(电子产品案例实践)第5章印刷电路板(PCB)设计

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1、第5章印刷电路板(PCB)设计5.1印刷电路板设计基础5.2印刷电路板(PCB)编辑器5.3印刷电路板的规划5.4导入网络表5.5元件布局5.6PCB布线5.7DRC校验小结5.1印刷电路板设计基础1.PCB设计步骤(1)规划电路板。(2)设置系统各种参数。(3)加载需要的PCB元件封装库和网络表。(4)元件的布局与布线。(5)设计规则检查(DRC校验)。2.PCB层的分类及其功能Protel99SE的PCB设计中包括多种工作层面，可放置不同的信息以实现各种功能，这已经在第4章4.1节层的概念中作了大致的介绍。在设计PCB板时，首先要设置电路板的类型，实际上就是设置电路板的工作层。

2、　　在PCB文件编辑器(5.2节将作详细介绍)中，选择菜单Design

3、Options命令并执行，即可打开工作层设置窗口，如图5.1所示。图5.1工作层设置窗口1) Signallayers(信号层)信号层是用来完成印制电路板铜箔走线的布线层。信号层中的顶层和底层主要用于放置元件和信号的走线，中间层用于放置信号的走线。在设计双面板时，一般只使用TopLayer和BottomLayer两层，当印刷电路板层数超过4层时，就需要使用MidLayer(中间布线层)，图5.2所示为信号层图例。图5.2信号层2) Internalplanes(内部电源/接地层)Protel99SE提供了4种内部

4、的电源和接地层，分别为plane1～plane4。内部电源/接地层主要用作4层以上印刷电路板中的电源和接地专用布线层，双面板中不需要使用。3) Mechanicallayers(机械层)Protel99SE系统提供了16个机械层Mechanical1～Mechanical16。机械层是印刷电路板中承载电气线的绝缘层。我们可以在任何一个机械层上确定电路板的物理边界，如图5.3所示，而在其他的机械层上放置有关制作和装配的示意信息，如外形尺寸、数据标记、对齐标记、装配说明以及其他机械信息等。图5.3机械层(Mechanical1)上确定物理边界4)钻孔位置层Protel99SE提供两个钻孔

5、位置层，包括Drillguide钻孔说明和Drilldrawing钻孔图两层。该层主要用于绘制印刷电路板上的钻孔尺寸、钻孔形状和钻孔位置等电路板制造过程中的钻孔信息。5) SolderMask(阻焊层)阻焊层上绘制的是PCB板上的焊盘和过孔周围的保护区域。Protel99SE提供了两个阻焊层，分别是TopSolder(顶层阻焊层)和BottomSolder(底层阻焊层)。为了让电路板适应波峰焊等机器的焊接形式，要求电路板上非焊接处的铜箔不能粘锡，因此在焊盘以外的各部位都涂覆一层涂料，如防焊漆(俗称绿油)，用于阻止这些部位上锡。阻焊层用于在设计过程中匹配焊盘，是自动产生的，是PCB上的

6、绿色或是棕色层面，如图5.4所示，它是绝缘防护层，可以保护铜线防止被氧化，也可以防止元器件被焊到不正确的地方。图5.4具有绿色或棕色层面的阻焊层6) PasteMask(助焊层)助焊层也称锡膏保护层，没有涂绝缘防护层，可看到露在外面的铜箔，能够上锡，是具有焊接性能的层面，与阻焊层是一种互补关系。Protel99SE提供了两个助焊层，分别是TopPaste(顶层助焊层)和BottomPaste(底层助焊层)。助焊层主要用于有表贴式元器件的印刷电路板，当使用“hotre-follow(热对流)”技术来安装SMD元件时，锡膏防护层则主要用于建立阻焊层。7) Silkscreen(丝网印刷层

7、)丝印层主要用于标识各元器件在板子上的位置，绘制相关文字说明和图形说明，如元器件的外形轮廓、元件标号和标称值以及厂家标志、生产日期等各种注释字符等。人们根据各元器件标识在板子上的位置，可方便地安装和维修元器件。Protel99SE提供了TopOverlay(顶层丝印层)和BottomOverlay(底层丝印层)两层，如图5.5所示。一般各种标注字符都设置在顶层丝印层，底层丝印层可关闭。图5.5丝印层8)Keepout(禁止布线层)Protel99SE提供了一个禁止布线层，用于定义在电路板上能够有效放置元件和布线的区域。设置该层的目的是：通过在此层上布置走线形成一个闭合的区域作为布线有

8、效区，在该区域之内可以进行自动布局和布线。禁止布线层一般比电路板的机械外形略小一些。9) Multilayer(多层)电路板上直插式焊盘和穿透式过孔要穿透整个电路板，为不同层的导电图形建立电气连接关系，因此系统专门设置了一个抽象的层——Multilayer(多层)。一般直插式焊盘和穿透式过孔都默认设置在多层上，如果关闭此层，焊盘与过孔就无法显示出来。10) Other(其他层)剩下的层归结起来共有5层，用户可在System操作框中进行设置。5.2印刷电路板