PCB的設(shè)計(jì)布局

1、 電路板的輪廓電路板的輪廓由兩個(gè)輪廓組成，電路板的由兩個(gè)輪廓組成，電路板的機(jī)械輪廓機(jī)械輪廓和和電路板的電路板的電氣輪廓電氣輪廓。 電路板的電路板的機(jī)械輪廓指電路板的物理外形和尺寸機(jī)械輪廓指電路板的物理外形和尺寸，需要，需要根據(jù)電子電路板的安放位置及元件的數(shù)目等條件進(jìn)行相應(yīng)根據(jù)電子電路板的安放位置及元件的數(shù)目等條件進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃。的規(guī)劃。電路板的機(jī)械輪廓應(yīng)定義在機(jī)械層上電路板的機(jī)械輪廓應(yīng)定義在機(jī)械層上。 電路板的電路板的電氣輪廓電氣輪廓，是指在電路板上元件及銅膜導(dǎo)線的是指在電路板上元件及銅膜導(dǎo)線的放置范圍放置范圍。電氣輪廓要定義在禁止布線層上。電氣輪廓要定義在禁止布線層上。禁止布線層是禁止布線層

2、是定義電路板上元件及銅膜導(dǎo)線的放置區(qū)域的特殊層面，所有定義電路板上元件及銅膜導(dǎo)線的放置區(qū)域的特殊層面，所有信號(hào)層上的元件及銅膜導(dǎo)線都被限制在該區(qū)域之內(nèi)。信號(hào)層上的元件及銅膜導(dǎo)線都被限制在該區(qū)域之內(nèi)。在沒有在沒有定義電路板的機(jī)械輪廓時(shí)，一般情況此區(qū)域也就認(rèn)為是電路定義電路板的機(jī)械輪廓時(shí)，一般情況此區(qū)域也就認(rèn)為是電路板的物理輪廓大小板的物理輪廓大小。（一）電路板的輪（一）電路板的輪廓廓1.1.顯示、關(guān)閉工作層顯示、關(guān)閉工作層 執(zhí)行菜單命令：執(zhí)行菜單命令：DesignDesignBoardBoard Layers and Colors Layers and Colors，打開對(duì)應(yīng)對(duì)話框。選中每個(gè)需要

3、顯示（打開）的工作層名打開對(duì)應(yīng)對(duì)話框。選中每個(gè)需要顯示（打開）的工作層名前的復(fù)選框，方框內(nèi)出現(xiàn)前的復(fù)選框，方框內(nèi)出現(xiàn)“”表示顯示或打開，反之表表示顯示或打開，反之表示關(guān)閉。如下圖所示。示關(guān)閉。如下圖所示。（二）（二）PCB環(huán)境參數(shù)設(shè)置環(huán)境參數(shù)設(shè)置信號(hào)層信號(hào)層內(nèi)部電源層內(nèi)部電源層機(jī)械層機(jī)械層只顯示層管理器中的層只顯示層管理器中的層防護(hù)層防護(hù)層絲印層絲印層其他層其他層系統(tǒng)對(duì)象顏色系統(tǒng)對(duì)象顏色2.Document Options2.Document Options設(shè)置參數(shù)設(shè)置參數(shù)執(zhí)行執(zhí)行菜單命令：菜單命令：DesignOptions單位單位電器柵格電器柵格圖紙位置圖紙位置跳躍網(wǎng)格跳躍網(wǎng)格元件網(wǎng)格元件

4、網(wǎng)格可視網(wǎng)格可視網(wǎng)格執(zhí)行菜單命令執(zhí)行菜單命令Tools Preference ，由，由5個(gè)選項(xiàng)卡組成個(gè)選項(xiàng)卡組成 。3. PCB3. PCB工作參數(shù)設(shè)置工作參數(shù)設(shè)置編輯選項(xiàng)編輯選項(xiàng)移動(dòng)模式（移動(dòng)模式（7種）種）其他設(shè)置其他設(shè)置移動(dòng)速度移動(dòng)速度單位單位交互布線模式交互布線模式多邊形填充繞過焊盤方式多邊形填充繞過焊盤方式設(shè)置內(nèi)部板層的顯示模式設(shè)置內(nèi)部板層的顯示模式顯示極限顯示極限導(dǎo)線顯示極限導(dǎo)線顯示極限字符串顯示極限字符串顯示極限各信號(hào)層顯示的次序各信號(hào)層顯示的次序Final：精細(xì)顯示：精細(xì)顯示Draft：草稿（簡(jiǎn)單）顯示：草稿（簡(jiǎn)單）顯示Hidden：隱藏：隱藏圓弧圓弧元件元件坐標(biāo)坐標(biāo)尺寸線尺寸

