第3章-33-Protel-PCB-設(shè)計(jì)系統(tǒng)-4PCB設(shè)計(jì)實(shí)例分析課件

3.3ProtelPCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)本章先介紹印制電路板的設(shè)計(jì)流程，然后以雙面印制電路板設(shè)計(jì)為例詳細(xì)講解設(shè)計(jì)過程，再介紹單面印制電路板和多層印制電路板設(shè)計(jì)方法。3.3.4PCB設(shè)計(jì)實(shí)例3.3ProtelPCB設(shè)計(jì)系統(tǒng)本章先介紹印制電路板的3.3.4PCB設(shè)計(jì)實(shí)例一、PCB的設(shè)計(jì)流程二、

雙面PCB設(shè)計(jì)三、

單面PCB設(shè)計(jì)四、

多層PCB設(shè)計(jì)3.3.4PCB設(shè)計(jì)實(shí)例一、PCB的設(shè)計(jì)流程一、PCB的設(shè)計(jì)流程

設(shè)計(jì)印制電路板可分為十幾個(gè)步驟一、PCB的設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)印制電路板可分為十二、1文件鏈接與命名

所謂的鏈接是將一個(gè)空白的PCB文件加到一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目里面一般情況下總是將PCB文件與原理圖文件同放在一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目中1．引入設(shè)計(jì)項(xiàng)目命令【File】/【OpenProject…】二、1文件鏈接與命名所謂的鏈接是將一個(gè)空白二、1文件鏈接與命名2．建立空白PCB文件命令【File】/【New】/【PCB】將PCB文件拖至剛才的項(xiàng)目中二、1文件鏈接與命名2．建立空白PCB文件命令【File二、1文件鏈接與命名3．命名PCB文件命令【File】/【SaveAs…】將剛才的PCB文件另存4．移出文件命令【RemovefromProject…】二、1文件鏈接與命名3．命名PCB文件命令【File】/二、2電路板禁止布線區(qū)的設(shè)置設(shè)置電路板禁止布線區(qū)就是確定電路板的電氣邊界。

禁止布線層（Keep-OutLayer）是PCB編輯中一個(gè)用來確定有效放置和布線區(qū)域的特殊工作層。

在手工布局和布線時(shí)，可以不畫出禁止布線區(qū)，但是自動(dòng)布局時(shí)是必須有禁止布線區(qū)的。二、2電路板禁止布線區(qū)的設(shè)置設(shè)置電路板禁止布線區(qū)就是確定二、2電路板禁止布線區(qū)的設(shè)置（1）設(shè)定當(dāng)前的工作層面為“Keep-OutLayer”。（2）執(zhí)行菜單命令【Place】/【Line】（3）適當(dāng)位置單擊，確定起點(diǎn)。然后拖動(dòng)至某一點(diǎn)，再單擊確定終點(diǎn)。二、2電路板禁止布線區(qū)的設(shè)置（1）設(shè)定當(dāng)前的工作層面為“二、3數(shù)據(jù)的導(dǎo)入命令【Design】/【ImportChangesFrom[*.PrjPcb]】二、3數(shù)據(jù)的導(dǎo)入命令【Design】/【ImportC二、3數(shù)據(jù)的導(dǎo)入單擊

校驗(yàn)改變按鈕，系統(tǒng)對所有的元件信息和網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行檢查二、3數(shù)據(jù)的導(dǎo)入單擊校驗(yàn)改變二、3數(shù)據(jù)的導(dǎo)入（3）單擊

執(zhí)行改變按鈕，系統(tǒng)開始執(zhí)行將所有的元件信息和網(wǎng)絡(luò)信息的傳送二、3數(shù)據(jù)的導(dǎo)入（3）單擊執(zhí)二、3數(shù)據(jù)的導(dǎo)入（4）單擊【Close】按鈕，所有的元件和飛線已經(jīng)出現(xiàn)在PCB文件中所謂的元件盒“Room”內(nèi)二、3數(shù)據(jù)的導(dǎo)入（4）單擊【Close】按鈕，所有的元件二、4PCB設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)的設(shè)置PCB設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)包括板選項(xiàng)和工作層面采納數(shù)設(shè)置。一般有：單位制式光標(biāo)形式光柵的樣式工作面層顏色二、4PCB設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)的設(shè)置PCB設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)包括板選二、4PCB設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)的設(shè)置1．設(shè)置參數(shù)命令【Design】/【BoardOption】二、4PCB設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)的設(shè)置1．設(shè)置參數(shù)命令【Desi二、4PCB設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)的設(shè)置2.設(shè)置工作層面顯示/顏色命令【Design】/【BoardLayers&Colors】二、4PCB設(shè)計(jì)環(huán)境參數(shù)的設(shè)置2.設(shè)置工作層面顯示/顏二、5元件的自動(dòng)布局元件的布局有自動(dòng)布局和手工布局兩種方式

