《PCB板设计》ppt课件

1、 第八章第八章 PCB PCB板设计板设计8.1 设置电路板任务层面Protel DXP 2004提供了假设干不同类型的任务层面，包括：信号层Signal layers、内部电源/接地层Internal plane layers、机械层Mechanical layers、阻焊层Solder mask layers、锡膏防护层Paste mask layers、丝印层Silkscreen layers、钻孔位置层Drill Layers和其他任务层面Others。 1信号层信号层Signal layers Protel DXP 2004可以设计多层板，可可以设计多层板，可提供提供32层信号层，包

2、括层信号层，包括Top Layer顶顶层、层、Mid-Layer1第第1中间层、中间层、 Mid-Layer2第第2中间层中间层 Mid-Layer30第第30中间层、中间层、Bottom Layer底层底层 。 信号层主要用来放置元器件和铜膜导信号层主要用来放置元器件和铜膜导线。顶层默许颜色为红色，底层默许颜色线。顶层默许颜色为红色，底层默许颜色为蓝色，系统为每一中间层都设置了相应为蓝色，系统为每一中间层都设置了相应的颜色。的颜色。8.1.1 任务层面的功能2内部电源内部电源/接地层接地层Internal plane layers 内部电源内部电源/接地层主要用来放置电源线和地线。接地层主要

3、用来放置电源线和地线。 DXP提供了提供了16层内部电源接地层，包括层内部电源接地层，包括Internal Plane 1第第1内电层内电层 Internal Plane 16第第16内电层内电层 信号层内需求与电源或地线相衔接的网络经信号层内需求与电源或地线相衔接的网络经过焊盘或过孔衔接，缩短了供电线路的长度，过焊盘或过孔衔接，缩短了供电线路的长度，减小了对不同信号层的干扰。减小了对不同信号层的干扰。3机械层机械层Mechanical layers 机械层主要用来布置印制电路板的各机械层主要用来布置印制电路板的各种阐明性的标注，如：印制电路板的物理种阐明性的标注，如：印制电路板的物理尺寸、焊

4、接和过孔类型及其它一些设计阐尺寸、焊接和过孔类型及其它一些设计阐明等。普通利用第一机械层设定印制电路明等。普通利用第一机械层设定印制电路板的物理尺寸和标注其它信息。板的物理尺寸和标注其它信息。 4防护层防护层Mask Layer Protel DXP 2004提供了提供了4层防护层，包括层防护层，包括Top Paste顶层助焊层、顶层助焊层、Bottom Paste底底层助焊层、层助焊层、Top Solder 顶层阻焊层和顶层阻焊层和Bottom Solder底层阻焊层。底层阻焊层。 在印制电路板上，阻焊层是涂在焊接时不在印制电路板上，阻焊层是涂在焊接时不需求加焊锡的地方，防止这些地方上焊锡；

5、需求加焊锡的地方，防止这些地方上焊锡；而助焊层恰恰相反，它是涂在焊接时需求加而助焊层恰恰相反，它是涂在焊接时需求加焊锡的地方，有助于在这些地方上焊锡。焊锡的地方，有助于在这些地方上焊锡。5锡膏防护层锡膏防护层Paste mask layers 锡膏防护层的作用与阻焊层类似，但锡膏防护层的作用与阻焊层类似，但在运用在运用“hot re-flow热对流技术安热对流技术安装装SMD元件时，锡膏防护层用来建立阻元件时，锡膏防护层用来建立阻焊层的丝印。焊层的丝印。 6丝印层丝印层Silkscreen layers 丝印层主要用于绘制元件的轮廓、放置元件丝印层主要用于绘制元件的轮廓、放置元件的编号或其他文

6、本信息。包括的编号或其他文本信息。包括Top Overlay顶顶层丝印层、层丝印层、 Bottom Overlay底层丝印层。底层丝印层。在印制电路板上放置元器件时，系统自动把元在印制电路板上放置元器件时，系统自动把元器件的编号和轮廓放置在顶层丝印层上。器件的编号和轮廓放置在顶层丝印层上。7钻孔层钻孔层Drill layer 钻孔层主要是为制造电路板提供钻孔信息，钻孔层主要是为制造电路板提供钻孔信息，该层是自动计算的。该层是自动计算的。DXP提供提供Drill guide钻钻孔引导层和孔引导层和Drill drawing钻孔层两个钻钻孔层两个钻孔层。孔层。8制止布线层制止布线层Keep Out