5、線填充填充焊盤焊盤多邊形多邊形參看教材參看教材186頁頁填充填充焊盤焊盤多邊形多邊形字符串字符串導(dǎo)線導(dǎo)線過孔過孔課堂練習(xí)課堂練習(xí)2.設(shè)置度量單位為英制，設(shè)置水平、垂直跳躍網(wǎng)格和水平，設(shè)置度量單位為英制，設(shè)置水平、垂直跳躍網(wǎng)格和水平，垂直元件柵格依次為垂直元件柵格依次為20mil、20mil、25mil、25mil，電氣柵格，電氣柵格為為8mil。3.設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度為設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度為20o，設(shè)置底層絲印層的顏色為，設(shè)置底層絲印層的顏色為174號(hào)色，號(hào)色，設(shè)置尺寸線為設(shè)置尺寸線為“精細(xì)顯示精細(xì)顯示”，其余為，其余為“簡(jiǎn)單顯示簡(jiǎn)單顯示”，設(shè)置顯示焊盤，設(shè)置顯示焊盤網(wǎng)絡(luò)名稱和焊點(diǎn)序號(hào)。網(wǎng)絡(luò)名稱和焊點(diǎn)序號(hào)。

6、1.定義一塊寬為定義一塊寬為1500mil，長(zhǎng)為，長(zhǎng)為2000mil的單面板，要求在的單面板，要求在 禁止布線層和機(jī)械層畫出板框，在機(jī)械層標(biāo)注尺寸。在電禁止布線層和機(jī)械層畫出板框，在機(jī)械層標(biāo)注尺寸。在電 路板上放置封裝路板上放置封裝DIP-8和和RAD-0.3。課堂練習(xí)課堂練習(xí)4.設(shè)置當(dāng)出現(xiàn)重復(fù)對(duì)象時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)刪除重復(fù)對(duì)象。設(shè)置在設(shè)置當(dāng)出現(xiàn)重復(fù)對(duì)象時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)刪除重復(fù)對(duì)象。設(shè)置在對(duì)象被選中后，系統(tǒng)不自動(dòng)保護(hù)選定對(duì)象。設(shè)置當(dāng)用戶進(jìn)行整對(duì)象被選中后，系統(tǒng)不自動(dòng)保護(hù)選定對(duì)象。設(shè)置當(dāng)用戶進(jìn)行整體編輯時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出確認(rèn)對(duì)話框。體編輯時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)彈出確認(rèn)對(duì)話框。5.設(shè)置當(dāng)用戶選擇新元件時(shí)，系統(tǒng)不

7、取消原來選擇的元件。設(shè)置當(dāng)用戶選擇新元件時(shí)，系統(tǒng)不取消原來選擇的元件。設(shè)置檔用戶進(jìn)行設(shè)置檔用戶進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在線進(jìn)行DRC檢測(cè)。檢測(cè)。6.設(shè)置操作撤銷次數(shù)為設(shè)置操作撤銷次數(shù)為30次，設(shè)置光標(biāo)類型：次，設(shè)置光標(biāo)類型：Large 90，設(shè)置交互式避開障礙。設(shè)置交互式避開障礙。7.設(shè)置與組件連接的導(dǎo)線會(huì)隨組件的移動(dòng)而一起伸縮。設(shè)置設(shè)置與組件連接的導(dǎo)線會(huì)隨組件的移動(dòng)而一起伸縮。設(shè)置轉(zhuǎn)換特殊字符串功能，設(shè)置只顯示當(dāng)前板層。轉(zhuǎn)換特殊字符串功能，設(shè)置只顯示當(dāng)前板層。8.設(shè)置顯示過孔網(wǎng)絡(luò)名稱，顯示原點(diǎn)，設(shè)置柵格類型為點(diǎn)型，設(shè)置顯示過孔網(wǎng)絡(luò)名稱，顯示原點(diǎn)，設(shè)置柵格類型為點(diǎn)型，顯示

8、導(dǎo)孔和焊盤孔。顯示導(dǎo)孔和焊盤孔。9.設(shè)置信號(hào)層為頂層、底層和第一中間層，設(shè)置顯示頂層防設(shè)置信號(hào)層為頂層、底層和第一中間層，設(shè)置顯示頂層防焊層和底層絲印層。機(jī)械層選擇第一層和第二層，顯示復(fù)合層，焊層和底層絲印層。機(jī)械層選擇第一層和第二層，顯示復(fù)合層，顯示禁止布線層，繪制鉆孔圖層。顯示禁止布線層，繪制鉆孔圖層。10.設(shè)置銅膜線寬度為設(shè)置銅膜線寬度為15mil，位于底層。設(shè)置過孔直徑為，位于底層。設(shè)置過孔直徑為45mil，孔徑為孔徑為25mil，頂層和底層都有測(cè)試點(diǎn)，下限值為，頂層和底層都有測(cè)試點(diǎn)，下限值為2mil。11.設(shè)置圓弧寬度為設(shè)置圓弧寬度為15mil，位于禁止布線層，起始角為，位于禁止布線

