第10章的元器件布局

1、第10章 PADS Layout 的元器件的布局PADS Layout 是復(fù)雜的、高速印制電路板的設(shè)計(jì)環(huán)境。它是一個(gè)強(qiáng)的基于形狀化(shape-based)、規(guī)則驅(qū)動(rules-driven)的布局設(shè)計(jì)方案。PADS Layout 的布局可以通過自動和手工兩種方式來進(jìn)行。本章將從布局規(guī)則開始，對如何利用 PADS2007讀者對手動布局和自動布局有一個(gè)比較全面的了解。實(shí)現(xiàn)布局進(jìn)行詳細(xì)的，使10.1布局規(guī)則在 PCB 設(shè)計(jì)中，PCB 布局是指對電子元器件在印刷電路上如何及放置的過程，它和放置兩個(gè)階段。合理的布局是 PCB 設(shè)計(jì)的第一步，布局結(jié)果的好壞將直接影響到布線的效果和可性。不恰當(dāng)?shù)牟季挚赡?/p>

2、導(dǎo)致整個(gè)設(shè)計(jì)的失敗或生產(chǎn)效率降低。在PCB 設(shè)計(jì)中，關(guān)于如何合理布局應(yīng)當(dāng)考慮 PCB 的可制性、合理布線的要求、某種電子獨(dú)有的特性等。10.1.1PCB 的可性與布局設(shè)計(jì)PCB 的可性是說設(shè)計(jì)出的 PCB 要符合電子的生產(chǎn)條件。如果是試驗(yàn)或者生，產(chǎn)量不大需要手工生產(chǎn)，可以較少考慮；如果需要大批量生產(chǎn)，需要上生產(chǎn)線生產(chǎn)的則 PCB 布局就要做周密的。需要考慮貼片機(jī)、插件機(jī)的工藝要求及生產(chǎn)中不同的焊接方式對布局的要求，嚴(yán)格遵照生產(chǎn)工藝的要求，這是設(shè)計(jì)批量生產(chǎn)的PCB 應(yīng)當(dāng)首先考慮的。當(dāng)采用波峰焊時(shí)，應(yīng)盡量保證元器件的兩端焊點(diǎn)同時(shí)接觸焊料波峰。當(dāng)相差較大的片狀元器件相鄰排列，且間距很小時(shí)，較小的元器

3、件在波峰焊時(shí)應(yīng)排列在前面，先進(jìn)入焊料池。還應(yīng)避免較大的元器件遮蔽其后較小的元器件，造成漏焊。板上不向組件相鄰焊盤圖形之間的最小間距1mm 以上。元器件在 PCB 板上的排向，原則上是隨元器件類型的改變而變化，即同類元器件盡可能按相同的方向排列，以便元器件的貼裝、焊接和檢測。布局時(shí)，DIP 封裝的匯擺放的方向必須與過的方向垂直，不可平行，如圖 10-1 所示。如果布局上有，可水平放置 IC(SOP 封裝的 IC 擺放方向與 DIP 相反)。SOL正確圖10-1 DIP 封裝與IC 擺放的方向與過錯(cuò)誤的方向垂直第10章 PADS Layout的元器件的布局回流焊幾乎適用于所有貼片的焊接，波峰焊則只

4、適用于焊接矩形片狀、圓柱形元器件、SOT 和較小的 SOP（管腳數(shù)小于 28、腳間距在 1mm 以上）。當(dāng)采用波峰焊接 SOP等多腳時(shí)，流方向最后兩個(gè)（每邊各一個(gè)）焊腳外設(shè)置竊錫焊盤，防止連焊。鑒于生產(chǎn)的可操作性，對于雙面需要放置元器件的優(yōu)化。(1) 雙面貼裝，在 PCB 的 A 面布放貼片PCB 整體設(shè)計(jì)而言，應(yīng)盡可能按以下順序和插件，B 面布放適合于波峰焊的貼片。(2) 雙面混裝，在 PCB 的 A 面布放貼片和插件，B 面布放有需回流焊的貼片。布置的有效范圍：在設(shè)計(jì)需要到生產(chǎn)線上生產(chǎn)的 PCB 板時(shí)，X,Y 方向均要留出傳送邊，每邊 3.5mm，如不夠，需另藝傳送邊。在印刷電路板中位于電

5、路板邊緣的元器件離電路板邊緣一般不小于 2mm。電路板的最佳形狀為矩形，長寬比為 3:2 或 4:3。電路板面大于 200mm×150mm 時(shí)，應(yīng)考慮電路板所受的機(jī)械強(qiáng)度。為了精密地貼器件，可根據(jù)需要設(shè)計(jì)用于整塊 PCB 的光學(xué)定位的一組圖形（基準(zhǔn)標(biāo)志），用于引腳數(shù)多、引腳間距小的單個(gè)器件的光學(xué)定位圖形（局部基準(zhǔn)標(biāo)志）。基準(zhǔn)標(biāo)志常用圖形有：、+，大小在 0.52.0mm 范圍內(nèi)，置于 PCB 或單個(gè)器件的對角線對稱方向位置?；鶞?zhǔn)標(biāo)志要考慮 PCB 材料顏色與環(huán)境的反差，通常設(shè)置成焊盤樣，即覆銅或鍍鉛錫合金。對于拼板，由于模板沖壓偏差，可能形成板與板之間間距不一致，最好在每塊拼板上基準(zhǔn)

