尺寸第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.2.7 設(shè)置相對原點相對原點 在印制電路板設(shè)計系統(tǒng)中有兩個原點：一個是系統(tǒng)原點，是絕對原點，位于設(shè)計窗口的左下角；第二個是相對原點，是在設(shè)計時為了方便定位而自行設(shè)置的坐標(biāo)原點。在沒有定義相對原點時，相對原點和絕對原點重合。 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 單擊工具欄中的圖標(biāo)，或者執(zhí)行“edit originset” 若想恢復(fù)原來的坐標(biāo)系，執(zhí)行“edit origin reset”命令即可。圖7.27第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.2.8 放置房間定義 所謂房間（room）是可以幫助我們布局的長方形區(qū)

12、域。我們可以將電路板所屬的元件按具體元件、元件類和封裝分門別類的歸屬于不同的房間并對它們的相對位置進(jìn)行排列。然后，在電路板上將這些房間放置好。當(dāng)移動房間時，房間內(nèi)的這些元件也隨之移動，并保證房間內(nèi)的元件的相對位置不變。同一屬性在同一屬性在同一房間里同一房間里第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.29 放置房間定義 圖7.28第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.2.9 繪制圓弧或圓 protel 99 se 提供了三種繪制圓弧的方法（邊緣法、中心法和角度旋轉(zhuǎn)法）和一種繪制整圓的方法。 圖7.30第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.2.10 放置填充 填充一般用于制作pcb插件的接觸表面，或者用于增強(qiáng)系統(tǒng)增強(qiáng)

13、系統(tǒng)的抗干擾性而設(shè)置的大面積電源或地。 填充通常放置在pcb的頂層、底層或內(nèi)部的電源/接地層上。圖7.31第7章 印制電路板圖的設(shè)計 1放置矩形填充 圖7.32 放置矩形填充 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 2 放置多邊形填充 多邊形填充，也稱放置敷銅。就是為了提高電路板的抗干擾能力，將電路板中空白的地方鋪滿銅膜線。 圖7.33第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.34 多邊形填充屬性對話框hatching stylehatching style選項區(qū)域：設(shè)置選項區(qū)域：設(shè)置多邊形平面填充多邊形平面填充的格式的格式 surround pad with 選項區(qū)域：設(shè)置多邊選項區(qū)域：設(shè)置多邊形平面填充環(huán)繞焊

14、盤形平面填充環(huán)繞焊盤的方式的方式 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 在多邊形平面填充中，采用5種不同的填充格式。90度格子 45度格 垂直格子 水平格子 無格子 圖7.35 五種不同的填充格式第7章 印制電路板圖的設(shè)計 多邊形平面填充環(huán)繞焊盤，在多邊形填充屬性對話框中，提供兩種方式，即八邊形方式和圓弧方式。 （a）八邊形方式 （b）圓弧方式圖 7.36 多邊形繞過焊盤的方式第7章 印制電路板圖的設(shè)計 矩形填充和多邊形填充的區(qū)別:（1）矩形填充填充的是整個區(qū)域，沒有任何遺留的空隙空隙。多邊形填充則是用銅膜線來填充區(qū)域，線與線之間是有空隙的。（2）矩形填充會覆蓋覆蓋該區(qū)域內(nèi)的所有導(dǎo)線、焊盤和過孔，使他們

15、具有電氣連接關(guān)系，而多邊形填充則會繞開區(qū)域內(nèi)的所有導(dǎo)線、焊盤、過孔等具有電氣意義的圖件，不改變他們原有的電氣連接關(guān)系。 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 3 放置切分多邊形 切分多邊形與多邊形類似，不過它是用來切分內(nèi)部電源層/接地層的。 注意注意：要設(shè)置切分多邊形填充，必須已經(jīng)設(shè)置了內(nèi)部電源或接地層，否則該命令不起作用。 圖7.37第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.2.11 7.2.11 放置元件封裝 在放置元件封裝之前，先要裝入所需的元件封裝庫，否則，無法調(diào)用元件。 單擊放置工具欄的按鈕，或執(zhí)行菜單命令place/component。 圖7.38第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.39 放置元件封裝對

