protel99se入門教程(1)

1、P P r r o o t t e e l lProtelProtelq印刷電路板設計制作概述qProtel概 述 qProtel 99 SE原理圖設計快速入門 q原理圖的后處理 q網絡表文件的生成q印刷電路板（PCB）設計快速入門 q如何提高印制電路板設計的可靠性qPCB設計工程注意事項 ProtelProtel概述Protel的發(fā)展演變 隨著計算機業(yè)的發(fā)展，從80年代中期計算機應用進入各個領域。在這種背景下，87、88年由美國ACCEL Technologies Inc推出了第一個應用于電子線路設計軟件包TANGOTANGO，這個軟件包開創(chuàng)了電子設計自動化（EDA）的先河。這個軟件包現在看

2、來比較簡陋，但在當時給電子線路設計帶來了設計方法和方式的革命，人們紛紛開始用計算機來設計電子線路，直到今天在國內許多科研單位還在使用這個軟件包。 隨著電子業(yè)的飛速發(fā)展，TANGO日益顯示出其不適應時代發(fā)展需要的弱點。為了適應科學技術的發(fā)展，Protel Technology公司以其強大的研發(fā)能力推出了Protel For Dos作為TANGO的升級版本，從此Protel這個名字在業(yè)內日益響亮。 八十年代末，Windows系統(tǒng)開始日益流行，許多應用軟件也紛紛開始支持Windows操作系統(tǒng)。 Protel也不例外，相繼推出了Protel For Windows 1.0、Protel For Win

3、dows1.5等版本。這些版本的可視化功能給用戶設計電子線路帶來了很大的方便，設計者再也不用記一些繁瑣的命令，也讓用戶體會到資源共享的樂趣。ProtelProtel概述Protel的發(fā)展演變 九十年代中，Win95開始出現，Protel也緊跟潮流，推出了基于Win95的3.X版本。3.X版本的Protel加入了新穎的主從式結構，但在自動布線方面卻沒有什么出眾的表現。另外由于3.X版本的Protel是16位和32位的混合型軟件不太穩(wěn)定。 98年，Prote公司推出了給人全新感覺的Proel98。Protel98以其出眾的自動布線能力獲得了業(yè)內人士的一直好評。 99年，Protel公司又推出了最新

4、一代的電子線路設計系統(tǒng)P r o t e l 9 9 。 在 P r o t e l 9 9 中 加 入 了 許 多 全 新 的 特 色 。ProtelProtel概述Protel的組成 包括原理圖設計系統(tǒng)、印刷電路板設計系統(tǒng)、信號模擬仿真系統(tǒng)、可編程邏輯設計系統(tǒng)、Protel99內置編輯器。 原理圖設計系統(tǒng)是用于原理圖設計的Advanced Schematic系統(tǒng)。這部分包括用于設計原理圖的原理圖編輯器Sch以及用于修改、生成零件的零件庫編輯器SchLib。 印刷電路板設計系統(tǒng)是用于電路板設計的Advanced PCB。這部分包括用于設計電路板的電路板編輯器PCB以及用于修改、生成零件封裝的

5、零件封裝編輯器PCBLib。 信號模擬仿真系統(tǒng)是用于原理圖上進行信號模擬仿真的SPICE 3f5系統(tǒng)。 可編程邏輯設計系統(tǒng)是集成于原理圖設計系統(tǒng)的PLD設計系統(tǒng)。 Protel99內置編輯器包括用于顯示、編輯文本的文本編輯器Text和用于顯示、編輯電子表格的電子表格編輯器Spread。文件類型CAM輸出配置印制電路板印制電路板庫印制電路板打印電路原理圖電路原理庫文件表格文件文本文件波型文件新文件夾ProtelProtel概述Protel的主要特色 Protel99是基于Win95/Win NT/Win98/Win2000的純32位電路設計制版系統(tǒng)。Protel99提供了一個集成的設計環(huán)境，包括

6、了原理圖設計和PCB布線工具，集成的設計文檔管理，支持通過網絡進行工作組協(xié)同設計功能。其Protel99的主要特性如下： (1) Protel99系統(tǒng)針對Windows NT4/9X作了純32位代碼優(yōu)化，使得Protel99設計系統(tǒng)運行穩(wěn)定而且高效。 (2) SmartTool（智能工具）技術將所有的設計工具集成在單一的設計環(huán)境中。 (3) SmartDoc（智能文檔）技術將所有的設計數據文件儲存在單一的設計數據庫中，用設計管理器來統(tǒng)一管理。設計數據庫以.ddb為后綴方式，在設計管理器中統(tǒng)一管理。 使用設計管理器統(tǒng)一管理的文檔是在Protel99中新提出來的，以前版本中沒有。 (4) Smar

7、tTeam（智能工作組）技術能讓多個設計者通過網絡安全地對同一設計進行單獨設計，再通過工作組管理功能將各個部分集成到設計管理器中。 ProtelProtel概述Protel的主要特色 (5) PCB自動布線規(guī)則條件的復合選項極大的方便了布線規(guī)則的設計。 (6) 用在線規(guī)則檢查功能支持集成的規(guī)則驅動PCB布線。 (7) 繼承的PCB自動布線系統(tǒng)最新的使用了人工智能技術，如人工神經網絡、模糊專家系統(tǒng)、模糊理論和模糊神經網絡等技術，即使對于很復雜的電路板其布線結果也能達到專家級的水平。 (8) 對印刷電路板設計時的自動布局采用兩種不同的布局方式，即Cluster Placer（組群式）和基于統(tǒng)計方式

