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文档简介
1、COMPANY LOGO流程流程规划板框及设置规划板框及设置PCBPCB工作环工作环境境1语音放大器的语音放大器的PCBPCB设设计计2热转印法制作单面板热转印法制作单面板 3COMPANY LOGO任务一任务一 规划板框及设置规划板框及设置PCBPCB工作环境工作环境 一、一、板框规划板框规划二、二、设置设置PCBPCB工作环境工作环境 COMPANY LOGO 印刷电路板的设计的一般步骤如图印刷电路板的设计的一般步骤如图2-2所示:所示: 绘制电路原理图绘制电路原理图规划板框规划板框设置设置PCB环境参数环境参数导入网络表(或更新导入网络表(或更新PCB)元件布局元件布局布线并完善布线并完
2、善PCB图图存盘退出存盘退出图图2-2 2-2 印制板图设计流程印制板图设计流程 任务一任务一 规划板框及设置规划板框及设置PCB工作环境工作环境 COMPANY LOGO一、板框规划一、板框规划 对于要设计的电子产品,除了绘制电路图外,首要的工作就是电路板对于要设计的电子产品,除了绘制电路图外,首要的工作就是电路板的规划,也就是确定电路板的板边,并且确定电路板的电气边界。规划的规划,也就是确定电路板的板边,并且确定电路板的电气边界。规划板框常用方法有两种:一是手工规划,二是利用板框向导。项目二我们板框常用方法有两种:一是手工规划,二是利用板框向导。项目二我们采用手工规划路板,在项目四中将再介
3、绍利用向导规划板框的方法。采用手工规划路板,在项目四中将再介绍利用向导规划板框的方法。 操作步骤如下:操作步骤如下: 第一步:第一步:打开打开D:ProtelXin1.ddb,双击打开,双击打开Documents。 第二步:第二步:执行菜单命令执行菜单命令“FileNew”,弹出如图,弹出如图2-3所示对所示对话框,选择话框,选择PCB Document,单击,单击“OK”,生成文件后将文件名修改生成文件后将文件名修改为为YYFDQ.pcb。 图图2-3 新建新建PCB文件文件 COMPANY LOGO一、板框规划一、板框规划 第三步:第三步:双击双击YYFDQ.pcb文件图标,进入文件图标,
4、进入PCB编辑环境,编辑环境,如图如图2-4所示。同时将编辑区中的放置工具栏移至窗口最左边。所示。同时将编辑区中的放置工具栏移至窗口最左边。 图图2-4 PCBPCB编辑环境编辑环境COMPANY LOGO一、板框规划一、板框规划第四步:第四步:将工作页标签切换至将工作页标签切换至Mechanical 4(机械(机械层层4),若该层标签中没有打开,那么切换至),若该层标签中没有打开,那么切换至Keep out layer(禁止布线层)也可以。(禁止布线层)也可以。第五步:第五步:单击主工具栏的单击主工具栏的 按钮或按钮或 按钮,放大或按钮,放大或缩小编辑区至合适位置,然后单击放置工具栏中的缩小
5、编辑区至合适位置,然后单击放置工具栏中的画线按钮画线按钮 ,在编辑区中任意画四根直线,如图,在编辑区中任意画四根直线,如图2-52-5所示。画线的操作方法与所示。画线的操作方法与SCHSCH环境画导线操作一环境画导线操作一样。样。COMPANY LOGO一、板框规划一、板框规划 第六步:第六步:执行执行EditOriginSetEditOriginSet设置参考原点,光标设置参考原点,光标上出现一个十字架,移至某根导线的某个端点上光标多出上出现一个十字架,移至某根导线的某个端点上光标多出一个八角形时单击,则设置该点为参考坐标原点,可以发一个八角形时单击,则设置该点为参考坐标原点,可以发现编辑区
6、下方状态上该点坐标变成了(现编辑区下方状态上该点坐标变成了(0 0,0 0),如图),如图2-52-5所示。或单击主工具栏上的按钮所示。或单击主工具栏上的按钮 也可以实现参考元件也可以实现参考元件设置。设置。图图2-5 2-5 设置参考原点设置参考原点COMPANY LOGO一、板框规划一、板框规划 第七步:第七步:双击图中最下方一根直线,弹出如图双击图中最下方一根直线,弹出如图2-62-6所示的线属性设所示的线属性设置对话框。图中显示已确认起点坐标,现在我们只需修改终点坐标为置对话框。图中显示已确认起点坐标,现在我们只需修改终点坐标为(31003100,0 0),确认即可。结合板框尺寸要求是
7、),确认即可。结合板框尺寸要求是3500mil3500mil* *2100mil2100mil,逐,逐根修改每根边框线的坐标,使其构成一个符合板框要求的封闭区域。根修改每根边框线的坐标,使其构成一个符合板框要求的封闭区域。图图2-6 2-6 线属性设置对话框线属性设置对话框 COMPANY LOGO一、板框规划一、板框规划 第八步:第八步:所有直线的坐标都修改到位后,板框规划结果显示如图所有直线的坐标都修改到位后,板框规划结果显示如图2-2-7 7所示。所示。图图2-7 2-7 板框规划结果板框规划结果COMPANY LOGO一、板框规划一、板框规划 值得注意的是,值得注意的是,对于机器制板或
