電子線路cad-殷慶縱殷書-第9章

第9章印制電路板的制作首頁本章重點元件布局PCB布線印制電路板設計實例本章小結習題9.69.79.89.99.10重點返回直接創(chuàng)建和向導創(chuàng)建PCB的兩種方法；PCB繪圖工具的使用；網絡表的加載及改錯；元件的布局及PCB布線的方法；1.PCB設計的流程；9.1

創(chuàng)建PCB一、直接創(chuàng)建PCB直接創(chuàng)建PCB文件的具體操作步驟如下：新建PCB文件。選擇File菜單中的New命令，或者按快捷鍵F+N，選擇其中的PCB

，單擊OK按鈕。默認的文件名是PCB1．PCB，可修改文件名并確定。設置板層。從Design菜單中選擇LayerStackManager命令，打開Layer

Stack

Manager框。默認的PCB板為雙層板，如果需要制作多層板，可以選擇需要添加的板層，然后單擊AddLayer按鈕。單擊Delete按鈕可以刪除選擇的板層。完成板的層數(shù)設置之后單擊OK按鈕。(3)

確定PCB邊界。在布線層繪制PCB板的外形輪廓，也就是電路板的邊界，所有元件和圖形對象都不能放置在該邊界之外。單擊工作區(qū)底部板層KeepOutLayer，然后令在

布線層上繪制出PCB板的利用繪制直線或圓弧外觀輪廓。二、通過向導創(chuàng)建PCB其具體操作步驟如下：(1)啟動PCB創(chuàng)建向導。圖9.7選擇Wizards選項卡圖9.8起動PCB創(chuàng)建向導(2)選擇預定義的板。(3)設置板的輪廓和板圖顯示。圖9.9

選擇預定義的板圖9.10 設置板的輪廓和板圖顯示(4)設置矩形邊界尺寸。(5)設置切角尺寸。圖9.13 設置矩形邊界尺寸圖9.14

設置切角尺寸(6)設置挖孔的尺寸和位置。(7)設置PCB板的設計信息。設置挖孔的位圖9.15置和尺寸設置PCB板的圖9.16設計信息(8)設置板的層數(shù)。(9)設置過孔或盲孔。圖9.17

設置板的層數(shù)圖設置過孔圖

9.18或盲孔(10)設置板的應用類型。(11)設置布線相關尺寸。設置PCB相圖9.21關尺寸圖9.19 使用表貼元件(12)將設置保存為模板。(13)完成設置。圖9.22

是否設置為模板圖9.23 完成PCB向導的設置9.2 PCB繪圖工具9.2.1繪制導線在圖9.27所示的Placement

Tools

中，前兩個按鈕都可以用于繪制導線，第一個按鈕

對應的InteractiveRouting命令，用于交互式手工布線，第二個按鈕對應的是Line命令，用于繪制直線。執(zhí)行繪制導線命令后，光標變成了 形狀，將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，確定導線的起點，然后將光標移到導線的終點，再單擊鼠標，即可繪制出一條導線。圖

9.27

PlacementTools圖9.28 Track

(導線屬性)框框中的各個選項說明如下：Width：設定導線寬度。Layer：設定導線所在的層。Net：設定導線所在的網絡。Locked：設定導線位置是否鎖定。Selection：設定導線是否處于選取狀態(tài)。Start-X：設定導線起點的X軸坐標。Start-Y：設定導線起點的Y軸坐標End-X：設定導線終點的X軸坐標。End-Y：設定導線終點的Y軸坐標。Keepout：該復選框選中后，則此導線具有電氣邊界特性。9.2.2放置焊盤中的放置焊盤命令按鈕，1．放置焊盤的步驟(1)

首先用鼠標單擊繪圖或執(zhí)行Place

|

Pad命令。執(zhí)行該命令后，光標變成了 形狀，將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，即可將一個焊盤放置在該處。按照上述步驟，再放置其他焊盤。單擊鼠標右鍵，退出該命令狀態(tài)。用戶還可以在此命令狀態(tài)下，單擊Tab鍵，進入如圖9.29所示的Pad(焊盤屬性)

框，作更一步的修改。2．焊盤屬性設置

(1)Properties選項卡UsePadStack：設定采用特殊焊盤，選擇此復選框本選項卡將不可設置。X-Size：設定焊盤X軸尺寸。Y-Size：設定焊盤Y軸尺寸。Sh ：選擇焊盤形狀。單擊右側的下拉式按鈕，即可選擇焊盤形狀，這里共有3 種焊盤形狀，即Round(圓形)、Rectangle(正方形)和Octagonal(八角形)。圖9.29

Pad(焊盤屬性)框Designator：設定焊盤序號。HoleSize：設定焊盤通孔直徑。Layer：設定焊盤所在層。通常多層電路板焊盤層為MultiLayer。Rotation：設定焊盤旋轉角度，對圓形焊盤沒有意義。X-Location：設定焊盤的X軸坐標。Y-Location：設定焊盤的Y軸坐標。Testpoint：有兩個選項，即Top和Bottom，如果選擇了這兩個復選框，則可以分別設置該焊盤的頂層或底層為測試點，設置測試點屬性后，在焊盤上會顯示Top＆BottomTest-point文本，并且Locked屬性同時也被自動選中，使該焊盤被鎖定。(2)PadStack選項卡PadStack選項卡有3個區(qū)域，即Top、Middle和

Bottom區(qū)域，3個區(qū)域分別用于指定焊盤在頂層、中間層和底層的大小和形狀。每個區(qū)域里的選項都具有相同的3個選項。X-Size：設定焊盤X軸尺寸。Y-Size：設定焊盤Y軸尺寸。Sh

：選擇焊盤形狀。單擊右側的下拉式按鈕，即可選擇焊盤形狀。焊盤形狀有3種，即Round(圓形)、

Rectangle(正方形)和Octagonal(八角形)。(3)Advanced選項卡Advanced選項卡。Net：設定焊盤所在網絡。Electrical type：指定焊盤在網絡中的電氣屬性，它包括Load(中間點)、Source(起點)和Terminator(終點)。Plated：設定是否將焊盤的通孔孔壁加以電鍍。Solder