8、（Statistical Placer）。 在以前版本中只提供了基于統(tǒng)計方式的布局。 (9) Protel99新增加了自動布局規(guī)則設計功能，Placement標簽頁是在Protel99中新增加的，用來設置自動布局規(guī)則。 (10) 增強的交互式布局和布線模式，包括“Push-and-shove”（推擠）。 (11) 電路板信號完整性規(guī)則設計和檢查功能可以檢測出潛在的阻抗匹配、信號傳播延時和信號過載等問題。Signal Integrity標簽頁也是在Protel99中新增加的，用來進行信號完整性的有關規(guī)則設計。 (12) 零件封裝類生成器的引入改進了零件封裝的管理功能。ProtelProtel概述

9、Protel的主要特色 (13) 廣泛的集成向導功能引導設計人員完成復雜的工作。 (14) 原理圖到印刷電路板的更新功能加強了Sch和PCB之間的聯(lián)系。 (15) 完全支持制版輸出和電路板數控加工代碼文件生成。 (16) 可以通過Protel Library Development Center升級廣泛的器件庫。 (17) 可以用標準或者用戶自定義模板來生成新的原理圖文件。 (18) 集成的原理圖設計系統(tǒng)收集了超過60000元器件。 (19) 通過完整的SPICE 3f5仿真系統(tǒng)可以在原理圖中直接進行信號仿真。 (20) 可以選擇超過60中工業(yè)標準計算機電路板布線模板或者用戶可以自己生成一個電

10、路板模板。 (21) Protel99開放的文檔功能使得用戶通過API調用方式進行三次開發(fā)。 (22) 集成的（Macro）宏編程功能支持使用Client Basic編程語言。Protel99SEProtel99SE原理圖設計電路板設計步驟 一般而言，設計電路板最基本的過程可以分為三大步驟。1. 電路原理圖的設計 電路原理圖的設計主要是PROTEL99的原理圖設計系統(tǒng)（Advanced Schematic）來繪制一張電路原理圖。在這一過程中，要充分利用PROTEL99所提供的各種原理圖繪圖工具、各種編輯功能，來實現我們的目的，即得到一張正確、精美的電路原理圖。2. 產生網絡表 網絡表是電路原理

11、圖設計（SCH）與印制電路板設計（PCB）之間的一座橋梁，它是電路板自動布線的靈魂。網絡表可以從電路原理圖中獲得，也可從印制電路板中提取出來。3. 印制電路板的設計 印制電路板的設計主要是針對PROTEL99的另外一個重要的部分PCB制作而言的，在這個過程中，我們借助PROTEL99提供的強大功能實現電路板的版面設計，完成PCB制作工作。Protel99SEProtel99SE原理圖設計電路原理圖的設計過程 （1）設計圖紙大小。進入Protel 99/ Schematic后，首先要構思好零件圖，設計好圖紙大小。圖紙大小是根據電路圖的規(guī)模和復雜程度而定的，設置合適的圖紙大小是設計好原理圖的第一步

12、。 （2）設置Protel 99/Schematic設計環(huán)境，包括設置格點大小和類型，光標類型等等，大多數參數也可以使用系統(tǒng)默認值。 （3）放置零件。用戶根據電路圖的需要，將零件從零件庫里取出放置到圖紙上，并對放置零件的序號、零件封裝進行定義和設定等工作。 （4）原理圖布線。利用Protel 99/Schematic提供的各種工具，將圖紙上的元件用具有電氣意義的導線、符號連接起來，構成一個完整的原理圖。 （5）調整線路。將初步繪制好的電路圖作進一步的調整和修改，使得原理圖更加美觀。 （6）報表輸出通過Protel 99/Schematic提供的各種報表工具生成各種報表，其中最重要的報表是網絡表

13、，通過網絡表為后續(xù)的電路板設計作準備。 （7）文件保存及打印輸出最后的步驟是文件保存及打印輸出。Protel99SEProtel99SE原理圖設計電路原理圖的設計流程Protel99SEProtel99SE原理圖設計1、啟動Protel99Protel99SEProtel99SE原理圖設計 2、選取菜單File/New來新建一個設計庫，出現如下圖的對話框。 Database File Name處可輸入設計庫存盤文件名，點擊Browse.改變存盤目錄 ?？牲c擊Password選項卡用口令保護設計文件Protel99SEProtel99SE原理圖設計 出現主設計窗口 Protel99SEProte

14、l99SE原理圖設計 3、選取File/New.打開New Document對話框，如下圖，選取Schematic Document建立一個新的原理圖文檔 主介面零件庫管理器零件管理器零件顯示畫圖工具欄電路圖繪制工具欄狀態(tài)欄編輯區(qū)原理圖設計系統(tǒng)設置圖紙樣本文件設置圖幅步驟執(zhí)行菜單命令Design/Option（或鼠標右鍵Document Options)圖紙大小設置（Standard Style-A)設定圖紙方向(Orientation-Landscape)設置標題欄類型(Title Block-Standard)設置顯示參考邊框（Show Reference Zone）設置顯示圖紙邊框（Sh

15、ow Border)設置邊框顏色（Border）和工作區(qū)顏色（Sheet）設置圖紙柵格（Grids）設置自動尋找電氣節(jié)點（Electrical Grid）更改系統(tǒng)字型（Change System Font）圖紙規(guī)格 公制：A0（最大）、A1、A2、A3、A4（最小） 英制：A（最?。?、B、C、D、E（最大） Orcad圖紙：Orcad A、Orcad B Orcad E 其他：Letter、Legal、Tabloid原理圖設計系統(tǒng)設置圖紙樣本文件設置文件信息對話框設置公司或單位名稱Organization 設置地址設置原理圖編號文件的其它信息1. 標題Title 編號No. 版本號Revisi

16、on原理圖設計系統(tǒng)在工作平面上放置元件利用元件庫管理瀏覽器（Component Library Browser）放置元件利用菜單命令放置元件 下拉菜單命令Place/Part元件的位置調整元件屬性的編輯1.元件的刪除Edit/Delete，Del , Ctrl+Del原理圖設計系統(tǒng)繪制電路原理圖繪制工具（Wiring Tool）及方法繪制電路工具的打開與關閉通過View/Toolbars/WiringTools或VbW畫導線（Wire） Place/WireSpace鍵變線角度電源及接地符號（Power Port）Place/Power Port制作電路的I/O端口(Port)Place/Po