16、話框footprint（封裝形式）designator（元件標(biāo)號）comment（元件注釋）第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.40 瀏覽元件封裝后放置 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 注意： 1.選擇的元件封裝一定要符合實際焊接元件的需要。 2.也可以使用設(shè)計管理器“browse pcb”標(biāo)簽頁調(diào)用元件封裝。 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.2.12 補(bǔ)淚滴設(shè)置（補(bǔ)淚滴設(shè)置（teardrops） 淚滴是指導(dǎo)線與焊盤或過孔的連接處連接處逐步加大形成淚淚滴狀滴狀，使其連接更為牢固牢固，防止在鉆孔時候的應(yīng)力集中而使接觸處斷裂。放置淚滴的方法如下： （1）執(zhí)行“tools“teardrop options

17、”菜單命令，調(diào)出放置淚滴對話框，如圖7.41所示。（2）在對話框中左邊區(qū)域中指定選項，在右邊“action”作用區(qū)域中選中“add”，在“teardrops style”淚滴類型區(qū)域中選中任一項。 （3）單擊“ok”按鈕，程序立即對所有焊盤和過孔添加上淚滴。 若取消淚滴，調(diào)出圖7.41對話框，在右邊“action”作用區(qū)域中選中“remove（刪除）”按鈕，然后單擊“ok”按鈕即可。 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.41 放置淚滴對話框第7章 印制電路板圖的設(shè)計 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.2.13 放置屏蔽導(dǎo)線放置屏蔽導(dǎo)線 為了防止相互干擾，而將某些導(dǎo)線用接地線包住，稱為屏蔽導(dǎo)線（或包

18、地）。放置屏蔽導(dǎo)線的方法是：（1）執(zhí)行“edit select ”命令，再選取“net（網(wǎng)絡(luò)）”命令或“connected copper（連接導(dǎo)線）”命令，將光標(biāo)指向所要屏蔽的網(wǎng)絡(luò)或連接導(dǎo)線上，單擊鼠標(biāo)左鍵選取,單擊鼠標(biāo)右鍵結(jié)束選取狀態(tài)。 （2）然后執(zhí)行“toolsoutline selected objects（屏蔽導(dǎo)線）”命令，該網(wǎng)絡(luò)或連接導(dǎo)線周圍就放置了屏蔽導(dǎo)線。最后取消選取狀態(tài)，恢復(fù)原來導(dǎo)線，屏蔽導(dǎo)線的外形如圖7.42所示。 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 當(dāng)取消屏蔽時，執(zhí)行“edit select connected copper”命令，將光標(biāo)移至屏蔽導(dǎo)線上單擊鼠標(biāo)左鍵選中屏蔽導(dǎo)線，然后

19、單擊鼠標(biāo)右鍵，最后按動crtl+delete組合鍵即可刪除。 圖7.42 屏蔽導(dǎo)線的外形第7章 印制電路板圖的設(shè)計 以制作一個簡單的電路的單面印刷電路板為例，來講解如何進(jìn)行手工布局。7.3 手工布局 圖7.43 一個簡單的電路 (并聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路)第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.3.1設(shè)置布局范圍 1.設(shè)置當(dāng)前原點2.確定電路板層的數(shù)目 頂層頂層：僅放置元件。 底層底層：進(jìn)行布線。 機(jī)械層機(jī)械層：繪制電路板的邊框 頂層絲印層頂層絲印層：顯示元件的輪廓和標(biāo)注字符。 多層多層：用于顯示焊盤。第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.44layer stack manager第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖

20、7.45第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.46mechanical layers第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.47第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.48第7章 印制電路板圖的設(shè)計 3. 確定電路板的尺寸大小 定義該板為長方形，x方向長2360mil，y方向高2560mil。具體操作步驟如下：1.選擇當(dāng)前工作層為機(jī)械層 2.單擊放置工具欄的 按鈕，繪制電路板的邊框。 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.49第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.3.2 加載與瀏覽pcb元件庫 protel 99 se在librarypcb路徑下有三個文件夾，提供3類pcb元件，即connector、generic f

