1_PCB電路板的設(shè)計(jì)的基本操作ppt課件

1、 印制電路板的設(shè)計(jì)1 創(chuàng)建PCB圖文件2 裝載元件庫3 設(shè)置電路板任務(wù)層面4 規(guī)劃電路板5 裝入網(wǎng)絡(luò)表與元件6 元件規(guī)劃7 布線和設(shè)置布線規(guī)那么.1 創(chuàng)建PCB圖文件新建一個(gè)PCB圖文件可以進(jìn)入設(shè)計(jì)文件夾“【Document】，執(zhí)行菜單命令【File】/【New】或在任務(wù)區(qū)內(nèi)單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇【New】選項(xiàng)，會(huì)彈出如圖5-2所示的選擇文件類型的對話框。. 雙擊該對話框中的【PCB Document】圖標(biāo)，即可創(chuàng)建一個(gè)新的印制板電路圖文件，默許的文件名為“PCB1.PCB。在任務(wù)窗口中該文件的圖標(biāo)上單擊、或在設(shè)計(jì)閱讀器中該文件的文件名上雙擊鼠標(biāo)左鍵，即可進(jìn)入如圖5-3所的印制電路板編輯器。 .2

2、 裝載元件庫在閱讀器的組合框中，選擇庫【Libraries】，如圖5-4所示。用鼠標(biāo)左鍵單擊【Add/Remove】按鈕，將出現(xiàn)如圖5-5所示的關(guān)于引入庫文件的對話框。 .3 設(shè)置電路板任務(wù)層面3.1 有關(guān)電路板的幾個(gè)根本概念 銅膜線：簡稱導(dǎo)線，是敷銅經(jīng)腐蝕后構(gòu)成的用于銜接各個(gè)焊點(diǎn)的導(dǎo)線。印刷電路板的設(shè)計(jì)都是圍繞如何布置導(dǎo)線來完成的。. 飛線：用來表示銜接關(guān)系的線。它只表示焊盤之間有銜接關(guān)系，是一種方式上的銜接，并不具備本質(zhì)性的電氣銜接關(guān)系。飛線在手工布線時(shí)可起引導(dǎo)作用，從而方便手工布線。飛線是在引入網(wǎng)絡(luò)表后生成的，而飛線所指的焊盤間一旦完本錢質(zhì)性的電氣銜接，那么飛線自動(dòng)消逝。當(dāng)同一網(wǎng)絡(luò)中，部

3、分電氣銜接斷開導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不能完全連通時(shí)，系統(tǒng)就又會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生飛線提示電路不通。利用飛線的這一特點(diǎn)，可以根據(jù)電路板中有無飛線來大致判別電路板能否已完成布線。.焊盤、過孔：焊盤Pad的作用是放置、銜接導(dǎo)線和元件引腳。過孔Via的主要作用是實(shí)現(xiàn)不同板層間的電氣銜接。過孔主要有3種。穿透式過孔Through：從頂層不斷打究竟層的過孔。半盲孔Blind：從頂層通向某個(gè)中間層的過孔，或者是從某個(gè)中間層通究竟層的過孔。盲孔Buried：只在中間層之間導(dǎo)通，而沒有穿透到頂層或底層的過孔。.單面板：電路板一面敷銅，另一面沒有敷銅，敷銅的一面用來布線及焊接，另一面放置元件。單面板本錢低，但只適用于比較簡單的電路設(shè)計(jì)。

4、雙面板：電路板的兩面都敷銅，所以兩面都可以布線和放置元件，頂面和底面之間的電氣銜接是靠過孔實(shí)現(xiàn)的。由于兩面都可以布線，所以雙面板適宜設(shè)計(jì)比較復(fù)雜的電路，運(yùn)用也最為廣泛。多層板：不但可以在電路板的頂層和底層布線，還可以在頂層和底層之間設(shè)置多個(gè)可以布線的中間任務(wù)層面。用多層板可以設(shè)計(jì)更加復(fù)雜的電路。.長度單位及換算：Protel 99 SE 的PCB編輯器支持英制mil和公制mm兩種長度計(jì)量單位。它們的換算關(guān)系是：100mils=2.54mm其中1000mils=1Inches。執(zhí)行菜單命令【View】/【Toggle Units】就能實(shí)現(xiàn)這兩種單位之間的相互轉(zhuǎn)換。也可以按快捷鍵Q進(jìn)展轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后