17、rt設置網絡標號（Net Label）Place/Net Label畫總線（Bus）Place/Bus畫總線分支（Bus Entry）Place/Bus Entry放置元件（Part）Place/Part1.放置線路節(jié)點（Junction）Place/Junction非電氣對象電氣對象電氣對象與非電氣對象電路繪制欄與繪畫工具欄畫畫方方塊塊電電路路圖圖方方塊塊電電路路出出入入口口放放置置電電路路端端口口放放置置電電路路接接點點忽忽略略ERC檢檢查查放放置置PCB布布線線指指示示畫畫矩矩形形畫畫圓圓角角矩矩形形畫畫橢橢圓圓畫畫餡餡餅餅圖圖放放置置圖圖片片陣陣列列式式放放置置畫畫導導線線畫畫總總線線

18、畫畫總總線線分分支支線線放放置置網網絡絡標標號號放放置置電電源源及及接接地地放放置置元元件件畫畫直直線線畫畫多多邊邊形形畫畫橢橢圓圓弧弧畫畫曲曲線線放放置置單單行行注注釋釋放放置置文文字字區(qū)區(qū)塊塊顯顯示示文文檔檔管管理理器器放放大大顯顯示示保保存存文文檔檔放放置置交交叉叉探探測測點點恢恢復復取取消消的的操操作作主工具欄介紹主工具欄介紹移移動動選選中中對對象象打打開開/關關閉閉繪繪制制電電路路運運行行仿仿真真減減少少元元件件庫庫取取消消操操作作打打印印文文檔檔層層次次圖圖切切換換縮縮小小顯顯示示粘粘貼貼打打開開/關關閉閉繪繪制制圖圖形形仿仿真真分分析析設設置置增增加加元元件件庫庫增增加加元元件件

19、的的單單元元號號取取消消全全部部選選擇擇打打開開文文檔檔激激活活幫幫助助選選擇擇區(qū)區(qū)域域內內對對象象將將整整個個文文檔檔顯顯示示在在窗窗口口剪剪切切原理圖設計系統(tǒng)原理圖文件的管理新建原理圖文件File/New 打開原理圖文件File/Open關閉原理圖文件File/Close關閉所有圖形文件Windows/Close All保存所有圖形文件File/Save All原理圖設計系統(tǒng)建立網絡表文件網絡表的作用和格式產生網絡表的步驟Netlist Creation對話框中的各欄定義圖例原理圖設計系統(tǒng)在工作平面上放置元件利用元件庫管理瀏覽器（Component Library Browser）放置元件

20、利用菜單命令放置元件 下拉菜單命令Place/Part元件的位置調整元件屬性的編輯1.元件的刪除Edit/Delete，Del , Ctrl+Del元器件的查找元器件的查找元器件的查找元器件的查找原理圖設計系統(tǒng)原理圖文件的管理 新建原理圖文件File/New 打開原理圖文件File/Open關閉原理圖文件File/Close關閉所有圖形文件Windows/Close All保存所有圖形文件File/Save All原理圖設計系統(tǒng)建立網絡表文件網絡表的作用和格式產生網絡表的步驟Netlist Creation對話框中的各欄定義Protel99SEProtel99SE原理圖設計添加元件庫 在放置元

21、件之前，必須先將該元件所在的元件庫載入內存才行。如果一次載入過多的元件庫，將會占用較多的系統(tǒng)資源，同時也會降低應用程序的執(zhí)行效率。所以，通常只載入必要而常用的元件庫，其它特殊的元件庫當需要時再載入。Protel99SEProtel99SE原理圖設計添加元件 由于電路是由元件（含屬性）及元件間的邊線所組成的，所以現在要將所有可能使用到的元件都放到空白的繪圖頁上。 通常用下面兩種方法來選取元件。 （1）通過輸入元件編號來選取元件 （2）從元件列表中選?。脑斜碇羞x取 元件屬性DEVICE.LIB零件庫常用的零件庫名稱如下：示例取用零件列表：Protel99SEProtel99SE原理圖設計添加

22、元件 （1）通過輸入元件編號來選取元件 通過菜單命令Place/Part或直接點擊電路繪制工具欄上的按鈕，打開如圖所示的“Place Part”對話框，然后在該對話框中輸入元件的名稱及屬性，如圖所示。 輸入元件的編號及屬性 Protel99SEProtel99SE原理圖設計添加元件 Protel 99se的Place Part對話框包括以下選項。 （1）Lib Ref在元件庫中所定義的元件名稱，不會顯示在繪圖頁中。 （2）Designator流水序號。 （3）Part Type顯示在繪圖頁中的元件名稱，默認值與元件庫中名稱Lib Ref一致。 （4）Footprint包裝形式。應輸入該元件在P

23、CB庫里的名稱。 放置元件的過程中，按空格鍵可旋轉元件，按下X或Y可在X方向或Y方向鏡像，按Tab鍵可打開編輯元件對話框 Protel99SEProtel99SE原理圖設計添加元件2、直接從元件列表中選取 該操作必須通過設計庫管理器窗口左邊的元件庫面板來進行。 下面示范如何從元件庫管理面板中取一個與門元件，如圖示。首先在面板上的Library欄中選取Miscellaneous Devices.lib，然后在Components In Library欄中利用滾動條找到AND并選定它。接下來單擊Place按鈕，此時屏幕上會出現一個隨鼠標移動的AND符號，放置元件的過程中，按空格鍵可旋轉元件，按下X