6、標(biāo)志，讓將每塊拼板當(dāng)做單板。在 PCB 設(shè)計(jì)中，還要考慮導(dǎo)通孔對元器件布局的影響，避免在表面安裝焊盤以內(nèi)，或在距表面安裝焊盤 0.635mm 以內(nèi)設(shè)置導(dǎo)通孔。如果無法避免，需用阻焊劑將焊料流失通道阻斷。作為測試支撐導(dǎo)通孔，在設(shè)計(jì)布局時(shí)，需充分考慮不同直徑的探針，進(jìn)行自動試（ATE）時(shí)的最小間距。測10.1.2電路的功能單元與布局設(shè)計(jì)PCB 中的布局設(shè)計(jì)中要分析電路中的電路單元，根據(jù)其功能合理地進(jìn)行布局設(shè)計(jì)，對電路的全部元器件進(jìn)行布局時(shí)，要符合以下原則：(1)按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。(2)以每個(gè)功能電路的為中心，它來進(jìn)行布局。元

7、器件應(yīng)均勻、整齊、緊湊地排列在 PCB 上；盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列。這樣，不但美觀，而且裝焊容易，易于批量生產(chǎn)。(3)10.1.3特殊元器件與布局設(shè)計(jì)在 PCB 設(shè)計(jì)中，特殊的元器件是指高頻部分的器件、電路中的器件、易受干擾的元器件、帶高壓的元器件、發(fā)熱量大的器件以及一些異形元器件等。這些特殊元器件202布局規(guī)則的位置需要仔細(xì)分析，做到布局合乎電路功能的要求及生產(chǎn)的要求，不恰當(dāng)?shù)胤胖盟鼈?，可，從而?dǎo)致 PCB 設(shè)計(jì)的失敗。在設(shè)計(jì)如何放置特能會產(chǎn)生電磁兼容、信號完整性殊元器件時(shí)，首先要考慮 PCB大

8、小。PCB過大時(shí)，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加；過小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定 PCB后，再確定特殊的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對電路的全部元器件進(jìn)行布局。特殊元器件的位置在布局時(shí)一般要遵守以下原則：(1)盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出離。應(yīng)盡量遠(yuǎn)(2)某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引起意外短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。重量超過 15g 的元器件，應(yīng)當(dāng)用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、(3)發(fā)熱

9、量多的元器件，不宜裝在印制板上，而在整機(jī)的機(jī)箱底板上，且應(yīng)考慮散熱。熱敏應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱。(4)對于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動開關(guān)等可調(diào)的布局，應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求。若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制板上方便調(diào)節(jié)的地方；若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)。(5)應(yīng)留出印制板定位固定支架所占用的位置。一個(gè)的與否，一是要注重內(nèi)在質(zhì)量，二是兼顧整體的美觀，兩者都較完美才能的。在一個(gè) PCB 板上，認(rèn)為該是的布局要求要均衡，疏密有序，不能頭重腳輕或一頭沉。10.1.4布局的檢查的基本布局后,需要對布局進(jìn)行檢查,分以下幾個(gè)方面進(jìn)行:在完成(1)相符，是否符合 PCB印制板是否與圖紙要求

10、的工藝要求，有無定位標(biāo)記。在二維、三(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)上有無。布局是否疏密有序，排列整齊，是否全部需經(jīng)常更換的能否方便地更換，插件板。是否方便。熱敏與發(fā)熱之間是否有適當(dāng)?shù)木嚯x。調(diào)整可調(diào)是否方便。在需要散熱的地方，是否裝了散熱器，空氣流是否通暢。信號流程是否順暢且互連最短。插頭、插座等與機(jī)械設(shè)計(jì)是否。(10) 線路的干擾是否有所考慮。203第10章 PADS Layout的元器件的布局10.1.5設(shè)置板框及定義各類區(qū)在完成了以上操作后，我們要對板框進(jìn)行設(shè)置，還有要根據(jù)需要定義一些一、板框的畫法板框（Board Outline）是指印刷電路板實(shí)際的形狀，所有的元器件及

11、布線都區(qū)。板框內(nèi)，設(shè)計(jì)中板框在所有的層中都會。在 PADS Layout 設(shè)計(jì)中，利用繪圖工具欄來進(jìn)行 PCB 的板框設(shè)計(jì)，單擊主工具欄中的繪圖（Drifting）工具欄按鈕方彈出繪圖工具欄,如圖 10-2 所示。，在主工具欄的下圖10-2 繪圖工具欄利用繪圖工具欄可以進(jìn)行建立 2D 線、板子邊框、各種字符、銅皮/覆銅、切割區(qū)和區(qū)等設(shè)計(jì)。下面對各繪圖按鈕的功能做簡要。選擇：取消當(dāng)前命令并返回到選擇模式。2D 線：建立 2D 連線，用來表示如箭頭標(biāo)記、銅線：鋪設(shè)實(shí)心銅皮，繪制覆銅的區(qū)域或繪制線。外框等沒有電氣性能的符號。剪裁銅線：從鋪設(shè)好的實(shí)心銅皮剪切出各種圖形的銅皮。灌銅：繪制灌銅區(qū)的外框。灌

