進行印刷電路板的設計時課件

第5章

印制電路板的設計5.1印制電路板的設計步驟5.2創(chuàng)建PCB圖文件5.3裝載元件庫5.4設置電路板工作層面5.5規(guī)劃電路板5.6裝入網(wǎng)絡表與元件5.7元件布局5.8自動布線5.9給電路板添加標注5.10三維視圖5.11PCB圖的打印輸出5.12PCB圖的報表生成第5章印制電路板的設計5.1印制電路板的設計步驟5.1印制電路板的設計步驟 設計印制電路板的大致步驟可以用下面的流程圖圖5-1來表示。

5.1印制電路板的設計步驟 設計印制電路板的大致步驟可圖5-1印制電路板的設計步驟

圖5-1印制電路板的設計步驟5.2創(chuàng)建PCB圖文件 新建一個PCB圖文件可以進入設計文件夾“【Document】”，執(zhí)行菜單命令【File】/【New】或在工作區(qū)內(nèi)單擊鼠標右鍵，選擇【New】選項，會彈出如圖5-2所示的選擇文件類型的對話框。5.2創(chuàng)建PCB圖文件 新建一個PCB圖文件可以進入設進行印刷電路板的設計時課件 雙擊該對話框中的【PCBDocument】圖標，即可創(chuàng)建一個新的印制板電路圖文件，默認的文件名為“PCB1.PCB”。在工作窗口中該文件的圖標上單擊、或在設計瀏覽器中該文件的文件名上雙擊鼠標左鍵，即可進入如圖5-3所示的印制電路板編輯器。

雙擊該對話框中的【PCBDocument】圖標，即可創(chuàng)進行印刷電路板的設計時課件5.3裝載元件庫

在瀏覽器的組合框中，選擇庫【Libraries】，如圖5-4所示。 用鼠標左鍵單擊【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。

5.3裝載元件庫 在瀏覽器的組合框中，選擇庫【Libr進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.4設置電路板工作層面5.4.1有關(guān)電路板的幾個基本概念 銅膜線：簡稱導線，是敷銅經(jīng)腐蝕后形成的用于連接各個焊點的導線。印刷電路板的設計都是圍繞如何布置導線來完成的。5.4設置電路板工作層面5.4.1有關(guān)電路板的幾個基 飛線：用來表示連接關(guān)系的線。它只表示焊盤之間有連接關(guān)系，是一種形式上的連接，并不具備實質(zhì)性的電氣連接關(guān)系。飛線在手工布線時可起引導作用，從而方便手工布線。飛線是在引入網(wǎng)絡表后生成的，而飛線所指的焊盤間一旦完成實質(zhì)性的電氣連接，則飛線自動消失。當同一網(wǎng)絡中，部分電氣連接斷開導致網(wǎng)絡不能完全連通時，系統(tǒng)就又會自動產(chǎn)生飛線提示電路不通。利用飛線的這一特點，可以根據(jù)電路板中有無飛線來大致判斷電路板是否已完成布線。 飛線：用來表示連接關(guān)系的線。它只表示焊盤之間有連接關(guān)系，是 焊盤、過孔：焊盤（Pad）的作用是放置、連接導線和元件引腳。過孔（Via）的主要作用是實現(xiàn)不同板層間的電氣連接。過孔主要有3種。 穿透式過孔（Through）：從頂層一直打到底層的過孔。 焊盤、過孔：焊盤（Pad）的作用是放置、連接導線和元件引腳半盲孔（Blind）：從頂層遇到某個中間層的過孔，或者是從某個中間層通到底層的過孔。盲孔（Buried）：只在中間層之間導通，而沒有穿透到頂層或底層的過孔。半盲孔（Blind）：從頂層遇到某個中間層的過孔，或者 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。單面板成本低，但只適用于比較簡單的電路設計。 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連接是靠過孔實現(xiàn)的。由于兩面都可以布線，所以雙面板適合設計比較復雜的電路，應用也最為廣泛。 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 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置多個可以布線的中間工作層面。用多層板可以設計更加復雜的電路。 長度單位及換算：Protel99SE的PCB編輯器支持英制（mil）和公制（mm）兩種長度計量單位。它們的換算關(guān)系是：100mils=2.54mm（其中1000mils=1Inches）。 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 執(zhí)行菜單命令【View】/【ToggleUnits】就能實現(xiàn)這兩種單位之間的相互轉(zhuǎn)換。也可以按快捷鍵Q進行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后工作區(qū)坐標的單位和其他長度信息的單位都會轉(zhuǎn)換為mm（或mil）。 安全間距：進行印刷電路板的設計時，為了避免導線、過孔、焊點及元件的相互干擾，必須使它們之間留出一定的距離，這個距離稱之為安全間距（Clearance）。 執(zhí)行菜單命令【View】/【ToggleUnits】就能5.4.2工作層面的類型 Protel99SE提供了若干不同類型的工作層面，包括信號層（Signallayers）、內(nèi)部電源/接地層（Internalplanelayers）、機械層（Mechanicallayers）、阻焊層（Soldermasklayers）、錫膏防護層（Pastemasklayers）、絲印層（Silkscreenlayers）、鉆孔位置層（DrillLayers）和其他工作層面（Others）。5.4.2工作層面的類型 下面介紹各工作層面的功能。1．信號層（Signallayers） 信號層主要是用來放置元件（頂層和底層）和導線的。