24、或Y可在X方向或Y方向鏡像，按Tab鍵可打開編輯元件對話框 Protel99SEProtel99SE（元件屬性）編輯元件 Schematic中所有的元件對象都各自擁有一套相關的屬性。某些屬性只能在元件庫編輯中進行定義，而另一些屬性則只能在繪圖編輯時定義。 在將元件放置到繪圖頁之前，此時元件符號可隨鼠標移動，如果按下TAB就可打開，如圖示的Part對話框。Protel99SE Protel99SE （元件屬性）在元件庫中定義的元件名稱，不會顯示在繪圖頁中 封裝形式。應輸入該元件在 PCB 庫里的名稱 流水序號 顯示在繪圖頁中的元件名稱，默認 值與元件庫中名稱 Lib Ref 一致。 成為繪圖頁元

25、件時，定義下層繪圖頁的路徑 定義子元件序號，如與門電路的第一個 邏輯門為 1，第二個為 2，等 切換選取狀態(tài) 是否顯示元件的隱藏引腳 是否顯示“Part Fields 1-8”、 “Part Fields 9-16”選項卡中的 元件數據欄 是否顯示元件數據欄名稱 Protel99SEProtel99SE原理圖設計放置電源與接地元件 VCC電源元件與GND接地元件有別于一般的電氣元件。它們必須通過菜單Place/Power Port或電路圖繪制工具欄上的按鈕不調用，這編輯窗口中會有一個隨鼠標指針移動的電源符號，按Tab鍵，即出現如圖所示的Power Port對話框。 Protel99SEProt

26、el99SE原理圖設計各種電源與接地符號放置電源與接地元件 在對話框中可以編輯電源屬性，在Net欄中修改電源符號的網絡名稱，在Style欄中修改電源類型，Orientation修改電源符號放置的角度。電源與接地符號在Style下拉列表中有多種類型可供選擇，如圖所示。Protel99SEProtel99SE原理圖設計連接線路 所有元件放置完畢后，就可以進行電路圖中各對象間的連線（Wiring）。連線的主要目的是按照電路設計的要求建立網絡的實際連通性。要進行操作，可單擊電路繪制工具欄上的按鈕或執(zhí)行菜單Place/Wire將編輯狀態(tài)切換到連線模式，此時鼠標指針由空心箭頭變?yōu)榇笙伦?。只需將鼠標指針指?/p>

27、欲拉連線的元件端點，單擊鼠標左鍵，就會出現一條隨鼠標指針移動的預拉線，當鼠標指針移動到連線的轉彎點時，單擊鼠標左鍵就可定位一次轉彎。當拖動虛線到元件的引腳上并單擊鼠標左鍵，可在任何時候雙擊鼠標左鍵，就會終止該次連線。若想將編輯狀態(tài)切回到待命模式，可單擊鼠標右鍵可按下Esc鍵。更快捷的連線方法：在待命模式，按鼠標右鍵，出現如圖所示的右鍵菜單，點擊Place Wire菜單項就可以進行連線。Protel99SEProtel99SE原理圖設計放置接點 在某些情況下Schematic會自動在連線上加上節(jié)點（Junction）。但通常有許多節(jié)點要我們自己動手才可以加上的。如默認情況下十字交叉的連線是不會自

28、動加上接點的。如圖所示。要放置節(jié)點，可單擊電路繪制工具欄上的按鈕或執(zhí)行菜單Place/Junction，這時鼠標指針會由空心箭頭變成大十字，還有一個小黑點。將鼠標指針指向欲放置節(jié)點的位置，單擊鼠標左鍵即可，單擊鼠標右鍵可按Esc鍵退出放置節(jié)點狀態(tài)。Protel99SEProtel99SE原理圖設計保存文件 電路圖繪制完成后要保存起來，以供日后調出修改及使用。當打開一個舊的電路圖文件并進行修改后，執(zhí)行菜單File/Save可自動按原文件名將其保存，同時覆蓋原先的舊文件。在保存文件時如果不希望覆蓋原來的文件，可換名保存。具體方法是執(zhí)行File/Save As.Protel99SEProtel99S

29、E原理圖設計保存文件 我們在“Save As”對話框中打開“Format”下拉列表框，就可以看到Schematic所能夠處理的各種文件格式：Advanced Schematic Binary (*.sch)Advanced Schematic電路繪圖頁文件，二進制格式Advanced SchematicASCII (*.asc)Advanced Schematic電路繪圖頁文件，文本格式Orcad Schematic (*.sch)SDT4電路繪圖頁文件，二進制文件格式。Advanced Schematic template ASCII (*.dot)電路圖模板文件，文本格式。Advanced

30、 Schematic template binary (*.dot)電路圖模板文件，二進制格式。Advanced Schematic binary files (*.prj)項目中的主繪圖頁文件。 在默認情況下，電路圖文件的擴展名為.Sch。 文件保存（導出）輕點擊鼠標輕點擊鼠標右健另存右健另存導導出出文件打開（導入）輕點擊鼠標輕點擊鼠標右健導入右健導入原理圖后處理 在原理圖繪制完成以后，必須對原理圖進行一些必要的處理，才能最終制作出印制電路板（PCB），這些處理包括以下兩項： q 電氣規(guī)則檢查（ERC Electrical Rules Check）q 檢查元件是否封裝 電氣規(guī)則檢查ERCER

31、C 電氣規(guī)則檢查是對已經繪制完成的電路圖進行后續(xù)處理，以確保原理圖繪制軟件能夠精確地描述你所設計的電路，從而生成一個有效的網絡表文件（.NET文件）。通過電氣規(guī)則檢查，即可以檢查出電氣特性上的矛盾，例如一個輸出引腳連到另一個輸出引腳（一般這是不允許的），還可以檢查出繪圖方面的矛盾， 例如放了一個網絡標號（net labels）卻沒有指定它連接到何處、元件標號（designator）重復等。若要執(zhí)行ERC檢查，可在原理圖設計環(huán)境下，選擇菜單ToolsERC以打開ERC檢查規(guī)則設置對話框，如圖所示： 電氣規(guī)則檢查ERCERC執(zhí)行該命令后，我們會看到ERC檢查選項設置對話窗口，出現電氣規(guī)則檢查ERC