12、銅：設(shè)置灌銅區(qū)域中的灌銅區(qū)。板框或剪切：繪制 PCB 板框及剪切板框塊。區(qū)：對于某一設(shè)置的區(qū)域進(jìn)行文本：增加文字描述。灌注：灌注需要覆銅的區(qū)域。，如高度、在這一區(qū)域布線、覆銅等。庫：從庫中提取各種二維線的圖形或凍結(jié)圖形。分割區(qū)：建立混合分割層中各分割區(qū)域。剪裁分割區(qū)：建立混合分割層區(qū)。自動劃分：在混合分割層中自動劃分各區(qū)域?；謴?fù)：恢復(fù)灌銅。增加：為元器件、跳線增加關(guān)于型號、設(shè)計(jì)參數(shù)等的、標(biāo)注。導(dǎo)入：導(dǎo)入 DXF 文件。選項(xiàng)：打開參數(shù)框，定義各種參數(shù)。下面利用 PADS Layout 自帶的 preview.pcb 為例，板框的畫法。如圖 10-3 所示是布線后的 PCB 設(shè)計(jì)圖，如圖 10-4

13、 所示是preview.pcb 的 PCB 板框圖。204布局規(guī)則圖10-3 preview.pcb 的PCB 設(shè)計(jì)圖圖10-4 preview.pcb 的PCB 板框圖應(yīng)用繪圖工具欄能夠繪制覆銅的形狀、布線區(qū)及相關(guān)的沒有電氣屬性的圖形。在繪圖工具欄中單擊相關(guān)的按鈕進(jìn)行繪圖，這時(shí)的鼠標(biāo)指針在工作區(qū)中是一個(gè)帶“V”的十字圖標(biāo) ，單擊鼠標(biāo)右鍵，彈出繪圖選擇菜單，如圖 10-5 所示。圖10-5 繪圖選擇菜單在菜單中選擇多邊形（Polygon）、圓（Circle）、矩形（Rectangle）、線（Path）用來繪制相關(guān)的圖形， 選擇 Path 可以繪制任意不封閉的走線。在彈出菜單中選擇直角（ Ort

14、hogonal ）， 在繪圖中只能繪出水平的或垂直的線。在彈出菜單中選擇對角線205第10章 PADS Layout的元器件的布局（Diagonal），在繪圖中能夠繪出水平、垂直及 45°角的線。在彈出菜單中選擇任意角度（Any Angle），在繪圖中能夠繪出任意角度的線。在繪圖中可以根據(jù)需要進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)置。(1)設(shè)置繪圖線的寬度。在彈出菜單中選擇寬度（Width）命令，彈出線寬設(shè)置對話框，如圖 10-6 所示，輸入需要的線寬，按回車鍵即可，為 Mil。(2)繪圖層的設(shè)置。當(dāng)要把圖形繪制在非頂層的時(shí)候，就需要進(jìn)行層的設(shè)置，在彈出菜單中選擇層（Layer），彈出“層設(shè)置”需要繪圖的

15、層，按回車鍵?？?，如圖 10-7 所示，輸入圖10-6 線寬設(shè)置框圖10-7 層設(shè)置框(3)倒角設(shè)置。在彈出菜單中選擇自動倒角（AutoMiter），在繪圖時(shí)拐角就不再是 90°的直角，而是自動出現(xiàn)了斜角或弧形，如圖 10-8 所示。圖10-8 倒角(4)單擊繪圖工具欄上的 Options 按鈕，可以在彈出的框中設(shè)置倒角的大小及形狀。倒角的形狀有對角線（Diagonal）、弧形（Arc）兩種形狀，修改比率（Ratio）、角度（Angle）文本框中的數(shù)值，設(shè)置倒角的大小。如圖 10-9 所示。圖10-9 倒角設(shè)置框206布局規(guī)則(5)設(shè)置顯示柵格、設(shè)計(jì)柵格。執(zhí)行 SetupOption

16、s 菜單命令，在 Grids 選項(xiàng)中，進(jìn)行如圖 10-10 所示的設(shè)置。圖10-10珊格設(shè)置框二、繪制區(qū)區(qū)（Keepout）是定義數(shù)據(jù)不能放置在其中的區(qū)域。定義的布局、布線時(shí)起作用，區(qū)（Keepout）和切割區(qū)（Cutout）鎖定/保護(hù)（Lock/Protect）導(dǎo)線。PowerPCB包含了許多高級的屬性定義功能，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中確保數(shù)據(jù)的完整性非常必要，它將在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中確保設(shè)計(jì)者數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。對于約束規(guī)則的設(shè)計(jì)方式，PADS Layout 的區(qū)（Keepout）和切割區(qū)（Cutout）功能，設(shè)計(jì)者自定義機(jī)械的區(qū)域，以確保 PCB 滿足硬件的裝配要求。區(qū)在一個(gè)特定的區(qū)域內(nèi)放置一些設(shè)計(jì)對象，

17、設(shè)計(jì)者通過定義區(qū)可以限制以下對象：高度的點(diǎn)等。、帶通孔管腳的、超過一定、走線和、過孔或跳線、測試框內(nèi)是一個(gè)帶有斜交叉線的封閉圖形。三、建立一個(gè)區(qū)(1)單 擊 繪 圖 工 具 欄 上 的區(qū)（Keepout）按鈕。(2)在工作區(qū)單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇需要的圖型類型，如多邊形（Polygon）、圓形（Circle）等。在工作區(qū)中繪制一個(gè)封閉的圖形，作為區(qū)，PADS Layout 設(shè)計(jì)系統(tǒng)(3)將彈出 Add Drafting10-11 所示?？?，如圖圖10-11 Add Drafting框207第10章 PADS Layout的元器件的布局(4)在 Add Drafting框中設(shè)置限制條件。