2．內(nèi)部電源/接地層（Internalplanelayers） 內(nèi)部電源/接地層主要用來放置電源線和地線。

下面介紹各工作層面的功能。3．機械層（Mechanicallayers） 機械層一般用于放置有關(guān)制板和裝配方法的信息。

4．阻焊層（Soldermasklayers） 阻焊層有2個TopSolderMask（頂層阻焊層）和BottomSolder（底層阻焊層），用于在設計過程中匹配焊盤，并且是自動產(chǎn)生的。

3．機械層（Mechanicallayers）5．錫膏防護層 （Pastemasklayers） 錫膏防護層的作用與阻焊層相似，但在使用“hotre-flow”（熱對流）技術(shù)安裝SMD元件時，錫膏防護層用來建立阻焊層的絲印。

5．錫膏防護層6．絲印層（Silkscreenlayers） 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（Drilllayer） 鉆孔層主要是為制造電路板提供鉆孔信息，該層是自動計算的。Protel99SE提供Drillguide和Drilldrawing兩個鉆孔層。6．絲印層（Silkscreenlayers）8．禁止布線層 （KeepOutLayer） 禁止布線層用于定義放置元件和布線區(qū)域的。

9．多層（Multilayers） 多層代表信號層，任何放置在多層上的元件會自動添加到所在信號層上，所以可以通過多層，將焊盤或穿透式過孔快速地放置到所有的信號層上。

8．禁止布線層10．DRC錯誤層（DRCErrors） 用于顯示違反設計規(guī)則檢查的信息。11．連接層（Connection） 該層用于顯示元件、焊盤和過孔等對象之間的電氣連線。10．DRC錯誤層（DRCErrors）5.4.3設置工作層面 設置方法可以執(zhí)行菜單命令【Design】/【Option】，出現(xiàn)【DocumentOption】對話框，選擇其中的【Layers】標簽即可進入工作層面設置對話框，如圖5-7所示。

5.4.3設置工作層面進行印刷電路板的設計時課件 進入【Option】選項卡，結(jié)果如圖5-8所示。在該選項卡中可對【Grid】（柵格）、【ElectricalGrid】（電氣柵格）、【Measurement】（計量單位）等選項進行設定。

進入【Option】選項卡，結(jié)果如圖5-8所示。在該選項進行印刷電路板的設計時課件1．設置信號層和內(nèi)部電源/接地層 執(zhí)行菜單命令【Design】/【LayerStackManager】，在屏幕上彈出如圖5-9所示的工作層面管理對話框。

1．設置信號層和內(nèi)部電源/接地層進行印刷電路板的設計時課件2．設置Mechanicallayers 執(zhí)行菜單命令【Design】/【MechanicalLayers】，彈出如圖5-11所示的機械層設置對話框，單擊【Mechanical】復選框，可打開機械層，并可設置機械層名稱等參數(shù)。 設置完信號層、內(nèi)部電源/接地層和機械層后，設置工作層面對話框變?yōu)槿鐖D5-12所示。

2．設置Mechanicallayers進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.5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，具體確定所需制作電路板的物理外形尺寸和電氣邊界。電路板規(guī)劃的原則是在滿足公司或制造商的要求的前提下，盡量美觀且便于后面的布線工作。5.5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 首先設定當前的工作層面為【KeepOutLayer】。單擊下方的【KeepOutLayer】標簽即可將當前的工作層面切換到KeepOutLayer層面，如圖5-13所示。在該層面上確定電路板的電氣邊界位置。

首先設定當前的工作層面為【KeepOutLayer】進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.6裝入網(wǎng)絡表與元件 規(guī)劃好電路板后，接著就是要裝入網(wǎng)絡表和元件。網(wǎng)絡表和元件是同時裝入的。網(wǎng)絡表與元件的裝入過程，實際上就是將原理圖設計的數(shù)據(jù)裝入印制電路板的設計系統(tǒng)PCB的過程。

5.6裝入網(wǎng)絡表與元件 規(guī)劃好電路板后，接著就是要裝入 一、利用設計同步器裝入網(wǎng)絡表和元件的具體操作步驟如下。 在原理圖編輯器中執(zhí)行菜單命令【Design】/【UpdatePCB】，出現(xiàn)如圖5-17所示的對話框。 一、利用設計同步器裝入網(wǎng)絡表和元件的具體操作步驟如下。進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件 二、利用原理圖生成的網(wǎng)絡表文件裝入網(wǎng)絡表和元件。 生成網(wǎng)絡表的方法，可以在原理圖的設計的工作環(huán)境下，執(zhí)行菜單命令【Design】/【CreateNetlist…】，可以看到隨后會出現(xiàn)網(wǎng)絡表文件“*.net”。 在利用網(wǎng)絡表文件裝入網(wǎng)絡表和元件時，可以在PCB編輯器中執(zhí)行菜單命令【Design】/【LoadNets】，出現(xiàn)如圖5-22所示的裝入網(wǎng)絡表的對話框。

二、利用原理圖生成的網(wǎng)絡表文件裝入網(wǎng)絡表和元件。進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.7元件布局5.7.1元件的自動布局 Protel99SE提供了強大的元件自動布局的功能，可以通過程序算法自動將元件分開，放置在規(guī)劃好的電路板電氣范圍內(nèi)。元件自動布局的實現(xiàn)方法可以執(zhí)行菜單命令【Tppls】/【AutoPlacement】/【AutoPlacer…】，出現(xiàn)如圖5-27所示的對話框。

5.7元件布局5.7.1元件的自動布局對話框中選項的定義如下?！綜luserPlacer】： 成組布局方式。【StatisticalPlacer】： 統(tǒng)計布局方式?！綫uickComponentPlacement】： 快速元件布局。