5、任務(wù)區(qū)坐標(biāo)的單位和其他長度信息的單位都會(huì)轉(zhuǎn)換為mm或mil。平安間距：進(jìn)展印刷電路板的設(shè)計(jì)時(shí)，為了防止導(dǎo)線、過孔、焊點(diǎn)及元件的相互關(guān)擾，必需使它們之間留出一定的間隔，這個(gè)間隔稱之為平安間距Clearance。. 3.2 任務(wù)層面的類型Protel 99 SE提供了假設(shè)干不同類型的任務(wù)層面，包括信號層Signal layers、內(nèi)部電源/接地層Internal plane layers、機(jī)械層Mechanical layers、阻焊層Solder mask layers、錫膏防護(hù)層Paste mask layers、絲印層Silkscreen layers、鉆孔位置層Drill Layers和其

6、他任務(wù)層面Others。.下面引見各任務(wù)層面的功能。1信號層Signal layers 信號層主要是用來放置元件頂層和底層和導(dǎo)線的。 2內(nèi)部電源/接地層Internal plane layers 內(nèi)部電源/接地層主要用來放置電源線和地線。 3機(jī)械層Mechanical layers 機(jī)械層普通用于放置有關(guān)制板和裝配方法的信息。 4阻焊層Solder mask layers阻焊層有2個(gè)Top Solder Mask頂層阻焊層和Bottom Solder底層阻焊層，用于在設(shè)計(jì)過程中匹配焊盤，并且是自動(dòng)產(chǎn)生的。 .5錫膏防護(hù)層Paste mask layers 錫膏防護(hù)層的作用與阻焊層類似，但在運(yùn)用

7、熱對流hot re-flow 技術(shù)安裝貼片元件時(shí)，錫膏防護(hù)層用來建立阻焊層的絲印。 6絲印層Silkscreen layers 絲印層主要用于繪制元件的輪廓、放置元件的編號或其他文本信息。 7鉆孔層Drill layer 鉆孔層主要是為制造電路板提供鉆孔信息，該層是自動(dòng)計(jì)算的。Protel 99 SE提供Drill guide和Drill drawing兩個(gè)鉆孔層。.8制止布線層Keep Out Layer: 制止布線層用于定義放置元件和布線區(qū)域的。 9多層Multi layers: 多層代表信號層，任何放置在多層上的元件會(huì)自動(dòng)添加到所在信號層上，所以可以經(jīng)過多層，將焊盤或穿透式過孔快速地放置

8、到一切的信號層上。 10DRC錯(cuò)誤層DRC Errors:用于顯示違反設(shè)計(jì)規(guī)那么檢查的信息。11銜接層Connection該層用于顯示元件、焊盤和過孔等對象之間的電氣連線。.3.3 設(shè)置任務(wù)層面設(shè)置方法可以執(zhí)行菜單命令【Design】/【Option】，出現(xiàn)【Document Option】對話框，選擇其中的【Layers】標(biāo)簽即可進(jìn)入任務(wù)層面設(shè)置對話框，如圖5-7所示。 .進(jìn)入【Option】選項(xiàng)卡，結(jié)果如圖5-8所示。在該選項(xiàng)卡中可對【Grid】柵格、【Electrical Grid】電氣柵格、【Measurement】計(jì)量單位等選項(xiàng)進(jìn)展設(shè)定。 .1設(shè)置信號層和內(nèi)部電源/接地層執(zhí)行菜單命令

