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第八章 零件的布局 布线 整理及打印印制电路板布线流程一、元件的布局 1元件布局规则的设置 执行菜单命令 DesignRules， 系统弹出Design Rules（设计规则设置）对话框。选择Placement选项卡，可进行元件布局规则的设置。2元件的自动布局 元件的自动布局：执行菜单命令Tool Auto Placement Auto Placer。利用Protel 99 SE提供的强大自动布局功能，在定义好布局规则后，Protel 99 SE可以将重叠的元件分离开并按布局规则排列好。Protel 99 SE 的PCB编辑器根据元件的密度，提供了两种自动布局方式，各种布局方式均使用不同的算法和优化元件位置的方法，布局方式如下： Cluster Placer（分组自动布局器）： 这种布局方式将元件根据它们的连接属性分为不同的元件分组，并且将这些元件分组按一定几何位置进行布局。 这种布局方式适合于元件数量（小于100）较少的电路板。 Statistical Placer（统计自动布局器）： 也称Global Placer,，这种布局方式使用一种统计算法来布局元件，以使元件间连接长度最优化。这种布局方式适合于元件数量超过100的电路。 二、编辑1)选取功能 2)提问式选取（edit/Query Manager） 3)撤消选取 4)属性的修改 5)移动功能 6)排列元件 7)其他编辑功能三布线 1自动布线规则 执行菜单命令Design Relus，将开启设计规则（Design Rules）设置对话框。 电路板布线有关的设计规则： Clearance Constraint： 此项设计规则用于设置安全间距，即具有导电性质的对象之间的最小距离。具体指导线与导线（Track to Track）、导线与过孔（Track to Pad）、导线与焊盘（Track to Pad）、过孔与过孔（Via to Via）、过孔与焊盘（Via to Pad）、焊盘与焊盘（Pad to Pad）等对象之间的最小距离。该规则为二元规则，应用于两个或两组实体之间。在每个规则作用于设定区内可以设定一个或一组实体。设定一组实体可以在Filter Kind栏选择不同项的实体或同项的不同实体。Routing Corners： 此项设计规则用于设置铜膜导线拐角的形状和尺寸。 Routing Layers： 此项设计规则用于设置各可以布线信号层的布线方向。 Not Used 不布线 Horizontal 水平布线 Vertical 垂直布线 Any 任意布线 1 oclock 一点钟方向布线 45up向上45度 45down 向下45度 Fan out 扇形布线Routing Priority： 此项设计规则用于设置电路板上各个网络被布线的先后次序，即布线优先级。 Routing Topology： 此项设计规则用于设置电路板上各个网络的走线模式，即走线的拓扑结构。Shortest最短拓扑结构：之间长度最短 Horizontal水平拓扑结构：以5:1的水平最短和垂直最短来使水平最可取 Vertical垂直拓扑结构：以5:1的垂直最短和水平最短来使垂直最可取 Daisy-simple简易拓扑结构：把网络中所有节点一个个连接起来，以连接长度最短来确定连接次序 Daisy-MidDriven中间驱动拓扑结构：把网络中所有节点一个个连接起来，以起始节点放在Daisy链的中间Daisy-Balanced平衡拓扑结构：把网络中所有节点分为相等的几部分连接，形成几个链 Routing Via Style： 此项设计规则用于指定过孔的属性，如过孔的外径（Diameter）和内径（Hole Size）尺寸。