Mask：為設置焊盤的助焊膜屬性，選擇

Override可設置助焊延伸值，這對于設置SMT(貼片封裝)式的焊點非常有用。如果選中l(wèi)dng，則助焊膜是一個隆起，此時不能設置助焊延伸值。PasteMask：為設置焊盤阻焊膜的屬性，可以修改Overrde阻焊延伸值。9.2.3放置過孔中的按鈕，或執(zhí)行Place

|1．放置過孔步驟(1)首先用鼠標單擊繪圖Via命令。執(zhí)行命令后，光標變成了形狀，將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵將一個過孔放置在該處。將光標移到新的位置，可再放置其他過孔。單擊鼠標右鍵，可退出該命令狀態(tài)。2．過孔屬性設置在放置過孔時按Tab鍵或者在電路板上用鼠標雙擊過孔，系統(tǒng)將會彈出如圖9.32所示的Via(過孔屬性) 框。圖9.32 Via過孔屬性框Properties選項卡中各選項的意義如下：Diameter：設定過孔直徑。HoleSize：設定過孔的通孔直徑。Start Layer：設定過孔穿過的開始層。End

Layer：設定過孔穿過的結束層。Net：將會顯示該過孔是否與PCB板的網絡相連。Testpoint：與焊盤的屬性 框相應的選項意義一致。SolderMask：為設置過孔的助焊膜屬性，用戶可以選擇Override可設置助焊延伸值。如果選中Tenting，則助焊膜是一個隆起，此時不能設置助焊延伸值。9.2.4放置字符串在繪制印制電路板時，可在板上放置字符串(僅為英文)，具體步驟如下：用鼠標單擊繪圖 中的

按鈕。執(zhí)行命令后，光標變成了

形狀，在此命令狀態(tài)下，單擊(Tab)鍵，會出現(xiàn)String(字符串標注屬性)

框，在這里可以設置字符串的內容和大小。設置完成后，退出

框，單擊鼠標左鍵，把字符串放到相應的位置。用同樣的方法放置其他字符串標注。用戶要更換字符串標注的方向只須按空格鍵即可進行調整，或在框中的Rotation編輯框中輸入字符串旋轉角度。9.2.5

放置坐標此命令是將當前鼠標所處位置的坐標放置在工作平面上，其具體步驟如下：用鼠標單擊繪圖

中的

鈕。執(zhí)行命令后，光標變成了形狀，在此命令狀態(tài)下，單擊(Tab)鍵，會出現(xiàn)Goordinate(坐標屬性)框。按要求設置該框。設置完成后，退出

框，單擊鼠標左鍵，把坐標放到相應的位置。用同樣的方法放置其他坐標放置。9.2.6放置尺寸標注在設計印制電路板時，有時需要標注某些尺寸的大小，以方便印制電路板的制造。放置尺寸標注的具體步驟如下：用鼠標單擊繪圖中的按鈕。移動光標到尺寸的起點，單擊鼠標左鍵，即可確定標注尺寸的起始位置。移動光標，中間顯示的尺寸隨著光標的移動而不斷地發(fā)生變化，到合適的位置單擊鼠標左鍵加以確認，即可完成尺寸標注。用戶還可以在放置尺寸標注命令狀態(tài)下，單擊Tab鍵，進入Dimensions(尺寸標注屬性)框，作更一步的修改。將光標移到新的位置，按照上述步驟，再放置其他標注。雙擊鼠標右鍵，光標變成箭頭后，退出該命令狀態(tài)。9.2.7設置初始原點在設計電路板的過程中，用戶一般使用程序本身提供的坐標系，如果用戶自己定義坐標系，可自行設置用戶坐標原點，具體步驟如下：鈕，或者選擇執(zhí)行Edit用鼠標單擊繪圖 中的|

Origin

|

Set命令。執(zhí)行命令后，光標變成了形狀，將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，即可將該點設置為用戶定義坐標系的原點。(3)用戶想恢復原來的坐標系，執(zhí)行命令Edit

|

Origin|Reset

即可。9.2.8繪制圓弧或圓Pro 99SE提供了三種繪制圓弧的方法：中心法、邊緣法和角度旋轉法。邊緣法邊緣法就是通過圓弧上的兩點即起點與終點來確定圓弧的大小，其繪制過程如下：首先使用鼠標單擊繪圖

中的

按鈕，或選擇執(zhí)行Place

|

Arc(Edge)命令。執(zhí)行該命令后，光標變成了形狀，將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，確定圓弧的起點。然后再移動鼠標到適當位置單擊鼠標左鍵，確定圓弧的終點。單擊鼠標左鍵確認，即得到一個圓弧。2．中心法中心法繪制圓弧就是通過確定圓弧中心、圓弧的起點和終點來確定一個圓弧。中的

按鈕，或選擇執(zhí)行形狀，將光標移到所需的位置，首先使用鼠標單擊繪圖PlaceArc(Center)命令。執(zhí)行命令后，光標變成了

單擊鼠標左鍵，確定圓弧的中心。將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，確定圓弧的起點，再移動鼠標到適當位置單擊鼠標左鍵，確定圓弧的終點。單擊鼠標左鍵確認，即可得到一個圓弧。3．角度旋轉法首先使用鼠標單擊繪圖PlaceArc(An le)命令。執(zhí)行該命令后，光標變成了中的 鈕，或執(zhí)行形狀，將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，確定圓弧的起點。然后再移動鼠標到適當位置單擊鼠標左鍵，確定圓弧的圓心，最后再單擊鼠標左鍵確定圓弧終點。(3)單擊鼠標左鍵加以確認，即可得到一個圓弧。4．繪制圓按(1)首先使用鼠標單擊繪圖|