8、需要自动布线的对于机器制板或需要自动布线的PCBPCB图,系统在识别时需要图,系统在识别时需要有一个由有一个由Keepout LayerKeepout Layer(禁止布线层)框出的封闭区域,即布线区,布线区要(禁止布线层)框出的封闭区域,即布线区,布线区要小于板框尺寸,一般至少在板框内小于板框尺寸,一般至少在板框内50mil50mil处,对于采用导轨固定的印制板上的导处,对于采用导轨固定的印制板上的导电图形与导轨边缘的距离则要大于电图形与导轨边缘的距离则要大于100mil100mil。因此,建议大家在板框规划后习惯性。因此,建议大家在板框规划后习惯性的在禁止布线层作一个封闭区域,操作方法与板
9、框规划相似,不同的是工作层应的在禁止布线层作一个封闭区域,操作方法与板框规划相似,不同的是工作层应该切换到该切换到Keepout LayerKeepout Layer。绘制完成后如图。绘制完成后如图2-82-8所示。所示。 图图2-8 2-8 具有布线区的板框规划结果具有布线区的板框规划结果 COMPANY LOGO一、板框规划一、板框规划v工作层标签可以用来切换工作层标签可以用来切换PCB不同的工作层。印不同的工作层。印制线路板设计时,层是一个十分重要的概念。制线路板设计时,层是一个十分重要的概念。v顶层(顶层(Top Layer):):又名元件面,是元器件主又名元件面,是元器件主要的安装层
10、面。对单面板,元件都安装在该面,要的安装层面。对单面板,元件都安装在该面,该层没有印制导线,所有印制导线都在另一层该层没有印制导线,所有印制导线都在另一层(底层)。但有特殊情况,当电子线路板中有贴(底层)。但有特殊情况,当电子线路板中有贴片元件时,为了实现电气连接,也会将贴片元件片元件时,为了实现电气连接,也会将贴片元件安装在底层。对于双面板和多层板,顶层也有印安装在底层。对于双面板和多层板,顶层也有印制导线,在制导线,在PCB中,顶层的印制导线默认显示的中,顶层的印制导线默认显示的颜色是红色。颜色是红色。 COMPANY LOGO一、板框规划一、板框规划v底层(底层(Bottom Layer
11、):):又名焊锡面,是布线又名焊锡面,是布线的主要层面。对于单面板,该层面是唯一能布线的主要层面。对于单面板,该层面是唯一能布线的一层。在的一层。在PCB中,底层的印制导线默认显示的中,底层的印制导线默认显示的颜色是蓝色。颜色是蓝色。v内部电源内部电源/接地层(接地层(Internal plane Layer):):Protel 99 SE提供了提供了16个内部电源层个内部电源层/接地层。接地层。该类型的层仅用于多层板,主要用于布置电源线该类型的层仅用于多层板,主要用于布置电源线和接地线。和接地线。v顶层、底层和内部电源顶层、底层和内部电源/接地层都有电气属性,接地层都有电气属性,它们都属于信
12、号层,通常称双层板、四层板、六它们都属于信号层,通常称双层板、四层板、六层板,就是指信号层和内部电源层板,就是指信号层和内部电源/接地层的数目。接地层的数目。COMPANY LOGO一、板框规划一、板框规划v 机械层(机械层(Mechanical Layer):):Protel 99 SE提供提供了了16个机械层,一般用于设置电子线路板的外形尺寸、个机械层,一般用于设置电子线路板的外形尺寸、数据标记、对齐标记、装配说明以及其他的机械信息。实数据标记、对齐标记、装配说明以及其他的机械信息。实际应用中一般只用际应用中一般只用Mechanical 1和和Mechanical 4。Mechanical
13、 1主要用来标注尺寸等,主要用来标注尺寸等,Mechanical 4主要用来放置板框、对准孔等,手工规划板框时就应该将主要用来放置板框、对准孔等,手工规划板框时就应该将工作层标签卡切换至工作层标签卡切换至Mechanical 4。v 阻焊层(阻焊层(Solder mask Layer):):为了让电路板适应为了让电路板适应波峰焊等机器焊接形式,要求电子线路板上非焊接处的铜波峰焊等机器焊接形式,要求电子线路板上非焊接处的铜箔不能粘锡。所以在焊盘以外的各部位都要涂敷一层涂料,箔不能粘锡。所以在焊盘以外的各部位都要涂敷一层涂料,如防焊漆,用于阻止这些部位上锡。阻焊层用于在设计过如防焊漆,用于阻止这些
14、部位上锡。阻焊层用于在设计过程中匹配焊盘,是自动产生的。程中匹配焊盘,是自动产生的。Protel 99 SE提供了提供了Top Solder(顶层)和(顶层)和Bottom Solder(底层)两个(底层)两个阻焊层。阻焊层。 COMPANY LOGO一、板框规划一、板框规划v锡膏防护层(锡膏防护层(Paste mask Layer):):它和阻它和阻焊层的作用相似,不同的是在机器焊接时对应的焊层的作用相似,不同的是在机器焊接时对应的贴片元件的焊盘。贴片元件的焊盘。Protel 99 SE提供了提供了Top Paste(顶层)和(顶层)和Bottom Paste(底层)两(底层)两个锡膏防护层
15、。当电子线路板上没有贴片元件时,个锡膏防护层。当电子线路板上没有贴片元件时,可以直接关闭锡膏防护层。可以直接关闭锡膏防护层。v禁止布线层(禁止布线层(Keep out Layer):):用于定义在用于定义在电子线路板上能够有效放置元件和布线的区域。电子线路板上能够有效放置元件和布线的区域。在该层绘制一个封闭区域作为布线有效区,在该在该层绘制一个封闭区域作为布线有效区,在该区域外是不能自动布局和布线的。在自动布线时,区域外是不能自动布局和布线的。在自动布线时,该层的设置显得尤为重要,有时就是因为该层的设置显得尤为重要,有时就是因为忘了设忘了设置布线区域,而不能实现自动布线置布线区域,而不能实现自