21、ootprints和ipc footprints。在三個文件夾下各有若干元件封裝庫，比較常用的元件封裝庫有：advpcb.ddb、dc to dc.ddb、general.ddb等。 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.3.3手工布局與布局的調(diào)整 1根據(jù)原理圖放置元件封裝 表7.1 放置元件表元件類型元件標(biāo)號元件標(biāo)稱值元件的封裝名稱所屬元件封裝庫電阻r1200axial0.4advpcb.ddb電阻r2200axial0.4advpcb.ddb電阻r31kaxial0.4advpcb.ddb電位器rw10kvr2advpcb.ddb電容c100ufrb.2/.4advpcb.ddb穩(wěn)壓管d12vd

22、iode0.4advpcb.ddb硅橋b1a/100vd-37international rectifiers.ddb第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.50第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.51元件位置調(diào)整工具欄 布局調(diào)整元件位置調(diào)整工具欄第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.52第7章 印制電路板圖的設(shè)計 1布線的一般原則相鄰導(dǎo)線之間要有一定的絕緣距離。信號線在拐彎處不能走成直角。電源線和地線的布線要短、粗且避免形成回路。74 手工布線第7章 印制電路板圖的設(shè)計 2導(dǎo)線的模式 系統(tǒng)提供了6種導(dǎo)線的放置模式，在繪制導(dǎo)線過程中，可以用shift+空格鍵空格鍵來切換導(dǎo)線的模式。 45度轉(zhuǎn)角 平滑圓弧

23、90度轉(zhuǎn)角圖7.53第7章 印制電路板圖的設(shè)計 90度圓弧轉(zhuǎn)角 任意角轉(zhuǎn)角 45度圓弧轉(zhuǎn)角 圖7.54第7章 印制電路板圖的設(shè)計 3. 設(shè)置在線設(shè)計規(guī)則檢查 在線設(shè)計規(guī)則檢查，是指在進(jìn)行布線過程中，系統(tǒng)實時地檢查有關(guān)的設(shè)計規(guī)則，使不符合設(shè)計規(guī)則的導(dǎo)線無法布置到pcb上。要使用在線檢測方式，必須將設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)對話框中的“on-line drc”選項打開 。 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.55第7章 印制電路板圖的設(shè)計 執(zhí)行“toolsdesign rule check”菜單命令，啟動設(shè)計規(guī)則檢查設(shè)置對話框，同時選擇“on-line”在線檢查標(biāo)簽頁。 圖7.56 設(shè)計規(guī)則檢查設(shè)置對話框第7章

24、印制電路板圖的設(shè)計 4手工布線 單層板手工布線是在底層各元件焊盤間按連接關(guān)系放置導(dǎo)線。其操作步驟如下：1. 將電路板的當(dāng)前工作層切換為底層（bottom layer）。2. 單擊放置工具欄的 或 按鈕。3. 放置直線時，當(dāng)光標(biāo)變成十字形，將光標(biāo)移到導(dǎo)線的起點焊盤，出現(xiàn)一個空心八角形，說明會形成有效有效的電氣連接，這時單擊左鍵確定起點；然后將光標(biāo)移到導(dǎo)線的終點焊盤，當(dāng)出現(xiàn)空心八角形的時候，4. 單擊鼠標(biāo)右鍵，結(jié)束放置導(dǎo)線命令狀態(tài)。第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.57第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.58第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.5.1 根據(jù)原理圖創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表 在原理圖編輯器下，選擇菜單命令

25、design/create netlist，用來生成網(wǎng)絡(luò)表文件，擴(kuò)展名為擴(kuò)展名為.net。 75 自動布局第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.5.2 電路板的規(guī)劃1.確定電路板的工作層采用雙層板，一般應(yīng)具有如下的工作層：頂層（toplayer）：放置元件并布線。底層（bottomlayer）：布線并進(jìn)行焊接。頂層絲印層（topoverlay）：放置元件的輪廓、標(biāo)注及一些說 明文字。多層（multilayer）：用于顯示焊盤和過孔。機(jī)械層（mechanical）：用于確定電路板的物理邊界,也就是電路板的邊框。禁止布線層（keepoutlayer）：用于確定電路板的電氣邊界。第7章 印制電路板圖的設(shè)計