9、層，起始角為90o，終止角為終止角為360o。12.設(shè)置多邊形鋪銅柵格尺寸為設(shè)置多邊形鋪銅柵格尺寸為22mil，路徑寬度為，路徑寬度為6mil，最小，最小長(zhǎng)度為長(zhǎng)度為2mil，焊盤環(huán)繞形狀為八角形。，焊盤環(huán)繞形狀為八角形。 執(zhí)行菜單命令：執(zhí)行菜單命令：DesignDesignLayerLayer Stack Manager Stack Manager，打，打開對(duì)應(yīng)對(duì)話框。開對(duì)應(yīng)對(duì)話框。（三）層管理器（三）層管理器 在打開的層管理器中練習(xí)添加在打開的層管理器中練習(xí)添加/ /刪除信刪除信號(hào)層，添加號(hào)層，添加/ /刪除內(nèi)部電源刪除內(nèi)部電源/ /接地層，改變層接地層，改變層的層疊次序，編輯層的屬性，使

10、用電路板模的層疊次序，編輯層的屬性，使用電路板模板等操作。板等操作。 1. 1.在機(jī)械層繪制電路板物理邊界在機(jī)械層繪制電路板物理邊界（四）繪制電路板外形及電氣輪廓（四）繪制電路板外形及電氣輪廓 2.2.設(shè)置電路板外形，并察看設(shè)置電路板外形，并察看3D3D效果效果 3.3.在禁止布線層繪制電路板的電氣輪廓在禁止布線層繪制電路板的電氣輪廓 練習(xí)加載元件封裝庫，并從中拿出常用元件練習(xí)加載元件封裝庫，并從中拿出常用元件封裝。封裝。 1 1、庫加載方法與原理圖中加載元件庫方法相、庫加載方法與原理圖中加載元件庫方法相同。此處除需要同。此處除需要miscellaneous libmis

11、cellaneous lib與與miscellaneous libmiscellaneous lib外還需要加外還需要加載另外兩個(gè)庫，路徑為：載另外兩個(gè)庫，路徑為：libraryDallas semiconductorDallas libraryDallas semiconductorDallas microcontroller 8-bit .intlibmicrocontroller 8-bit .intliblibraryNational semiconductorNSC libraryNational semi

12、conductorNSC power mgt voltage regulator .intlibpower mgt voltage regulator .intlib（五）裝入元件封裝（五）裝入元件封裝 電子電路CADPROTEL DXP（六）導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表（六）導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表1 1、同步器原理、同步器原理 在在protelprotel中主要通過同步器來添加網(wǎng)絡(luò)報(bào)表中中主要通過同步器來添加網(wǎng)絡(luò)報(bào)表中的電氣連接信息。的電氣連接信息。其基本工作原理為其基本工作原理為: :檢查當(dāng)前的檢查當(dāng)前的原理圖文件和原理圖文件和PCBPCB文件，得出其各自的網(wǎng)絡(luò)報(bào)表信文件，得出其各自的網(wǎng)絡(luò)報(bào)表信息，然后進(jìn)行比較得出更新

13、信息，根據(jù)更新信息息，然后進(jìn)行比較得出更新信息，根據(jù)更新信息可以同步原理圖設(shè)計(jì)和可以同步原理圖設(shè)計(jì)和PCBPCB設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。 同步器可以實(shí)現(xiàn)原理圖和同步器可以實(shí)現(xiàn)原理圖和PCB圖信息間雙向圖信息間雙向同步，如果改變?cè)韴D文件的信息，同步器會(huì)自同步，如果改變?cè)韴D文件的信息，同步器會(huì)自動(dòng)改變?cè)韴D文件所對(duì)應(yīng)動(dòng)改變?cè)韴D文件所對(duì)應(yīng)PCB圖文件的信息，反圖文件的信息，反之亦然。之亦然。 電子電路CADPROTEL DXP2 2、設(shè)置同步器比較規(guī)則、設(shè)置同步器比較規(guī)則 單擊單擊project project optionsproject project options菜單選項(xiàng)，菜單選項(xiàng)，進(jìn)入進(jìn)入com

14、paratorcomparator選項(xiàng)卡，在此選項(xiàng)卡中能夠進(jìn)選項(xiàng)卡，在此選項(xiàng)卡中能夠進(jìn)行同步器的比較規(guī)則設(shè)置。行同步器的比較規(guī)則設(shè)置。 在此設(shè)置中需要將區(qū)域定義的改變?cè)诖嗽O(shè)置中需要將區(qū)域定義的改變（changed changed room definitionsroom definitions）一項(xiàng)設(shè)置為）一項(xiàng)設(shè)置為ignore ignore differencesdifferences。 電子電路CADPROTEL DXP 電子電路CADPROTEL DXP3 3、導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)報(bào)表、導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)報(bào)表 1 1）單擊）單擊DesignupdateDesignupdate PCB PCB菜單選項(xiàng)菜單選項(xiàng)后