16、动布线。 COMPANY LOGO一、板框规划一、板框规划v 丝印层(丝印层(Silkscreen Layer):):主要用于放置印制信主要用于放置印制信息,如元件的轮廓和标注、各种注释字符等。息,如元件的轮廓和标注、各种注释字符等。Protel 99 SE提供了提供了Top Overlay和和Bottom Overlay两个丝印两个丝印层。一般情况下,各种标注字符都在顶层丝印层。层。一般情况下,各种标注字符都在顶层丝印层。v 多层(多层(Multi Layer):):电子线路板上焊盘和穿透式过电子线路板上焊盘和穿透式过孔要穿透整个电子线路板,与不同的导电图形层建立电气孔要穿透整个电子线路板,
17、与不同的导电图形层建立电气连接关系,因此系统专门设置了一个抽象的层:多层。一连接关系,因此系统专门设置了一个抽象的层:多层。一般情况下,焊盘与过孔都要设置在多层上,如果关闭此层,般情况下,焊盘与过孔都要设置在多层上,如果关闭此层,焊盘与过孔就无法显示出来。焊盘与过孔就无法显示出来。v 钻孔层(钻孔层(Drill Layer):):提供电子线路板制造过程中的提供电子线路板制造过程中的钻孔信息(如焊盘、过孔就需要钻孔)。钻孔信息(如焊盘、过孔就需要钻孔)。Protel 99 SE提供了提供了Drill gride(钻孔指示图)和(钻孔指示图)和Drill drawing(钻孔图)两个钻孔层。(钻孔
18、图)两个钻孔层。COMPANY LOGO二、设置二、设置PCB工作环境工作环境 执行执行“DesignOptionsDesignOptions”命令。弹出如图命令。弹出如图2-92-9所示的所示的Document Options对话框,单击对话框,单击Layer选项卡,可以发现窗口中有很多工作层,每个层选项卡,可以发现窗口中有很多工作层,每个层前都有一个复选框。如果相应工作层前的复选框中被选中打前都有一个复选框。如果相应工作层前的复选框中被选中打“”,则表明,则表明该层被打开,否则该层处于关闭状态。一般我们根据设计需要打开要用的工该层被打开,否则该层处于关闭状态。一般我们根据设计需要打开要用的
19、工作层即可。作层即可。 图图2-9 Document Options2-9 Document Options对话框对话框COMPANY LOGO二、设置二、设置PCB工作环境工作环境 DRC Errors:用于设置是否显示电路板上违反用于设置是否显示电路板上违反DRC的检查标记,的检查标记,当电路设计中有出现违反设计规则的地方时,当电路设计中有出现违反设计规则的地方时,PCB图中将显示为高亮度的图中将显示为高亮度的绿色,对设计者起到很好的提示作用,所以一般选择打绿色,对设计者起到很好的提示作用,所以一般选择打“”。 Connections:用于设置是否显示飞线,飞线是在从原理图更新到用于设置是
20、否显示飞线,飞线是在从原理图更新到PCB中后提示电路电气连接关系的中后提示电路电气连接关系的“飞线飞线”,在元件布局和布线过程中都,在元件布局和布线过程中都给工作带来很大的方便,所以一般选择打给工作带来很大的方便,所以一般选择打“”。 Pad Holes: 用于设置是否显示焊盘通孔,一般需要打用于设置是否显示焊盘通孔,一般需要打“”。 Via Holes: 用于设置是否显示过孔的通孔,一般需要打用于设置是否显示过孔的通孔,一般需要打“”。 Visible Grid1:用于设置第一组可视网格间距以及是否显示出来。用于设置第一组可视网格间距以及是否显示出来。 Visible Grid2:用于设置第
21、二组可视网格间距以及是否显示出来。用于设置第二组可视网格间距以及是否显示出来。 PCBPCB中可视网格的作用和中可视网格的作用和SCHSCH环境中可视网格的作用是一样的,不同的环境中可视网格的作用是一样的,不同的是是PCBPCB中有两组网格。一般我们在工作窗口看到的网格为第二组网格,放中有两组网格。一般我们在工作窗口看到的网格为第二组网格,放大画面之后,如果第一组网格也打大画面之后,如果第一组网格也打“”,才可见到第一组网格。,才可见到第一组网格。 COMPANY LOGO二、设置二、设置PCB工作环境工作环境 切换到切换到“Document Options”对话框的对话框的Options选项
22、卡,如图选项卡,如图2-10所示所示。由图可知,。由图可知,PCBPCB环境中也有隐藏网格,和环境中也有隐藏网格,和SCHSCH下的隐藏网格作用一样,不下的隐藏网格作用一样,不同的是它分同的是它分X X方向和方向和Y Y方向。方向。图图2-10 2-10 “Document OptionsDocument Options”对话框的对话框的OptionsOptions选项卡选项卡COMPANY LOGO二、设置二、设置PCB工作环境工作环境v公、英制换算关系如下:公、英制换算关系如下:v 1mil=0.0254mmv 1mm =39.37milv 100mil=2.54mmv 1000mil=1
23、英寸英寸=25.4mm=2.54cmv公英制切换建议使用快捷键公英制切换建议使用快捷键“Q”。 COMPANY LOGO二、设置二、设置PCB工作环境工作环境v 捕获网格的设置还可以单击主工具栏上的按钮捕获网格的设置还可以单击主工具栏上的按钮 ,单击后,单击后弹出如图弹出如图2-11所示对话框,输入数值,将同时修改了所示对话框,输入数值,将同时修改了X方向和方向和Y方向捕获值。方向捕获值。 图图2-11 Snap Grid2-11 Snap Grid设置框设置框 COMPANY LOGO二、设置二、设置PCB工作环境工作环境 执行执行“ToolsPreferencesToolsPreferen