用戶根據(jù)自己的習(xí)慣和設(shè)計(jì)需要可以選擇自動(dòng)布局，也可以選擇手工布局。在一般的情況下，需要兩者結(jié)合才能達(dá)到很好的效果

可以先利用AltiumDesigner的PCB編輯器所提供的自動(dòng)布局功能自動(dòng)布局，在自動(dòng)布局完成后，再進(jìn)行手工調(diào)整。二、5元件的自動(dòng)布局元件的布局有自動(dòng)布局和手工布局兩種方二、5元件的自動(dòng)布局（1）命令【Tools】/【CommentPlacement】二、5元件的自動(dòng)布局（1）命令【Tools】/【Comm二、5元件的自動(dòng)布局（2）執(zhí)行菜單中【AutoPlacer】命令二、5元件的自動(dòng)布局（2）執(zhí)行菜單中【AutoPlac二、5元件的自動(dòng)布局（3）當(dāng)選中統(tǒng)計(jì)布局方式選項(xiàng)前的單選框二、5元件的自動(dòng)布局（3）當(dāng)選中統(tǒng)計(jì)布局方式選項(xiàng)前的單選二、5元件的自動(dòng)布局（4）設(shè)置好元件自動(dòng)布局參數(shù)后，清除圖中的布局空間“Room”，單擊

按鈕，元件自動(dòng)布局完成后的效果二、5元件的自動(dòng)布局（4）設(shè)置好元件自動(dòng)布局參數(shù)后，清除二、6元件封裝的調(diào)換元件封裝的選配或更換，無論是在原理圖還是在PCB的編輯過程中，均可進(jìn)行。但是，在PCB的編輯過程中選配或更換元件封裝，比較方便。（1）雙擊需要調(diào)換封裝的元件二、6元件封裝的調(diào)換元件封裝的選配或更換，無論是在原理圖第3章-33_Protel_PCB_設(shè)計(jì)系統(tǒng)-4PCB設(shè)計(jì)實(shí)例分析課件二、6元件封裝的調(diào)換（2）單擊元件參數(shù)對話框封裝欄中元件名稱后的瀏覽按鈕二、6元件封裝的調(diào)換（2）單擊元件參數(shù)對話框封裝欄中元件二、6元件封裝的調(diào)換（3）單擊相關(guān)元件封裝欄中封裝名稱，就可以瀏覽其相關(guān)的封裝。二、6元件封裝的調(diào)換（3）單擊相關(guān)元件封裝欄中封裝名稱，二、6元件封裝的調(diào)換（4）單擊“OK”按鈕，回到元件參數(shù)對話框，再單擊該框中的“OK”按鈕二、6元件封裝的調(diào)換（4）單擊“OK”按鈕，回到元件參數(shù)二、7PCB與原理圖文件的雙向更新1．由PCB更新原理圖（1）命令【Design】/【UpdateSchematicin[*.PrjPcb]】，啟動(dòng)更改確認(rèn)對話框二、7PCB與原理圖文件的雙向更新1．由PCB更新原理圖二、7PCB與原理圖文件的雙向更新1．由PCB更新原理圖（2）單擊“Yes”按鈕確認(rèn)，彈出更改文件ECO對話框二、7PCB與原理圖文件的雙向更新1．由PCB更新原理圖二、7PCB與原理圖文件的雙向更新1．由PCB更新原理圖（3）單擊“ValidateChanges”校驗(yàn)改變按鈕，檢查改變是否有效二、7PCB與原理圖文件的雙向更新1．由PCB更新原理圖二、7PCB與原理圖文件的雙向更新1．由PCB更新原理圖（4）單擊“ExecuteChanges”執(zhí)行改變按鈕，將有效的修改發(fā)送原理圖，完成后，“Done”列出完成狀態(tài)顯示二、7PCB與原理圖文件的雙向更新1．由PCB更新原理圖二、7PCB與原理圖文件的雙向更新1．由PCB更新原理圖（5）單擊“ReportChanges”按鈕，系統(tǒng)生成更改報(bào)告文件二、7PCB與原理圖文件的雙向更新1．由PCB更新原理圖二、7PCB與原理圖文件的雙向更新1．由PCB更新原理圖（6）完成以上操作后，單擊“close”按鈕關(guān)閉ECO對話框2．由原理圖更新PCB二、7PCB與原理圖文件的雙向更新1．由PCB更新原理圖二、8元件布局的交互調(diào)整所謂的交互調(diào)整就是手工調(diào)整布局與自動(dòng)排列先用手工方法大致地調(diào)整一下布局，再利用AltiumDesigner提供的元件自動(dòng)排列功能，按照需要對元件的布局進(jìn)行調(diào)整。二、8元件布局的交互調(diào)整所謂的交互調(diào)整就是手工調(diào)整布局與二、8元件布局的交互調(diào)整1．手工調(diào)整手工調(diào)整布局的方法，同原理圖編輯時(shí)調(diào)整元件位置是相同的2．自動(dòng)排列（1）選擇待排列的元件。執(zhí)行菜單命令【Edit】/【Select】/【InsideArea】或單擊主工具欄中的