32、ERC電氣規(guī)則檢查ERCERC在ERC檢查選項設置對話框中，可以根據需要對相關項目作出設置。其中的常用項目介紹如下：1.ERC options選項卡（1）Multiple net names on net : 在同一個網絡上有多個網絡名；（2）Unconnected net labels: 在圖紙上存在有未連接的網絡標號；（3）Unconnected power objects: 圖紙是有未連接的電源對象；（4）Duplicate sheet numbers: 在一個工程中有圖紙好重復的圖紙；（5）Duplicate component designators:圖紙上有兩個以上的元件有相同的標

33、號；（6）Bus label format errors: 圖紙上有總線標號格式錯誤；（7）Floating input pins:輸入引腳懸空（8）Suppress warnings: 在報告文件中不出現警告信息。電氣規(guī)則檢查ERCERC2.Options選項卡（1）Create report file: 生成報告文件；（2）Adder error markers: 加上錯誤標志；3.Net identifier scope 選項卡 該選項用于網絡標號的有效范圍，有三個可選項，分別用于設置網絡標識符作用的不同范圍。運行ERC檢查的結果是：第一、會產生一個文本報告文件（.erc）,該文件指出了

34、當前工程或當前活動圖紙上的電氣連接及邏輯錯誤或警告。第二、查出錯誤以后，會自動在出錯的地方加上一個標志（），以便于定位和修改錯誤。圖紙上有些點在ERC檢查中會被加上標識，但你確信這些點的連接對此設計是無關緊要的，那么你可以在這些點上放置一個禁止檢查標志（Place -Directive-No ERC）。 電氣規(guī)則檢查ERCERC錯誤報告實例電氣規(guī)則檢查ERCERCERC檢查后圖紙的實例元件的封裝 通常我們設計完印刷電路板后，將它拿到制作電路板單位支制作電路板。取回的制好的電路板后，我們要將零件焊接上去。如何保證取用零件的管角和印刷電路板的焊點一致呢？這時要靠元件的封裝了。 元件的封裝指實際零件

35、焊接到電路板時所指示的外觀和焊點的位置。 一般分為：q 針腳式零件封裝：要將零件焊點插入焊點導通孔，然后再焊接。故焊點屬性Layer 設置為Multi Layerq STM（表面粘著式）零件封裝。STM只限于表面層板，其焊點屬性Layer 設置為單一表面（Top Layer 或Bottom Layer）元件的封裝零件封裝的編號 元件封裝的編號一般為： 元件類型焊點距離（焊點數）零件外形尺寸 如：AXIAL0.4 表示此零件封裝為軸狀的，兩焊點之間的距離為400mil（約10mm）;DIP16 表示雙排引腳的零件封裝，兩排共16個引腳；RB.2/.4 表示極性電容類零件封裝，引腳間距離為200m

36、il, 零件直徑為400mil, 這里.2和0.2都表示200mil. 除了DEVICE.LIB零件庫以外，其它零件庫都有確定的零件封裝，如74LS174的默認為DIP16. DEVICE.LIB零件庫常用的零件封裝如下：印制電路板概述 印制電路板簡稱為PCB（Printed Circuit Board），又稱印制版，是電子產品的重要部件之一。電路原理圖完成以后，還必須設計印制電路板圖，最后由制板廠家依據用戶所設計的印制電路板圖制作出印制電路板。 5.1.1 印制電路板結構 印制電路板的制作材料主要是絕緣材料、金屬銅及焊錫等。 一般來說，可分為單面板、雙面板和多層板。 1單面板 一面敷銅，另一

37、面沒有敷銅的電路板。單面板只能在敷銅的一面放置元件和布線，適用于簡單的電路板。 2雙面板 雙面板包括頂層（Top Layer）和底層（Bottom Layer）兩層，兩面敷銅，中間為絕緣層，兩面均可以布線，一般需要由過孔或焊盤連通。雙面板可用于比較復雜的電路，是比較理想的一種印制電路板。 3多層板 多層板一般指3層以上的電路板。它在雙面板的基礎上增加了內部電源層、接地層及多個中間信號層。隨著電子技術的飛速發(fā)展，電路的集成度越來越高，多層板的應用也越來越廣泛。但由于多層電路板的層數增加，給加工工藝帶來了難度，同時制作成本也很高。 5.1.2 元件封裝 元件封裝是指實際元件焊接到電路板時所指示的外

38、觀和焊盤位置。 不同的元件可以共用同一個元件封裝，同種元件也可以有不同的封裝，元件的封裝可以在設計電路原理圖時指定，也可以在引進網絡表時指定。 1元件封裝的分類 （1）針腳式元件封裝，如圖5.1所示。針腳類元件焊接時先將元件針腳插入焊盤導通孔，然后再焊錫。由于針腳式元件封裝的焊盤導孔貫穿整個電路板，所以其焊盤的屬性對話框中，“Layer”板層屬性必須為“Multi Layer”（多層）。 （2）表面粘著式元件封裝，如圖5.2所示。SMD元件封裝的焊盤只限于表面板層。 圖5.1 針腳式元件封裝 圖5.2 表面粘著式元件封裝 在其焊盤的屬性對話框中，“Layer”板層屬性必須為單一表面，即“Top

39、 Layer”（頂層）或者“Bottom Layer”（底層）。 在PCB板設計中，常將元件封裝所確定的元件外形和焊盤簡稱為元件。 2元件封裝的編號 元件封裝的編號一般為“元件類型+焊盤距離（焊盤數）+元件外形尺寸”。 可以根據元件封裝編號來判別元件封裝的編號規(guī)格。如AXIAL0.4表示此元件封裝為軸狀的，兩焊盤間距為400mil（約等于10mm）；DIP16表示雙排直列引腳的器件封裝，兩排共16個引腳。 5.1.3 印制電路板圖的基本元素 1元件封裝常見元件的封裝介紹如下：（1）針腳式電阻 封裝系列名為“AXIALxxx”，其中“AXIAL”表示軸狀的包裝方式；AXIAL后的“xxx”（數字

