印制电路板布线课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第5章 手工设计PCB,手工设计步骤,5.1 规划印制板,5.2 装载元件库,5.3 放置元件,5.4 元件手工布局,5.5 放置焊盘、过孔,5.6 手工布线,5.7 印制板输出,本章小结,手工设计PCB是用户直接在PCB软件中根据原理图进行手工放置元件、焊盘、过孔等，并进行线路连接的操作过程，手工设计的一般步骤如下。,规划印制电路板,放置元件、焊盘、过孔等图件,元件布局,手工布线,电路调整,输出PCB,以下采用阻容耦合放大电路为例介绍手工布线方法，电路样图如图5-1所示。,手工设计步骤,图5-1 阻容耦合放大器,在PCB设计中，首先要规划印制板，即定义印制板的,机械轮廓,和,电气轮廓,。,印制板的,机械轮廓,是指电路板的物理外形和尺寸，需要根据公司和制造商的要求进行相应的规划。,印制板的,电气轮廓,是指电路板上放置元件和布线的范围，电气轮廓一般定义在禁止布线层上，是一个封闭的区域。,通常在一般的电路设计中仅规划PCB的,电气轮廓,，本例中采用公制规划，,5.1 规划印制板,具体步骤：,设置单位制为公制(Metric),将当前工作层设置为Keep Out Layer,从工作区的左下角开始，定下第一条边线,采用同样方法继续画线，绘制一个尺寸为50mm50mm的闭合边框，以此边框作为电路板的尺寸，放置元件和布线都要在此边框内部进行。,5.2 装载元件库,在进行PCB设计时，必须先设置好元件所在的元件库，然后才能从相应元件库中放置元件。,1.设置元件库,在设计管理器中选中Browse PCB选项，在Browse下拉列表框中选择Libraries，将其设置为元件库浏览器。在添加/删除库对话框中找到所需的库文件，并装入元件浏览器中。,印制板库文件位于,Design Explorer99SELibraryPcb,目录下，常用的印制板库文件是Generic Footprint文件夹中的Advpcb.ddb，本例中的元件均在该库中。,2.浏览元件图形,打开了某个库文件后，元件库浏览器的Library栏内将出现其库中的元件库名，在Component栏中显示此元件库中所有元件的封装名称。选中某个封装，下方的监视器中将出现此元件封装图。,若,觉得监视器太小，可单击元件库浏览器右下角的Browse按钮，屏幕弹出元件浏览窗口，进行元件浏览，从中可以获得元件的封装图，。,5.3 放置元件,1.从元件库中直接放置,从元件浏览器中选中元件后，放置该元件，由元件属性对话框，可以修改元件属性。,若按下Global按钮，可以进行全局修改，方法与SCH99SE中的全局修改相同。,2.通过菜单或相应按钮放置元件,执行菜单PlaceComponent或单击放置工具栏上按钮 ，,参数设置完毕，放置元件。,放置元件后，系统提示继续放置，元件标号自动加1（如R2），此时可以继续放置元件。,在禁止布线框中，根据原理图执行菜单PlaceComponent，依次放置电阻AXIAL0.4，电解电容RB.2/.4和三极管TO-5。,5.4 元件手工布局,元件放置完毕，应当从,机械结构,、,散热,、,电磁干扰,及,布线的方便性,等方面综合考虑元件布局，在布局时除了要考虑元件的位置外，还必须调整好丝网层上文字符号的位置。,1.手工移动元件,用鼠标拖动,使用Move菜单下的命令移动元件,移动元件时拖动连线的设置,在PCB中快速定位元件,2.旋转元件方向,选中元件，同时按键水平翻转,按键垂直翻转,按空格键进行旋转,3.元件标注的调整,元件标注文字一般要求排列要整齐，文字方向要一致，不能将元件的标注文字放在元件的框内或压在焊盘或过孔上。元件标注的调整与元件的操作相似；修改标注内容可直接双击该标注文字，在弹出的对话框中进行修改。,4.3D预览,执行ViewBoard in 3D，或单击 按钮，对PCB进行3D预览，产生3D预览文件，在图形左边的设计管理器的Display区中，拖动视图小窗口的坐标轴可以任意旋转3D视图。