按鈕（2）執(zhí)行菜單命令后，光標(biāo)變成十字形狀，移動(dòng)光標(biāo)到待選區(qū)域，拖動(dòng)光標(biāo)拉開一個(gè)虛線框，使待選元件處于該虛線框中，最后單擊“OK”按鈕確定即可二、8元件布局的交互調(diào)整1．手工調(diào)整手工調(diào)整布局的方法，二、8元件布局的交互調(diào)整（3）執(zhí)行菜單命令【Edit】/【Align】

根據(jù)元件相對位置的不同，選擇相應(yīng)的排列功能。二、8元件布局的交互調(diào)整（3）執(zhí)行菜單命令【Edit】/二、8元件布局的交互調(diào)整（4）執(zhí)行【Align】命令。按照不同的對齊方式排列選取元件二、8元件布局的交互調(diào)整（4）執(zhí)行【Align】命令。按二、8元件布局的交互調(diào)整（5）執(zhí)行菜單命令【PositionComponentText】，將彈出文本注釋排列設(shè)置對話框二、8元件布局的交互調(diào)整（5）執(zhí)行菜單命令【Positi二、9電路板的3D效果圖命令【View】/【Boardto3D】二、9電路板的3D效果圖命令【View】/【Board二、10設(shè)置布線規(guī)則

設(shè)計(jì)規(guī)則有10個(gè)類別，覆蓋了電氣、布線、制造、放置、信號完整性要求等，但其中大部分都可以采用系統(tǒng)默認(rèn)的設(shè)置，而用戶真正需要設(shè)置的規(guī)則并不多。各個(gè)規(guī)則的含義將在第13章節(jié)中做詳細(xì)講解，這里只對本例涉及的布線規(guī)則予以介紹。二、10設(shè)置布線規(guī)則設(shè)計(jì)規(guī)則有10個(gè)類別，二、10設(shè)置布線規(guī)則1．設(shè)置雙面板布線方式命令【Design】/【Rules…】二、10設(shè)置布線規(guī)則1．設(shè)置雙面板布線方式命令【Desi二、10設(shè)置布線規(guī)則（1）布線層的查看：單擊左側(cè)設(shè)計(jì)規(guī)則（DesignRules）中的布線（Routing）類，該類所包含的布線規(guī)則以樹形結(jié)構(gòu)展開，單擊布線層（RoutingLayers）規(guī)則二、10設(shè)置布線規(guī)則（1）布線層的查看：單擊左側(cè)設(shè)計(jì)規(guī)則二、10設(shè)置布線規(guī)則（2）走線方式的設(shè)置：單擊左側(cè)設(shè)計(jì)規(guī)則（DesignRules）中的布線