26、 2 .在機(jī)械層確定電路板的物理物理邊界3 .在禁止布線層確定電路板的電氣電氣邊界 物理邊界電氣邊界圖7.59第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.5.3 裝入網(wǎng)絡(luò)表 網(wǎng)絡(luò)表是連接原理圖和電路板圖的橋梁。裝入網(wǎng)絡(luò)表，實際上就是將原理圖中元件對應(yīng)的封裝和各個元件之間的連接關(guān)系裝入到pcb設(shè)計系統(tǒng)中，用來實現(xiàn)電路板中元件的自動放置、自動布局和自動布線。slide 80第7章 印制電路板圖的設(shè)計 執(zhí)行“design load nets”命令菜單。系統(tǒng)會彈出裝入網(wǎng)絡(luò)表對話框。 netlist file圖7.60 裝入網(wǎng)絡(luò)表對話框第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.61 裝入網(wǎng)絡(luò)表后的對話框errorcance

27、lexecute則會自動用網(wǎng)絡(luò)表內(nèi)存在的元件封裝替換當(dāng)前電路板上的相同元件的封裝。 則系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)表中沒有的元件而在當(dāng)前電路板中存在的元件刪除掉；第7章 印制電路板圖的設(shè)計 在該表中經(jīng)常有一些錯誤：v“errorerror: footprint xxx not found in library” 錯誤：在庫中沒有發(fā)現(xiàn)封裝xxx。這個錯誤的原因是系統(tǒng)在裝入的元件封裝庫中沒有發(fā)現(xiàn)元件的封裝形式，而且也沒有發(fā)現(xiàn)此元件可選的其他封裝形式。解決的方法是用鼠標(biāo)單擊圖7.61中“cancel”按鈕，找到該元件所在的封裝庫文件，將其裝入即可。第7章 印制電路板圖的設(shè)計 v“errorerror: compone

28、nt not found”： 錯誤：沒有發(fā)現(xiàn)對應(yīng)的元件。發(fā)生錯誤的原因可能是沒有加載庫文件，也可能是在原理圖設(shè)計時沒有指定該元件的封裝形式。 解決的方法是用鼠標(biāo)單擊圖7.61中“cancel”按鈕，回到原理圖編輯器中，檢查一下是否某個元件沒有指定管腳封裝。最后重新生成網(wǎng)絡(luò)表，裝入所需元件封裝庫文件，重復(fù)裝入網(wǎng)絡(luò)表操作。第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.62 裝入網(wǎng)絡(luò)表與元件第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.5.4 設(shè)置自動布局設(shè)計規(guī)則 如果裝入網(wǎng)絡(luò)表后直接進(jìn)行布局，系統(tǒng)將使用缺省的自動布局設(shè)計規(guī)則。為了使自動布局的結(jié)果更符合要求，可以在自動布局之前設(shè)置一些規(guī)則。 執(zhí)行“designrules”菜

29、單命令，將彈出設(shè)計規(guī)則對話框。第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.63 自動布局的設(shè)計規(guī)則placement元件間距約束 元件方位約束忽略網(wǎng)絡(luò) 允許放置元件工作層放置房間定義第7章 印制電路板圖的設(shè)計 1. component clearance constraint圖7.64第7章 印制電路板圖的設(shè)計 間距檢測模式： 快速檢測多層檢測 完全檢測 圖7.65第7章 印制電路板圖的設(shè)計 2. component orientations ruler 用于設(shè)置布置元件時的角度。圖7.66第7章 印制電路板圖的設(shè)計 3. net to ignore（網(wǎng)絡(luò)忽略）規(guī)則 用于設(shè)置在利用cluster pla