24、ces”命令,弹出如图命令,弹出如图2-122-12所示对话框,单所示对话框,单击击 “OptionsOptions”标签。标签。图图2-12 2-12 “OptionsOptions”选项卡选项卡COMPANY LOGO二、设置二、设置PCB工作环境工作环境 Online DRC设置是否允许设置是否允许“设计规则设计规则”的在线检查,一般的在线检查,一般选择打选择打“”,配合图,配合图2-92-9中的中的DRC Errors选中,才能在选中,才能在PCB中显示绿色。中显示绿色。 Autopan options用于设置自动边移功能,建议选择用于设置自动边移功能,建议选择Style中中的的“Re
25、-Center”,即以自动边移至当前光标为新的屏幕中心的,即以自动边移至当前光标为新的屏幕中心的方式。方式。 Cursor Type用于设置光标形状。用于设置光标形状。 Automatically Remove用于设置是否自动清除回路布线。用于设置是否自动清除回路布线。选中该项时,在手工调整布线操作过程中,两电气节点间重新选中该项时,在手工调整布线操作过程中,两电气节点间重新连线后,连线后,PCB会自动删除原来的连线,一般选择会自动删除原来的连线,一般选择打打“”。 单击图单击图2-12中的中的“Display”(显示显示)标签,选择显示方式。图标签,选择显示方式。图中比较重要的设置有以下几条
26、:中比较重要的设置有以下几条: Single Layer Mode用于设置是否只显示当前工作层。在这用于设置是否只显示当前工作层。在这种情况下,屏幕上仅观察到当前工作内的图形符号。种情况下,屏幕上仅观察到当前工作内的图形符号。COMPANY LOGO二、设置二、设置PCB工作环境工作环境 Origin Marker用于是否设置坐标原点,当选中时,用于是否设置坐标原点,当选中时,PCB图中坐标原点上将显示原点标记。如图图中坐标原点上将显示原点标记。如图2-13所示。默认是不显所示。默认是不显示的。示的。图图2-13 2-13 显示坐标原点显示坐标原点COMPANY LOGO 单击图单击图2-12
27、中的中的“Colors”(颜色颜色)标签,可以设置每一层的颜色,如标签,可以设置每一层的颜色,如图图2-14所示。无特殊需要,最好不要改动颜色设置。如出现颜色混乱,可所示。无特殊需要,最好不要改动颜色设置。如出现颜色混乱,可单击单击Default Color( 系统默认颜色)或系统默认颜色)或Classic Color(传统颜色)按钮加(传统颜色)按钮加以恢复。以恢复。Classic Color方案为系统的默认选项。方案为系统的默认选项。图图2-14 2-14 颜色标签卡颜色标签卡二、设置二、设置PCB工作环境工作环境COMPANY LOGO任务二任务二 语音放大器的语音放大器的PCBPCB设
28、计设计 四、元件布局 二、加载元件封装库 三、载入网络表一、指定元件封装 五、设定焊盘 六、手工布线 七、设计规则检查 八、修改PCB COMPANY LOGO一、指定元件封装一、指定元件封装 元件封装是指实际元件焊接到电路板时所指示的元件外轮廓形状及引元件封装是指实际元件焊接到电路板时所指示的元件外轮廓形状及引脚尺寸,它由元件引脚焊盘大小、相对位置及外轮廓形状、尺寸等部分组脚尺寸,它由元件引脚焊盘大小、相对位置及外轮廓形状、尺寸等部分组成。成。某些元件的外轮廓形状及引脚尺寸完全一致,那么这些元件可以共用某些元件的外轮廓形状及引脚尺寸完全一致,那么这些元件可以共用同一个封装,同一个封装,如如7
29、4LS2074LS20和和74LS0074LS00,它们都是双列直插,它们都是双列直插1414脚器件,那么它们脚器件,那么它们的封装形式都是的封装形式都是DIP14DIP14;另一方面,;另一方面,同种元件可有不同的封装,同种元件可有不同的封装,如原理图中如原理图中RES2RES2代表电阻,但实际元件的外观却有很多种,不仅有贴片和针脚的大分代表电阻,但实际元件的外观却有很多种,不仅有贴片和针脚的大分类,即使都是针脚类元件,根据功率大小不同还包含很多类,因此它的封类,即使都是针脚类元件,根据功率大小不同还包含很多类,因此它的封装形式有装形式有AXIAL0.3AXIAL0.3、AXIAL0.4AX
30、IAL0.4、AXIAL0.6AXIAL0.6等等,设计时需要根据不同的功等等,设计时需要根据不同的功率选择合适的电阻封装。设计率选择合适的电阻封装。设计PCBPCB时,不仅要知道元件名称,还要知道其封时,不仅要知道元件名称,还要知道其封装形式。装形式。 一般我们会在绘制原理图时指定元件封装,即在任务一绘制电路图的一般我们会在绘制原理图时指定元件封装,即在任务一绘制电路图的编辑元件序号和参数过程中一同指定元件封装。也可在事后加以补充指定编辑元件序号和参数过程中一同指定元件封装。也可在事后加以补充指定。COMPANY LOGO一、指定元件封装一、指定元件封装 元件封装形式分两大类:针脚式封装和表