7、 Layer 制止布线层用于定义放置元件和布线区制止布线层用于定义放置元件和布线区域的，即定义电气边境。设计印制电路板前，域的，即定义电气边境。设计印制电路板前，一定要先定义制止布线层来确定电气边境。一定要先定义制止布线层来确定电气边境。 9复合层复合层Multi layers 复合层代表信号层，任何放置在复合层复合层代表信号层，任何放置在复合层上的元件会自动添加到所在信号层上，所以上的元件会自动添加到所在信号层上，所以可以经过复合层，将焊盘或穿透式过孔快速可以经过复合层，将焊盘或穿透式过孔快速地放置到一切的信号层上。地放置到一切的信号层上。 PCB电路板层的切换8.1.2 图层堆栈管理器 P

8、CB的任务层面在板层管理器Layer Stack Manager中设置。有三种方法启动板层管理器：执行菜单命令设计-层堆栈管理器 进入的板层管理器对话框如以下图所示。图4.1 板层管理器对话框8.2 设置电路板的环境参数 在制造电路板前，除了要设置电路板的板层参数外，还要设置电路板的环境参数。设计者可根据本人的设计习惯设置好电路板的环境参数，可以大大提高任务效率。电路板的环境参数分为两级，即电路板级环境参数和系统级环境参数。 1、设置电路板级环境参数：主要是设置各栅格的尺寸大小，此处应该留意，电气栅格Electrical Grid的尺寸一定要小于腾跃栅格Snap Grid的尺寸，但是两者也不能

9、相差很大，只需这样，光标才干准确地捕获到所需的电气衔接点。 执行菜单命令设计-PCB板选择项或在当前PCB文件中鼠标右键，选择 选择项-PCB板选择项进入设置菜单。8.2.1 设置电路板环境参数设置对话框中共有 6 个选项区域，分另用于电路板的设计，其主要设置及功能如下： Measurement Unit 度量单位：用于更改运用 PCB 导游模板建立 PCB 板时，设置的度量单位。单击下拉菜单，可选择英制度量单位 Imperial 或公制单位 Metric 。 捕获网格 ：用于设置图纸捕获格点的间隔即任务区的分辨率，也就是鼠标挪动时的最小间隔。此项根据需求进展设置，对于设计间隔要求准确的电路板

10、，可以将该值获得较小，系统最小值为 1mil 。可分别对 X 方向和 Y 方向进展格点设置。 电气网格：用于系统在给定的范围内进展电气点的搜索和定位，系统默许值为 8mil 。 可视网格：选项区域中的 Markers 选项用于选择所显示格点的类型，其中一种是 Lines 线状，另一种是 Dots 点状。 Grid 1 和 Grid 2 分别用于设置可见格点 1 和可见格点 2 的值，也可以运用系统默许的值。 图纸位置：选项区域中的 X 和 Y 用于设置从图纸左下角到 PCB 板左下角的 x 坐标和 y 坐标的值； Width 用于设置 PCB 板的宽度； Height 用于设置 PCB 板的高

11、度。用户创建好 PCB 板后，假设不需求对 PCB 板大小进展调整，这些值可以不用更改。 元件网格：分别用于设置 X 和 Y 方向的元件格点值，普通选择默许值。 8.2.2 设置电路板系统级环境参数 设置系统级环境参数：工具优先设定，或在当前PCB鼠标右键，选择 选择项优先设定进入环境设置窗口。如以下图所示。8.3 规划电路板 所谓规划电路板，就是根据电路的规模以及公司或制造商的要求，详细确定所需制造电路板的物理外形尺寸和电气边境。电路板规划的原那么是在满足公司或制造商的要求的前提下，尽量美观且便于后面的布线任务。1直接自行设计PCB板 菜单 文件-创建-PCB文件 2利用导游规划电路板 选择

12、Files-根据模板新建-PCB Board Wizard3利用模板设计PCB图纸 选择Files-根据模板新建-PCB Templates Wizard8.4 装入网络表与零件封装装入网络表与零件封装 规划好电路板后，接着就是要装入网络表和元件。网络表和元件是同时装入的。网络表与元件的装入过程，实践上就是将原理图设计的数据装入印制电路板的设计系统PCB的过程。 1、原理图编辑器中执行菜单命令 设计-Update PCB Document2、PCB编辑器中执行菜单命令 设计-Import Changes From8.5 元元 件件 布布 局局8.5.1 元件的自动规划元件的自动规划 Prote