30、cer成組方式進(jìn)行自動布局時，應(yīng)該忽略哪些網(wǎng)絡(luò)走線造成的影響，這樣可以提高自動布局的速度與質(zhì)量。net圖7.67第7章 印制電路板圖的設(shè)計 4. permitted layer ruler 用于設(shè)置允許元件放置的電路板層。規(guī)則適用的范圍top layerbottom layer 圖7.68第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.5.5 自動布局 在裝入網(wǎng)絡(luò)表，設(shè)置自動布局設(shè)計規(guī)則之后，就可以執(zhí)行自動布局自動布局操作了。 執(zhí)行“toolsauto placementauto placer”命令 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.69 設(shè)置自動布局方式對話框cluster placerstatistica

31、l placer第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.70 自動布局后的元件布局注意，在自動布局之前，必須先確定電路板的電氣邊界，且將當(dāng)前坐標(biāo)原點恢復(fù)為絕對原點。 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.5.6 手工調(diào)整布局 手工調(diào)整布局包括對元件和元件標(biāo)注字符的調(diào)整。圖7.71 調(diào)整后的元件布局第7章 印制電路板圖的設(shè)計 元件布局原則元件布局原則 盡管印制板種類很多、功能各異，元件數(shù)目、類型也各不相同，但印制板元件布局還是有章可循的。 (1) 元件位置安排的一般原則。在pcb設(shè)計中，如果電路系統(tǒng)同時存在數(shù)字電路、模擬電路以及大電流電路，則必須分開布局，使各系統(tǒng)之間耦合達(dá)到最小。 (2) 元件離印制板邊框

32、的最小距離須大于2 mm，如果印制板安裝空間允許，最好保留510 mm。第7章 印制電路板圖的設(shè)計 (3) 元件放置方向。在印制板上，元件通常沿水平和垂直兩個方向排列。 (4) 元件間距。對于中等密度印制板、小元件，如小功率電阻、電容、二極管、三極管等分立元件彼此的間距與插件、焊接工藝有關(guān)：當(dāng)采用自動插件和波峰焊接工藝時，元件之間的最小距離可以取50100 mil（即1.272.54 mm）；而當(dāng)采用手工插件或手工焊接時，元件間距要大一些，如取100 mil或以上，否則會因元件排列過于緊密，給插件、焊接操作帶來不便。大尺寸元件，如集成電路芯片，元件間距一般為100150 mil。對于高密度印制

33、板，可適當(dāng)減小元件間距。第7章 印制電路板圖的設(shè)計 (5) 熱敏元件熱敏元件要盡量遠(yuǎn)離大功率元件。(6) 電路板上重量較大的元件應(yīng)盡量靠近印制電路板支撐點支撐點，使印制板電路板翹曲度降至最小。 (7) 對于需要調(diào)節(jié)的元件，如電位器、微調(diào)電阻、可調(diào)電感等的安裝位置應(yīng)充分考慮整機(jī)結(jié)構(gòu)要求：對于需要機(jī)外調(diào)節(jié)的元件，其安裝位置與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置要一致；對于機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)的元件，其放置位置以打開機(jī)蓋后即可方便方便調(diào)節(jié)為原則。 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 (8) 在布局時ic去耦電容去耦電容要盡量靠近近ic芯片的電源和地線引腳，否則濾波效果會變差。在數(shù)字電路中，為保證數(shù)字電路系統(tǒng)可靠工作，在每一數(shù)字集

34、成電路芯片（包括門電路和抗干擾能力較差的cpu、ram、rom芯片）的電源和地之間均設(shè)置了ic去耦電容。 (9) 時鐘時鐘電路元件應(yīng)盡量靠近cpu時鐘引腳。數(shù)字電路，尤其是單片機(jī)控制系統(tǒng)中的時鐘電路，最容易產(chǎn)生電磁輻射，干擾系統(tǒng)其他元器件。 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖圖7.72 顯示所有飛線顯示所有飛線第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖圖7.73 調(diào)整結(jié)果調(diào)整結(jié)果第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.6 自動布線 自動布線是指系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計者設(shè)定的布線規(guī)則，依照網(wǎng)絡(luò)表中的各個元件之間的連線關(guān)系，按照一定的算法自動地在各個元件之間進(jìn)行布線。第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.6.1 設(shè)置自動布線設(shè)計規(guī)則 執(zhí)