Full

Circle命令。(2)執(zhí)行該命令后，光標變成了中的 ，或選擇執(zhí)行Place形狀，將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，確定圓的圓心，然后再單擊鼠標左鍵確定圓的大小。(3)單擊鼠標左鍵加以確認，可得到一個圓。5．編輯圓弧當繪制好圓弧后，如果需要對其進行編輯，則可選中圓弧，然后單擊鼠標右鍵，從快捷菜單中選取Properties命令項，或者使用鼠標雙擊圓弧，系統(tǒng)也將會彈出Arc(圓弧屬性)框。在繪制圓弧狀態(tài)下，也可以按Tab鍵，先編輯好對象，再繪制圓弧。9.2.9放置填充填充一般用于制作PCB插件的接觸面或者用于增強系統(tǒng)的抗干擾性而設置的大面積電源或地。在制作電路板的接觸面時，則放置填充的部分在實際制作的電路板上是外露的敷銅區(qū)。填的電源和接地層上，放中的按鈕，或選擇執(zhí)行充通常放置在PCB的頂層、底層或置填充的一般操作方法如下：(1)

首先使用鼠標單擊繪圖Place

|

Keepout

|

Fill命令。(2)

執(zhí)行該命令后，用戶只須確定矩形塊的左上角和右下角位置即可。當放置了填充后，如果需要對其進行編輯，則可選中填充，然后單擊鼠標右鍵，從快捷菜單中選取Properties命令項，或者使用鼠標雙擊坐標，系統(tǒng)也將會彈出Fill（填充屬性） 框。9.2.10放置多邊形平面多邊形平面與填充類似，經常用于大面積電源或接地，以增強系統(tǒng)的

性。下面講述放置多邊形的方法。鈕，或選擇執(zhí)行Plane(多邊形屬首先使用鼠標單擊繪圖

中的Place

|

Polygon

Plane命令。執(zhí)行此命令后，系統(tǒng)將會彈出Polygon性) 框。設置完框后，光標變成了形狀，將光標移到所需的位置，單擊鼠標左鍵，確定多邊形的起點。然后再移動鼠標到適當位置單擊鼠標左鍵，確定多邊形的中間點。在終點處單擊鼠標右鍵，程序會自動將終點和起點連接在一起，形成一個封閉的多邊形平面。9.3單面板與多層板制作簡介印制電路板有單面板、雙面板和多層板三種。在印制電路板設計中，單面板設計是一個重要的組成部分，也是印制電路板設計的起步。雙面板的電路一般比單面板復雜，但是由于雙面都能布線，設計并不比單面板 ，深受廣大設計 的喜愛。單面板與雙面板兩者的設計過程類似，均可按照電路板設計的一般步驟進行。在設計電路板之前，準備好原理圖和網絡表，然后進行電路板的規(guī)劃，確定電路板的大小尺寸。接下來的任務就是將網絡表和元件封裝裝入。裝入元件封裝后，需要對元件封裝進行布局。最后進行自動布線?，F(xiàn)在最普遍的電路設計方式是面板設計。雙面板的主要特點是可以跨線。當兩點之間的連線不能在一面布通時，可以通過過孔到另一面接著布線。本書主要以雙面板設計為基礎來給讀者介紹印制電路板的設計。9.4裝入網絡表與元件9.4.1

直接裝入網絡表文件要制作印制電路板，需要有原理圖和網絡表，這是制作印制電路板的前提。網絡表是在完成原理圖的繪制之后生成，在進行PCB設計時裝入。操作步驟如下：(1)在PCB編輯器中，執(zhí)行菜單命令Design

|

Load

Nets。(2)在Netlist

File文本框中輸入加載的網絡表文件名。(3)如果想查看網絡表所生成的宏，可以雙擊圖9.50中列表中的對象，在彈出的如圖9.51所示的網絡宏屬性

中，可以進的添加、移除和修改。(4)如果在生成網絡宏時出錯，列表框中Error列會顯示出現(xiàn)的錯誤信息，常見的錯誤信息如下：Net

not

found：找不到對應的網絡。Component

not

found：找不到對應的元件。Net

footprint

not

matching

oldfootprint：新的元件封裝與舊的元件封裝不匹配。Footprint

not

found

in Library：在PCB元件庫中找不到對應元件的封裝。Warning

Alternative

footprint used

instead

of：警告封裝替換。底部的Execute按鈕，完成網絡表和元件的裝信息，用(5)最后，單入。9.4.2

利用同步器裝入網絡表和元件利用同步器，由Schematic更新PCB，裝入網絡表的步驟如下：新建一個PCB文件Scb2.pcb，并按原尺寸繪制物理邊界和電氣邊界。打開原理圖文件，執(zhí)行菜單命令Design

|

Update

PCB(更新PCB)，彈出同步器選擇目標文件 框。單擊Apply按鈕。(3)系統(tǒng)彈出同步器參數(shù)設置 框。主要參數(shù)的含義如下。Connectivity欄：用于設置原理圖與PCB圖之間的連接類型。Components欄：用于設置對原理圖中的元件進行哪些修改。Preview

Change按鈕：用于查看原理圖中進行了哪些修改。(4)單擊Execute按鈕，裝入網絡表及元件。打開Scb2.pcb文件，效果與第

法一樣。9.5元件封裝的裝入9.5.1加載和卸載封裝庫加載和卸載封裝庫有兩種方法：一是在PCB瀏覽器頂部的下拉列表框中選擇Libraries，然后單擊Add|Remove按鈕；二是從Design菜單中選擇Add|RemoveLibrary命令。這兩種方法都會打開框.在

框中選擇需要加載的封裝庫，單擊Add按鈕，所選的封裝庫即被載入到當前設計項目中。如果要卸載某一個封裝庫，只需在 列表框中選中要卸載的封裝庫，然后單擊Remove按鈕即可。在默認情況下，當新建一個PCB文件時，Pro

99SE會自動載入其安裝下Library|Pcb|GenericFootprints子中的Advpcb.ddb文件，該數(shù)據(jù)庫文件中包含了PCBFootprints.Lib封裝庫。9.5.2瀏覽封裝和放置元件單擊Browse按鈕，打開BrowseLibraries