18、Placement：選擇此項(xiàng)表示區(qū)內(nèi)限制放置所有。如果選擇 Component·Height，則表示這個(gè)區(qū)域放置的最高高度值。在 PADS Layout 中都帶有高度值，但 PADS Layout 設(shè)計(jì)中并不能看到 3D,只有將設(shè)計(jì)以 IDF格式轉(zhuǎn)入 PDC 公司的 Pro/ENGINEER才可以看見整板及的 3D 效果。Component Drill：選擇此項(xiàng)表示區(qū)內(nèi)限制放置包含通孔的，如 DIP 元·件，但可以放置表面貼（SMT）。Trace and Copper：選擇此項(xiàng)表示區(qū)內(nèi)限制走線和。··Copper Pour and Plane Area：

19、選擇此項(xiàng)表示區(qū)內(nèi)限制灌銅或平面層。·Via and Jumper：選擇此項(xiàng)表示區(qū)內(nèi)限制過孔或跳線。Test Point：選擇此項(xiàng)表示區(qū)內(nèi)限制放置測試點(diǎn)。·(5)在 Layer框中選擇區(qū)所在的層。當(dāng)設(shè)計(jì)者分配了區(qū)的層后，區(qū)的限制在其他層不起作用。(6)單擊按鈕以上步驟即可。，完成區(qū)的繪制。如果需要繪制另一個(gè)區(qū)，則重復(fù)10.2手工布局PADS Layout 中具很強(qiáng)的自動布局功能，但對于不少設(shè)計(jì)，自動布局效果可能并不理想，不符合設(shè)計(jì)者的意愿，這就需要手工布局，下面手工布局的步驟。一、布局前的準(zhǔn)備在應(yīng)用 PADS Layout 開始布局前，進(jìn)行相關(guān)的布局參數(shù)的設(shè)置是十分必要的，如

20、設(shè)計(jì)柵格、顯示柵格、PCB 板的某些局部區(qū)域高度 、高頻電路中重要 的標(biāo)志等，這些參數(shù)的設(shè)置對于布局設(shè)計(jì)來說十分必要。(1) PCB 板的某些局部區(qū)域高度。在 PCB 設(shè)計(jì)中，進(jìn)行布局時(shí)不僅要考慮的電氣特性、率等，還要考慮元件及 PCB 板的 3D 特性。有時(shí)設(shè)計(jì)的 PCB 需要考慮到 PCB 封閉到某種機(jī)箱里面，這樣不恰208手工布局當(dāng)?shù)姆胖迷骷?，可能影響的生產(chǎn)，從而導(dǎo)致 PCB 設(shè)計(jì)的失敗。例如，如果設(shè)計(jì)的PCB，加上元器件最后需要裝一個(gè)圓柱體的殼子中時(shí)，必須考慮 PCBPCB 板的兩邊適合放置高度不高的元器件，PCB 板的中間適合放置的 3D 特性。要使比較高的進(jìn)行，在。在區(qū)PADS

21、Layout 設(shè)計(jì)中，對某一區(qū)域內(nèi)設(shè)置可以放置的零件高度。高度進(jìn)行限定，可通過(2) PCB 設(shè)計(jì)中重要的標(biāo)志。在 PCB 設(shè)計(jì)中，對于一些重要的，如高頻電路中的高頻、關(guān)鍵信號等，應(yīng)用不同的顏色來進(jìn)行標(biāo)志，這在布局、布線設(shè)計(jì)中起到很好的警示作用。驟如下：色彩設(shè)置步1.首先執(zhí)行 View Nets 菜單命令，彈出“View Nets”框，如圖 10-12 所示。圖10-12 View Nets框框的 Net 列表框中列出了設(shè)計(jì)中所有，View 列表框中顯示的是需要2.設(shè)置特殊顏色及進(jìn)行其他設(shè)置的。通過Add 按鈕將左邊列表框中的增加到右邊列表框中，應(yīng)用 Remove（移出）按鈕也可以將右邊列表框

22、中的網(wǎng)絡(luò)移到左邊列表框中。3.在 Net 列表框中選擇需要設(shè)置的，單擊 Add 按鈕，增加到 View 列表框中。在 View 列表框中選擇需要設(shè)置顏色的，再單擊“ Color by Net（Pads,Vias,Unroutes）”中的某一種顏色。這樣就完成了色彩的設(shè)置，其209第10章 PADS Layout的元器件的布局他的設(shè)置，重復(fù)以上步驟即可。4.在多層板設(shè)計(jì)中，地線、電源在布局時(shí)不需要考慮它們的布線空間。如果把這些全部，工作區(qū)域會顯得比較雜亂，因此在布局階段通常將地線、電源隱去而不。這時(shí)只需要在對這些網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行特殊色彩設(shè)置時(shí)，再選中 View UnroutesDetails 選項(xiàng)組中的

