protel99培训教程PCB部分.ppt

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1、PCB设计部分设计部分原理图与原理图与PCB之间的联系纽带：网络表之间的联系纽带：网络表设计思路及步骤设计思路及步骤1、原理图设计、原理图设计2、建立网络表建立网络表3、新建、新建PCB设计文档设计文档 5、工作层面的管理、工作层面的管理6、环境参数的设置、环境参数的设置7、规划电路板规划电路板8、添加元件封装库添加元件封装库（自定义元件封装库）（自定义元件封装库）9、装入网络表装入网络表，自动调入元件封装，自动调入元件封装10自动布局，手工调整自动布局，手工调整11、设置自动布线规则设置自动布线规则12自动布线自动布线13、手动调整、手动调整14、布线规则检查、布线规则检查(DRC)4、PC

2、B编辑器工作环境及设置编辑器工作环境及设置15、报表文件输出、报表文件输出16、电路板的立体效果图、电路板的立体效果图返回0.1 生成网络表（生成网络表（netlist） 绘制电路图的主要目的就是为了将设计的电路图转换成一个有效的网络表，以供其它后续处理程序（例如PCB程序或仿真程序）使用。 在由原理图产生网络表时，使用的是逻辑的连通性原则，而非物理的连通性。也就是说，只要是通过网络标签所连接的网络就被视为有效的连接，而并不需要真正地由连线（Wire）将网络各端点实际地连接在一起。 由于网络表是纯文本文件，所以用户可以利用一般的文本编辑程序自行建立或是修改已存在的网络表。当用手工方式编辑网络表

3、时，在保存文件时必须以纯文本格式来保存。执行Design/Create Netlist菜单命令。执行该命令后将打开Netlist Creation对话框。Preferences选项 Trace Options选项网络表格式：网络表格式：在结构上大致可分为元件描述和网络连接描述两部分。 元件的描述格式如下： 元件声明开始 C1 元件序号 RAD0.2 元件封装 0.luf 元件注释 元件声明结束网络连接描述格式如下： （ 网络定义开始 NetU1-15 网络名称 U1-15 元件序号及元件引脚号 Ull-9 元件序号及元件引脚号） 网络定义结束 网络表是联系原理图和PCB板的中间文件，需要知道的

4、是，网络表不但可以从原理图获得，而且还可以按规则编写。生成的网络表文件0.2 印刷电路板的基本概念印刷电路板的基本概念印制电路板印制电路板：即即PCB板，是由绝缘基板和附在其上的印制导电图形（焊板，是由绝缘基板和附在其上的印制导电图形（焊盘、过孔、铜膜导线）以及说明性文字（元件轮廓、型号、参数）盘、过孔、铜膜导线）以及说明性文字（元件轮廓、型号、参数）等构成。印制板按结构划分为单面板、双面板、多层板三种。多层等构成。印制板按结构划分为单面板、双面板、多层板三种。多层板又可以按层数分为三层、四层、六层板等。板又可以按层数分为三层、四层、六层板等。单面板：一面有敷铜，另一面没有敷铜的电路板，它只可

5、在敷铜的一面布线，另一面放置元件。 结构如图1所示。双面板：包括顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer）两层，两面都有敷铜，均可布线。结构如图1所示。多层板：是包含了多个工作层面的电路板。除了顶层、底层以外，还包括中间层、内部电源/接地层等。多层电路板包括三层或三层以上，如四层板、六层板等 。结构如图2所示。图1单面板与双面板结构图图2四层板结构图返回0.3印刷电路板的专用名词印刷电路板的专用名词信号层（信号层（Signal Layers）:主要用于放置连接数字或模拟信号的铜膜走线。主要用于放置连接数字或模拟信号的铜膜走线。电源层电源层/接地层（接地层（Internal P

6、lane）:主要用于布置电源线及接地线。主要用于布置电源线及接地线。 机械层（机械层（Mechanical Layers）：主要用于放置各种指示和说明文字，如：主要用于放置各种指示和说明文字，如电路板尺寸。电路板尺寸。阻焊层（阻焊层（Solder Mask）：）：Top/Bottom Solder Mask为顶为顶/底层阻焊层，底层阻焊层， 主主要用于丝网漏印版，将不需要焊接的地方涂上阻焊剂。要用于丝网漏印版，将不需要焊接的地方涂上阻焊剂。丝印层（丝印层（Silksreen）:用于印刷标识元件的名称、参数和形状。有用于印刷标识元件的名称、参数和形状。有Top/Bottom Overlay顶顶/