31、面贴装式(即贴片式)元件元件封装形式分两大类:针脚式封装和表面贴装式(即贴片式)元件。针脚式元件焊盘的中心有孔,焊盘属性对话框中针脚式元件焊盘的中心有孔,焊盘属性对话框中“Layer”板层为板层为Multi layer(多层),(多层),而贴片式元件焊盘的中心没有孔,焊盘属性对话框中而贴片式元件焊盘的中心没有孔,焊盘属性对话框中“Layer”板层为板层为Top layer(顶层),有时根据设计需要可以修改成底层,(顶层),有时根据设计需要可以修改成底层,但必须但必须为单一的面为单一的面。图图2-15 2-15 元件封装的分类元件封装的分类 COMPANY LOGO一、指定元件封装一、指定元件封
32、装 元件封装的编号一般为元件封装的编号一般为“元件类型元件类型+ +焊盘距离(焊盘数)焊盘距离(焊盘数)+ +元件外形尺元件外形尺寸寸”。根据元件封装编号可以判别元件封装的编号规格。如根据元件封装编号可以判别元件封装的编号规格。如AXIAL0.4AXIAL0.4表表示此元件为轴状,两焊盘间距为示此元件为轴状,两焊盘间距为400mil400mil;DIP14DIP14表示此元件为双列直插表示此元件为双列直插元件,共有元件,共有1414脚。脚。 常见的分立元件封装有以下几种:常见的分立元件封装有以下几种: 电阻的封装名为电阻的封装名为“AXIAL+AXIAL+数字数字”,其中的数字表示两个焊盘之间
33、的间,其中的数字表示两个焊盘之间的间距。如距。如AXIAL0.3AXIAL0.3、 AXIAL1.0AXIAL1.0。 二极管的封装名为二极管的封装名为“DIODE+DIODE+数字数字”,其中的数字表示两个焊盘之间的,其中的数字表示两个焊盘之间的间距。如间距。如DIODE 0.4DIODE 0.4、DIODE0.7DIODE0.7。 扁平状电容的封装名为扁平状电容的封装名为“RAD+RAD+数字数字”,其中的数字表示两个焊盘之间,其中的数字表示两个焊盘之间的间距。如的间距。如RAD0.1 RAD0.4RAD0.1 RAD0.4。 筒状电容的封装名为筒状电容的封装名为“RB+ RB+ 数字数字
34、/+/+数字数字”,其中的第一个数字表示两,其中的第一个数字表示两个焊盘之间的间距,第二个数字表示圆筒的直径。如个焊盘之间的间距,第二个数字表示圆筒的直径。如RB.2/.4RB.5/1.0RB.2/.4RB.5/1.0。COMPANY LOGO表表2-12-1是语音放大器中所有元件的封装列表是语音放大器中所有元件的封装列表。表表2-1 元件封装列表元件封装列表 一、指定元件封装一、指定元件封装COMPANY LOGO一、指定元件封装一、指定元件封装 封装的填写只要双击元件打开元件属性对话框后在封装的填写只要双击元件打开元件属性对话框后在FootprintFootprint一栏输入一栏输入元件封
35、装名称即可,如图元件封装名称即可,如图2-162-16所示,元件封装名称不分大小写,但不能有所示,元件封装名称不分大小写,但不能有错误。封装可以逐个填写,但效率不够高,建议采用全局编辑法一次性完错误。封装可以逐个填写,但效率不够高,建议采用全局编辑法一次性完成同类元件的封装指定。成同类元件的封装指定。图图2-16 2-16 电阻属性对话框中输入元件封装电阻属性对话框中输入元件封装 COMPANY LOGO一、指定元件封装一、指定元件封装 以电阻封装为例,语音放大器中的电阻采用的都是以电阻封装为例,语音放大器中的电阻采用的都是AXIAL0.3,介绍全,介绍全局编辑实现一次性修改电阻封装的操作步骤
36、。局编辑实现一次性修改电阻封装的操作步骤。 第一步:第一步:双击某一个电阻双击某一个电阻 (设设R4),弹出电阻属性对话框,如图,弹出电阻属性对话框,如图2-17。 第二步:第二步:在对话框的在对话框的Footprint一栏中输入一栏中输入AXIAL0.3。 第三步:第三步:单击单击Global按钮,弹出如图按钮,弹出如图2-16所示全局编辑属性对话框。所示全局编辑属性对话框。 第四步:第四步: 在在Attributes To Match By(编辑条件)区域中,(编辑条件)区域中,Lib Ref后输后输入入RES2,表示所有的电阻元件需要全局编辑。,表示所有的电阻元件需要全局编辑。 第五步:
37、第五步:在在Copy Attributes(编辑内容)区域中,编辑内容)区域中, Footprint后输入后输入AXIAL0.3,表示所有的电阻封装全部编辑成,表示所有的电阻封装全部编辑成AXIAL0.3。 第六步:第六步:设置完毕单击设置完毕单击Ok按钮,系统弹出按钮,系统弹出Confrim对话框,如图对话框,如图2-18所所示,要求用户确认修改示,要求用户确认修改9个对象,选择个对象,选择Yes后,当前原理图上所有电阻封装后,当前原理图上所有电阻封装都变成了都变成了AXIAL0.3。 COMPANY LOGO一、指定元件封装一、指定元件封装图图2-16 2-16 全局编辑属性对话框全局编辑
38、属性对话框 图图2-18 2-18 用户确认对话框用户确认对话框COMPANY LOGO一、指定元件封装一、指定元件封装 执行执行“ReportsBill of MaterialReportsBill of Material”命令,按提示完成表格设置,自动命令,按提示完成表格设置,自动生成生成EXCELEXCEL格式的元件清单,如图格式的元件清单,如图2-192-19所示。通过该表可以快速检查出元件所示。通过该表可以快速检查出元件封装指定过程中的错误操作。封装指定过程中的错误操作。图图2-19 2-19 生成材料清单核对元件封装生成材料清单核对元件封装COMPANY LOGO二、加载元件封装库