23、 UnroutesPin Pairs 單選按鈕即可。如圖 10-13 所示。二、散開原理圖從 PADS Logic 中送過來之后，全部都被放在坐標(biāo)原點(diǎn)。為了方便觀察，設(shè)計(jì)者需要把它們分散放在板框外邊。散開的操作很簡單，在 PADS Layout 菜單中選擇 Tools菜單中的 Disperse Components 命令，在彈出的“Disperse”框中單擊按鈕，PADS Layout 系統(tǒng)自動將所有的歸類放在板框外.如圖 10-14 所示圖10-13 View Unroutes Details 選項(xiàng)組圖10-14 PADS Layout框三、放置順序在板周圍散開后，設(shè)計(jì)者就要考慮先放置什么元

24、器件，后放置什么元器件。不同的PCB 設(shè)計(jì)有不同的放置順序，但一般情況下按下列順序放置。(1)位置固定的。就是說那些元器件在板框中的位置是固定的，有的要求是十分精確的，如與外部連接的電源、信號接插件等。(2)放置板框內(nèi)有條件限制區(qū)域的。如某一區(qū)域內(nèi)放置過高、散熱大的、布線、不放置測試點(diǎn)等。(3)放置電路中的器件。如高頻電路中的器件，以及在設(shè)計(jì)中有特定要求的關(guān)鍵信號的元器件，在布局階段要作特別的考慮，考慮該器件的管腳走線方式對信號完整性、電磁兼容性影響。放置面積比較大的元器件及比較復(fù)雜的元器件。特別是對于元器件管腳比較(4)多的，由于它們的較多，它們位置的恰當(dāng)與否，對于的PCB 布線及 PCB

25、質(zhì)量起著嘗試，直到找到最佳位置。的作用。這些元器件的放置有時(shí)需要反復(fù)(5)四、剩下的元器件按原理圖電路單元放置在相關(guān)的位置，最后做整體調(diào)整。放置操作210手工布局在布局設(shè)計(jì)階段，對放置的操作主要有對元器件的移動、旋轉(zhuǎn)、水平對齊、垂直對齊等操作，對元器件位置的操作運(yùn)用 PADS Layout 的設(shè)計(jì)工具欄中令來進(jìn)行。在主工具欄中單擊設(shè)計(jì)（Design）按鈕，彈出設(shè)計(jì)工具欄，如圖 10-15 所示。圖10-15 設(shè)計(jì)工具欄布局工具和布線工具，本章的布局將使用以下工具:設(shè)計(jì)工具欄中選擇: 取消當(dāng)前命令并轉(zhuǎn)到選擇模式。移動:移動元器件。徑向移動: 按照用戶自定義的極性珊格放置元器件。旋轉(zhuǎn): 每次以旋轉(zhuǎn)

26、 90 度角逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)元器件。轉(zhuǎn)動: 以元器件中心位置為原點(diǎn)位置交換: 交換兩個(gè)元器件的位置。旋轉(zhuǎn)到設(shè)計(jì)者需要的角度。移動標(biāo)志符: 移動設(shè)計(jì)中的標(biāo)志符號。查看簇:建立或修改簇。(1) 單個(gè)的放置。下面以 PADS Layout 設(shè)計(jì)系統(tǒng)自帶的 preview.pcb 中 D1器件放置的步驟，D1 位置如圖 10-16 中橙色圓框所示。的放置為例，說明單個(gè)元圖10-16 preview.pcb 中 D1的位置1.查找。輸入直接命令 S（搜索），然后輸入名稱 D1，按回車鍵，光標(biāo)自動移到該上面。2.選擇。在該上單擊鼠標(biāo)選擇該，該顯示，表示該已被選中。3.移動。實(shí)現(xiàn)移動操作的有 3 種：單擊設(shè)計(jì)

27、工具欄中的移動（Move）按鈕。211第10章 PADS Layout的元器件的布局單擊鼠標(biāo)右鍵在彈出菜單中選擇 Move 命令；按 Ctrl+E 組合鍵。隨著設(shè)計(jì)者對 PADS Layout 設(shè)計(jì)系統(tǒng)的熟悉，建議應(yīng)用快捷鍵以提高設(shè)計(jì)效率。當(dāng)完成上面三種操作的任意一種后，要位置，單擊鼠標(biāo)完成移動操作。D1 貼在鼠標(biāo)指針上，隨鼠標(biāo)的運(yùn)動而移動，移動到需4.轉(zhuǎn)動。D1放置由于不是水平和垂直的，而是傾斜的，因此需要轉(zhuǎn)動。選擇 D1，單擊設(shè)計(jì)工具欄中的轉(zhuǎn)動（Spin）按鈕，在 D1 兩管腳會出現(xiàn)一個(gè)作為旋轉(zhuǎn)點(diǎn)的十字光標(biāo)，旋轉(zhuǎn)鼠標(biāo)將 D1 轉(zhuǎn)動到需要的角度，單擊鼠標(biāo)左鍵完成轉(zhuǎn)動操作。放置一個(gè)到 PCB

28、板的另一面：選擇需要放置到 PCB 另一面的，單擊鼠標(biāo)右鍵，并在彈出菜單中選擇 Flip Side 命令，注意做鏡像翻轉(zhuǎn)后放入 PCB 的另一面。如果 DRC 校驗(yàn)是打開的并(2) 組（Group）操作。間距規(guī)則錯(cuò)誤，這個(gè)操作將會被取消。在 PCB 設(shè)計(jì)中，有時(shí)需要把幾個(gè)作為一組進(jìn)行一些相關(guān)的操作，如移動、旋轉(zhuǎn)、對齊等。首先運(yùn)用按 Ctrl 鍵并單擊鼠標(biāo)選擇幾個(gè)需要同時(shí)操作的元器件作為一組。·Rotate Group 90：按照定義的中心點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。·Flip Group：把一組以指定位置作鏡像翻轉(zhuǎn)到 PCB 板的另一面。選擇需要放置到 PCB 另一面的， 單擊鼠標(biāo)右鍵， 在彈