35、行菜單“design rules”命令routing圖7.74 設(shè)置布線參數(shù)對話框第7章 印制電路板圖的設(shè)計 這個參數(shù)組分別介紹如下。*）“clearance constraint”（走線間距約束）： 該項用于設(shè)置走線與其他對象之間的最小安全距離。 規(guī)則范圍：用于指定本規(guī)則適用的范圍規(guī)則屬性：可以設(shè)置最小間距的數(shù)值和針對哪些網(wǎng)絡(luò)。圖7.75 設(shè)置走線間距約束對話框第7章 印制電路板圖的設(shè)計 2）“routing corners”（布線拐角模式）： 用來設(shè)置走線拐彎的樣式 。*3）“routing layers”（布線工作層）：用來設(shè)置自動布線過程中哪些信號層可以使用。4）“routing pr

36、iority”（布線優(yōu)先級）：用來設(shè)置布線的優(yōu)先權(quán)，即布線的先后順序。 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 5）“routing topology”（布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）：用來設(shè)置以何種形狀進(jìn)行布線。 6）“routing via style”（過孔類型）：用來設(shè)置自動布線過程中使用的過孔的樣式。 *10）“width constraint”（走線寬度）：用來設(shè)置走線的最大和最小寬度。 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.6.2 自動布線執(zhí)行自動布線的方法主要有以下幾種： 1.全局布線（all） 全局布線是系統(tǒng)完成所有的布線工作，不需要中途干預(yù)。 執(zhí)行“auto routeall”菜單命令，對整個電路板進(jìn)行布線

37、 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.76 自動布線設(shè)置對話框保護(hù)預(yù)布線第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.77 布線信息對話框第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.78 完成自動布線第7章 印制電路板圖的設(shè)計 2指定網(wǎng)絡(luò)布線（net） 指定網(wǎng)絡(luò)布線是由用戶選擇需要布線的網(wǎng)絡(luò)。一般以“net”進(jìn)行布線時，當(dāng)選中某網(wǎng)絡(luò)連線，則與該網(wǎng)絡(luò)連線相連接的所有網(wǎng)絡(luò)線均被布線。（1）執(zhí)行“auto routenet”菜單命令。（2）執(zhí)行該命令執(zhí)行后，光標(biāo)變成十字形狀，移動光標(biāo)到需要布線的網(wǎng)絡(luò)，并單擊鼠標(biāo)左鍵，系統(tǒng)便開始自動對該網(wǎng)絡(luò)布線。第7章 印制電路板圖的設(shè)計 3指定飛線布線（connection） 指定飛線布線

38、表示由用戶指定某條飛線，使系統(tǒng)僅對該條飛線進(jìn)行自動布線，也就是對飛線的兩連接點之間進(jìn)行布線。（1）執(zhí)行“auto route connection”菜單命令。（2）執(zhí)行該命令執(zhí)行后，光標(biāo)變成十字形狀，移動光標(biāo)到需要布線的連接線，并單擊鼠標(biāo)左鍵，系統(tǒng)便開始自動對該連接線布線。（3）最后單擊鼠標(biāo)右鍵取消選擇連接線的布線命令狀態(tài)。第7章 印制電路板圖的設(shè)計 4指定元件布線（component） “component”表示由用戶指定元件，使系統(tǒng)僅對與該元件相連的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行布線。（1）執(zhí)行“auto route component”菜單命令。（2）執(zhí)行該命令執(zhí)行后，光標(biāo)變成十字形狀，移動光標(biāo)到需要布線的元