對話框中選項的定義如下。進行印刷電路板的設計時課件

【GroupComponents】：該選項的功能是將當前網(wǎng)絡中連接密切的元件歸為一組。排列時該組的元件將作為整體考慮，默認狀態(tài)為選中。

【RotateComponent】：該選項的功能是根據(jù)當前網(wǎng)絡連接與排列的需要使元件或元件組旋轉(zhuǎn)方向。若未選中該選項則元件將按原始位置放置。默認狀態(tài)為選中。 【GroupComponents】：該選項的功能是

【PowerNets】：電源網(wǎng)絡名稱。這里將網(wǎng)絡設定為“VCC”。

【GroundNets】：接地網(wǎng)絡名稱。這里將接地網(wǎng)絡設定為“GND”。

【GridSize】：設置元件自動布局時格點的間距大小。

【PowerNets】：電源網(wǎng)絡名稱。這里將網(wǎng)絡設進行印刷電路板的設計時課件5.7.2元件的手工布局與調(diào)整 元件的布局要考慮以下幾個方面的問題。 （1）元件布局應便于用戶的操作使用。 （2）盡量按照電路的功能布局。

5.7.2元件的手工布局與調(diào)整 （3）數(shù)字電路部分與模擬電路部分盡可能分開。 （4）特殊元件的布局要根據(jù)不同元件的特點進行合理布局。

（5）應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置等。

（3）數(shù)字電路部分與模擬電路部分盡可能分開。進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.7.3元件標注的調(diào)整 對元件進行一系列的調(diào)整后，元件的標注過于雜亂，影響了電路板的美觀。所以，需要對元件標注進行調(diào)整。 用戶可以對元件的標注進行移動、旋轉(zhuǎn)和編輯等操作。

5.7.3元件標注的調(diào)整5.8自動布線 自動布線是指Protel99SE程序根據(jù)用戶設定的有關(guān)布線參數(shù)和布線規(guī)則，按照一定的算法，依照網(wǎng)絡表所指定的連接關(guān)系，自動在各個元件之間進行連線，從而完成印刷電路板的布線工作。

5.8自動布線 自動布線是指Protel995.8.1網(wǎng)絡的分類 執(zhí)行菜單命令【Design】/【Classes】打開網(wǎng)絡分類窗口，如圖5-35所示。5.8.1網(wǎng)絡的分類進行印刷電路板的設計時課件 Net頁面用于網(wǎng)絡分類，Component頁面用于元件分類，F(xiàn)rom-To頁面用于點到點網(wǎng)絡的分類，Pad用于焊盤的分類。

Add：增加新的分類。 Edit：編輯已存在的分類。 Delete：刪除已存在的分類。 Select：按指定的分類選擇電路板圖中屬于該分類的對象。

Net頁面用于網(wǎng)絡分類，Component頁面用于元件分進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.8.2設置布線規(guī)則 在進行自動布線之前，一項非常重要的工作就是根據(jù)設計要求設定自動布線的參數(shù)。如果參數(shù)設置不當，可能導致自動布線失敗。

5.8.2設置布線規(guī)則進行印刷電路板的設計時課件 自動布線的參數(shù)包括布線層面、布線優(yōu)先級別、布線的寬度、布線的拐角模式、過孔孔徑類型、尺寸等，這些參數(shù)設定后，自動布線就會依據(jù)這些參數(shù)進行自動布線。因此，自動布線的成敗在很大程度上與參數(shù)的設置有關(guān)。

自動布線的參數(shù)包括布線層面、布線優(yōu)先級別、布線的寬度、布1．設置布線寬度 （WidthConstraint）

在前面，已經(jīng)把網(wǎng)絡分成兩類：一類是電源線，另一類是信號線。在這里要把電源線的布線寬度設置為50mil，而信號線的布線寬度設置為15mil。

1．設置布線寬度進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件2．選擇布線工作層面（RoutingLayers） 在【Routing】選項卡中，選中【RulesClasses】選項列表框中的【RoutingLayers】選項，該項用于設置布線的工作層面以及各個布線層面上的走線的方向。此時出現(xiàn)如圖5-45所示的窗口。

2．選擇布線工作層面（RoutingLayers）進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件3．設置布線優(yōu)先級別（RoutingPriority） 布線優(yōu)先級別，是指程序允許用戶設定各個網(wǎng)絡布線的順序。3．設置布線優(yōu)先級別（RoutingPriority）4．孔徑尺寸限制規(guī)則設置（HoleSizeConstraint） 在【DesignRules】窗口中，選擇【Manufacturing】選項卡。再從【RuleClass】欄中選擇【HoleSizeConstraint】選項，就會得到一個定義孔尺寸規(guī)則的對話框。單擊【Add…】按鈕進入如圖5-47所示的對話框。4．孔徑尺寸限制規(guī)則設置（HoleSizeConstra進行印刷電路板的設計時課件5．自動布線器的參數(shù)設定 自動布線器的參數(shù)設定的方法，可以執(zhí)行菜單命令【AutoRouting】/【Setup】，進入自動布線器設置對話框，如圖5-48所示。

5．自動布線器的參數(shù)設定進行印刷電路板的設計時課件 對話框中的各項設置說明如下。1．RouterPasses選項區(qū)域 RouterPasses區(qū)域包含5個復選框。 【Memory】復選框：即采用內(nèi)存模式的布線策略。