29、出菜單中選擇“ FlipGroup”，移動鼠標(biāo)指針到某一位置,單擊鼠標(biāo)左鍵，則選中的以此位置作鏡像翻轉(zhuǎn)到 PCB 板的另一面。·Align（對齊）：以一個(gè)為基準(zhǔn)行列對齊。在PCB 布局時(shí)，如果位置在板框內(nèi)比較雜亂，設(shè)計(jì)者可以應(yīng)用 PADS Layout 的對齊（Align）工具將幾個(gè)元器件排列整齊，所選擇的以最后選擇的一個(gè)為基準(zhǔn)進(jìn)行橫向?qū)?12手工布局齊、縱向?qū)R或中心對齊等。具體操作步驟如下：1.應(yīng)用 Ctrl 鍵選擇需要整齊排列的一組。2.單擊鼠標(biāo)右鍵，并在彈出的快捷菜單中選擇 Align 命令，在工作區(qū)域彈出“Alig ”框，如圖 10-17 所示。圖10-17 Alig框3.

30、在 Alig 框中單擊設(shè)計(jì)中需要的對齊方式命令，PADS Layout 設(shè)計(jì)系統(tǒng)將以最后一個(gè)被選擇的為基準(zhǔn)自動地對齊。如果沒有選擇 DRC（設(shè)計(jì)規(guī)則檢查），自動對齊不能保證之間應(yīng)有的最小間距，是設(shè)計(jì)者可運(yùn)用 Nudge（交互推擠）來保證之間應(yīng)用的最小間距。如果設(shè)計(jì)規(guī)則檢查（DRC）設(shè)置在警示狀態(tài)，或自動對齊過程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)規(guī)則錯(cuò)誤，則不能正確執(zhí)行對 作，并會在狀態(tài)窗口中出現(xiàn)錯(cuò)誤信息。注意設(shè)計(jì)者對于物理設(shè)計(jì)復(fù)用（Physical Design Reuse）的部分不能進(jìn)行對作，當(dāng)選擇物理設(shè)計(jì)復(fù)用（Physical Design Reuse）的部分時(shí)，對齊命令（Align）無效。(3) 建立組合。在

31、PCB 布局設(shè)計(jì)中，有許多密切的需要放在一起，如 IC和它們的去耦電容等。PADS Layout 設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以將它們組合在一起作為一個(gè)整體，這樣就簡化了設(shè)計(jì)操作，提高了設(shè)計(jì)者的工作效率。下面以 IC和它的去耦電容建立組合及操作為例，來逐一說明如何建立一個(gè)等。組合、如何刪除一個(gè)組合，以及如何進(jìn)行組合移動建立組合的步驟如下：應(yīng)用查找命令找到 ICU1，將其放在需要的位置，繼續(xù)用查找命令找到1.與之對應(yīng)的去耦電容，將其放在相關(guān)的管腳旁。選擇兩個(gè)，U1 和 C1顯示。2.單擊鼠標(biāo)右鍵，并在彈出的快捷菜單中選擇 Create Union 命令，也可以利用快3.捷鍵 Ctrl+G 實(shí)現(xiàn)。213第10章 P

32、ADS Layout的元器件的布局4.在彈出的 Union name definition框中，輸入組合的名字。系統(tǒng)默認(rèn)組合名字為 UNI_1。如圖 10-18 所示。圖10-18 Union name definition框5.單擊按鈕，完成組合操作。刪除一個(gè)組合的操作步驟：1.選擇要刪除的組合，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇Break，如圖 10-19 所示。圖10-19 刪除一個(gè)組合框2.單擊按鈕，刪除一個(gè)組合。刪除所有的組合選擇設(shè)計(jì)中的任意一個(gè)組合，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇 BreakAll Unions 命令，如圖 10-20 所示，單擊按鈕,刪除所有的組合。圖10-20 刪除

33、所有組合框組合屬性修改通過組合屬性修改操作，可以更改組合的名稱、層、旋轉(zhuǎn)角度、黏結(jié)等。214手工布局單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇 SelectUnion/Component 命令，在板框單擊1.一個(gè)組合中的任一個(gè)，選擇該組合，該組合中所有的變成顯示。單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇 Properties 命令，彈出“Union Properties”2.框，如圖 10-21 所示。圖10-21 Union Properties框Name：顯示當(dāng)前所選擇的組合的名稱，在此處輸入新的名字可以更改該·組合的名稱。X/Y：顯示當(dāng)前組合的坐標(biāo)值，輸入新的值可以移動該組合。··