框，在這里可以瀏覽封裝庫，以及放置所需的元件。從

圖

9.59

中

可

以

看

出

，Libraries區(qū)域包含一個下拉列表框和一個Add

|

Remove按鈕。下拉列表框用于選擇當前瀏覽的封裝庫，按鈕用于加載和卸載封裝庫。圖9.59

瀏覽封裝庫

框Component區(qū)域主要用于對各個元件進行操作，其中各項設置的含義如下：Mask編輯框：用于對封裝名進行過濾。元件列表框：列出了所選庫中的各種封裝形式。Edit按鈕：單擊該按鈕，可以打開所選的封裝庫，并對其中所選的元件進行編輯。Place按鈕：單擊該按鈕，可以關閉當前框，元件列表框中所選的元件會隨著光標移動。單擊鼠標左鍵即可確定其位置。預覽框會顯示所選擇的封裝的外形，便于快速瀏覽。其下方三個按鈕的功能分別是：Zoom

All：縮放所有對象到適合預覽框視圖。Zoom

In：放大預覽框視圖。Zoom

Out：縮小預覽框視圖?？虻牡撞坑幸粭l狀態(tài)欄，顯示了所選元件封裝的一些參數(shù)。例如，圖9.59中顯示的信息的含義如下：Comp

X／Y：表示該封裝整體在X方向和Y方向的長度。Pad

X／Y：表示焊盤在X方向和Y方向的長度。Hole：表示焊盤的孔徑大小。9.6

元件布局9.6.1自動布局Tools菜單下的AutoPlacement

子菜單命令就是用于

PCB元件的自動布局，運行AutoPlacer命令，會打開如圖9.61所示的Auto

Place框，其中有兩個布局器Cluster

Placer

和Statistical

Placer可供選擇。圖9.61

設置自動布局器1．Cluster

Placer布局器這種布局器將根據(jù)元件的連接將其分作簇，然后用幾何學方法布放簇。這種算法適用于元件數(shù)目比較少的情況。單擊OK按鈕后即可開始自動布局。如果元件稍多，可能會需要很長時間，此時可以通過Auto

Placement子菜單中的Stop

Auto

Placer命令停止自動布局。2．Statistical

Placer布局器這種布局器使用統(tǒng)計學的方法布置元件，盡量使各元件之間總的連線長度最短，這種方法適用干元件數(shù)目比較多的情況。3．Shove元件推擠Tools菜單下的Auto Placement子菜單命令Shove命令用于對元件執(zhí)行自動推擠的操作。運行該命令之后，進入 光標令狀態(tài)，此時單擊需要進行推擠操作的元件，元件周圍所有放置間距過小的元件會被推擠到一邊，而被推擠的元件又會推擠其周圍的其他元件，進而將擠操作傳遞下去。推擠不能無限制的傳遞下去，它的傳遞次數(shù)在Pro 99 SE中被稱為“推擠深度”。選擇Auto

Placement子菜單中的Set

Shove

Depth命令，打開的編輯框用于設置推擠深度，其范圍可以從l到1000。9.6.2

交互式手工布局手工布局主要是對元件進行移動、旋轉和對齊等操作，這里要介紹的是Tools菜單下的

Interactive

Placement子菜單中的各命令。選擇Interactive

Placement子菜單中的Align命令，打開如圖9.66所示的Align框。對話框的左右兩個區(qū)域Horizontal和Vertical分別用于設置元件在水平方向和垂直方向的對齊方式。圖9.66

設置選取元件的對齊方式Horizontal(水平)區(qū)域中的5個單選按鈕的含義如下：No

Change：水平方向無變化。Left：水平方向左對齊。Center：水平方向居中對齊。right：水平方向右對齊。

．Distribute

equally：水平方向均布對齊。9.6.3

網絡密度分析元件的布局是否合理，決定了自動布線是否能夠成功，對于復雜電路的PCB設計，尤為重要。網絡密度就是布局時元件排列的疏密度?？梢圆捎脤﹄娐钒宓木W絡密度進行分析，看一看電路板的布局是否合理。對布局后的電路板圖，執(zhí)行菜單命令Tools|ensityMap(密度圖)，系統(tǒng)將對電路板的網絡密度進行分析。按下END鍵，可清除密度分析圖。密度分析圖中顏色深淺的差異，代表了PCB圖上網絡密度的差異，綠色代表低密度，黃色代表中密度，紅色代表高密度。在正常情況下，網絡密度的差異不應太大，否則，會認為元件的布局不合理。對于紅域，元件密度過大，導致元件的發(fā)熱較集中，會降低元件的使用和電路板的穩(wěn)定性，設計者應認真分析考慮。但網絡密度分析的結果僅作為布局的參考依據(jù)，具體情況應具體分析。9.6.4

手工調整元件布局利用自動布局功能，可以使原來在網絡表裝入時的元件排列開來，但它們在電路板上的布局并非十分合理，元件的標注字符顯得雜亂不美觀，所以要采用手工方法對布局進一步調整。手工調整布局包括對元件和元件標注字符的調整。對元件的調整主要是對元件進行選取、移動、旋轉和排列等操作，而對元件標注字符的調整是對標注字符進行移動、旋轉等操作，下面舉例講述如何手工調整元件的布局。1．選取元件單個元件選取通過直接用鼠標單擊元件實現(xiàn)，多個元件的選取最簡單的方法是拖動鼠標，直接將元件放在一個鼠標所包含的矩形框中。系統(tǒng)也提供了專門的選取對象和 對象 令，選取對象的菜單命令為Edit

|

Select。如果用戶想 元件的選擇，可以使用Edit|

Deselect子菜單中 令來實現(xiàn)。Edit

|

Select子菜單有如下多項命令：InsideArea：將鼠標拖動的矩形區(qū)域中的所有元件選中。OutsideArea：將鼠標拖動的矩形區(qū)域外的所有元件選中。All：將所有元件選中。Net：將組成某網絡的元件選中。ConnectedCopper：通過敷銅的對象來選定相應網絡中的對象。當執(zhí)行該命令后，如果選中某條走線或焊盤，則該走線或者焊盤所在的網絡對象上的所有元件均被選中。PhysicalConnection：表示通過物理連接來選中對象。AllonLayer：選定當前工作層上的所有對象。FreeObiects：選中所有 對象，即不與電路相連的任何對象。AllLocked：選中所有鎖定的對象。OffGridPads：選中圖中的所有焊盤。HoleSize：選中內孔直徑滿足定制條件的焊盤和過孔。2．旋轉元件系統(tǒng)提供兩個旋轉操作，即Edit