【FanOutUsedSMDPins】復選框：適用于SMD焊盤，采用這種布線方案，將從SMD焊盤引出一段銅膜線，并在銅膜線未端放置一個過孔。 對話框中的各項設置說明如下。 【Pattern】復選框：在自動布線過程中，該布線方案有多種算法，每種算法對應一類模塊，是一種搜索式布線方法。 【ShapeRouter-PushandShove】復選框：推擠布線方式。

【ShapeRouter-RipUp】復選框：設置該項，能夠使布線器撤消發(fā)生間距沖突的走線，并重新布線以消除間距沖突。

【Pattern】復選框：在自動布線過程中，該布線方案有多2．ManufacturingPasses區(qū)域 該區(qū)域用于設置與制作電路板有關(guān)的自動布線方案，包含4個復選框。 【CleanUpDuringRouting】復選框：在布線期間對電路板上的連線和焊盤進行整理。 【CleanAfterRouting】復選框：在布線完畢后對電路板上的連線和焊盤進行整理。2．ManufacturingPasses區(qū)域 【EvenlySpaceTracks】復選框：在焊盤之間均勻布線。 【AddTestpoints】復選框：在網(wǎng)絡上增加測試點。一般情況下不用設置測試點。 【EvenlySpaceTracks】復選框：在焊盤之3．Pre-Routes區(qū)域 該區(qū)域用于設置對預布線的處理方式。只有一個復選框。 【LockAllPre-Route】復選框：鎖定已有的布線。4．RoutingGrid 設置布線柵格大小，這里將柵格值設置為“20mil”。3．Pre-Routes區(qū)域5.8.3自動布線 布線參數(shù)設置完畢后，就可以開始自動布線了。Protel99SE中自動布線的方式有很多，既可以進行全局布線，也可以對用戶指定的區(qū)域、網(wǎng)絡、元件甚至是連接進行布線，用戶可以根據(jù)需要選擇最佳的方式。

5.8.3自動布線進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.8.4設計規(guī)則的檢測 自動布線的結(jié)果是否正確可能是自動布線結(jié)束后存在的一個疑問，本系統(tǒng)本身具備的檢測功能可以來解除這個疑問。 檢測的實現(xiàn)方法可以執(zhí)行菜單命令【Tools】/【DesignRuleCheck】，彈出如圖5-56所示的對話框，現(xiàn)在就可以設置一些參數(shù)了。

5.8.4設計規(guī)則的檢測進行印刷電路板的設計時課件 設計規(guī)則的檢測可以分為兩種結(jié)果：一種是報表（Report）輸出，可以產(chǎn)生檢測的結(jié)果報表；另一種是在線檢測（On-Line）工具，也就是在布線的過程中對布線規(guī)則進行檢測，防止錯誤產(chǎn)生。

設計規(guī)則的檢測可以分為兩種結(jié)果：一種是報表（Report5.8.5電路板的手工修整1．調(diào)整布線2．增加信號輸入輸出接口3．加寬電源/接地線5.8.5電路板的手工修整5.9給電路板添加標注5.9.1標注文字 標注文字通常包括元件的編號、層面的作用和設計日期等。

5.9給電路板添加標注5.9.1標注文字進行印刷電路板的設計時課件 【1ByAscendingXThenAscending】：選擇該項時，從左下腳由下至上進行重新編號和標注。 【2ByAscendingXThenDescending】：選擇該項時，從左上腳由上至下進行重新編號和標注。 【3ByAscendingYThenAscending】：選擇該項時，從左下腳由左至右進行重新編號和標注。 【1ByAscendingXThenAscen 【4ByAscendingYThenDescending】：選擇該項時，從左上腳由右至左進行重新編號和標注。

【5NamefromPosition】：選擇該項時，元件自身的坐標值決定元件的編號和標注值。 【4ByAscendingYThenDesce5.9.2標注尺寸 將當前的工作層面切換成 【DrillDrawing】層。 執(zhí)行菜單命令 【Place】/【Dimension】5.9.3放置定位孔5.9.2標注尺寸5.10三

維

視

圖 創(chuàng)建三維視圖的方法可以執(zhí)行菜單命令【View】/【Boardin3D】或單擊主工具欄上的按鈕即可。可以看到系統(tǒng)會自動生成一個三維的視圖出來，并且在當前的窗口中打開，如圖5-71所示。

5.10三維視圖 創(chuàng)建三維視圖的方法可以執(zhí)行菜單進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.11PCB圖的打印輸出

5.11.1設置打印預覽 實現(xiàn)打印預覽可以執(zhí)行菜單命令【File】/【Print/Preview】。之后一個PPC文件就會自動生成，而且會在當前的窗口打開，可以看到PCB的打印輸出效果圖。名為“MyDesign.PCB”的PCB圖生成的打印輸出文件PPC文件名稱是“PreviewMyDesign.PPC”?？梢韵窀淖冊O計數(shù)據(jù)庫的名稱一樣改變這個文件夾的名稱，如圖5-74所示。

5.11PCB圖的打印輸出5.11.1設置打印預覽進行印刷電路板的設計時課件5.11.2打印輸出的概念 任何PCB圖層的結(jié)構(gòu)都能夠打印輸出，而且可以在一個PPC文件中定義多個打印輸出。

5.11.3改變打印輸出設置5.11.4在打印輸出中指明層面

5.11.2打印輸出的概念進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.11.5設置打印機 創(chuàng)建一個新的PPC文件，系統(tǒng)將會自動使用Windows系統(tǒng)原有的打印機。改變打印機可以執(zhí)行菜單命令【File】/【SetupPrinter】或在打印機的標簽上單擊鼠標右鍵在浮動的菜單中選擇【Properties】選項，彈出如圖5-78所示的對話框。