,5.5 放置焊盘、过孔,1.放置焊盘,焊盘有穿透式的，也有仅放置在某一层面上的贴片式（主要用于表面封装元件），外形有圆形、正方形和正八边形等。执行PlacePad或单击放置工具栏上按钮 ，进入放置焊盘状态。,属性对话框中，Properties选项卡主要设置,焊盘形状,（Shape）、,大小,（Size）、,所在层,（Layer）、,编号,（Designator）、,孔径,（Hole Size）等，Advanced选项卡主要设置,焊盘所在的网络,、,焊盘的电气类型,及,焊盘的钻孔壁是否要镀铜。,2.放置过孔,过孔用于连接不同层上的印制导线，执行菜单PlaceVia或用单击放置工具栏上按钮 ，进入放置过孔状态，放下一个过孔后仍处于放置过孔状态，可继续放置过孔。,属性对话框中包括两个选项卡，其中Properties选项卡设置过孔直径、过孔钻孔直径、过孔所导通的层、过孔所在的网络等。,本例中由于是单面板设计，无须使用过孔。,5.6 手工布线,布线就是用实际的印制导线连接元件。布线方法有,手工布线,和,自动布线,两种。,5.6.1 手工布线,在布线时，应遵守信号线之间一般不布直角（特别是高频状态下），电源线、地线要加粗等原则，合理地进行手工布线。,1.为手工布线设置栅格,在进行手工布线时，如果栅格的设置不合理，布线可能出现锐角，或者印制导线无法连接到焊盘上，因此必须合理地设置捕获栅格尺寸。,2.放置印制导线,导线可放置在任何工作层上，当放在信号层上时，具有电气特性，称为,印制导线,；当放置在其它层时，代表无电气特性的,绘图标志线,。,单击小键盘上的键，将工作层切换到Bottom Layer。执行菜单PlaceLine或单击放置工具栏上按钮 ，进入放置印制导线状态。,在放置印制导线过程中，同时按下Shift+空格键，可以切换印制导线转折方式，共有六种，分别是,45度转折,、,弧线转折,、,90度转折,、,圆弧角转折,、,任意角度转折,和,1/4圆弧转折,。,3.设置手工布线的线宽,在手工放置印制导线时，系统默认的线宽是10mil，如果要修改铜膜的宽度，可以在线宽设置对话框定义线宽和连线的工作层。,手工布线后的电路如图所示，其中印制导线的线宽设置为1.5mm，焊盘的直径为2mm。,4.不同板层上的布线,多层板中，在不同板层上的布线应采用垂直布线法，即一层采用水平布线，则相邻的另一层应采用垂直布线。在绘制电路板时，不同层之间铜膜线的连接依靠过孔(金属化孔)实现。,具体步骤如下：,在图示的A点单击按钮 ，放置一个过孔。,连接元件焊盘4和过孔A。,将工作层切换到底层（Bottom Layer），在A点和自由焊盘O之间放置一段印制导线，完成线路连接。,5.编辑印制导线属性,印制导线属性对话框中：,Width：设置印制导线的线宽,Layer：设置印制导线所在层,Net：选择印制导线所属的网络,Locked：设置铜膜是否锁定。,6.放置填充块,在印制板设计中，为提高系统的抗干扰性，通常需要设置大面积的电源/地线区域，这可以用填充区来实现。填充方式有,矩形,和,多边形,两种，它们都可以设置连接到指定的网络上。,填充块可以放置于任何层上，若放置在信号层上，它代表一块铜箔，具有,电气特性,，经常在地线中使用；若放置在非信号层上，代表不具有电气特性的标志块。执行PlaceFill或单击放置工具栏上按钮 ，放置矩形块。,7.放置多边形铺铜,多边形铺铜对话框中各项参数含义如下。,Connect To Net：设置铺铜连接的网络，通常与地线连接。,Pour Over Same：设置当遇到相同网络的焊盘或印制导线时，直接覆盖过去。,Remove Dead Copper：将删除死铜。所谓死铜，是指与任何网络不相连的铜膜。,Grid Size：设置多边形的栅格点间距，决定铺铜密度。,Track Width：设置线宽，当线宽小于栅格间距时，铺铜将为格子状，否则为整片铺铜。