40、）表示該元件兩個焊盤間的距離。后綴數越大，其形狀越大。如圖5.3所示。 圖5.3 軸狀元件封裝（2）扁平狀電容 常用“RADxxx”作為無極性電容元件封裝，如圖5.4所示。 圖5.4 扁平元件封裝 （3）筒狀封裝 常用“RBx/x”作為有極性的電解電容器封裝，“RB”后的兩個數字，分別表示焊盤之間距離和圓筒的直徑，單位是in（英寸），如圖5.5所示。 圖5.5 筒狀封裝（4）二極管類元件 常用封裝系列名稱為“DIODExxx”，其中“xxx”表示功率，如圖5.6所示。 圖5.6 二極管類元件封裝 （5）三極管類元件 常用封裝系列名稱為“TOxxx”，其中“xxx”表示三極管類型，如圖5.7所示

41、。 圖5.7 三極管類元件封裝 2銅膜導線 簡稱導線，用于連接各個焊盤，是印制電路板最重要的部分。印制電路板設計都是圍繞如何布置導線來進行的。 另外有一種線為預拉線，常稱為飛線，飛線是在引入網絡表后，系統(tǒng)根據規(guī)則生成的，用來指引布線的一種連線。 飛線與導線有本質的區(qū)別，飛線只是一種形式上的連線。它只是形式上表示出各個焊盤間的連接關系，沒有電氣的連接意義。導線則是根據飛線指示的焊盤間的連接關系而布置的，是具有電氣連接意義的連接線路。 3助焊膜和阻焊膜 助焊膜是涂于焊盤上，提高可焊性能的一層膜，也就是在綠色板子上比焊盤略大的淺色圓。阻焊膜是為了使制成的板子適應波峰焊等焊接形式，要求板子上非焊盤處的

42、銅箔不能粘焊，因此在焊盤以外的各部位都要涂覆一層涂料，用于阻止這些部位上錫?？梢?，這兩種膜是一種互補關系。 4層 Protel的“層”是印制板材料本身實實在在的銅箔層。目前，一些較新的電子產品中所用的印制板不僅上下兩面可供走線，在板的中間還設有能被特殊加工的夾層銅箔。這些層因加工相對較難而大多用于設置走線較為簡單的電源布線層，并常用大面積填充的辦法來布線。上下位置的表面層與中間各層需要連通的地方用“過孔（Via）”來溝通。 注意：一旦選定了所用印制板的層數，務必關閉那些未被使用的層，以免布線出現差錯。 5焊盤和過孔 焊盤的作用是放置焊錫、連接導線和元件引腳。 選擇元件的焊盤類型要綜合考慮該元件

43、的形狀、大小、布置形式、振動和受熱情況、受力方向等因素。 過孔的作用是連接不同板層的導線。過孔有3 種，即從頂層貫通到底層的穿透式過孔、從頂層通到內層或從內層通到底層的盲過孔以及內層間的隱蔽過孔。 過孔從上面看上去，有兩個尺寸，即通孔直徑和過孔直徑，通孔和過孔之間的孔壁，由與導線相同的材料構成，用于連接不同層的導線。 6絲印層 為方便電路的安裝和維修，需要在印制板的上下兩表面印制上所需要的標志圖案和文字代號，例如元件標號和標稱值、元件外廓形狀和廠家標志、生產日期等等，這就是絲印層(Silkscreen Top/Bottom Overlay)。元件的封裝DEVICE.LIB零件庫常用的零件封裝如

44、下：檢查元件封裝檢查元件封裝 由于我們最終要制作出印刷電路板（PCB），所以原理圖上的所有元件都必須加以封裝（FootPrint）。我們知道一個一個的查看元件的是否封裝在元件數量較多時是非常麻煩的，那么如何才能快速的查看元件是不是封裝了呢？我們可以通過生成一個報告文件來查看是否原理圖上的每一個元件都已經封裝了。這個報告文件就是生成器件清單（BOM）產生的。即執(zhí)行RepotsBill Of Material命令，如圖所示 檢查元件封裝如圖所示 在執(zhí)行該命令后，你將看到一個BOM Wizard，如圖所示，檢查元件封裝如圖所示 檢查元件封裝 我們生成器件清單的目的就是要檢查是否還有一些元件沒有封裝，

45、我們必須注意清單中的第三列，即：Footprint那一列，如果發(fā)現其中某些元件在對應該列的地方為空白，就標明該元件還沒有封裝，那么你就可以通過該元件的標號（Designator）回到原理圖編輯器中加以修改，然后再重新生成器件清單，直到每一個元件都有封裝為止，對應的就是在Footprint列中沒有空白。 在上述兩步原理圖的后處理都正確的完成以后，就表明已經具備了制作PCB的基本條件，可以以此來生成網絡表了。網絡表文件的生成 網絡表（NetList）是電路原理圖與設計印刷電路板之間聯(lián)系的紐帶，是設計印刷電路板的靈魂，那么到底什么是網絡表呢？簡單地說，網絡表就是組成一個電路的所有元件和連線的描述集合

46、。一般來說，網絡表都是簡單的ASCII文本文件。在典型的網絡表文件中包含有元件的描述信息，例如元件標號和它的封裝類型，以及構成網絡定義的元件的引腳和引腳之間的連接關系的描述等。 如要生成網絡表，可選DesignCreate Netlist命令，如圖所示： 網絡表文件的生成 DesignCreate Netlist命令生成網絡表，如圖所示： 網絡表文件的生成 執(zhí)行該命令后，可看到如圖所示的對話框，在該對話框中我們可以作出一些設置，用以控制最終生成的網絡表的格式、網絡標號的作用范圍等。下面我們對一些常用的選項做一簡單介紹： （1）Output Format： 用于選擇生成的網絡表格式，共有38個可