（Routing）類，該類所包含的布線規(guī)則以樹形結(jié)構(gòu)展開，單擊布線層（RoutingTopology）規(guī)則二、10設(shè)置布線規(guī)則（2）走線方式的設(shè)置：單擊左側(cè)設(shè)計(jì)規(guī)二、10設(shè)置布線規(guī)則2．設(shè)置一般導(dǎo)線寬度所謂的一般導(dǎo)線指的是流過電流較小的信號線單擊左側(cè)設(shè)計(jì)規(guī)則（DesignRules）中的布線寬度（Width）類，顯示了布線寬度約束特性和范圍二、10設(shè)置布線規(guī)則2．設(shè)置一般導(dǎo)線寬度所謂的一般導(dǎo)線指二、10設(shè)置布線規(guī)則3．設(shè)置電源線的寬度所謂的電源線指的是電源線（VCC）和地線（GND）（1）增加新規(guī)則：選定布線寬度（Width）右擊，選擇新規(guī)則（NewRule）命令（2）設(shè)置布線寬度：單擊新規(guī)則，在布線寬度約束特性和范圍設(shè)置對話框的頂部的名稱（Name）欄里輸入網(wǎng)絡(luò)名稱Power，在底部的寬度約束特性中設(shè)定值。二、10設(shè)置布線規(guī)則3．設(shè)置電源線的寬度所謂的電源線指的二、10設(shè)置布線規(guī)則（3）設(shè)置約束范圍VCC項(xiàng)：在圖12-41中，單擊右側(cè)“WhereTheFirstObjectMatches”單元的NET，在“FullQuery”單元里出現(xiàn)“InNet()”。單擊“All”按鈕旁的下拉按鈕，從顯示的有效網(wǎng)絡(luò)列表中選擇VCC，“FullQuery”單元里更新為“InNet（'VCC'）”二、10設(shè)置布線規(guī)則（3）設(shè)置約束范圍VCC項(xiàng)：在圖12二、10設(shè)置布線規(guī)則（4）擴(kuò)大約束范圍GND項(xiàng)：單擊“WhereTheFirstObjectMatches”單元的“Advanced（Query）”，然后單擊“QueryHelper”按鈕二、10設(shè)置布線規(guī)則（4）擴(kuò)大約束范圍GND項(xiàng)：單擊“W二、10設(shè)置布線規(guī)則（5）在對話框的上部是網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系設(shè)置欄，將光標(biāo)移到InNet(‘VCC’)的右邊，然后單擊下面的“or”

按鈕，此時(shí)Query單元的內(nèi)容為InNet('VCC')or；單擊“Categories”單元下的“PCBFunctions”類的“MembershipChecks”項(xiàng)，再雙擊“Name”單元中的“InNet”，此時(shí)“Query”單元的內(nèi)容為“InNet('VCC')orInNet()”，同時(shí)出現(xiàn)一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)列表，選擇GND網(wǎng)絡(luò)，此時(shí)“Query”單元的內(nèi)容更新為“InNet('VCC')orInNet(GND)”二、10設(shè)置布線規(guī)則（5）在對話框的上部是網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系二、10設(shè)置布線規(guī)則二、10設(shè)置布線規(guī)則二、10設(shè)置布線規(guī)則（6）單擊語法檢查“CheckSyntas”按鈕，出現(xiàn)信息框，如果沒有錯(cuò)誤，單擊“OK”按鈕關(guān)閉結(jié)果信息，否則系統(tǒng)給予提示，應(yīng)予修改。（7）結(jié)束約束選項(xiàng)設(shè)置：單擊

按鈕，關(guān)閉“QueryHelper”對話框，在“FullQuery”單元中的范圍更新為新內(nèi)容。二、10設(shè)置布線規(guī)則（6）單擊語法檢查“CheckSy二、10設(shè)置布線規(guī)則二、10設(shè)置布線規(guī)則二、10設(shè)置布線規(guī)則（8）設(shè)置優(yōu)先權(quán)：通過以上的規(guī)則設(shè)置，在對整個(gè)電路板進(jìn)行布線時(shí)就有名稱分別為Power和Width的兩個(gè)約束規(guī)則，因此，必須設(shè)置二者的優(yōu)先權(quán)，決定布線時(shí)約束規(guī)則使用的順序。二、10設(shè)置布線規(guī)則（8）設(shè)置優(yōu)先權(quán)：通過以上的規(guī)則設(shè)置二、11自動(dòng)布線1．自動(dòng)布線方式命令【AutoRoute】二、11自動(dòng)布線1．自動(dòng)布線方式命令【AutoRout二、11自動(dòng)布線2．自動(dòng)布線的實(shí)現(xiàn)命令【AutoRoute】/【All】出布線策略對話框二、11自動(dòng)布線2．自動(dòng)布線的實(shí)現(xiàn)命令出布線策略對話框二、11自動(dòng)布線（2）如果所選的是默認(rèn)雙層電路板布線，單擊“RouteAll”按鈕，即可進(jìn)入自動(dòng)布線狀態(tài)，可以看到PCB上開始了自動(dòng)布線，同時(shí)給出信息顯示框二、11自動(dòng)布線（2）如果所選的是默認(rèn)雙層電路板布線，單二、11自動(dòng)布線（3）自動(dòng)布線完成后，按End鍵重繪PCB畫面二、11自動(dòng)布線（3）自動(dòng)布線完成后，按End鍵重繪PC二、12手工調(diào)整布線1．拆線功能命令【Tools】/【Un-Route】二、12手工調(diào)整布線1．拆線功能命令【Tools】/【U二、12手工調(diào)整布線2．手工布線（1）啟動(dòng)導(dǎo)線放置命令：執(zhí)行菜單命令【Place】/【InteractiveRouting】，或單擊放置工具欄的放置導(dǎo)線