,Layer：设置铺铜所在层。,90-Degree Hatch：采用90印制导线铺铜。,45-Degree Hatch：45印制导线铺铜,Vertical Hatch：垂直的印制导线铺铜,Horizontal Hatch：水平的印制导线铺铜,No Hatch：中空方式铺铜,Surround Pads With：设置铺铜包围焊盘的形式,Minimum Primitives Size：设置印制导线的最短限制,8.删除印制导线,在布线过程中，如果发现某段印制导线放置错误，可以用鼠标单击该印制导线，然后按下键盘上的,键删除印制导线。,如果想连续删除多个图件，可以执行菜单EditDelete，屏幕出现十字光标，将光标移动到要删除的图件上，单击鼠标左键删除当前图件，单击右键退出删除状态。,5.6.2 布线中的其它常用操作,1.放置尺寸标注,在PCB设计时，出于方便制板过程的考虑，通常要标注某些尺寸的大小，一般尺寸标注放置在丝网层上，不具备电气特性。,执行菜单PlaceDimension或单击放置工具栏上按钮 ，进入放置尺寸标注状态，,尺寸标示两点之间距离由程序自动计算得出。,2.放置字符串,字符串一般作为电路的文字说明，最长为255个字符，高度0.0110000mils。,执行菜单PlaceString或单击放置工具栏上按钮 ，进入放置字符串状态，对话框中各项主要参数含义：,Text：设置字符串的内容；,Height：设置字符串的高度；,Width：设置字符串笔画的粗细；,Font：设置字符串的字体；,Mirror：设置字符串是否镜像翻转。,放置在信号层上的字符串在制板时也以铜箔出现，故放置时应注意不能与同层上的印制导线相连，而在丝网层上的字符串只是一种说明文字，以丝网状态出现。,5.7.1 打印预览,执行菜单FilePrinter/Preview，屏幕产生一个预览文件，在设计管理器中的PCB打印浏览器中显示该预览PCB文件中的工作层名称。,5.7 印制板输出,图5-25 打印预览,PCB打印浏览器,PCB预览窗口,输出工作面,5.7.2 打印设置,进入打印预览后，执行菜单FileSetup Printer进行打印设置。,Printer：选择打印机；,PCB Filename：显示要打印的文件名；,Orientation：设置打印方向，包括纵向和横向；,Print What：选择打印的对象，包括标准打印、全板打印和打印显示区；,Margins：设置页边距；,Print Scale:设置打印比例。,图5-26 打印设置,5.7.3 打印输出,1.打印输出层面设置,图5-27 设置打印层面,选择Insert Printout，弹出输出文件设置对话框,Printout Name：用于设置输出文件名；,Components：用于设置输出的元件面；,Layers：用于设置输出的工作层面。,在输出层面设置中可以添加打印输出的层面和各种图件的打印效果。,选中工作层，单击鼠标右键，在弹出的对话框中选择Insert Print Layer，可直接进入添加输出层面设置对话框，进行输出层面设置。,选中工作层，可以删除当前输出层面、修改当前输出层面的设置。,2.打印输出,打印输出的方式有4种：,执行FilePrint All打印所有图形；,执行FilePrint Job打印操作对象；,执行FilePrint Page打印指定的页面；,执行FilePrint Current打印当前页。,输出电路板图可以采用Gerber文件、绘图仪或一般打印机。,本章小结,印制板手工设计一般要经过规划印制电路板，放置元件、焊盘、过孔等图件，元件布局，手工布线，电路调整，输出PCB等几个过程。,规划印制板时，要定义印制板的机械轮廓和电气轮廓，普通的电路设计中仅规划电气轮廓。,印制板手工布局或布线完毕，可以使用3D功能观察布局、布线的效果。,在PCB布线中，可以采用填充区加宽电源和地线，采用接地的铺铜进行屏蔽。,不同板层