|

Move

|

RotateSelection。元件旋轉的具體操作過程如下：首先執(zhí)行Edit

|

Select

|

Inside

all命令，然后拖動鼠標選中需要旋轉的元件。另外也可以直接拖動鼠標選中元件對象。接著執(zhí)行Edit．Move

|

Rotate

Seclection命令，系統(tǒng)將彈出Rotate

Angle（旋轉角度設置） 框。(3）設定了角度（1800）后，單擊OK按鈕，系統(tǒng)將提示用戶在圖紙上選取旋轉基準點，當用戶用鼠標在圖紙上選定了一個旋轉基準點后，選中的元件就實現(xiàn)了旋轉。旋轉元件也可用快捷的方法，即用光標選中元件，按住鼠標左鍵不放，同時X按鍵進行水平翻轉，按Y鍵進行垂直翻轉；按空格鍵進行旋轉。3．移動元件Pro 99SE中，可以使用命令來實現(xiàn)元件的移動，當選擇了元件后，執(zhí)行移動命令就可以實現(xiàn)移動操作。元件移動令在菜單Edit

|

Move中，子菜單Edit

|

Move中各個移動命令的功能如下所述。Move命令用于移動元件。Drag也是一個移動元件 令。Component命令的功能與上述兩個命令的功能方法類似。Re-Route命令用來對移動后的元件重生成布線。Break

Track命令用來打斷某些導線。Drag

Track End用來選取導線的端點為基準移動元件對象。Move Selection命令用來將選中的多個元件移動到目標位置。Rotate

Selection命令用來旋轉選中的對象。Flip

Selection命令用來將所選的對象翻轉1800。9.6.5 剪切

刪除元件1．一般粘貼操作

(1)剪切操作先選取元件，然后執(zhí)行菜單命令Edit

|

Cut，則將選取的元件直接移入到剪貼板中，同時電路圖上所選元件也被刪除。操作先選取元件，然后執(zhí)行菜單命令Edit

| Copy，則將選取的元件

放入剪貼板中。粘貼操作執(zhí)行菜單命令Edit

|

paste，則將剪貼板中的內容作為副本到電路板圖中。2．特殊粘貼操作特殊粘貼操作可以將剪貼板的內容按照設定好的方式放置到電路板中。可以利用這種功能來自動地放置具有重復性的元件，如多個電阻。特殊粘貼的操作步驟利用剪切或

功能將需粘貼的對象放置到剪貼板中。執(zhí)行菜單命令Edit

|

Paste

Specil，啟動特殊粘貼。設置粘貼屬性。Paste

on

current：將對象粘貼在當前的工作層Keep

net

name：將保持對象所屬的網絡名稱。Duplicatedesignator：粘貼的對象與原來的對象具有相同的標號。Addtocomponentclass：粘貼的對象與原來的對象屬于相同的元件組。4）當設置了粘貼屬性后，就可以單擊Paste按鈕，執(zhí)行一般的粘貼操作，直接將對象粘貼到目標位置。如果單擊PasteArray按鈕，執(zhí)行陣列式粘貼操作，系統(tǒng)將彈出陣列式粘貼設置框。框中的各個選項的功能如下。PlacementVaraibles選項區(qū)域：其中ItemCount框用于設置重復粘貼的次數(shù)；TextIncrement框用于設置所要粘貼的元件標號的增量值。Array

Type選項區(qū)域：用來設置陣列粘貼類型。Circular選項為圓形放置；Linear選項為線形放置。CircularArray選項區(qū)域：在選取了Circular項時有效，用于設置圓形放置時各對象間隔的角度，其中選取Rotate

ItemTo

Match復選框時，表示要適當旋轉對象；

Spacing(degrees)框用來設置對象間隔的角度。Linear

Array選項區(qū)域：在選取了Linear項時有效；用于設置線形放置對象時各對象的間隔，其中X-Spacing框用來設置X方向的間隔(正數(shù)從左到右放置，負數(shù)從右到左放置)；Y-Spacing框用來設置Y方向的間隔(正數(shù)從下向上放置，負數(shù)從上向下放置)。3．刪除操作(1)使用Clear命令刪除使用Clear命令刪除某個對象的操作步驟如下：刪除之前，先選取要刪除的對象，如導線、元件、焊盤、字符串和過孔等。執(zhí)行菜單命令Edit

|

Clear，被選取的對象立即被刪除。(2)使用Delete命令刪除操作步驟如下：首先執(zhí)行菜單命令Edit∣Delete

。光標變成了 形，將光標移到所要刪除的對象上，單擊鼠標左鍵即可。(3)幾種刪除導線的方法1)第 法刪除一個導線段：執(zhí)行菜單命令Edit∣Delete，光標變成

形，移到要刪除的導線上，如果導線在當前層上，光標會出現(xiàn)空心八邊形：如果導線不在當前層，將光標移到導線的中間，然后單擊鼠標左鍵即可。）第二種方法刪除兩焊盤之間的導線：執(zhí)行菜單命令Edit∣Select∣Physical

Connection，光標變成形，移到要刪除的導線上，光標出現(xiàn)空心八邊形，單擊鼠標左鍵，選取兩焊盤之間的導線，再單擊鼠標右鍵，光標恢復。此時，按下Ctrl+Delete鍵，兩焊盤之間的導線被刪除。）第三種方法刪除相連接的導線：執(zhí)行菜單命令Edit∣Select

|

Connected

Copper，光標變成形，移到要刪除的導線上，光標出現(xiàn)空心八邊形，單擊鼠標左鍵，會發(fā)現(xiàn)，與該導線有連接關系的所有導線均被選取，再單擊鼠標右鍵，光標恢復。然后按下Ctrl+Delete鍵，完成導線刪除。4）第四種方法刪除同一網絡上的所有導線：執(zhí)行菜單命令Edit

|

Select

|

Net，光標變成 ，移到被刪除網絡上的任意一條導線段上，光標出現(xiàn)空心八邊形，單擊鼠標左鍵，

則該網絡上的導線均被選取，再單擊鼠標右鍵，光標恢復原

形，然后按下Ctrl+Delete鍵，即可刪除該網絡上所有的導線。9.7.1

設置自動布線規(guī)則在PCB編輯器中，執(zhí)行菜單命令Design∣Rules，將彈出如圖9.72所示的

Design

Rules(設計規(guī)則) 框。在 框中列出了6大類設計規(guī)則，除Placement選項卡在自動布局設計規(guī)則中已經講解過，與自動布線有關的規(guī)則主要在Routing選項卡中。單擊Add按鈕，可添加新的規(guī)則；單擊Properties按鈕，可查看己存在規(guī)則的屬性。各項自動布線規(guī)則的設置如下。1．設置安全間距(Clearance

