第05章 印制电路板设计

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1、第5章印制电路板的设计5.1印制电路板的设计步骤5.2创建PCB图文件5.3装载元件库5.4设置电路板工作层面5.5规划电路板5.6装入网络表与元件5.7元件布局5.8自动布线5.9给电路板添加标注5.10三维视图5.11PCB图的打印输出5.12PCB图的报表生成5.1印制电路板的设计步骤设计印制电路板的大致步骤可以用下面的流程图图5-1来表示。图5-1印制电路板的设计步骤5.2创建PCB图文件新建一个PCB图文件可以进入设计文件夹“【Document】”，执行菜单命令【File】/【New】或在工作区内单击鼠标右键，选择【New】选项，会弹出如图5-2所示的选择文件类型的对话

2、框。双击该对话框中的【PCBDocument】图标，即可创建一个新的印制板电路图文件，默认的文件名为“PCB1.PCB”。在工作窗口中该文件的图标上单击、或在设计浏览器中该文件的文件名上双击鼠标左键，即可进入如图5-3所示的印制电路板编辑器。5.3装载元件库在浏览器的组合框中，选择库【Libraries】，如图5-4所示。用鼠标左键单击【Add/Remove】按钮，将出现如图5-5所示的关于引入库文件的对话框。5.4设置电路板工作层面5.4.1有关电路板的几个基本概念铜膜线：简称导线，是敷铜经腐蚀后形成的用于连接各个焊点的导线。印刷电路板的设计都是围绕如何布置导线来完成的。飞线：

3、用来表示连接关系的线。它只表示焊盘之间有连接关系，是一种形式上的连接，并不具备实质性的电气连接关系。飞线在手工布线时可起引导作用，从而方便手工布线。飞线是在引入网络表后生成的，而飞线所指的焊盘间一旦完成实质性的电气连接，则飞线自动消失。当同一网络中，部分电气连接断开导致网络不能完全连通时，系统就又会自动产生飞线提示电路不通。利用飞线的这一特点，可以根据电路板中有无飞线来大致判断电路板是否已完成布线。焊盘、过孔：焊盘（Pad）的作用是放置、连接导线和元件引脚。过孔（Via）的主要作用是实现不同板层间的电气连接。过孔主要有3种。穿透式过孔（Through）：从顶层一直打到底层的过孔

4、。半盲孔（Blind）：从顶层遇到某个中间层的过孔，或者是从某个中间层通到底层的过孔。盲孔（Buried）：只在中间层之间导通，而没有穿透到顶层或底层的过孔。单面板：电路板一面敷铜，另一面没有敷铜，敷铜的一面用来布线及焊接，另一面放置元件。单面板成本低，但只适用于比较简单的电路设计。双面板：电路板的两面都敷铜，所以两面都可以布线和放置元件，顶面和底面之间的电气连接是靠过孔实现的。由于两面都可以布线，所以双面板适合设计比较复杂的电路，应用也最为广泛。多层板：不但可以在电路板的顶层和底层布线，还可以在顶层和底层之间设置多个可以布线的中间工作层面。用多层板可以设计更加复杂的电路。长

5、度单位及换算：Protel99SE的PCB编辑器支持英制（mil）和公制（mm）两种长度计量单位。它们的换算关系是：100mils=2.54mm（其中1000mils=1Inches）。执行菜单命令【View】/【ToggleUnits】就能实现这两种单位之间的相互转换。也可以按快捷键Q进行转换。转换后工作区坐标的单位和其他长度信息的单位都会转换为mm（或mil）。安全间距：进行印刷电路板的设计时，为了避免导线、过孔、焊点及元件的相互干扰，必须使它们之间留出一定的距离，这个距离称之为安全间距（Clearance）。5.4.2工作层面的类型Protel99SE提供了若干不同类型的工

6、作层面，包括信号层（Signallayers）、内部电源/接地层（Internalplanelayers）、机械层（Mechanicallayers）、阻焊层（Soldermasklayers）、锡膏防护层（Pastemasklayers）、丝印层（Silkscreenlayers）、钻孔位置层（DrillLayers）和其他工作层面（Others）。下面介绍各工作层面的功能。1．信号层（Signallayers）信号层主要是用来放置元件（顶层和底层）和导线的。2．内部电源/接地层（Internalplanelayers）内部电源/接地层主要用来放置电源线和地线。3．机械层（Me

7、chanicallayers）机械层一般用于放置有关制板和装配方法的信息。4．阻焊层（Soldermasklayers）阻焊层有2个TopSolderMask（顶层阻焊层）和BottomSolder（底层阻焊层），用于在设计过程中匹配焊盘，并且是自动产生的。5．锡膏防护层（Pastemasklayers）锡膏防护层的作用与阻焊层相似，但在使用“hotre-flow”（热对流）技术安装SMD元件时，锡膏防护层用来建立阻焊层的丝印。6．丝印层（Silkscreenlayers）丝印层