5.11.5設置打印機進行印刷電路板的設計時課件5.11.6改變紙的方向、比例和其他的打印設置 PCB圖打印設置包括紙張的方向、打印比例和邊緣寬度。 在上面的對話框中【Orientation】欄是設置紙的方向的，【Scaling】欄是設置比例的。【Margins】欄是設置邊緣的。

5.11.6改變紙的方向、比例和其他的打印設置5.11.7打印輸出

PrintAll：選擇這一項就會打印當前PPC文件的所有需要打印輸出的層面。每個打印輸出都將是打印機的一項特別的任務，打印機會以同樣的名稱打印輸出。5.11.7打印輸出

PrintJob：選擇這一項就會打印當前PPC文件的所有需要打印輸出的層面，所有的打印輸出將會是相同的打印工作。打印工作像PPC文件一樣具有相同的名稱。

PrintPage：打印當前的頁面。如果文檔中有好幾頁，將會彈出一個對話框可供選擇頁碼或者頁碼范圍。

PrintCurrent-打印當前輸出的所有的頁面。 PrintJob：選擇這一項就會打印當前PPC文件5.12PCB圖的報表生成 Protel99SE提供了多種類型的PCB報表。下面就來逐個介紹。5.12.1引腳信息報表

5.12PCB圖的報表生成 Protel99SE提進行印刷電路板的設計時課件5.12.2電路板信息報表5.12.2電路板信息報表進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.12.3其他報表 除了上述類型的報表，軟件還提供了其他類型的報表。1．文件層次分析報表 該報表對*.ddb文件內(nèi)“Documents”文件夾內(nèi)的所有文件進行統(tǒng)計，形成結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)信息。

5.12.3其他報表2．網(wǎng)絡分析報表 網(wǎng)絡分析報表主要是為操作者提供當前電路板上所有網(wǎng)絡的名稱、所處的工作層面以及網(wǎng)絡的走線長度。

3．信號分析報表 信號分析報表主要是為用戶提供當前的電路板信號完整性信息，程序?qū)⒛M實際電路，最后得出電路的信號傳遞是否可靠。

2．網(wǎng)絡分析報表第5章

印制電路板的設計5.1印制電路板的設計步驟5.2創(chuàng)建PCB圖文件5.3裝載元件庫5.4設置電路板工作層面5.5規(guī)劃電路板5.6裝入網(wǎng)絡表與元件5.7元件布局5.8自動布線5.9給電路板添加標注5.10三維視圖5.11PCB圖的打印輸出5.12PCB圖的報表生成第5章印制電路板的設計5.1印制電路板的設計步驟5.1印制電路板的設計步驟 設計印制電路板的大致步驟可以用下面的流程圖圖5-1來表示。

5.1印制電路板的設計步驟 設計印制電路板的大致步驟可圖5-1印制電路板的設計步驟

圖5-1印制電路板的設計步驟5.2創(chuàng)建PCB圖文件 新建一個PCB圖文件可以進入設計文件夾“【Document】”，執(zhí)行菜單命令【File】/【New】或在工作區(qū)內(nèi)單擊鼠標右鍵，選擇【New】選項，會彈出如圖5-2所示的選擇文件類型的對話框。5.2創(chuàng)建PCB圖文件 新建一個PCB圖文件可以進入設進行印刷電路板的設計時課件 雙擊該對話框中的【PCBDocument】圖標，即可創(chuàng)建一個新的印制板電路圖文件，默認的文件名為“PCB1.PCB”。在工作窗口中該文件的圖標上單擊、或在設計瀏覽器中該文件的文件名上雙擊鼠標左鍵，即可進入如圖5-3所示的印制電路板編輯器。

雙擊該對話框中的【PCBDocument】圖標，即可創(chuàng)進行印刷電路板的設計時課件5.3裝載元件庫

在瀏覽器的組合框中，選擇庫【Libraries】，如圖5-4所示。 用鼠標左鍵單擊【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。