15、，系統(tǒng)將比較當(dāng)前后，系統(tǒng)將比較當(dāng)前PCBPCB以及相應(yīng)原理圖的網(wǎng)絡(luò)以及相應(yīng)原理圖的網(wǎng)絡(luò)報(bào)表信息，得出需要更新的報(bào)表。報(bào)表信息，得出需要更新的報(bào)表。 2 2）完成比較后得出更新信息提示對(duì)話框。若）完成比較后得出更新信息提示對(duì)話框。若有更新信息，則單擊有更新信息，則單擊yesyes按鈕，彈出更新項(xiàng)目的按鈕，彈出更新項(xiàng)目的詳細(xì)列表，此處可以詳細(xì)列表，此處可以逐一檢查（可單擊逐一檢查（可單擊explore explore differencesdifferences詳細(xì)查看）每一個(gè)元件和網(wǎng)絡(luò)詳細(xì)查看）每一個(gè)元件和網(wǎng)絡(luò)。檢。檢查完畢后關(guān)閉對(duì)話框。查完畢后關(guān)閉對(duì)話框。 電子電路CADPROTEL DXP3

16、 3）單擊）單擊design import changes fromdesign import changes from菜單，菜單，彈出列有所有改變的對(duì)話框，單擊彈出列有所有改變的對(duì)話框，單擊validate validate changeschanges按鈕系統(tǒng)掃描所有改變，看能否在按鈕系統(tǒng)掃描所有改變，看能否在PCBPCB上執(zhí)行，若為全勾標(biāo)記，則可單擊上執(zhí)行，若為全勾標(biāo)記，則可單擊execute execute changeschanges執(zhí)行所有改變，然后單擊執(zhí)行所有改變，然后單擊closeclose關(guān)閉對(duì)關(guān)閉對(duì)話框，此時(shí)工作窗口中將出現(xiàn)所有元件，且之話框，此時(shí)工作窗口中將出現(xiàn)所有元件，

17、且之間有飛線連接。間有飛線連接。 電子電路CADPROTEL DXP（七）元件自動(dòng)布局（七）元件自動(dòng)布局元件布局：將網(wǎng)絡(luò)報(bào)表中的所有元件放置在元件布局：將網(wǎng)絡(luò)報(bào)表中的所有元件放置在PCBPCB板上。板上。元件布局一般分為兩個(gè)階段：元件布局一般分為兩個(gè)階段： 1 1、元件的、元件的自動(dòng)布局自動(dòng)布局：系統(tǒng)根據(jù)自動(dòng)布局的規(guī)則：系統(tǒng)根據(jù)自動(dòng)布局的規(guī)則對(duì)元件進(jìn)行初步布局，布局結(jié)果是具有電氣連接對(duì)元件進(jìn)行初步布局，布局結(jié)果是具有電氣連接的元件比較靠近并按種類聚集在一起。的元件比較靠近并按種類聚集在一起。 2 2、元件的、元件的手動(dòng)布局手動(dòng)布局：對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)布局進(jìn)行手：對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)布局進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整。動(dòng)調(diào)整。

18、 電子電路CADPROTEL DXP1 1、元件自動(dòng)布局、元件自動(dòng)布局 單擊單擊toolscomponenttoolscomponent placement auto placement auto placerplacer命令，出現(xiàn)以下對(duì)話框：命令，出現(xiàn)以下對(duì)話框：成組布成組布局方式局方式統(tǒng)計(jì)布局統(tǒng)計(jì)布局方式方式 電子電路CADPROTEL DXP（1 1）cluster placercluster placer：此方式還提供了：此方式還提供了quick quick component placementcomponent placement布局方式，在此模式下布局布局方式，在此模式下布局速度

19、較快但布局效果可能較差，因此需要在自動(dòng)速度較快但布局效果可能較差，因此需要在自動(dòng)布局后手工調(diào)整。布局后手工調(diào)整。（2 2）staticalstatical placer placer在此模式下可以設(shè)置在此模式下可以設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)相應(yīng)的參數(shù). . 電子電路CADPROTEL DXP(3)(3)終止自動(dòng)布局終止自動(dòng)布局 toolsautotoolsauto placement shove placement shove（4 4）推擠式自動(dòng)布局）推擠式自動(dòng)布局 toolsautotoolsauto placement shove placement shove 與一般自動(dòng)布局方式的區(qū)別在于設(shè)計(jì)中已經(jīng)定與一般自動(dòng)布局方式的區(qū)