7、底层丝印层底层丝印层穿透层穿透层(Multi Layer)：用于放置所有穿透式焊盘和过孔。用于放置所有穿透式焊盘和过孔。禁止布线层禁止布线层(Keep Out)：用于设置布线范围和电路板尺寸。用于设置布线范围和电路板尺寸。安全间距安全间距(Clearance)是铜线与铜线、铜线与焊盘、焊盘与焊盘、焊盘与过是铜线与铜线、铜线与焊盘、焊盘与焊盘、焊盘与过孔之间的最小距离。孔之间的最小距离。元件封装：元件封装：元件封装的定义规则为元件类型元件封装的定义规则为元件类型+焊点距离焊点距离+元件外形。元件外形。 针脚式元件封装：针脚式元件封装：元件引脚带有针脚形状，在焊接时必须把元件引脚插入焊元件引脚带有

8、针脚形状，在焊接时必须把元件引脚插入焊点导通孔，加上焊锡，通过焊接连接引脚和焊盘。因为针脚式元件的引脚贯点导通孔，加上焊锡，通过焊接连接引脚和焊盘。因为针脚式元件的引脚贯穿整个电路板的各个板层，所以在焊点属性设置中，穿整个电路板的各个板层，所以在焊点属性设置中，Layer板层属性必须设置板层属性必须设置位位Multi Layer。 表面贴片式元件：表面贴片式元件：元件引脚用焊锡粘贴在印制电路板表面板层，因为表面贴元件引脚用焊锡粘贴在印制电路板表面板层，因为表面贴片式元件的引脚仅仅作用于电路板单一层面，所以在板层属性设置中，片式元件的引脚仅仅作用于电路板单一层面，所以在板层属性设置中，Layer

9、必须指定电路板板层（必须指定电路板板层（Top Layer或或Bottom Layer）。）。导线：导线：电路板上布置的导线都是铜质的，称为铜膜导线或简称为导线，用于电路板上布置的导线都是铜质的，称为铜膜导线或简称为导线，用于传递各种电流信号。传递各种电流信号。 飞线：飞线：飞线是虚线，它指示元件焊点之间的连接关系，导线实现飞线的意图。飞线是虚线，它指示元件焊点之间的连接关系，导线实现飞线的意图。焊盘：焊盘：焊盘的主要作用是通过引脚来固定元件，每一焊盘对一个引脚，在焊焊盘的主要作用是通过引脚来固定元件，每一焊盘对一个引脚，在焊盘部位放置引脚和融化的焊锡，冷却后焊锡凝固从而将元件牢牢固定住。盘部

10、位放置引脚和融化的焊锡，冷却后焊锡凝固从而将元件牢牢固定住。 过孔：过孔：过孔在多层电路板设计中，它用于连接不同板层间的导线。过孔在多层电路板设计中，它用于连接不同板层间的导线。返回0.3PCB编辑器工作环境及设置编辑器工作环境及设置启动Protel99 SE，选择File/New命令，建立PCB文件，双击该文件图标，进入PCB设计编辑器界面。 PCB设计编辑器界面设计编辑器界面工作区工作区板层标签封装视图元件封装元件封装工具栏菜单栏放置工具栏按钮放置工具栏按钮a、打开工具栏、打开工具栏b、放置工具栏按钮及功能说明、放置工具栏按钮及功能说明环境参数的设置环境参数的设置 环境参数的设置包括电路板

11、工作层面环境参数的设置包括电路板工作层面的设置和系统参数设置两部分，分别的设置和系统参数设置两部分，分别对应菜单对应菜单Design/Options命令和命令和Tools/Preferences命令。命令。a工作层面的设置选择选择Design/Options命令打开命令打开Layers和和Options选项卡见下图。选项卡见下图。A.Layers选项卡选项卡信号层 内层电源接地层 机械层 阻焊层 丝印层 其它层 打开所有板层 关闭所有板层只打开当前正在使用的板层 板层标签，显示上图选择的选项 B.Options选项卡选项卡设置移动格点 设置元件X向或Y向的最小移动距离 设置是否显示电气捕捉栅格