5.3裝載元件庫 在瀏覽器的組合框中，選擇庫【Libr進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.4設置電路板工作層面5.4.1有關(guān)電路板的幾個基本概念 銅膜線：簡稱導線，是敷銅經(jīng)腐蝕后形成的用于連接各個焊點的導線。印刷電路板的設計都是圍繞如何布置導線來完成的。5.4設置電路板工作層面5.4.1有關(guān)電路板的幾個基 飛線：用來表示連接關(guān)系的線。它只表示焊盤之間有連接關(guān)系，是一種形式上的連接，并不具備實質(zhì)性的電氣連接關(guān)系。飛線在手工布線時可起引導作用，從而方便手工布線。飛線是在引入網(wǎng)絡表后生成的，而飛線所指的焊盤間一旦完成實質(zhì)性的電氣連接，則飛線自動消失。當同一網(wǎng)絡中，部分電氣連接斷開導致網(wǎng)絡不能完全連通時，系統(tǒng)就又會自動產(chǎn)生飛線提示電路不通。利用飛線的這一特點，可以根據(jù)電路板中有無飛線來大致判斷電路板是否已完成布線。 飛線：用來表示連接關(guān)系的線。它只表示焊盤之間有連接關(guān)系，是 焊盤、過孔：焊盤（Pad）的作用是放置、連接導線和元件引腳。過孔（Via）的主要作用是實現(xiàn)不同板層間的電氣連接。過孔主要有3種。 穿透式過孔（Through）：從頂層一直打到底層的過孔。 焊盤、過孔：焊盤（Pad）的作用是放置、連接導線和元件引腳半盲孔（Blind）：從頂層遇到某個中間層的過孔，或者是從某個中間層通到底層的過孔。盲孔（Buried）：只在中間層之間導通，而沒有穿透到頂層或底層的過孔。半盲孔（Blind）：從頂層遇到某個中間層的過孔，或者 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。單面板成本低，但只適用于比較簡單的電路設計。 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連接是靠過孔實現(xiàn)的。由于兩面都可以布線，所以雙面板適合設計比較復雜的電路，應用也最為廣泛。 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 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置多個可以布線的中間工作層面。用多層板可以設計更加復雜的電路。 長度單位及換算：Protel99SE的PCB編輯器支持英制（mil）和公制（mm）兩種長度計量單位。它們的換算關(guān)系是：100mils=2.54mm（其中1000mils=1Inches）。 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 執(zhí)行菜單命令【View】/【ToggleUnits】就能實現(xiàn)這兩種單位之間的相互轉(zhuǎn)換。也可以按快捷鍵Q進行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換后工作區(qū)坐標的單位和其他長度信息的單位都會轉(zhuǎn)換為mm（或mil）。 安全間距：進行印刷電路板的設計時，為了避免導線、過孔、焊點及元件的相互干擾，必須使它們之間留出一定的距離，這個距離稱之為安全間距（Clearance）。 執(zhí)行菜單命令【View】/【ToggleUnits】就能5.4.2工作層面的類型 Protel99SE提供了若干不同類型的工作層面，包括信號層（Signallayers）、內(nèi)部電源/接地層（Internalplanelayers）、機械層（Mechanicallayers）、阻焊層（Soldermasklayers）、錫膏防護層（Pastemasklayers）、絲印層（Silkscreenlayers）、鉆孔位置層（DrillLayers）和其他工作層面（Others）。5.4.2工作層面的類型 下面介紹各工作層面的功能。1．信號層（Signallayers） 信號層主要是用來放置元件（頂層和底層）和導線的。

2．內(nèi)部電源/接地層（Internalplanelayers） 內(nèi)部電源/接地層主要用來放置電源線和地線。

下面介紹各工作層面的功能。3．機械層（Mechanicallayers） 機械層一般用于放置有關(guān)制板和裝配方法的信息。

4．阻焊層（Soldermasklayers） 阻焊層有2個TopSolderMask（頂層阻焊層）和BottomSolder（底層阻焊層），用于在設計過程中匹配焊盤，并且是自動產(chǎn)生的。

3．機械層（Mechanicallayers）5．錫膏防護層 （Pastemasklayers） 錫膏防護層的作用與阻焊層相似，但在使用“hotre-flow”（熱對流）技術(shù)安裝SMD元件時，錫膏防護層用來建立阻焊層的絲印。

5．錫膏防護層6．絲印層（Silkscreenlayers） 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（Drilllayer） 鉆孔層主要是為制造電路板提供鉆孔信息，該層是自動計算的。Protel99SE提供Drillguide和Drilldrawing兩個鉆孔層。6．絲印層（Silkscreenlayers）8．禁止布線層 （KeepOutLayer） 禁止布線層用于定義放置元件和布線區(qū)域的。

9．多層（Multilayers） 多層代表信號層，任何放置在多層上的元件會自動添加到所在信號層上，所以可以通過多層，將焊盤或穿透式過孔快速地放置到所有的信號層上。

8．禁止布線層10．DRC錯誤層（DRCErrors） 用于顯示違反設計規(guī)則檢查的信息。11．連接層（Connection） 該層用于顯示元件、焊盤和過孔等對象之間的電氣連線。10．DRC錯誤層（DRCErrors）5.4.3設置工作層面 設置方法可以執(zhí)行菜單命令【Design】/【Option】，出現(xiàn)【DocumentOption】對話框，選擇其中的【Layers】標簽即可進入工作層面設置對話框，如圖5-7所示。

5.4.3設置工作層面進行印刷電路板的設計時課件 進入【Option】選項卡，結(jié)果如圖5-8所示。在該選項卡中可對【Grid】（柵格）、【ElectricalGrid】（電氣柵格）、【Measurement】（計量單位）等選項進行設定。

進入【Option】選項卡，結(jié)果如圖5-8所示。在該選項進行印刷電路板的設計時課件1．設置信號層和內(nèi)部電源/接地層 執(zhí)行菜單命令【Design】/【LayerStackManager】，在屏幕上彈出如圖5-9所示的工作層面管理對話框。

1．設置信號層和內(nèi)部電源/接地層進行印刷電路板的設計時課件2．設置Mechanicallayers 執(zhí)行菜單命令【Design】/【MechanicalLayers】，彈出如圖5-11所示的機械層設置對話框，單擊【Mechanical】復選框，可打開機械層，并可設置機械層名稱等參數(shù)。 設置完信號層、內(nèi)部電源/接地層和機械層后，設置工作層面對話框變?yōu)槿鐖D5-12所示。

2．設置Mechanicallayers進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.5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，具體確定所需制作電路板的物理外形尺寸和電氣邊界。電路板規(guī)劃的原則是在滿足公司或制造商的要求的前提下，盡量美觀且便于后面的布線工作。5.5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 首先設定當前的工作層面為【KeepOutLayer】。單擊下方的【KeepOutLayer】標簽即可將當前的工作層面切換到KeepOutLayer層面，如圖5-13所示。在該層面上確定電路板的電氣邊界位置。