34、;Layer：顯示當(dāng)前組合所在的層。在這里選擇不同的層可以將組合放置到相關(guān)的層中。Glued：選擇該選項(xiàng)，設(shè)計(jì)者將不能通過手動或自動布局對其進(jìn)行操作。·Members：組合的組成列表。·Base：選擇一個(gè)坐標(biāo)作為組合的 X/Y 坐標(biāo)。··Cluster info：顯示簇修改框。215第10章 PADS Layout的元器件的布局· Skip While Building Cluster：忽略(4) 推擠（Nudge）。組合和簇之間的影響。在 PCB 布局時(shí)可以運(yùn)用推擠（Nudge）去移動重疊的。推擠操作方式基于當(dāng)前DRC 設(shè)置，一般先自動推擠（

35、Automatically Nudge），然后手工推擠（Manually Nudge）。要進(jìn)行自動推擠，在主菜單中選擇 Tools 菜單中的Auto Nudge 命令即可。手工推擠的步驟如下：選擇一個(gè)需要推擠的。1.單擊鼠標(biāo)右鍵，并在彈出菜單中選擇 Nudge 命令，在工作區(qū)域中會彈出2.Nudge Parts and Unions框。如圖 10-22 所示。圖10-22 Nudge Parts and Unions框在 Nudge Parts and Unions框設(shè)置推擠的方向：自動（Automatic）、左3.（Left）、右（Right）、上（Up）、下（Down）。單擊 Run 按鈕

36、執(zhí)行推擠操作。單擊 Undo 按鈕撤銷上次推擠動作。4.通常需要調(diào)整幾個(gè)的位置以適應(yīng)一個(gè)。為識別進(jìn)一步調(diào)整的，5.PADS Layout 用特殊的顏色顯示這些，默認(rèn)顏色為黃色。如果一次推擠的效果滿意，單擊 Close 按鈕推擠操作，否則，單擊 Run 按鈕繼續(xù)進(jìn)行下一步推擠操作。注意推擠操作不能推擠被黏結(jié)的、位于板框外的以及物理設(shè)計(jì)復(fù)用的部分。推擠認(rèn)為測試點(diǎn)是黏結(jié)對象，不可被推擠。216自動布局10.3自動布局在 PADS Layout 設(shè)計(jì)系統(tǒng)中了一個(gè)全自動簇布局器（ Automatic ClusterPlacement）。這個(gè)全自動簇布局器是一個(gè)交互全自動的多遍無矩陣布局器，采用概念定義、

37、交互操作和智能識別等實(shí)現(xiàn)對大規(guī)模、高密度和復(fù)雜電路的設(shè)計(jì)以及大量采用表面貼元器件（SMD）和 PGA 器件的 PCB 設(shè)計(jì)自動布局。自動簇布局器還具有復(fù)雜的可定義參數(shù)策略、完善的當(dāng)前操作和相關(guān)狀態(tài)指示，用以布局器達(dá)到最佳布局效果。自動簇布局器模擬人的思維方式,為將來的布線工作做出最佳的布局調(diào)整，因此尤其適合大規(guī)模、高密度的 PCB 設(shè)計(jì)。一、自動布局前的準(zhǔn)備工作繪制了板框并導(dǎo)入網(wǎng)表后，在自動布局前需要為自動布局做一些準(zhǔn)備工作，如設(shè)置顯示柵格、設(shè)計(jì)柵格、放置位置固定的一般準(zhǔn)備工作如下：、設(shè)置區(qū)等。(1)(2)設(shè)置設(shè)計(jì)柵格。放置并固定那些位置固定的特殊部件，如連接插座、安裝孔等。選擇已經(jīng)布局好的，

38、單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中單擊 Properties 命令，就會彈出“ ComponentProperties”Properties ”框， 如圖 10-23 所示。 在“ Component框中選擇 Glued 復(fù)選框，防止自動布局時(shí)這些部件再移動。圖10-23 Component Properties框(3)在菜單欄中選擇 Tools 菜單中的 Disperse Component 命令，沒有被“黏結(jié)”的元器件會分散在板框周圍。注意分散命令忽略設(shè)計(jì)復(fù)用部分的。(4)建立繪圖工具欄上單擊區(qū)（Keepout）按鈕，繪制在自動布局時(shí)不可以放置元器件的區(qū)域。使用旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)功能，調(diào)整需要以某個(gè)角度放

39、置或保留在設(shè)計(jì)底部上的元器件。(5)217第10章 PADS Layout的元器件的布局二、自動布局執(zhí)行 ToolsCluster Placement 菜單命令，彈出“Cluster Placement” 所示?？颍鐖D 10-24圖10-24 Cluster Placement框在該框的 Automatic Cluster Placement 選項(xiàng)組中共有 3 個(gè)功能圖標(biāo)，分別用于建立簇（Build Cluster）、放置簇（Place Cluster）和放置（Place Parts）。簇是以、單元、簇（子簇）為元素的集合。如一個(gè)功能模塊內(nèi)的所有集成電路和電阻、電容等離散器件的組合。簇的特點(diǎn)

40、是簇內(nèi)的元器件具有密切的電氣和邏輯能。簇內(nèi)元素彼此之間連線繁多，而簇間連線比較單一。，并完成某一特定的功自動簇布局器設(shè)計(jì)自定義簇的元素，并可根據(jù)元素以半自動或自動的方式編輯定義一個(gè)簇。同時(shí)，自動簇布局器也提供了全自動建立簇的有整體性。簇有強(qiáng)、弱之分且具建立簇（Build Cluster）(1) 自動建立一個(gè)新的簇。自動在板框外建立一個(gè)新的簇，自動建立的簇默認(rèn)是打開的。在自動簇布局器窗口中單，繼續(xù)單擊 Build Clusters 按鈕下的按鈕，這時(shí)彈出“Build Clusters擊按鈕Setup”框，如圖 10-25 所示，在這個(gè)窗口中進(jìn)行一系列設(shè)置用來定制簇。圖10-25 Build Cl

