電子設(shè)計7.ppt

1、第七章 印刷電路板設(shè)計,一、結(jié)構(gòu)特點,7.1 概述,印刷電路板是指用來連接各種實際元件的一塊板。,頂層和底層用于布置導(dǎo)線，中間層一般是由整片銅膜構(gòu)成的電源或接地板層；層與層之間是絕緣層，用于隔離各個板層，使之不受干擾。,防焊層分為頂層防焊層(Top Solder Mask)和底層防焊層(Bottom So1der Mask)。防焊層要預(yù)留出焊點的位置，而將銅膜導(dǎo)線覆蓋住。,對于一個質(zhì)量比較好的成品電路板來說，還需要包括一些其他的板層，如防焊層、絲印層等。,絲印層分為頂層絲印層(Top Silkscreen Overlay)和底層絲印層(Bottom Silkscreen Overlay) 。用

2、于印一些說明文字。,二、設(shè)計流程,1繪制原理圖、并生成網(wǎng)絡(luò)表。,2進入印刷電路板設(shè)計系統(tǒng)，并設(shè)置其環(huán)境參數(shù)。,3設(shè)置電路板的有關(guān)參數(shù)，如電路板的大小、層數(shù)等。,4引入前面生成的網(wǎng)絡(luò)表。,5布置各零件封裝的位置。,6進行布線規(guī)則設(shè)置。包括：安全距離、導(dǎo)線形式等。,7進行自動布線。,8. 用打印機打印印刷電路圖。,7.2 印刷電路板上的組件,一、零件封裝,零件封裝是指實際零件焊接到電路板時所指示的外觀和焊點位置。不同的零件可以共用同一個零件封裝；同一種的零件也可以有不同的零件封裝 。,零件封裝在設(shè)計電路原理圖的時候，零件屬性對話框中的“Footprint”編輯框中指定。,零件封裝分為兩大類，即針腳

3、式零件封裝和表面粘著式零件封裝。,1.針腳式零件封裝在焊接的時候需要先將零件針腳插入焊點導(dǎo)通孔中，然后再焊錫。其焊點的屬性對話框中，“板層(Layer)”屬性必須為“多板層(MultiLayer)”。,2.表面粘著式零件封裝的焊點只限于表面板層。其焊點的屬性對話框中，“板層(Layer)”屬性必須為單一表面，如“頂層(Top Layer)”或“底層(Bottom Layer)”。,圖7-2 針腳式零件封裝 圖7-3 表面粘著式零件封裝,零件封裝的編號一般是：零件類型+焊點距離(焊點數(shù))+零件外型尺寸。常用的幾種零件的常用的封裝形式如7-1所示。,AXIAL0.4表示此零件封裝為軸狀的，兩個焊點

4、間的距離為400mil；RB.2/.4表示電解電容類零件封裝，引腳間距離為200mil，零件直徑為400mil。,DIP8表示雙排直插式的零件封裝，兩排各4個引腳。,二、銅膜導(dǎo)線(Trace),三、焊點(Pad),銅膜導(dǎo)線也稱為銅膜走線，或簡稱走線，用于連接各個焊點、導(dǎo)孔，是印刷電路板中最重要的部分。,焊點的作用是放置焊錫、連接導(dǎo)線和零件引腳。,四、導(dǎo)孔(Via),導(dǎo)孔的作用是連接不同板層間的銅膜導(dǎo)線。,導(dǎo)孔分為3種，即從頂層貫穿到底層的穿透式導(dǎo)孔，從頂層通到內(nèi)層或從內(nèi)層通到底層的盲導(dǎo)孔和內(nèi)層之間的隱藏導(dǎo)孔。,7.3 制作印刷電路板的準(zhǔn)備工作,一、初次生成網(wǎng)絡(luò)表,在繪制好原理圖后，執(zhí)行Desi

5、gn/Create Netlist命令即可*.net網(wǎng)絡(luò)表文件。,7-4 銅膜導(dǎo)線的實例,圖7-5 未封裝的電路網(wǎng)絡(luò)表,圖7-6已封裝的電路網(wǎng)絡(luò)表,二、設(shè)置零件的封裝形式,對于電路原理圖中沒有設(shè)置封裝形式的元件，應(yīng)雙擊該元件，對其屬性進行修改，在Footprint欄中輸入響應(yīng)的封裝形式，然后單擊OK即可。,7-7 給電阻元件設(shè)置封裝,7.5 印刷電路板編輯器的一些基本設(shè)置,一、設(shè)置格點大小,首先，執(zhí)行File/New命令打開印刷電路板設(shè)計軟件。在如圖7-8中選擇PCB Document即可?；蛟陔娐吩韴D中執(zhí)行Design/Update PCB命令。,圖7-8 新建印刷電路板文檔,圖7-7 印