39、二、加载元件封装库 PCB PCB元件封装库存放在元件封装库存放在“Design Explorer 99 SELibraryPCBDesign Explorer 99 SELibraryPCB”文件文件夹内三个不同的子目录下,其中夹内三个不同的子目录下,其中Generic FootprintsGeneric Footprints文件夹存放了通用元文件夹存放了通用元件封装图,件封装图,ConnectorsConnectors文件夹存放了连接类元件封装图,文件夹存放了连接类元件封装图,IPC FootprintsIPC Footprints文件夹存放了表面安装元件的封装图。文件夹存放了表面安装元件
40、的封装图。 单击单击Add/RemoveAdd/Remove按钮,可将指定封装文件加入到元件封装库列表中,按钮,可将指定封装文件加入到元件封装库列表中,同理,若需卸载,只需在图同理,若需卸载,只需在图2-212-21的的“Selected FilesSelected Files”中选中预卸载的库中选中预卸载的库,单击,单击“RemoveRemove”按钮即可。按钮即可。 COMPANY LOGO二、加载元件封装库二、加载元件封装库图图2-21 2-21 加载元件封装库加载元件封装库 COMPANY LOGO三、载入网络表三、载入网络表 protel protel在利用原理图或网络表更新在利用原
41、理图或网络表更新PCBPCB图时是根据元件序号来放置相图时是根据元件序号来放置相应的元件封装,因此原理图中的元件序号一栏不能省略。引脚和引脚之间应的元件封装,因此原理图中的元件序号一栏不能省略。引脚和引脚之间的电气连接转换成了的电气连接转换成了PCBPCB中的焊盘和焊盘之间的电气连接,所以中的焊盘和焊盘之间的电气连接,所以还还必须严必须严格要求引脚序号和焊盘序号一致格要求引脚序号和焊盘序号一致。如图。如图2-222-22中所示元件和元件封装都是对中所示元件和元件封装都是对应的,极性电容元件符号中应的,极性电容元件符号中1 1脚是正极,那么元件封装中也必须是脚是正极,那么元件封装中也必须是1 1
42、号焊盘号焊盘是正极。是正极。图图2-22 2-22 元件和元件封装对应实例元件和元件封装对应实例 COMPANY LOGO三、载入网络表三、载入网络表 但也有一些元件符号和元件封却是不对应的,如图但也有一些元件符号和元件封却是不对应的,如图2-232-23所示。出所示。出现这种情况时必须通过两种常用的方法解决,一是修改元件符号,二是现这种情况时必须通过两种常用的方法解决,一是修改元件符号,二是修改元件封装符号。修改元件封装符号。图图2-23 2-23 元件和元件封装不对应实例元件和元件封装不对应实例COMPANY LOGO三、载入网络表三、载入网络表 通过修改网络表的方法解决上述问题。通过修改
43、网络表的方法解决上述问题。 电路图中的三极管原来取自电路图中的三极管原来取自“Miscellaneous Miscellaneous Devices.ddbDevices.ddb”中的中的“Miscellaneous Devices.libMiscellaneous Devices.lib”,现改,现改成从成从“Sim.ddbSim.ddb”中的中的“BJT.libBJT.lib”取元件,可以发现该库里取元件,可以发现该库里取出的上述三极管元件引脚编号和元件封装的焊盘编号却取出的上述三极管元件引脚编号和元件封装的焊盘编号却是一致的。是一致的。 由于电路图中由于电路图中RP1RP1和和RP2RP
44、2的的2 2、3 3脚刚好连接在一起,即两脚刚好连接在一起,即两点短路,那么点短路,那么PCBPCB中两个引脚编号不一致对实际电路不会产中两个引脚编号不一致对实际电路不会产生影响,因此,生影响,因此,RP2RP2和和RP3RP3无须修改也可以。无须修改也可以。 这样,需要修改的就剩下这样,需要修改的就剩下VDVD、RPRP和和RP3RP3了。了。COMPANY LOGO三、载入网络表三、载入网络表表表2-22-2网络表修改提示网络表修改提示COMPANY LOGO三、载入网络表三、载入网络表 在原理图环境下,执行在原理图环境下,执行 “DesignCreate NetlistDesignCre
45、ate Netlist”命令,按命令,按提示操作后将生成一个网络表文件,如图提示操作后将生成一个网络表文件,如图2-242-24所示。所示。图图2-24 2-24 网络表文件网络表文件 COMPANY LOGO三、载入网络表三、载入网络表 现以表现以表2-22-2中的第一个修改为例说明操作过程。中的第一个修改为例说明操作过程。 第一步:第一步:在图在图2-242-24左侧文本编辑器的左侧文本编辑器的FindFind一栏输入一栏输入VD-VD-1 1,表示快速查找网络表文件中的,表示快速查找网络表文件中的VD-1VD-1字符串。字符串。 第二步:第二步:单击单击SearchSearch按钮,搜索
46、结果如图按钮,搜索结果如图2-252-25所示。所示。表示在网络表的第表示在网络表的第343343行出现了一次该字符。行出现了一次该字符。 第三步:第三步:光标移至光标移至“03430343:YY”上单击选中该上单击选中该行,网络表文件中将快速显示出该行。行,网络表文件中将快速显示出该行。 第四步:第四步:光标移至网络表文件中,将光标移至网络表文件中,将VD-1VD-1修改成修改成VD-AVD-A即可,结果如图即可,结果如图2-262-26所示。所示。 COMPANY LOGO三、载入网络表三、载入网络表图图2-25 2-25 文本搜索结果显示文本搜索结果显示图图2-26 2-26 网络表修改