41、usters Setup框um Parts Per Cluster：設(shè)置在一個(gè)簇內(nèi)包含的最多數(shù)量，選擇·218自動布局Unlimited 指不對簇內(nèi)包含的數(shù)量進(jìn)行限制。·Minimum Top Level Count：設(shè)置頂層簇的最少數(shù)量。頂層簇是指不被包含在其他簇里面的簇。如果設(shè)計(jì)者這個(gè)數(shù)量設(shè)置得高，并且簇內(nèi)最多數(shù)量沒有限定時(shí)，設(shè)計(jì)中所有的會集合在一個(gè)大的簇內(nèi)。Create New Cluster：PADS Layout 去建立一個(gè)新的簇，不選擇 Create New·Cluster，PADS Layout 只去修改過去已建立的簇。·Unglued P

42、arts Number：顯示當(dāng)前設(shè)計(jì)中沒有被黏結(jié)（glued）的元器件的數(shù)量。Build Mode：建立模式。·設(shè)計(jì)者在簇自動建立時(shí)能夠刪除或替換一個(gè)打開的簇，自動建立的簇為默認(rèn)打開。設(shè)計(jì)者在簇自動建立時(shí)不能夠刪除或替換一個(gè)關(guān)閉的簇，手動建立的簇為默認(rèn)關(guān)閉。根據(jù)設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)的需要，設(shè)置建立簇參數(shù)后，單擊 OK 按鈕回自動簇布局器窗口，單擊 Run 按鈕，PADS Layout 運(yùn)行自動建立簇。(2)手動建立一個(gè)新的簇。選擇包含在這個(gè)簇內(nèi)的、單元或其他的簇。1.選擇后單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出菜單中選擇 Create Cluster 命令，在彈出的2.Cluster name definiti

43、on框中輸入簇的名稱，單擊按鈕建立該簇，如圖 10-26 所示。圖10-26 luster name definition框建立簇后，簇的被擦除，并被一個(gè)圓圈代替，這個(gè)圓圈代表簇。3.219第10章 PADS Layout的元器件的布局(3)增加一個(gè)到簇。執(zhí)行 Tools/ClusterManager 菜單命令，彈出“ClusterManager”框，如圖1.10-27 所示。圖10-27 Cluster Manager框Name（名字）：顯示被選擇（）的簇或單元的名字。在 Name 文本框中輸·入一個(gè)新的名字，并單擊右邊的 Rename（重新命名）按鈕，就可以重新定義該簇的名字。T

44、op Level：在 Top Level 下有兩個(gè)列表框,通過兩個(gè)列表框中的任意一個(gè)列表，·設(shè)計(jì)者可以查看設(shè)計(jì)中的所有簇、單元和。列表中前綴為 CLU 的表示是簇，前綴為 UNI 表示是單元，前綴為 com 的表示是。·Move（移動）：通過 move 下的兩個(gè)按鈕,可以從當(dāng)前簇、單元中增加或刪除簇、單元或。Find（查找）：查找一個(gè)簇、單元或的位置。·在一個(gè)列表框中雙擊需要加入的簇，或選擇該簇，單擊 Expand 按鈕，列2.220自動布局表框標(biāo)題顯示該簇的名字，列表框內(nèi)顯示該簇的所有。3.在另一個(gè)列表框中，選擇需要加入的。4.單擊 Move 選項(xiàng)組中的箭頭按鈕

45、，增加該到簇。5.單擊 OK 按鈕，完成增加一個(gè)到簇。增加一個(gè)述。到簇的步驟與增加單元、簇或多個(gè)到指定簇的步驟類似，這里不再贅(4) 刪除簇。在設(shè)計(jì)中建立簇后，刪除一個(gè)簇是難免的，下面刪除一個(gè)或多個(gè)簇的步驟。1.選擇需要刪除的簇。設(shè)計(jì)者也可以運(yùn)用按 Ctrl 鍵并單擊鼠標(biāo)來選擇多個(gè)簇。2.選擇需要刪除的簇后，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇 Break 命令。3.在出現(xiàn)的框中，如圖 10-28 所示，單擊按鈕，刪除所有的簇。圖10-28 刪除簇框Place Clusters（簇布局）自動地把簇布置在板框內(nèi)適當(dāng)?shù)奈恢?，?shí)際上不移動與它們關(guān)聯(lián)的。單擊Place Clusters（簇布局）下的 Se

46、tup 按鈕，打開 Place Clusters Setup（彈出簇布局設(shè)置）框，如圖 10-29 所示，在 Place Clusters Setup框中，設(shè)置相關(guān)參數(shù)來定制 Place Clusters（簇布局），如基于設(shè)計(jì)連接性及長度最短化來放置簇等。221第10章PADS Layout的元器件的布局圖10-29 Place Clusters Setup框Place Parts Rules（放置規(guī)則）：這一部分與簇布局中類似。·Board Outline Clearance（板框空間）：確定簇在板框里面展開多少。··Auto：默認(rèn)值為 75%。·Manual：根據(jù)設(shè)計(jì)者需要填入自定義的值