13、l DXP提供了强大的元件自动规划的功能，提供了强大的元件自动规划的功能，可以经过程序算法自动将元件分开，放置在规划可以经过程序算法自动将元件分开，放置在规划好的电路板电气范围内。元件自动规划的实现方好的电路板电气范围内。元件自动规划的实现方法可以执行菜单命令法可以执行菜单命令 工具工具-放置元件放置元件-自动规划。自动规划。分组元件：该选项的功能是将当前网络中衔接亲密的元件归为一组。陈列时该组的元件将作为整体思索，默许形状为选中。旋转元件：该选项的功能是根据当前网络衔接与陈列的需求使元件或元件组旋转方向。假设未选中该选项那么元件将按原始位置放置。默许形状为选中。电源网络：电源网络称号。 通常

14、将网络设定为“VCC。接地网络：接地网络称号。 通常将接地网络设定为“GND。网格尺寸：设置元件自动规划时格点的间距大小。 留意：对于元器件的自动规划，即使是设置条件完全一样，每次自动规划的结果都会不一样。所以我们可以多次自动规划，然后从这些规划中选择一种最适宜本电路板的规划方式。8.5.2 锁定关键元件的自动规划 可以采用把电路上的关键元器件用手工的方法在印制板上放置好。然后设置各关键元器件的属性，把它们的锁定属性框选。然后再进展自动规划。元件的规划要思索以下几个方面的问题。1元件规划应便于用户的操作运用。2尽量按照电路的功能规划。3数字电路部分与模拟电路部分尽能够分开。4特殊元件的规划要根

15、据不同元件的特点进展合理规划。 5应留出电路板的安装孔和支架孔以及其他有特殊安装要求的元件的安装位置等。 8.5.3 元件的手工规划与调整 对元件进展一系列的调整后，元件的标注过于杂乱，影响了电路板的美观。所以，需求对元件标注进展调整。 用户可以对元件的标注进展挪动、旋转和编辑等操作。 8.5.4 元件标注的调整8.6 自 动 布 线 自动布线是指Protel DXP 2004程序根据用户设定的有关布线参数和布线规那么，按照一定的算法，按照网络表所指定的衔接关系，自动在各个元件之间进展连线，从而完成印刷电路板的布线任务。 8.6.1 设置自动布线参数设置自动布线参数 在进展自动布线之前必需先设

16、置好DXP自动布线器的参数，假设参数布置合理，那么印制板布线的布通率几乎是百分之百，从而大大减少的手工调整的任务量。假设参数设置不当，能够导致自动布线失败。 经过执行菜单命令 设计-规那么 设置各参数，如以下图所示。 Routing类主要用来设置自动布线的布线规那么，其中每个参数都要仔细地设定，该类参数对自动布线器胜利起到决议性的作用。 自动布线的参数包括布线层面、布线优先级别、布线的宽度、布线的拐角方式、过孔孔径类型、尺寸等，这些参数设定后，自动布线就会根据这些参数进展自动布线。因此，自动布线的成败在很大程度上与参数的设置有关。 8.6.2 设置布线规那么1设置布线宽度Width 在印制板设

17、计中，接地网络的导线与普通衔接导线不一样，需求尽量的粗。 可经过右键新建规那么添加电源、接地等布线宽度规那么。2选择布线任务层面Routing Layers 双击Routing Layers选项，该项用于设置布线的任务层面以及各个布线层面上的走线的方向。3设置布线优先级别Routing Priority布线优先级别，是指程序允许用户设定各个网络布线的顺序。(0-100个，all表示不设置优先级)4拐角Routing Corner5孔径尺寸设置Routing Vias 双击Routing Vias 选项，就会出现一个定义孔尺寸规那么的对话框。8.6.3 表贴式元件特性设置SMT SMT类主要用来设置表贴式元件在布线时的一些规那么，设计者可以在其中添加所需的规那么，假设不需求设置各参数，那么不要新建该参数的规那么。1表贴式元件焊盘引线长度设置SMD to Corner2表贴式元件焊盘和内电层衔接设置SMD to Plane3表贴式元件焊盘引线宽度设置SMD Nec