47、结果网络表修改结果COMPANY LOGO三、载入网络表三、载入网络表 在在PCBPCB环境下,执行环境下,执行“DesignNetlistDesignNetlist”命令,弹出如图命令,弹出如图2-272-27所示对话框。所示对话框。图图2-27 2-27 载入网络表对话框载入网络表对话框COMPANY LOGO三、载入网络表三、载入网络表 单击单击“BrowseBrowse”按钮,弹出文件选择对话框,如图按钮,弹出文件选择对话框,如图2-282-28,选,选中中“YYFDQ.NETYYFDQ.NET”文件双击,图文件双击,图2-272-27将变成如图将变成如图2-292-29所示。所示。图
48、图2-28 2-28 文件选择对话框文件选择对话框图图2-29 2-29 载入网络表后的操作提示载入网络表后的操作提示COMPANY LOGO三、载入网络表三、载入网络表 常见的错误提示如下:常见的错误提示如下: Net not found:找不到对应的网络。:找不到对应的网络。 Component not found:找不到对应的元件。:找不到对应的元件。 New footprint not matching old footprint:新的元件封装与旧的:新的元件封装与旧的元件封装不匹配。元件封装不匹配。 Footprint not found in Library:在:在PCB元件库中找
49、不到对应元件元件库中找不到对应元件的封装。的封装。 Warning Alternative footprint xxx used instead of:警告信息,用:警告信息,用xxx封装替换。封装替换。 一般用户应该根据错误提示回到原理图进行修改,重新生成网络一般用户应该根据错误提示回到原理图进行修改,重新生成网络表,直至没有错误提示为止,然后单击图表,直至没有错误提示为止,然后单击图2-29底部的底部的Execute按钮,完按钮,完成网络表和元件的装入,效果如图成网络表和元件的装入,效果如图2-30所示。所示。COMPANY LOGO图图2-30 2-30 载入网络表效果载入网络表效果 元
50、件之间有很多预拉线,又称元件之间有很多预拉线,又称“飞线飞线”,它反映了原理图中的电,它反映了原理图中的电气连接关系,为以后的手工布线引路;气连接关系,为以后的手工布线引路;逻辑上表示了各元件焊盘间的逻辑上表示了各元件焊盘间的电气连接关系,并不具备真正意义上的电气属性。电气连接关系,并不具备真正意义上的电气属性。 三、载入网络表三、载入网络表COMPANY LOGO 元件的布局非常重要,是印制板成败的关键之一,元件的布局非常重要,是印制板成败的关键之一,布局首先要考虑布局首先要考虑产品的电气性能,同时还要考虑整体装配的工艺要求,产品的电气性能,同时还要考虑整体装配的工艺要求,比如插座的位置比如
51、插座的位置会影响整机装配连线是否方便;也会影响整机装配连线是否方便;也要考虑便于操作、调试与维护要考虑便于操作、调试与维护,如电,如电位器的方向与位置等;位器的方向与位置等;还要兼顾布线是否方便还要兼顾布线是否方便,尤其对单面板,要确保,尤其对单面板,要确保高的布通率,以减少额外放置跳线;高的布通率,以减少额外放置跳线;最后还要考虑元件布局的美观最后还要考虑元件布局的美观。四、元件布局四、元件布局 执行执行“Tools/uto PlaceTools/uto Place”( (自动布局自动布局) )命令,弹出如图命令,弹出如图2-312-31所所示的自动布局对话框,有示的自动布局对话框,有Clu
52、ster PlaceCluster Place和和Statistical PlaceStatistical Place两两种方式,建议选择第二种方式。并在种方式,建议选择第二种方式。并在Power Nets Power Nets 一栏输入电路中一栏输入电路中电源的网络名称电源的网络名称+12v+12v,Ground NetsGround Nets一栏输入地的网络名称一栏输入地的网络名称GNDGND。COMPANY LOGO四、元件布局四、元件布局图图2-31 2-31 元件布局对话框元件布局对话框图图2-32 2-32 自动布局结果自动布局结果 设置完成后单击设置完成后单击“OKOK”,PCB
53、PCB实现自动布局如图实现自动布局如图2-322-32所示,显然这样的所示,显然这样的布局还很不合理,接下来进行手工调整。布局还很不合理,接下来进行手工调整。 COMPANY LOGO 调整元件的位置,最终使得电路中的元件布局符合上述基本原则,调整元件的位置,最终使得电路中的元件布局符合上述基本原则,且预拉线交叉尽可能的少,以使后续的手工布线比较方便。且预拉线交叉尽可能的少,以使后续的手工布线比较方便。 手工布局后的结果如图手工布局后的结果如图2-342-34所示。值得注意的是元件布局并不是一所示。值得注意的是元件布局并不是一成不变的,我们往往会在布线的过程中发现某些地方的布局并不是最合成不变