12、设置电气栅格自动捕捉焊盘的范围 设置显示格点的类型，有两种，Lines(线状)， Dots(点状) 设置系统度量单位，有Imperial(英制)和Metric(公制)两种度量制 b系统参数的设置系统参数的设置PCB系统参数设置包括光标设置、格点设置、板层颜色设置、显示设置、系统默系统参数设置包括光标设置、格点设置、板层颜色设置、显示设置、系统默认设置等。认设置等。 选择选择Tools/Preference命令。对话窗共有命令。对话窗共有6个选项卡：个选项卡：Options选项卡Display选项卡Colors选项卡Show/Hide选项卡Defaults选项卡Signal Lntegrty选项

13、卡常用的设置：常用的设置： C.Colors选项卡选项卡颜色设置1.自动设计自动设计PCB板板本节以双面板设计为实例，讲述PCB板的自动设计。在前面绘制的单片机学习开发系统原理图的基础上设计制作一单片机学习开发系统的PCB。1.7规划电路板规划电路板 进入进入PCB编辑界面后，编辑界面后，首先规划电路板。在板首先规划电路板。在板层显示状态栏单击层显示状态栏单击KeepOutLayer标签，将标签，将当前板层切换到禁止布当前板层切换到禁止布线层。选择线层。选择Place/Keepout/Track命令，命令，或单击放置图件工具栏或单击放置图件工具栏图标，在禁止布线层上图标，在禁止布线层上放置导线

14、，划出电路板放置导线，划出电路板电气边界，结果如图所电气边界，结果如图所示。示。返回1.8、添加元件封装库（自定义元件封装库）、添加元件封装库（自定义元件封装库）进入进入PCB编辑界面，先单击编辑界面，先单击Browse PCB（元件管理器），在其下拉按钮选择其中的（元件管理器），在其下拉按钮选择其中的Libraries，单击单击Add/Remove（添加或删除元件封装库）按钮（添加或删除元件封装库）按钮 ，出现右图所示窗口，添加，出现右图所示窗口，添加 需要的元件封需要的元件封装库装库返回1.9、装入网络表，自动调入元件封装、装入网络表，自动调入元件封装方法方法1：选择菜单：选择菜单Desi

15、gn/Load Nets命令，单击命令，单击 Browse按钮，将出现如图所示选择网络表文按钮，将出现如图所示选择网络表文件对话框，选中网络表文件单击件对话框，选中网络表文件单击OK方法方法2：选择菜单：选择菜单Design/Update PCB命令，命令，1.10、自动布局，手工调整、自动布局，手工调整自动布局设置自动布局设置单击单击Tools/Auto Placement/Auto Placer命令，选中命令，选中Cluster Place,单击单击OK设置元件间距设置元件间距设置元件可旋转设置元件可旋转为转角度为转角度设置设置部分网部分网络优先级络优先级 设置设置元件放元件放置层置层 自

16、动布局自动布局单击单击Tools/Auto Placement/Auto Placer命令，选中命令，选中Cluster Place,单击单击OK群集布局，少于群集布局，少于100个元件时个元件时 快速放置选项快速放置选项 统计布局，大于统计布局，大于100个元件时个元件时 II.布局过程单击单击OK后开始自动布局，布局过程如图示后开始自动布局，布局过程如图示III.手工调整根据元件布局原则，根据元件布局原则，参考电路原理图进行参考电路原理图进行手工调整，手工调整手工调整，手工调整元件后，结果如图所元件后，结果如图所示。示。返回1.11、设置自动布线规则、设置自动布线规则在自动布线之前，要设置一些规则，如导线宽度、安全间距和平行线间距等，布线规则设置是否合理直接在自动布线之前，要设置一些规则，如导线宽度、安全间距和平行线间距等，布线规则设置是否合理直接影响布线的成功率和电路板的性能影响布线的成功率和电路板的性能。（1）设置安全间距选择选择Design/Rules命令，将出现如图所示的命令，将出现如图所示的Design Rules对话框。对话框。修改间距修改间距,这里我这里我们设置成们设