首先設定當前的工作層面為【KeepOutLayer】進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.6裝入網(wǎng)絡表與元件 規(guī)劃好電路板后，接著就是要裝入網(wǎng)絡表和元件。網(wǎng)絡表和元件是同時裝入的。網(wǎng)絡表與元件的裝入過程，實際上就是將原理圖設計的數(shù)據(jù)裝入印制電路板的設計系統(tǒng)PCB的過程。

5.6裝入網(wǎng)絡表與元件 規(guī)劃好電路板后，接著就是要裝入 一、利用設計同步器裝入網(wǎng)絡表和元件的具體操作步驟如下。 在原理圖編輯器中執(zhí)行菜單命令【Design】/【UpdatePCB】，出現(xiàn)如圖5-17所示的對話框。 一、利用設計同步器裝入網(wǎng)絡表和元件的具體操作步驟如下。進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件 二、利用原理圖生成的網(wǎng)絡表文件裝入網(wǎng)絡表和元件。 生成網(wǎng)絡表的方法，可以在原理圖的設計的工作環(huán)境下，執(zhí)行菜單命令【Design】/【CreateNetlist…】，可以看到隨后會出現(xiàn)網(wǎng)絡表文件“*.net”。 在利用網(wǎng)絡表文件裝入網(wǎng)絡表和元件時，可以在PCB編輯器中執(zhí)行菜單命令【Design】/【LoadNets】，出現(xiàn)如圖5-22所示的裝入網(wǎng)絡表的對話框。

二、利用原理圖生成的網(wǎng)絡表文件裝入網(wǎng)絡表和元件。進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.7元件布局5.7.1元件的自動布局 Protel99SE提供了強大的元件自動布局的功能，可以通過程序算法自動將元件分開，放置在規(guī)劃好的電路板電氣范圍內(nèi)。元件自動布局的實現(xiàn)方法可以執(zhí)行菜單命令【Tppls】/【AutoPlacement】/【AutoPlacer…】，出現(xiàn)如圖5-27所示的對話框。

5.7元件布局5.7.1元件的自動布局對話框中選項的定義如下?！綜luserPlacer】： 成組布局方式?！維tatisticalPlacer】： 統(tǒng)計布局方式?！綫uickComponentPlacement】： 快速元件布局。

對話框中選項的定義如下。進行印刷電路板的設計時課件

【GroupComponents】：該選項的功能是將當前網(wǎng)絡中連接密切的元件歸為一組。排列時該組的元件將作為整體考慮，默認狀態(tài)為選中。

【RotateComponent】：該選項的功能是根據(jù)當前網(wǎng)絡連接與排列的需要使元件或元件組旋轉(zhuǎn)方向。若未選中該選項則元件將按原始位置放置。默認狀態(tài)為選中。 【GroupComponents】：該選項的功能是

【PowerNets】：電源網(wǎng)絡名稱。這里將網(wǎng)絡設定為“VCC”。

【GroundNets】：接地網(wǎng)絡名稱。這里將接地網(wǎng)絡設定為“GND”。

【GridSize】：設置元件自動布局時格點的間距大小。

【PowerNets】：電源網(wǎng)絡名稱。這里將網(wǎng)絡設進行印刷電路板的設計時課件5.7.2元件的手工布局與調(diào)整 元件的布局要考慮以下幾個方面的問題。 （1）元件布局應便于用戶的操作使用。 （2）盡量按照電路的功能布局。

5.7.2元件的手工布局與調(diào)整 （3）數(shù)字電路部分與模擬電路部分盡可能分開。 （4）特殊元件的布局要根據(jù)不同元件的特點進行合理布局。

（5）應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置等。

（3）數(shù)字電路部分與模擬電路部分盡可能分開。進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.7.3元件標注的調(diào)整 對元件進行一系列的調(diào)整后，元件的標注過于雜亂，影響了電路板的美觀。所以，需要對元件標注進行調(diào)整。 用戶可以對元件的標注進行移動、旋轉(zhuǎn)和編輯等操作。

5.7.3元件標注的調(diào)整5.8自動布線 自動布線是指Protel99SE程序根據(jù)用戶設定的有關(guān)布線參數(shù)和布線規(guī)則，按照一定的算法，依照網(wǎng)絡表所指定的連接關(guān)系，自動在各個元件之間進行連線，從而完成印刷電路板的布線工作。

5.8自動布線 自動布線是指Protel995.8.1網(wǎng)絡的分類 執(zhí)行菜單命令【Design】/【Classes】打開網(wǎng)絡分類窗口，如圖5-35所示。5.8.1網(wǎng)絡的分類進行印刷電路板的設計時課件 Net頁面用于網(wǎng)絡分類，Component頁面用于元件分類，F(xiàn)rom-To頁面用于點到點網(wǎng)絡的分類，Pad用于焊盤的分類。

Add：增加新的分類。 Edit：編輯已存在的分類。 Delete：刪除已存在的分類。 Select：按指定的分類選擇電路板圖中屬于該分類的對象。

Net頁面用于網(wǎng)絡分類，Component頁面用于元件分進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.8.2設置布線規(guī)則 在進行自動布線之前，一項非常重要的工作就是根據(jù)設計要求設定自動布線的參數(shù)。如果參數(shù)設置不當，可能導致自動布線失敗。