按鈕。（2）布線時(shí)換層的方法：雙面板頂層和底層均為布線層，在布線時(shí)不退出導(dǎo)線放置模式仍然可以換層。（3）放置導(dǎo)線：接步驟（1）移動(dòng)光標(biāo)到要畫線的位置單擊，確定導(dǎo)線的第一個(gè)點(diǎn)。二、12手工調(diào)整布線2．手工布線（1）啟動(dòng)導(dǎo)線放置命令：二、12手工調(diào)整布線2．手工布線（4）退出放置導(dǎo)線模式：右擊或按Esc鍵取消導(dǎo)線放置模式。二、12手工調(diào)整布線2．手工布線（4）退出放置導(dǎo)線模式：二、13加補(bǔ)淚滴命令【Tools】/【Teardrops…】，彈出加補(bǔ)淚滴操作對話框設(shè)置完成后，單擊“OK”按鈕，即可進(jìn)行加補(bǔ)淚滴操作。二、13加補(bǔ)淚滴命令【Tools】/【Teardrops二、13加補(bǔ)淚滴二、13加補(bǔ)淚滴二、14放置敷銅

放置敷銅是將電路板空白的地方用銅膜鋪滿，主要目的是提高電路板的抗干擾能力。通常將銅膜與地相接，這樣電路板中空白的地方就鋪滿了接地的銅膜，電路板的抗干擾能力就會(huì)大大提高。

關(guān)于放置敷銅的操作方法和敷銅的類型請參閱第11章中的相關(guān)內(nèi)容。二、14放置敷銅放置敷銅是將電路板空白的二、15設(shè)計(jì)規(guī)則DRC檢查命令【Tools】/【DesignRuleCheck…】二、15設(shè)計(jì)規(guī)則DRC檢查命令【Tools】/【Desi二、15設(shè)計(jì)規(guī)則DRC檢查單擊“Electrical”選項(xiàng)，彈出在線檢查或一并檢查對話框二、15設(shè)計(jì)規(guī)則DRC檢查單擊“Electrical”選二、15設(shè)計(jì)規(guī)則DRC檢查設(shè)計(jì)規(guī)則檢查結(jié)束后，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)有關(guān)短路檢測、斷路檢測、安全間距檢測、一般線寬檢測、過孔內(nèi)徑檢測：電源線寬檢測等項(xiàng)目情況報(bào)表二、15設(shè)計(jì)規(guī)則DRC檢查設(shè)計(jì)規(guī)則檢查結(jié)束后，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)三、

單面PCB設(shè)計(jì)

單面電路板工作層面包括元件面、焊接面和絲印面。元件面上無銅膜線，一般為頂層；焊接面有銅膜線，一般為底層。單面板也是電子設(shè)備中常用的一種板型。

單面電路板的設(shè)計(jì)過程與雙面電路板的設(shè)計(jì)過程基本上一樣，所不同的是布線規(guī)則的設(shè)置有所區(qū)別。項(xiàng)目的建立、原理圖繪制、PCB文檔的建立及文件的導(dǎo)入和PCB元件的排布與雙面板設(shè)計(jì)操作一樣，所不同的是布線規(guī)則不同。三、單面PCB設(shè)計(jì)單面電路板工作層面包括三、

單面PCB設(shè)計(jì)（1）撤銷頂層布線允許命令【Design】/【Rules…】三、單面PCB設(shè)計(jì)（1）撤銷頂層布線允許命令【Desig三、

單面PCB設(shè)計(jì)（2）底層布線方式的設(shè)置將底層（BottomLayer）中的走線模式設(shè)置為最短三、單面PCB設(shè)計(jì)（2）底層布線方式的設(shè)置將底層（Bot三、

單面PCB設(shè)計(jì)（3）關(guān)閉對話框進(jìn)行單面布線后效果三、單面PCB設(shè)計(jì)（3）關(guān)閉對話框進(jìn)行單面布線后效果四、

多層PCB設(shè)計(jì)AltiumDesigner系統(tǒng)除了頂層和底層還提供了30個(gè)信號布線層、16個(gè)電源地線層，所以滿足了多層電路板設(shè)計(jì)的需要。一般常用的有四層板、六層板等。

四層電路板是在雙面板的基礎(chǔ)上，增加電源層和地線層。其中電源層和地線層用一個(gè)敷銅層面連通，而不是用銅膜線。由于增加了兩個(gè)層面，所以布線更加容易。四、多層PCB設(shè)計(jì)Altium