9、【Design】/【Layer Stack Manager】，在屏幕上彈出如圖5-9所示的任務(wù)層面管理對話框。.2設(shè)置Mechanical layers執(zhí)行菜單命令【Design】/【Mechanical Layers】，彈出如圖5-11所示的機(jī)械層設(shè)置對話框，單擊【Mechanical】復(fù)選框，可翻開機(jī)械層，并可設(shè)置機(jī)械層稱號等參數(shù)。設(shè)置完信號層、內(nèi)部電源/接地層和機(jī)械層后，設(shè)置任務(wù)層面對話框變?yōu)槿鐖D5-12所示。 .4 規(guī)劃電路板所謂規(guī)劃電路板，就是根據(jù)電路的規(guī)模以及公司或制造商的要求，詳細(xì)確定所需制造電路板的物理外形尺寸和電氣邊境。電路板規(guī)劃的原那么是在滿足公司或制造商的要求的前提下，盡

10、量美觀且便于后面的布線任務(wù)。.首先設(shè)定當(dāng)前的任務(wù)層面為【Keep Out Layer】。單擊下方的【KeepOutLayer】標(biāo)簽即可將當(dāng)前的任務(wù)層面切換到Keep Out Layer層面，如圖5-13所示。在該層面上確定電路板的電氣邊境位置。 .5 裝入網(wǎng)絡(luò)表與元件一、利用設(shè)計(jì)同步器裝入網(wǎng)絡(luò)表和元件的詳細(xì)操作步驟如下。 在原理圖編輯器中執(zhí)行菜單命令【Design】/【Update PCB】，出現(xiàn)如圖5-17所示的對話框。.二、利用原理圖生成的網(wǎng)絡(luò)表文件裝入網(wǎng)絡(luò)表和元件。生成網(wǎng)絡(luò)表的方法，可以在原理圖的設(shè)計(jì)的任務(wù)環(huán)境下，執(zhí)行菜單命令【Design】/【Create Netlist】，可以看到隨

11、后會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)表文件“*.net。在利用網(wǎng)絡(luò)表文件裝入網(wǎng)絡(luò)表和元件時(shí)，可以在PCB編輯器中執(zhí)行菜單命令【Design】/【Load Nets】，出現(xiàn)如圖5-22所示的裝入網(wǎng)絡(luò)表的對話框。 .6 元 件 布 局6.1 元件的自動(dòng)規(guī)劃Protel 99 SE提供了強(qiáng)大的元件自動(dòng)規(guī)劃的功能，可以經(jīng)過程序算法自動(dòng)將元件分開，放置在規(guī)劃好的電路板電氣范圍內(nèi)。 元件自動(dòng)規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)方法可以執(zhí)行菜單命令【Tppls】/【Auto Placement】/【Auto Placer】，出現(xiàn)如圖5-27所示的對話框。 .對話框中選項(xiàng)的定義如下。【Cluser Placer】：成組規(guī)劃方式。【Statistical Pl

12、acer】：統(tǒng)計(jì)規(guī)劃方式?！綫uick Component Placement】：快速元件規(guī)劃。 .【Group Components】：該選項(xiàng)的功能是將當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中銜接親密的元件歸為一組。陳列時(shí)該組的元件將作為整體思索，默許形狀為選中?！綬otate Component】：該選項(xiàng)的功能是根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)銜接與陳列的需求使元件或元件組旋轉(zhuǎn)方向。假設(shè)未選中該選項(xiàng)那么元件將按原始位置放置。默許形狀為選中?！綪ower Nets】：電源網(wǎng)絡(luò)稱號。這里將網(wǎng)絡(luò)設(shè)定為“VCC?！綠round Nets】：接地網(wǎng)絡(luò)稱號。這里將接地網(wǎng)絡(luò)設(shè)定為“GND?！綠rid Size】：設(shè)置元件自動(dòng)規(guī)劃時(shí)格點(diǎn)的間距大小。 . 元件的規(guī)劃要思索以下幾個(gè)方面的問題:1元件規(guī)劃應(yīng)便于用戶的操作運(yùn)用。2盡量按照電路的功能規(guī)劃。3數(shù)字電路部分與模擬電路部分盡能夠分開。4特殊元件的規(guī)劃要根據(jù)不同元件的特點(diǎn)進(jìn)展合理規(guī)劃。 5應(yīng)留出電路板的安裝孔和支架孔以及其他有特殊安裝要求的元件的安裝位