6、刷電路板主頁,執(zhí)行Design/Options命令,圖7-8 電路扳屬性設(shè)置對話框,電路板屬性對話框中有兩個標(biāo)簽頁，即“層(Layers)”標(biāo)簽頁和“選項(Options)”標(biāo)簽頁。,在“選項(Options)”標(biāo)簽頁中，格點(Grids)區(qū)域用于設(shè)置有關(guān)格點的選項，用于顯示鼠標(biāo)移動的最小單位值，Component X、Component Y用于顯示元件移動的最小距離單位值。,再點擊“層(Layers)”標(biāo)簽頁，切換到如圖7-7所示的“層(Layers)”標(biāo)簽頁。,圖7-9 “層(Layers)”標(biāo)簽頁,二、設(shè)置相對原點位置,首先用鼠標(biāo)左鍵單擊位于設(shè)計窗口下方的板層標(biāo)簽欄中的“禁止布線層(Ke

7、ep Out Layer)”標(biāo)簽，將“禁止布線層(Keep Out Layer)”層面切換成為當(dāng)前層面。,圖7-10 選擇禁止布線層,執(zhí)行View/Toolbars/Placement Tools命令放置工具欄。,三、繪制電路板邊框,7-11 Placement Tools工具欄,點擊圖標(biāo)，將鼠標(biāo)移動到合適的位置，單擊鼠標(biāo)左鍵就完成了對相對原點的設(shè)置。,執(zhí)行Place/Keepout/Track命令用鼠標(biāo)繪制電路板的邊框。,圖7-12 繪制好的封閉正方形邊框,四、引入零件封裝庫文件,執(zhí)行Design/Add/Remove Library命令引入零件封裝庫文件,如圖7-10所示。,圖7-13 執(zhí)

8、行Design/Add/Remove Library命令,所需要的庫文件在安裝目錄Design Explorer 99Library PcbGeneric FootPrints下，文件名為AdvPcb.ddb。,圖7-14 已經(jīng)加入AdvPcb.ddb,7.6 引入網(wǎng)絡(luò)表與組件的布局,一、引入網(wǎng)絡(luò)表,首先將設(shè)計窗口下方的板層標(biāo)簽欄中的“項層(Top)” 層面切換成為當(dāng)前層面。執(zhí)行Design/Load Nets命令，將彈出下圖所示的對話框。,點擊“瀏覽(Browse)”，以瀏覽在本設(shè)計數(shù)據(jù)庫中的所有網(wǎng)絡(luò)表文件，如圖7-16所示。,圖7-16瀏覽網(wǎng)絡(luò)表文件,圖7-17 引入網(wǎng)絡(luò)表,如果要引入網(wǎng)絡(luò)

9、表沒有問題，在下面的狀態(tài)(Status)欄中會顯示“所有的宏已經(jīng)生效(All macros validated)”。單擊“運行(Execute)”以確定引入網(wǎng)絡(luò)表。,圖7-18 引入網(wǎng)絡(luò)表以后的電路板,二、組件的布局,執(zhí)行Tools/Auto Placement/Auto Placer命令對電子元件進行自動布局。,圖7-19 自動布局參數(shù)對話框,只需要使用默認設(shè)置就可以了。用鼠標(biāo)左鍵單擊0K鍵以確定讓系統(tǒng)進行自動布局。,圖7-20 自動布局結(jié)果,圖7-21 手動調(diào)整后的零件布局,7.7 自動布線,執(zhí)行Auto Route/All命令，彈出圖7-22所示的對話框。,圖7-22 自動布線設(shè)置,單擊