Constraint)安全間距用于設置同一個工作層上的導線、焊盤、過孔等電氣對象之間的最小間距。將光標移動到ClearanceConstraint處單擊鼠標右鍵，系統(tǒng)會彈出如圖9.73快捷菜單快捷菜單，選取Add命令，可進入安全間距設置框。用戶也可以雙擊Clearance

Constraint選項來彈出該框，該框設置內容包括兩部分。9.7 PCB布線RuleScope(規(guī)則的適用范圍)：一般情況下，指定該規(guī)則適用于整個電路板(Whol )。Rule

Attributes(規(guī)則屬性)：用來設置最小間距的數(shù)值(如10mil)及其所適用的網絡，包括Different

NetsOnly(僅不同網絡)、Same

Net

Only(僅同一網絡)和AnyNet(任何網絡)。2．設置布線的拐角模式(Routing

Corners)該項規(guī)則主要用于設置布線時拐角的形狀及拐角走線垂直距離的最小和最大值。雙擊Routing Corners選項，系統(tǒng)彈出如圖9.75所示的Routing

Corners

Rule

框，在Style下拉框中，有3種拐角模式可選，即45

Degrees(45°角)、90 Degrees(90°角)和Round(圓角)。系統(tǒng)中已經使用一條默認的規(guī)則，名稱為Routing Corners，適用于整個電路板，采用45°拐角，拐角走線的垂直距離為100mil。圖9.73

快捷菜單圖9.75 Routing

CornersRules

框Design圖

9.72Rules

框3

．

設

置

布

線

工

作

層(Routing

Layers)該項規(guī)則用于設置布線的工作層及在該層上的布線方向。雙擊

Routing

Layers

選項，系統(tǒng)彈出如圖9.76所示的Routing

Layers框，在

框中，右側的列表框中列出了32個信號層。

面已經設置了項層和底層兩個工作層為）布線層，所以在圖中只有頂層和底層有效，其他層為灰色，無效。在各個層右邊的下拉框中列出了布線方向，包括Horizontal（水平方向Vertical（垂直方向）Any（任意方向）等共10種。無論如何設置，雙層板的頂層與底層的布線方向必須相反，否則電路板會產生分布電容效應。如果是單層布線，可以設置頂層為NotUsed，底層的布線方向為Any。圖

9.76

RoutingLayers

Rules

框4．設置布線優(yōu)先級(Routing

Priority)該項規(guī)則用于設置各布線網絡的優(yōu)先級(布線的先后順序)。系統(tǒng)共提供了0～100共101個優(yōu)先級，數(shù)字0代表優(yōu)先級最低，

數(shù)字100

代表優(yōu)先級最高。雙擊RoutingPriority

選項，

系統(tǒng)彈出

框,

在該

框中，

在Routing

Attribute選項區(qū)域的Routing

Priority框中設置優(yōu)先級。5．設置布線的拓撲結構(Routing

Topology)該項規(guī)則用來設置布線的拓撲結構。拓撲結構是指以焊盤為點，以連接各焊盤的導線為線，則點和線構成的幾何圖形稱拓撲結構。在布線拓撲結構設置

框中，有7種拓撲結構可供選擇，如Shortest(最短連線)、

Horizontal(水平連線)、Vertical(垂直連線)等。系統(tǒng)默認的拓撲結構為Shortest。另外，執(zhí)行菜單命令Design

|

From-To

Editor，可以自行定義和修改布線的拓撲結構。6．設置過孔類型(Routing

Via

Style)該項規(guī)則用于設置過孔的外徑(Diameter)和內徑(HoleSize)的尺寸。雙擊RoutingViaStyle選項，系統(tǒng)彈出的對話框中，在RuleAttributes選項區(qū)域，設置過孔的外徑和內徑的Min(最小值)、Max(最大值)和Preferred(首選值)。首選值用于自動布線和手工布線過程。7

．

SMD焊盤與導線的比例規(guī)則（

SMD

Net-Down

Constraint）此規(guī)則用于設置SMD焊盤在連接導線處的焊盤寬度與導線寬度的比例，可定義一個百分比。單擊Add按鈕，出現(xiàn)的 框用于設置SMD焊盤與導線的比例?？蜃筮叺腇ilterKind下拉列表框用于設置規(guī)則的適用范圍：右邊的Neck-Down欄用于設置SMD焊盤與導線的比例，如果導線的寬度太大，超過設置的比例值，視為，Pro

99SE不布線。8．SMD焊盤與拐角處最小間距限制規(guī)則（SMDTo

Comer

Constraint）此規(guī)則用于設置SMD焊盤與導線拐角的間距大小，SMD焊盤與電源層過孔間的最小長度規(guī)則(SMD

To

Plane

Constmint)此規(guī)則用于設置SMD焊盤與電源層中過孔間的最短布線長度。設置布線寬度(Width

Constraint)該項用于設置布線時的導線寬度。可設置布線寬度的最小值(Minimum

Width)、最大值( umWidth)和首選值(Preferred

Width)。9.7.2自動布線前的預處理1.預布線預布線可以通過執(zhí)行Auto

Route下的菜單命令自動實現(xiàn)，也可以通過選擇菜單Place

|

Line進行手工布線。AutoRoute—Net(指定網絡自動布線)。選擇該菜單，將光標移到需要布線的網絡上，單擊左鍵，該網絡立即被自動布線。AutoRoute-Connection(指定飛線自動布線)。選擇該菜單，將光標移到需要布線的某條飛線上，單擊左鍵，則該飛線所連接焊盤就被自動布線。ponent(指定元件自動布線)。選擇該菜單，將光標移到需要布線的元件上，單擊左鍵則與該元件的焊盤相連的所有飛線就被自動布線。AutoRoute-Area(指定區(qū)域自動布線)。2．鎖定某條預布線在自動布線前，如果要鎖定某條預布線，可以雙擊該連線，屏幕彈出Track(導線)屬性 框，單擊Global按鈕，屏幕出現(xiàn)圖9.88所示導線全局編輯框。在AttributesToMatchby欄中將Selection下拉列表框設置為Same；在CopyAttributes欄中選中Locked復選框：在ChangeScope下拉列表框設置為All