54、的,我们往往会在布线的过程中发现某些地方的布局并不是最合理的,此时为了更好的布线效果,需要对元件位置再做一些调整。理的,此时为了更好的布线效果,需要对元件位置再做一些调整。四、元件布局四、元件布局图图2-34 2-34 手工布局结果手工布局结果 COMPANY LOGO四、元件布局四、元件布局v 元件布局的基本规则主要有以下几点:元件布局的基本规则主要有以下几点:v 按电路模块进行布局,实现同一功能的相关电路称为一个按电路模块进行布局,实现同一功能的相关电路称为一个模块,电路模块中的元件应采用就近集中原则,同时数字模块,电路模块中的元件应采用就近集中原则,同时数字电路和模拟电路分开。电路和模拟
55、电路分开。v 元器件离印制线路板机械边框的最小距离必须大于元器件离印制线路板机械边框的最小距离必须大于2mm(80mil),如果安装空间允许,最好保留),如果安装空间允许,最好保留5mm(200mil)。)。v 除微波电路外,一般印制线路板上元件只能沿水平或垂直除微波电路外,一般印制线路板上元件只能沿水平或垂直方向排列,否则不利于插件或贴片。方向排列,否则不利于插件或贴片。v 元件间距要结合插件、焊接工艺、散热、干扰以及成本等元件间距要结合插件、焊接工艺、散热、干扰以及成本等综合考虑。例如,对于发热量大的功率元件,元件间距要综合考虑。例如,对于发热量大的功率元件,元件间距要足够大,以利于散热;
56、当元件间电位差较大时,应加大它足够大,以利于散热;当元件间电位差较大时,应加大它们之间的距离,以免放电引起意外短路;带强电的元件应们之间的距离,以免放电引起意外短路;带强电的元件应尽量布置在调试时手接触不到的地方等。尽量布置在调试时手接触不到的地方等。COMPANY LOGO四、元件布局四、元件布局v 尽可能缩短高频器件之间的连线,设法减少它们的分布参尽可能缩短高频器件之间的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互靠得数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互靠得太近,输入和输出元件应尽量远离。太近,输入和输出元件应尽量远离。v 质量过重的元器件应当用支架加
57、以固定,然后焊接。质量过重的元器件应当用支架加以固定,然后焊接。v 发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布。发热元件不能紧邻导线和热敏元件;高热器件要均衡分布。v 对于需要调节的元件,如电位器、微调电阻、可调电感等对于需要调节的元件,如电位器、微调电阻、可调电感等的安装位置应充分考虑整机结构要求:对于需要机外调节的安装位置应充分考虑整机结构要求:对于需要机外调节的元件,其安装位置与可调节旋钮在机箱面板上的位置要的元件,其安装位置与可调节旋钮在机箱面板上的位置要一致;对于机内调节的元件,其放置位置以打开机盖后即一致;对于机内调节的元件,其放置位置以打开机盖后即可方便调节为原则。可方便
58、调节为原则。v 时钟电路元件应尽量靠近芯片的时钟引脚,尽量将去耦电时钟电路元件应尽量靠近芯片的时钟引脚,尽量将去耦电容和滤波电容等放置在对应元件的周围。容和滤波电容等放置在对应元件的周围。COMPANY LOGO四、元件布局四、元件布局v 贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm。v 贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚焊。重贴片焊盘上不能有通孔,以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过。要信号线不准从插座脚间穿过。v 金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其他元器件金属壳体元器件和金属件(屏蔽盒等)不能与其他元
59、器件相碰,不能紧贴印制导线、焊盘,其间距应大于相碰,不能紧贴印制导线、焊盘,其间距应大于2mm。定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其他方孔外侧距板定位孔、紧固件安装孔、椭圆孔及板中其他方孔外侧距板边的尺寸大于边的尺寸大于3mm。v 有极性的器件在同一板上的极性标示方向尽量保持一致。有极性的器件在同一板上的极性标示方向尽量保持一致。COMPANY LOGO 焊盘是元件固定和电气连接的部位,是影响产品质量和性能的重要焊盘是元件固定和电气连接的部位,是影响产品质量和性能的重要指标。印制板中大多焊盘都是元件封装图中的一部分,也有少量焊盘是指标。印制板中大多焊盘都是元件封装图中的一部分,也有少量焊盘是作
60、为跳线、电源作为跳线、电源/ /地线或输入地线或输入/ /输出信号线的连接盘以及大功率元件固定输出信号线的连接盘以及大功率元件固定螺丝孔、印制板固定螺丝孔等,这些焊盘不归属于某个元件封装,我们螺丝孔、印制板固定螺丝孔等,这些焊盘不归属于某个元件封装,我们称之为称之为孤立焊盘孤立焊盘。五、设定焊盘五、设定焊盘图图2-35 2-35 焊盘属性对话框焊盘属性对话框 双击某个焊盘,弹出如图双击某个焊盘,弹出如图2-352-35所示焊盘属性对话框。所示焊盘属性对话框。COMPANY LOGO五、设定焊盘五、设定焊盘 焊盘形状有三种选择,焊盘形状有三种选择,RoundRound(圆形)、(圆形)、Rect
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