10、“Rout All”命令，即可自動布線。,圖7-23 自動布線結(jié)果,7.8 打印設(shè)置與打印,1. 在PCB設(shè)計界面下，執(zhí)行命令File/New。,一、PCB打印編輯界面的進入,圖7-24 生成PCB打印文件,2. 雙擊PCB Printer，PCB打印編輯界面。,二、打印命令及設(shè)置,1. File菜單介紹,圖7-26 File采單界面,1. Setup Printer 打印設(shè)置命令。,圖7-27 Setup Printer對話框,(1) Print Scale 設(shè)置總體打印比例，系統(tǒng)默認的是1.0。,(2) X Correction X方向矯正，用來設(shè)置X方向的縮放比例，系統(tǒng)默認的是1.0。,

11、(3) Y Correction 用于Y方向矯正，其作用同(2)。,2. Edit采單,圖7-28 Edit對話框,3. View菜單,圖7-29 View對話框,圖7-30View漢化框,4. Tools采單,圖7-31 Tools對話框,（1）Create Final，生成一個分層打印文件。,（2）Create Composite，生成一個多層重疊打印文件。,（3）Create Power-Plane Set, 生成電源層打印文件。,（4）Create Mask Set, 生成防焊層打印文件。,（5）Create Drill Drawings，生成鉆孔圖層打印文件。,（6）Create A

12、ssembly Drawings，生成元件裝配層打印文件。,（7）Create Composite Drill Guide，生成復(fù)合鉆孔導(dǎo)引層打印文件。,7.9 設(shè)置文檔選項對話框,執(zhí)行Design/Options命令，出現(xiàn)如圖7-32所示的文檔選項對話框。,圖7-32 文檔選項對話框,一、“板層選項(Layers)”標(biāo)簽頁,1信號板層區(qū)域(Signal Layers),信號層主要是由電氣布線的敷銅板層組成。它包括頂層(Top)、底層(Bottom)和中間層。,2內(nèi)部板層區(qū)域(Internal Plane),內(nèi)部板層主要是用于布置電源和接地線。,3機械板層區(qū)域(Mechanical),機械板層

13、主要是作為說明使用。,4防焊板層和錫膏板層區(qū)域(Masks),防焊板層包括頂層防焊層(Top Solder)和底層防焊層(Bottom Solder)兩層。,錫膏板層主要用于產(chǎn)生表面安裝所需要的專用的錫膏層。錫膏板層包括頂層錫膏層(Top Past)和底層錫膏層(Bottom Post)兩層。,5覆蓋板層區(qū)域(Silkscreen),覆蓋板層主要用于繪制零件外形輪廓以及標(biāo)識零件序號等。覆蓋扳層包括頂層覆蓋層(Top Overlay)和底層覆蓋層(Bottom Overlay)兩層。,6其他設(shè)置區(qū)域(Other),(1) 禁止布線層(Keepout)：選中為顯示禁止布線層。,(2) 復(fù)合層(Mu

14、lti Layer)：選中為顯示復(fù)合層。,(3) 鉆孔導(dǎo)引層(Drill guide)：選中為顯示鉆孔導(dǎo)引層。,(4) 鉆孔圖層(Drill drawing)：選中為顯示鉆孔圖層。,7系統(tǒng)(System),(1) DRC錯誤(DRC Errors)：選中表示顯示自動布線檢查錯誤信息。,(2) 飛線(Connection)：選中表示顯示飛線。,(3) 焊點通孔(Pad Holes)：選中表示顯示焊點通孔。,(4) 導(dǎo)孔通孔(Via Holes)：選中表示顯示導(dǎo)孔通孔。,(5) 第一格點(Visible Grid1)：選中表示顯示第一組格點。,(6) 第二格點(Visible Grid2)：選中表

15、示顯示第二組格點。,8其他按鍵,（1）“全開(All On)”表示將所有的板層都設(shè)置為顯示，而不論上面有沒有東西。,（2）“全關(guān)(All Off)”表示將所有的板層都設(shè)置為不顯示，而不論有沒有用。,（3）“用了才開(Used On)”表示將用到的層打開，沒有用到的層關(guān)閉。,二、“選項(Options)標(biāo)簽頁,圖7-33 電路扳屬性設(shè)置對話框,1格點(Grids)區(qū)域,(1) Snap X 表示X方向上光標(biāo)可移動的最小距離。,(2) Snap Y 表示Y方向上光標(biāo)可移動的最小距離。,(3) Component X表示圖上零件在X方向上可移動的最小距離。,(4) Component Y表示圖上零件