Though Hole 通孔：从顶层到底层 Blind Buried(Adjacent layer)盲孔：从表层到里层 Blind Buried(Any layer)埋孔：在两个里层之间SMD Neck-Down Constraint： 此项设计规则用于在对包含SMD元件的电路板进行布线时，设置track width（铜膜导线宽度）与pad width（SMD焊盘的宽度）之比的值 SMD To Corner Constraint： 此项设计规则用于在对包含SMD元件的电路板进行布线时，规定SMD元件焊盘到铜膜导线转角间的最小距离 SMD To Plane Constraint： 此项设计规则用于在对包含SMD元件的电路板进行布线时，规定从表面安装焊盘中心到电源层上过孔或焊盘的导线的最小距离 Width Constraint： 此项设计规则用于设置布线时，铜膜导线宽度的范围2自动布线 1)设置自动布线器：通过执行菜单命令Auto RouteSetup或在执行全局自动布线Auto Route All前，系统将弹出Autorouter Setup（自动布线器设置）对话框，在其中可以对参数进行设置。 2)自动布线：自动布线器提供多种自动布线手段、功能，如对整个电路板、对选定连线、对选定网络自动布线等，它们都集中在主菜单Auto Route下，主菜单Auto Route下各布线命令如下：全局布线： Auto Route All 对选定网络布线：Auto Route Net 对选定连线布线：Auto RouteConnection 对选定元件布线： Auto Route Component 对选定区域布线：Auto Route Area 其他布线命令： 3)保护预布线： 如果在自动布线器参数设置对话框中，选中Lock All Pre-route选项，那么不用对预布线进行锁定，就可以直接进行自动布线。如果没有选中Lock All Pre-route选项，那么需要将预布线的属性改为Locked（锁定），才可保护预布线。3手动布线 1)拆除布线： 要在完成自动布线的电路板上进行修改，首先必须拆除不尽人意的导线。Protel 99 SE在Tools Un-Route菜单下，提供多种拆除布线命令。 All：拆除电路板上全部导线，恢复为自动布线前状态。 Net：拆除电路板上用户选定网络的布线。 Connection：拆除电路板上用户选定的一条布线。 Component：拆除电路板上和用户选定元件相连的导线。 2)人工交互布线： 人工交互布线是利用交互布线功能，由用户自己安排导线的位置和走线角度，在焊盘间连接导线。3)电源、电源地导线的加宽： 步骤如下： 1移动鼠标，将光标指向需要加宽的电源、电源地导线或其他导线。 2双击鼠标左键，系统弹出对话框，用鼠标左键点击Global按钮。 3将width由10mil改为合适宽度，系统自动在Copy Attributes下Width选项前加“”。 4把Attributes To Match By下Net列表项内容由Any改为Same。 5用鼠标左键点击OK按钮，在系统的确认对话框中，选取确认，系统完成电源、电源地网络的所有导线加宽。四、整理、完善电路板 1放置焊盘 焊盘包括三种基本形状：圆形、矩形、八角形。焊盘的中间的是内孔，外部是敷铜区。每种形状通过X-Size、Y-Size的变化有可变为多种形状。 执行菜单命令Place Pad，系统光标变为十字，十字中心带有一个焊盘，将光标移动到目标位置，点击鼠标左键便可在该位置放置一个焊盘，这时系统仍处于放焊盘状态，可以继续放置下一个焊盘。点击鼠标右键，可退出放置焊盘状态。在放置焊盘前按下Tab键，可对将要放置的焊盘的属性进行修改。2放置过孔 过孔用于在不同信号层间建立电气连接关系，并能连接在网络上。过孔一般有三种：从顶层贯通到底层的穿透式过孔、从顶层到内层或从内层到底层的盲过孔、连接内层间导线的过孔。穿透式过孔和焊盘基本类似，只是形状只能为圆形。 执行菜单命令Place Pad，可以放置过孔，放置过孔的方法与放置焊盘完全一样。3放置字符串 字符串一般防在丝印层上，起注释作用。字符串不是具有电气特性的元件，不能连接到任何电路网络上，对电路的电气连接关系无任何影响。 执行菜单命令Place String，系统光标变为十字，十字中心带有一个随光标移动的字符串，将光标移动到目标位置，点击鼠标左键便可在该位置放置一个字符串，这时系统仍处于放字符串状态，可以继续放置下一个字符串。点击鼠标右键，可退出放置字符串状态。