FreePdmitives，單擊OK按鈕，屏幕彈出屬性修改確認

框，單擊Yes按鈕確認修改，該預布線即被鎖定，此后自動布線時，該線不會被重新布線。3．鎖定所有預布線在布線中，如果已經針對某些網絡進行了預布線，若要在自動布線時保留這些預布線，可以在自動布線器選項中設置鎖定所有預布線功能。執(zhí)行菜單Auto

Route-Setup，屏幕彈出圖9.89所示的自動布線器設置

Lock

All

Pre-routes復選框，實現(xiàn)鎖定預布線功能。圖9.88導線全局編輯

框圖9.89自動布線設置對話框9.7.3

運行自動布線單擊主菜單Auto

Route，或按下快捷鍵A，都可彈出菜單。菜單中 令可設置自動布線的方法和啟?？刂啤８髅畹暮x介紹如下。1．全局布線(A11)進行全局布線的操作步驟如下：執(zhí)行菜單命令Auto

Route∣All，可對整個電路板進行自動布線。執(zhí)行命令后，系統(tǒng)彈出如圖9.89所示的自動布線設置框。采用 框中的默認設置，就可實現(xiàn)自動布線。下面對沒有打勾的3個復選框的功能做簡要說明。EvenlySpaceTracks：選取該復選框，則當集成電路的焊盤間僅有一條走線通過時，該走線將由焊盤間距的中間通過。Add

Test points：選取該復選框，將為電路板的每條網絡線都加入一個測試點。Lock

All

Pre-route：選取該項，在自動布線時，可以保留所有的預布線。(3)設置完畢后，單擊Route All按鈕，布線結束后，彈出一個自動布線信息 框，如圖9.91所示。對選定網絡進行布線(Net)執(zhí)行菜單命令Auto

Route∣Net，光標變成形。移動光標到某網絡的其中一條飛線上，單擊鼠標左鍵，對這條飛線所在的網絡進行布線。對選定飛線進行布線(Connection)執(zhí)行菜單命令Auto

Route∣Connection，光標變成形，移動光標到要布線的飛線上，單擊鼠標左鍵，僅對該飛線進行布線。對選定元件進行布線(Component)執(zhí)行菜單命令Auto

Route∣Component。圖9.89自動布線設置對話框圖9.91布線信息框5．對選定區(qū)域進行布線(Area)執(zhí)行菜單命令Auto

Route∣Area，光標變成形，按住鼠標左鍵，拖動出一個矩形區(qū)域，如該區(qū)域包括U12和SWl兩個元件，單擊鼠標左鍵，系統(tǒng)自動對這個區(qū)域進行布線。6．其他布線命令

Stop：停止自動布線過程。

Reset：對電路重新布線。Pause：暫停自動布線過程。Restart：重新開始自動布線過程。與Pause命令相配合。對于比較簡單的電路，自動布線的布通率可達100％，如果布通率沒有達到100％，設計者一定要分析原因，拆除所有布線，并進一步調整布局，再重新自動布線，最終使布通率達到100％。9.7.4

手工調整布線雖然Pro 99SE自動布線的布通率可達100％，但有些地方的布線仍不能令人滿意，則需要手工進行調整。調整布線系統(tǒng)提供4條拆除布線令，分別是Tools∣Un-Route∣All(拆除所有布線)、Tools∣Un-Route∣Net(拆除指定網絡的布線)、Tools∣Un-Route∣Connection(拆除指定連線的布線)和Tools∣Un-Route∣Component(拆除指定元件的布線)。調整布線的操作步驟如下：執(zhí)行菜單命令Tools∣Un-Route，在彈出的子菜單中，選擇操作命令。當選擇All時，如電路板上有預布線，系統(tǒng)會彈出框，詢問是否連同預布線一同拆除?；卮鹗牵瑫l(fā)現(xiàn)PCB圖中的所有布線全部被拆除。回答否，除預布線外的導線被拆除。當選擇

、 或

ponent命令時，光標變成

形，移動光標到要拆除的網絡、連線或元件，單擊鼠標左鍵，相應的導線被拆除。執(zhí)行菜單命令Place∣Interactive

Routing，或在工作窗口單擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇InteractiveRouting，對拆除的導線進行手工布線。9.7.4.2添加電源／地的輸入端與信號的輸出端有的電路板，需要用導線從外邊接入電源，同時用導線向外邊輸出信號，這些事情是自動布線無法完成的。有兩種解決方法如下。在電路板上放置焊盤，并將它們和相應的網絡連接起來。在電路板上放置一個接插元件并將它連接到網絡上返回到原理圖編輯器，在電氣原理圖中添加接插元件并連入到電路中，然后生成網絡表，再重新編輯PCB文件。9.7.4.3電源線／接地線的加寬在PCB設計過程中，往往需要將電源線、接地線和通過講解另外兩種導線加寬的電流較大的導線加寬。下面方法。1．在自動布線時加寬在自動布線時要求，電源網絡(VCC)和接地網絡(GND)的導線線寬為60mil，其他網絡地線寬為10mil。具體操作步驟如下：在自動布線的規(guī)則中，設置Width