5.8.2設置布線規(guī)則進行印刷電路板的設計時課件 自動布線的參數(shù)包括布線層面、布線優(yōu)先級別、布線的寬度、布線的拐角模式、過孔孔徑類型、尺寸等，這些參數(shù)設定后，自動布線就會依據(jù)這些參數(shù)進行自動布線。因此，自動布線的成敗在很大程度上與參數(shù)的設置有關(guān)。

自動布線的參數(shù)包括布線層面、布線優(yōu)先級別、布線的寬度、布1．設置布線寬度 （WidthConstraint）

在前面，已經(jīng)把網(wǎng)絡分成兩類：一類是電源線，另一類是信號線。在這里要把電源線的布線寬度設置為50mil，而信號線的布線寬度設置為15mil。

1．設置布線寬度進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件2．選擇布線工作層面（RoutingLayers） 在【Routing】選項卡中，選中【RulesClasses】選項列表框中的【RoutingLayers】選項，該項用于設置布線的工作層面以及各個布線層面上的走線的方向。此時出現(xiàn)如圖5-45所示的窗口。

2．選擇布線工作層面（RoutingLayers）進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件3．設置布線優(yōu)先級別（RoutingPriority） 布線優(yōu)先級別，是指程序允許用戶設定各個網(wǎng)絡布線的順序。3．設置布線優(yōu)先級別（RoutingPriority）4．孔徑尺寸限制規(guī)則設置（HoleSizeConstraint） 在【DesignRules】窗口中，選擇【Manufacturing】選項卡。再從【RuleClass】欄中選擇【HoleSizeConstraint】選項，就會得到一個定義孔尺寸規(guī)則的對話框。單擊【Add…】按鈕進入如圖5-47所示的對話框。4．孔徑尺寸限制規(guī)則設置（HoleSizeConstra進行印刷電路板的設計時課件5．自動布線器的參數(shù)設定 自動布線器的參數(shù)設定的方法，可以執(zhí)行菜單命令【AutoRouting】/【Setup】，進入自動布線器設置對話框，如圖5-48所示。

5．自動布線器的參數(shù)設定進行印刷電路板的設計時課件 對話框中的各項設置說明如下。1．RouterPasses選項區(qū)域 RouterPasses區(qū)域包含5個復選框。 【Memory】復選框：即采用內(nèi)存模式的布線策略。

【FanOutUsedSMDPins】復選框：適用于SMD焊盤，采用這種布線方案，將從SMD焊盤引出一段銅膜線，并在銅膜線未端放置一個過孔。 對話框中的各項設置說明如下。 【Pattern】復選框：在自動布線過程中，該布線方案有多種算法，每種算法對應一類模塊，是一種搜索式布線方法。 【ShapeRouter-PushandShove】復選框：推擠布線方式。

【ShapeRouter-RipUp】復選框：設置該項，能夠使布線器撤消發(fā)生間距沖突的走線，并重新布線以消除間距沖突。

【Pattern】復選框：在自動布線過程中，該布線方案有多2．ManufacturingPasses區(qū)域 該區(qū)域用于設置與制作電路板有關(guān)的自動布線方案，包含4個復選框。 【CleanUpDuringRouting】復選框：在布線期間對電路板上的連線和焊盤進行整理。 【CleanAfterRouting】復選框：在布線完畢后對電路板上的連線和焊盤進行整理。2．ManufacturingPasses區(qū)域 【EvenlySpaceTracks】復選框：在焊盤之間均勻布線。 【AddTestpoints】復選框：在網(wǎng)絡上增加測試點。一般情況下不用設置測試點。 【EvenlySpaceTracks】復選框：在焊盤之3．Pre-Routes區(qū)域 該區(qū)域用于設置對預布線的處理方式。只有一個復選框。 【LockAllPre-Route】復選框：鎖定已有的布線。4．RoutingGrid 設置布線柵格大小，這里將柵格值設置為“20mil”。3．Pre-Routes區(qū)域5.8.3自動布線 布線參數(shù)設置完畢后，就可以開始自動布線了。Protel99SE中自動布線的方式有很多，既可以進行全局布線，也可以對用戶指定的區(qū)域、網(wǎng)絡、元件甚至是連接進行布線，用戶可以根據(jù)需要選擇最佳的方式。

5.8.3自動布線進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件進行印刷電路板的設計時課件5.8.4設計規(guī)則的檢測 自動布線的結(jié)果是否正確可能是自動布線結(jié)束后存在的一個疑問，本系統(tǒng)本身具備的檢測功能可以來解除這個疑問。 檢測的實現(xiàn)方法可以執(zhí)行菜單命令【Tools】/【DesignRuleCheck】，彈出如圖5-56所示的對話框，現(xiàn)在就可以設置一些參數(shù)了。

5.8.4設計規(guī)則的檢測進行印刷電路板的設計時課件 設計規(guī)則的檢測可以分為兩種結(jié)果：一種是報表（Report）輸出，可以產(chǎn)生檢測的結(jié)果報表；另一種是在線檢測（On-Line）工具，也就是在布線的過程中對布線規(guī)則進行檢測，防止錯誤產(chǎn)生。

設計規(guī)則的檢測可以分為兩種結(jié)果：一種是報表（Report5.8.5電路板的手工修整1．調(diào)整布線2．增加信號輸入輸出接口3．加寬電源/接地線5.8.5電路板的手工修整5.9給電路板添加標注5.9.1標注文字 標注文字通常包括元件的編號、層面的作用和設計日期等。

5.9給電路板添加標注5.9.1標注文字進行印刷電路板的設計時課件 【1ByAsc