在放置字符串前按下Tab键，可对将要放置的字符串的属性进行修改。当修改字符串的属性后，字符串的内容也随之改变。通过对字符串属性的修改，可以修改字符串的内容等属性，双击字符串，系统显示如图11-7所示字符串属性对话框。4放置尺寸标注 尺寸标注一般放在机械层（Mechanical Layer）上，用来标注两点之间的距离。 执行菜单命令Place Dimension，进入放置尺寸标注状态。移动鼠标到要放置距离标注两点中的一点，然后点击鼠标左键，即确定标注尺寸的起点；移动鼠标到另一点，然后点击鼠标左键，即可完成一个尺寸标注的放置；重复此步骤可放置下一个尺寸标注，点击鼠标右键，可退出放置尺寸标注状态。5放置安装孔 电路板在实际使用时往往需要安装，所以必须在电路板放置安装孔。Protel 99 SE没有特意提供放置安装孔的命令，根据安装孔的用途，可以使用焊盘或过孔作为安装孔。作为安装孔时，焊盘和过孔在内孔覆铜上有区别，焊盘的内孔通过设置属性可以没有覆铜，而过孔不可以。如果选中焊盘属性Advanced标签下Plated选项，则表示焊盘的内孔带覆铜，反之表示焊盘的内孔不带覆铜。 可以根据安装孔是否要接地，来决定是选择焊盘或过孔来作为安装孔，以及是否同电源地相连。选择在焊盘或过孔作为安装孔时，将X-Size、Y-Size、Hole Size、Diameter设为相等值即可。焊盘或过孔的最大孔径为10000mil。6放置元件 有时，需要直接在电路板上放置元件，执行菜单命令Place Component，进入放置元件状态，系统弹出放置元件对话框。用户可以直接在Footprint后输入元件的封装，或点击按钮Browse，系统弹出元件库浏览对话框，从元件库中选取需要放置的元件封装，点击Close按钮返回，点击OK按钮，关闭放置元件对话框。光标变为十字，并且在光标上连接有所选择的元件封装。元件封装随光标移动，在合适位置按下鼠标左键，所选择的元件封装放置在所选位置。系统又系统弹出放置元件对话框，继续下一元件的放置。按下鼠标右键退出元件放置状态。7放置铺铜 所谓覆铜是在电路板中空白的地方铺满多边形铜膜。当我们要铺铜时，执行菜单命令Place Ploygon Plane，系统弹出多边形铺铜对话框。对要铺铜膜的情况进行设置，指示如何实施铺铜， 设置完成后，点击OK按钮，进入放置铺铜状态。光标变为十字，在适当位置点击鼠标左键为系统指出多边形的起点；然后，在多边形的各个顶点处点击鼠标左键；最后，点击鼠标右键，退出放置铺铜状态，系统自动将多边形的各个顶点连接起来并形成铺铜。8放置填充 铺铜是在电路板中空白的地方铺满多边形铜膜，而填充是矩形铜膜。填充用铜膜将矩形区域添满，同时使铜膜覆盖区域内所有导线、焊盘、过孔在电气上在连接；而铺铜则可饶过这些对象。 执行菜单命令Place Fill，系统进入放置填充状态，用户通过鼠标指出矩形的左上角和右下角，系统的光标变为十字，在中心有一个小圆环，按下鼠标左键确定左上角位置，移动鼠标矩形随之拖出，按下鼠标左键确定右上角位置。系统又进入下一放置填充状态，按鼠标右键，退出放置填充状态。双击填充，系统弹出填充属性对话框，可修改填充所在层，连接的电路网络名等。需要注意：填充和电路板的电气边界间太近时，会发生间距冲突9DRC Protel 99 SE的DRC（设计规则检查），可以根据电路板设计规则，发现设计中的不足之处，用户可以及时修改。执行设计规则检查的操作步骤如下： 在打开的PCB中，执行菜单命令Tools Design Rule Check，系统弹出Design Rule Check（设计规则检查）对话框。五、PCB的输出 1设置打印机及PCB板的打印输出执行菜单命令File Setup Printer，系统即弹出PCB Print Option（PCB打印输出设置）对话框。 执行菜单命令File Print All：打印当前页面打开已经编辑好的PCB文件，执行菜单命令File Printer/Preview，系统自动生成此生成PCB文件的打印输出预览文件 。2PCB板的分层打印输出 生成PCB板的打印预览后，用鼠标点击DesignManager（设计管理器）中打印机名下，目录名 Multi