16、在Y方向上可移動的最小距離。,2電子節(jié)點捕捉(Electrical Grid)區(qū)域,如果選中此功能，則在畫導(dǎo)線的時候，如果在搜索半徑內(nèi)有電氣節(jié)點，就會在該節(jié)點上顯示一個大圓點。,（1）Range設(shè)置電氣節(jié)點搜索半徑。,（2）Visible Kind 設(shè)置網(wǎng)格線形的種類，包括Dots（點線形）和Lines（直線形）兩種。,(3) Measurement Unit設(shè)置度量單位單位，包括Metric（毫米mm）和Imperial（毫英寸mil）兩種單位。,7.10 設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)對話框,系統(tǒng)參數(shù)(Preferences)對話框是用于設(shè)置系統(tǒng)有關(guān)的參數(shù)，例如板層顏色、光標(biāo)的形狀、PCB設(shè)置等。,執(zhí)行To

17、ols/ Preferences命令，出現(xiàn)如圖7-34所示的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置對話框。,圖7-34 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置對話框。,一、“選項(Options)”標(biāo)簽頁,1編輯(Editing options)區(qū)域,（1）Online DRC自動布線在線檢測。,（2）Snap To Center移動到參考點：選中表示在移動零件封裝或者字符串時，光標(biāo)會自動移動到零件封裝或字符串的平移參考點上。,（3）Extend Selection 延長選擇：選中表示在選取印刷電路圖上的零件的時候，不取消原來的選擇。,（4）Remove Duplicates 刪除重復(fù)零件：選中表示系統(tǒng)將自動刪除重復(fù)的零件，以保證電路圖上沒有零

18、件序號完全相同的零件。,（5）Confirm Global Edit 確定整體修改：選中表示在進行整體修改操作以前，系統(tǒng)將提示是否確認，否則將不進行操作，以防錯誤修改的發(fā)生。,（6）Protect Locked Object 保護鎖定的目標(biāo)。,2Auotpan Options自動邊移區(qū)域選擇,包括：不自動移邊(Disable) 、重新定義中心移邊(Re-Center) 、固定速度移邊(Fixed Size Jump) 、Shift鍵加速(Shift Accelerate) 、Shift鍵減速(Shift Decelerate) 、彈道方式(Ballistic) 、Adaptive 自適應(yīng)調(diào)方式

19、7種移動方式，通常選用Adaptive。,圖7-35 設(shè)置自動移邊方式,3. Polygon Repour 敷銅重澆注設(shè)置。,4其它,（1）Rotation Step 設(shè)置零件旋轉(zhuǎn)的間隔。系統(tǒng)默認值為90度。,（2）Undo/Redo 恢復(fù)/重做次數(shù)設(shè)置，系統(tǒng)默認值為50次。,（3）Cursor Types 設(shè)置光標(biāo)的形狀，有：90度大光標(biāo)(Large 90)、90度小光標(biāo)(Small 90)和45度小光標(biāo)(Small 45)三種。,5交互式布線選擇(Interactive Routing),（1）Ignore Obstacle 忽略障礙：選中此選項表示在系統(tǒng)布線遇到障礙時，系統(tǒng)會忽略遇到的障

20、礙，直接布線過去。,（2）Avoid Obstacle 避免障礙。,（3）Push Obstacle 清除障礙,（4）Automatically Remove 自動回路刪除：選中此設(shè)置會自動刪除多余的導(dǎo)線。,6Component Drag拖動組件。它包括：None 沒有，如選中此命令，拖動(drag)”與“移動(Move)”命令沒有區(qū)別；Connected Tracks連接導(dǎo)線，如果選擇，則使用“拖動(drag)”命令移動零件時，與零件相聯(lián)系的線將跟隨移動。,二、顯示(Display)區(qū)域,圖-7-36 顯示區(qū)域選擇,1轉(zhuǎn)換特殊字串(Convert Special String) 。,2用網(wǎng)絡(luò)顏色來作為選中的顏色(Use Net Color For Highlight) 。,3重新畫電路圖(Redraw Layers)：選中此項，在重畫電路時，系統(tǒng)將一層一層地重畫。最后才會畫當(dāng)前的板層。,4單層板模式(Single Layer Mode)：選中此項，將只顯示當(dāng)前編輯的板層，而不顯示其他的板層。,5透明板層(Tran