47、選格式； （2）Net Identifier Scope：用于設定圖紙上網絡標號的有效作用范圍；共有三個可選項，推薦選用第一個，即Net Labels and Ports Global; （3）Sheets to Netlist：用于設置工程中那張圖紙被包含在網絡表中，缺省選擇第二項。網絡表文件的生成 執(zhí)行該命令后執(zhí)行該命令后網絡表文件的生成 從該網絡表文件，我們可明顯看出該文件有兩部分構成。第一部分是由方括號括起來的，每一組方括號構成一個獨立的部分，它描述了原理圖中的某個元件的標號（Designator）、封裝（Footprint）及相關信息；第二部分是由圓括號括起來的，每一組圓括號構成一個

48、獨立的部分，它描述了原理圖中的某個節(jié)點的連接情況，即共有多少個元件的引腳連到該節(jié)點上。 綜上所述可以生成一個完整的網絡表文件，那么網絡表文件生成之后，就可以用它來制作印刷電路板了 Sch元件庫元件庫Miscellaneous Devices. ddb(電阻、電電阻、電 容、復位鍵、晶振容、復位鍵、晶振)Dallas Microprocessor.ddb單片機Intel Databools.ddb（EPROM 27C256）Protel DOS Schematic Libraries.ddb（地址鎖存器74LS373）PCB庫庫Generallc.LibMiscellaneous.LibPcb.

49、footprints.Lib示例繪制如圖電路圖：印制板的設計及制作概述概述印制板的設計印制板的制造工藝PCBPCB制作1、方案設計2、繪制電路圖3、印刷電路板的設計及制作4、試驗5、投入批量生產PCBPCB板分類PCB板（Printed Circuit Board）按結構分為： 單面板：僅一面上有導電圖形的印刷板。 雙面板：兩面都有導電圖形的印刷板。 多層板：有三層或三層以上導電圖形和絕緣材料層壓合成的印刷板元件的層面印刷電路板的形成1、減成法（最普遍） 先將基板上敷滿銅箔，然后用化學或機械方式除去不需要的部分。 蝕刻法：化學方法（最主要的制作方法） 雕刻法：機械方法（單件制作，快速）2、加成

50、法 在絕緣基板上用某種方式敷設所需的電路圖形。 電渡法和粘貼法印刷電路板的互連一、焊接方式 1導線焊接 2排線焊接 3印刷板之間直接焊接（兩板呈90） 4通過標準插針連接（兩板平行，垂直）二、印刷板/插座方式 在印刷板邊緣做出印刷插頭，與專用印刷板插座相配。印刷電路板的互連三、插頭/插座方式 1條形：連接線從兩根到十幾根不等。多用于對外連接線較少的情況。 如：計算機中的電源線、CDROM音頻線 2矩形連接器：從8根到60根不等，插頭采用扁平電纜壓接方式，多用于連接線多且電流不大的地方。 如：計算機中的硬盤、軟驅、光驅的信號線 3D形連接器：用于對外移動設備的連接（要求有可靠的定位和緊固） 如：

51、計算機的串、并口對外連接等。 4圓形連接器：專用部件 如：計算機的鍵盤、鼠標等印刷電路板設計基礎一、設計要求 正確、可靠、合理、經濟二、整機印刷板布局 1單板結構：所有元器件盡可能布局到一塊印刷板上。 優(yōu)點：結構簡單，可靠性好，使用方便； 缺點：改動困難，功能擴展差，維護差。 2多板結構（積木結構） 將整機電路按原理分為若干部分，分別設計為各自功能獨立的印刷板。（中等復雜度以上的電子產品使用）以下是一個特例：印刷電路板設計基礎二、整機印刷板布局 主輔型或母子型 即用一塊集中基本功能的主板（母板）和若干擴展、擴充功能的輔板（子板）構成。 同一系列，甚至是不同廠商的板子均按某一標準和協(xié)議設計生產，

52、因而有互換性和靈活組合特性。 如計算機的結構中的主板和其它（聲卡，顯卡等）元件的排列方式1、隨機排列（不規(guī)則排列） 優(yōu)點：導線減少，減少線路板的分布參數，抑制干擾，特別對高頻電路及音頻電路有利。2、坐標排列 按元件軸線方向一致排列3、柵格（網格）排列 每個元件的孔位都在柵格的交點上（2.54mm）或（1.27mm） 有利于機械化、自動化作業(yè)。元件的安裝尺寸1、IC間距： IC間距為0.1inch，（2.54mm） 標準雙列直插封裝（DIP）集成電路引腳間距和列間距均為2.54mm的倍數。故設計時要使用該單位。2、軟尺寸、硬尺寸 軟尺寸：引線允許折彎（電阻、電容） 硬尺寸：引線不允許折彎（插座、

53、繼電器）工藝流程單面板 敷銅板下料表面去油處理上膠曝光顯影固膜修版腐蝕 去除保護膜孔加工成形印標記涂助焊劑檢驗成品雙面板 敷銅板下料孔加工化學沉銅電鍍銅加厚貼干膜圖形轉移（曝光、顯影）二次電鍍銅加厚鍍鉛錫合金去除保護膜腐蝕 鍍金（插頭部分）成型熱烙印標記涂助焊劑檢驗成品多層板 內層材料處理定位孔加工表面清潔處理制內層走線及圖形腐蝕層壓前處理外內層材料層壓孔加工孔金屬化制外層圖形鍍耐腐蝕可焊金屬去除感光膠腐蝕插頭鍍金外形加工熱熔涂焊劑成品PCB的設計的設計創(chuàng)建PCBPCB文件設置電路板層面設置電路板層面選擇Design設計的Layer Stack Manager項設置電路板層面層次的增加層次的刪