39、件，并單擊鼠標(biāo)左鍵，系統(tǒng)便開始自動對該元件的所有管腳布線。該元件布完后，繼續(xù)選擇其他的元件，直到布完所有的元件。（3）最后單擊鼠標(biāo)右鍵取消選擇元件的布線狀態(tài)。第7章 印制電路板圖的設(shè)計 5指定區(qū)域布線（area） “area”方式表示由用戶劃定區(qū)域，使系統(tǒng)的自動布線范圍僅限于該劃定區(qū)域內(nèi)。（1）執(zhí)行“auto routearea”菜單命令。（2）執(zhí)行該命令執(zhí)行后，光標(biāo)變成十字形狀，移動光標(biāo)到需要布線的元件左上角，并單擊鼠標(biāo)左鍵，然后拖動鼠標(biāo)使得出現(xiàn)的矩形框包含需要布線的元件，之后單擊鼠標(biāo)左鍵，以構(gòu)造一個布線區(qū)域，系統(tǒng)便開始自動對該區(qū)域的所有元件進(jìn)行布線。（3）最后單擊鼠標(biāo)右鍵取消選擇元件布線命

40、令狀態(tài)。第7章 印制電路板圖的設(shè)計 6其他布線命令其他與自動布線相關(guān)的命令，各命令功能如下：v stop：終止自動布線過程。v reset：對電路重新布線。v pause：暫停自動布線過程。v restart：重新開始自動布線過程 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.6.3 電源/接地線的加寬加寬 為了提高抗干擾能力，增加系統(tǒng)的可靠性，往往需要將電源/接地線和一些過電流較大的線加寬。只要雙擊需要加寬的電源/接地線或其他線，在彈出的導(dǎo)線屬性對話框中輸入實際需要的寬度值即可。第7章 印制電路板圖的設(shè)計 7.6.4 增加引線端增加引線端 在印制電路板圖中，如果沒有電源和地的輸入端，就無法外接電源；如果沒

41、有輸出連接點，就無法輸出。下面介紹增加引線端的操作步驟：（1）首先執(zhí)行首先執(zhí)行“place pad”place pad”命令，在印制電路命令，在印制電路板上添加五個焊盤，分別為正電源、接地和三個板上添加五個焊盤，分別為正電源、接地和三個輸出連接點。輸出連接點。輸入、輸出輸入、輸出第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.79 放置引線端焊盤第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖7.80 焊盤的“advanced”選項+9vgndx3x6 x7（2）調(diào)出“advanced”選項卡第7章 印制電路板圖的設(shè)計 設(shè)置完成后，將會出現(xiàn)連接線將5個焊盤分別和同屬一個網(wǎng)絡(luò)的其他焊盤連接起來。 圖7.81 設(shè)置完成后的情況第

42、7章 印制電路板圖的設(shè)計 （3）使用自動布線或者手工布局將5個焊盤和相關(guān)的焊盤或走線連接起來。如果使用自動布線功能，則應(yīng)該使用“connection”布線方式，其他方式會影響到其他的走線。圖7.82 連接焊盤后的情況第7章 印制電路板圖的設(shè)計 圖圖7.83 連線舉例連線舉例第7章 印制電路板圖的設(shè)計 練習(xí)7-1元件類型元件標(biāo)號元件標(biāo)稱值元件的封裝名稱所屬元件封裝庫電阻r1200axial0.4advpcb.ddb電阻r2200axial0.4advpcb.ddb電阻r31kaxial0.4advpcb.ddb電位器rw10kvr2advpcb.ddb電容c100ufrb.2/.4advpcb.

43、ddb穩(wěn)壓管d12vdiode0.4advpcb.ddb硅橋b1a/100vd-37international rectifiers.ddb表7.1 放置元件表第7章 印制電路板圖的設(shè)計 第7章 印制電路板圖的設(shè)計 練習(xí)7-2 新建一個邊長為1800mil的正方形電路板，雙層板，過孔電鍍，使用針腳式元件。第7章 印制電路板圖的設(shè)計 表7.2 元件一覽表元件名稱元件標(biāo)號元件所屬sch庫元件封裝元件所屬pcb庫res1r1、r2miscellaneous devices.ddbaxial0.3advpcb.ddbcapc1、c2miscellaneous devices.ddbrad0.1advpcb.ddbua555u1pr