Constraint(布線寬度)時，在布線寬度框中。在Filter

Kind下拉框，默認規(guī)則的適用范圍是Whol

。用鼠標左鍵單擊下拉按鈕，在彈出的列表中，選擇Net。在其下方的Net下拉框中選擇要加寬的導線所在網絡名，如VCC或GND。在右邊的RuleAttributes選項區(qū)域中，設置布線的最小、最大和首選值，其中首選值在布線時采用。最后，單擊OK按鈕。(3)在執(zhí)行AutoRoute∣All命令后，會發(fā)現(xiàn)，在布線寬度規(guī)則中設置的網絡導線寬度與其他網絡的導線寬度是不同的。2．采用全局編輯功能加寬導線設置自動布線規(guī)則時，所有網絡的走線線寬都為10mil?，F(xiàn)在需將VCC和GND網絡的導線線寬增加為30mil，具體操作步驟如下：將光標移到要加寬的導線上(如電源線)，雙擊鼠標左鍵，將彈出Track屬性設置

框。在Track屬性設置框中，單擊右下方的Global>>按鈕，在原框基礎上，可以看到拓展后的框增加了

3個選項區(qū)域，如圖9.94所示，其功能如下。AttributesToMatchBy選項區(qū)域：主要設置匹配的條件。Copy

Attributes：選項區(qū)域：主要負責選取各屬性復選框要

或替代的選項。Change

Scope：主要設置搜索和替換操作的范圍。圖9.94 全局編輯下的Track屬性設置

框(3)在全局編輯

中進行設置：在Width文本框輸入

30mil；在Attributes

T0Match

By選項區(qū)域中的Net下拉列表框中選取Same；在Copy

Attributes選項區(qū)域的

Width復選框被選中。設置結果的含義是：對所選取的導線，如果是屬于與選取導線在同一網絡內的所有導線，要改變其寬度，變?yōu)?0mil。最后，單擊OK按鈕。系統(tǒng)彈出Confirm

框，確認是否將更新的結果送入到PCB文件中。單擊Yes按鈕，符合設置條件的導線寬度被改變。9.7.4.4文字標注的調整與添加文字標注是指元件的標號、標稱值和對電路板進行標示的字符串。文字標注的調整具體步驟如下。移動文字標注的位置：將光標移到要調整的文字標注上，按住鼠標左鍵，光標變成形，移動到合適的位置放開鼠標左鍵即可。文字標注的內容、角度、大小和字體的調整：將光標移到要調整的文字標注上，用鼠標左鍵雙擊該文字標注，在彈出的屬性框中，可對Text(內容)、Height，等進行修改。2．添加文字標注例如對新添加2個焊盤的作用分別用VCC和GND

加以標注，具體步驟如下：(1)將當前工作層切換為Top

Overlay(頂層絲印層)。(2)執(zhí)行菜單命令Place∣String，光標變成

形，按下Tab鍵，在彈出的字符串屬性 框中，對字符串的內容、大小等參數(shù)進行設置。(3)設置完畢后，移動光標到合適的位置，單擊鼠標左鍵，放置一個文字標注。再單擊鼠標右鍵，結束命令狀態(tài)。9.7.4.5放置螺絲孔以在電路板的4個角各放置螺絲孔為例，具體操作步驟如下：執(zhí)行放置焊盤操作。設置焊盤的屬性：

在焊盤的屬性

框中

，

單擊Properties選項卡，選擇圓形焊盤，并設置X-Size、Y-Size和Hole-Size文本框中的數(shù)據(jù)相同，目的是取消焊盤的孔口銅箔。孔的尺寸要與螺絲的直徑相符。在Advanced選項卡中，使Plated復選框無效，目的是取消通孔壁上的電鍍。單擊OK按鈕，制作了一個螺絲孔。同理，放置另外3個螺絲孔。9.7.5

DRC校驗，在打開PCB文件后，執(zhí)行菜單命令Tools∣DesignRule

Check，系統(tǒng)彈出如9.95

所示的Design

RuleCheck(設計規(guī)則檢查)框。從該框可以看出共有Report和On-line兩個選項卡。1．Report選項卡在Report選項卡中，選取需要檢查的規(guī)則選項，然后單擊框左下角的Run DRC按鈕，就可以啟動DRC運行。圖9.95

設計規(guī)則查框2．On-Line選項卡當想

9.96所示的讓DRC在運行DRC檢查時，單擊On-line選項卡，彈出如圖框，設定需要檢查的規(guī)則選項，單擊OK按鈕，運行，實時地進行設計規(guī)則監(jiān)測，以防止

設計規(guī)則。9.7.6 PCB板的3D顯示使用該功能，可以很方便地看到加工成型之后的印刷電路板和在電路板焊接元件之后的效果，使設計者對自己的作品有一個較直觀的印象。1．生成PCB的三維視圖和3D預覽文件的操作過程執(zhí)行菜單命令View

|

Board

in

3D。過一會兒，在工作窗口生成了印刷電路板的三維視圖，同時生成3D預覽文件。2．對PCB的三維視圖的有關操作使用主 的放大按鈕或按下PageUp鍵，可放大三維視圖；使用主 的縮小按鈕或按下PageDown鍵，可縮維視圖；按下END鍵，可刷新屏幕顯示；在工作窗口按住鼠標右鍵，光標變成手形，可在屏幕上任意移動三維視圖，以觀察不同的部位。3．PCB3D瀏覽器的使用在生成三維視圖的同時，

在PCB

管理器中出現(xiàn)BrowsePCB3D選項卡，單擊該選項卡，出現(xiàn)如圖9.98所示的

框，在此 框中可完成如下的操作。(1)網絡的高亮顯示。

(2)三維視圖顯示模式。(3)選取Wire

Frame復選框，將用空心線段來描述3D視圖。

(4)旋轉三維視圖。4．打印3D視圖執(zhí)行菜單命令FilelPrint，可把3D視圖打印輸出。9.8印制電路板設計實例下面通過實際電路為例，來說明用PCB99SE繪制印制電路板的具體方法。9.8.1單面板制作1．印制電路板設計例9-1某一波形產生電路如圖9.99所示，設計電路的PCB圖，要求單面布線。步驟1

在Sch99SE中，繪制電路原理圖，確定各元件的封裝，進行ERC校驗，并且生成網絡表。步驟2

進入PCB編輯，執(zhí)行菜單命令File

|

New，建立PCB設計文檔。在布線層定義3000mil×2000mil大小的印制電路板框，裝載網絡表文件，將元件調入印制電路