54、除PcbPcb電氣安全距離設置PcbPcb電氣安全距離設置PcbPcb電氣安全距離設置PcbPcb電氣安全距離設置PcbPcb電氣安全距離設置PcbPcb電氣安全距離設置PcbPcb電氣安全距離設置PcbPcb電氣安全距離設置PCB背景網絡尺寸設置選擇Design菜單下的Options選擇，出現 Document Options對話框進行設置背景網絡尺寸PCB背景網絡尺寸設置背景網絡尺寸設置PCBPCB封裝庫的添加PCBPCB封裝庫的添加大禁止布線層禁止布線層禁止布線層電路板外框的設置選擇畫線工具選擇畫線工具加載網絡表加載網絡表PCBPCB板布局原則1.元件排列規(guī)則1).在通常條件下,所有的元

55、件均應布置在印制電路的同一面上，只有在頂層元件過密時，才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件，如貼片電阻、貼片電容、貼IC等放在底層。2).在保證電氣性能的前提下，元件應放置在柵格上且相互平行或垂直排列，以求整齊、美觀，一般情況下不允許元件重疊；元件排列要緊湊，輸入和輸出元件盡量遠離。3).某元器件或導線之間可能存在較高的電位差，應加大它們的距離，以免因放電、擊穿而引起意外短路。4).帶高電壓的元件應盡量布置在調試時手不易觸及的地方。5).位于板邊緣的元件，離板邊緣至少有2個板厚的距離6).元件在整個板面上應分布均勻、疏密一致。PCBPCB板布局原則. 2 . 按 照 信 號 走 向 布 局 原

56、 則1).通常按照信號的流程逐個安排各個功能電路單元的位置，以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它進行布局。2).元件的布局應便于信號流通，使信號盡可能保持一致的方向。多數情況下，信號的流向安排為從左到右或從上到下，與輸入、輸出端直接相連的元件應當放在靠近輸入、輸出接插件或連接器的地方。PCBPCB板布局原則3.防止電磁干擾1).對輻射電磁場較強的元件，以及對電磁感應較靈敏的元件，應加大它們相互之間的距離或加以屏蔽，元件放置 的 方 向 應 與 相 鄰 的 印 制 導 線 交 叉 。2).盡量避免高低電壓器件相互混雜、強弱信號的器件交錯在一起。3).對于會產生磁場的元件，如變壓器、揚聲器、電感

57、等，布局時應注意減少磁力線對印制導線的切割，相鄰元件磁 場 方 向 應 相 互 垂 直 ， 減 少 彼 此 之 間 的 耦 合 。4).對干擾源進行屏蔽，屏蔽罩應有良好的接地。5).在高頻工作的電路，要考慮元件之間的分布參數的影響。PCBPCB板布局原則4. 抑制熱干擾1).對于發(fā)熱元件，應優(yōu)先安排在利于散熱的位置，必要時可以單獨設置散熱器或小風扇，以降低溫度 ， 減 少 對 鄰 近 元 件 的 影 響 。2).一些功耗大的集成塊、大或中功率管、電阻等元件，要布置在容易散熱的地方，并與其它元件隔開一定距離。3).熱敏元件應緊貼被測元件并遠離高溫區(qū)域，以免受到其它發(fā)熱功當量元件影響，引起誤動作。

58、PCBPCB板布局原則4 . 雙 面 放 置 元 件 時 ， 底 層 一 般 不 放 置 發(fā) 熱 元 件 。5.可調元件的布局 對于電位器、可變電容器、可調電感線圈或微動開關等可調元件的布局應考慮整機的結構要求，若是機外調節(jié)，其位置要與調節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置相適應；若是機內調節(jié)，則應放置在印制電路板于調節(jié)的地方。 自動布線自動布線提示信息提示信息:1.布通率布通率100%2.生成節(jié)點間的連線生成節(jié)點間的連線66條條3.沒有布通的線段沒有布通的線段0條條4.所用時間所用時間:0:0:5利用同步器裝入網絡表和元件原理圖內部網原理圖內部網絡連線方式絡連線方式在網絡名稱上附在網絡名稱上附加原理圖編

59、號加原理圖編號在連接的敷銅區(qū)在連接的敷銅區(qū)上設置網絡上設置網絡更新封裝形式更新封裝形式刪除網絡表上刪除網絡表上沒有的元件沒有的元件根據原理圖生成根據原理圖生成PCB設計規(guī)則設計規(guī)則生成所有原生成所有原理圖的類型理圖的類型由設計方案中的所有總由設計方案中的所有總線生成網絡類型線生成網絡類型利用同步器裝入網絡表和元件鼠線 鼠線是在引入網絡表鼠線是在引入網絡表后，系統(tǒng)根據布線規(guī)則后，系統(tǒng)根據布線規(guī)則自動生成的，用來指引自動生成的，用來指引布線的一種連線。布線的一種連線。鼠線只是形式上的鼠線只是形式上的一種線，沒有電氣一種線，沒有電氣意義。它只是表示意義。它只是表示出各個焊點間的連出各個焊點間的連接關

60、系。接關系。公/ /英制的轉換用View菜單下Toggle units命令,可實現公/英制轉換mm(mm(毫米毫米) )和和 mil(mil(英毫米英毫米) )換算關系：換算關系：1mil=0.0254mm1mil=0.0254mm距離測量距離測量用菜單下的命令用菜單下的命令實現距離測量實現距離測量結果結果統(tǒng)計統(tǒng)計DRCDRC設計規(guī)則檢查設計規(guī)則檢查運行運行DRC設計設計規(guī)則檢查規(guī)則檢查DRCDRC設計規(guī)則檢查設計規(guī)則檢查DRCDRC設計規(guī)則檢查設計規(guī)則檢查3D3D模擬顯示在這里可以調節(jié)觀看PCB板的角度此選項可以單獨查看PCB板的分類此命令可看3D模擬顯示第一講第一講 Protel 99 s