中职电子CAD-Altium Designer操作与应用教案任务四遮光计数器单面PCB设计与制作（内页）

1、(中职）电子CADAltium Designer操作与应用教案任务四遮光计数器单面PCB设计与制作（内页）(中职）电子CADAltium Designer操作与应用教案任务四遮光计数器单面PCB设计与制作（内页）无锡机电高等职业技术学校(中职）电子CADAltium Designer操作与应用教案任务四遮光计数器单面PCB设计与制作（内页）组织：5分钟任务：10分钟新授110分钟实操：100分钟课堂小结：5分钟学生7S 10分钟教师7s检查5分钟一、组织教学 学生日常管理，检查学生出勤情况，检查学生着装情况等。 二、布置任务与新课讲授任务四 遮光式计数器单层电路板设计与制作【任务布置】布置遮光

2、式计数器单层电路板设计与制作任务1.能绘制遮光式计数器原理图、PCB编辑器设置、元件封装库设置、同步比较选项设置、载入SCH信息、元件库绘制注意事项；2.懂得遮光式计数器PCB布线的基本要求、合理分布信号的接地点、电路布局合理、合理安排滤波电容；3.能制作制遮光式计数器PCB；4.懂得生成遮光式计数器元件封装库、PCB的3D效果输出、PCB外购件清单、PCB信息输出、PCB装配图输出。【项目布置】1. 建立遮光式计数器工程设计项目工作环境；2. 遮光式计数器印制电路板规划及元件布局；3. 遮光式计数器印制板电路连线；4. 遮光式计数器印制电路板后续处理；5. 遮光式计数器PCB工程信息输出。【

3、项目分析】在实际的大型工程项目中，都是由工程师团队协同完成的。发挥团队精神、互补互助以达到团队最大工作效率是每个工程师必须必备的能力。对于团队的成员来说，不仅要有个人能力，更需要有在不同的位置上各尽所能、与其他成员协调合作的能力。在本项目中外壳工程师已经设计并制作好外壳模型（可在网站中下载学习资料），要求你设计的电路板能够与之相匹配，顺利的安装到壳体中。经过上述四个项目的学习，接下来进入实战阶段。本项目需要利用之前学习的知识制作一个遮光计数器的印制板。一般制作单面PCB印制板流程如REF _Ref426097813 h图4- 1所示。图4- SEQ 图5- * ARABIC1一般PCB印制板制

4、作流程遮光计数器的原理图如REF _Ref425953484 h图4- 2所示。图4- SEQ 图5- * ARABIC2遮光计数器原理图完成原理图绘制后，使用新建印制板文件，并绘制PCB。其PCB元器件布局图如REF _Ref425953619 h图4- 3所示。布局完成后使用布线工具完成印制线路板的设计与制作。最后，按要求输出PCB工程设计文件。图4- SEQ 图5- * ARABIC3遮光计数器元器件布局图【项目流程】图4- SEQ 图5- * ARABIC4任务流程图步骤1 配置遮光计数器电路工程环境并绘制原理图【任务内容】1.创建遮光计数器PCB工程并绘制原理图；2. 遮光计数器层次

5、电路图设计；3. 遮光计数器元件封装库设置；4. 遮光计数器同步比较选项设置。【知识准备】Altium Designer 中集合线束功能AD提供的Signal Harness功能，支持将多个导线、总线包裹在一起进行连接。在导线、总线连接较多且复杂的原理图中，我们可以使用集合线束将这些线路汇集在一起，结合各种网络标识符进行图纸内或跨图纸连接。一般线束系统包含有四块：线束（），线束连接器（），线束入口（）和预定义的线束连接器（）。前三者在画原理图时需用到，最后的定义文件则会自动生成（前提是一定定义并使用了集合线束）。其原理图如所示。 图5-1- SEQ 图5-1- * ARABIC1集合线束【任务

6、完成】一、创建PCB工程并绘制原理图按照项目一的教程建立PCB工程，并建立SCH原理图文件。其原理图如REF _Ref425953484 h图4- 2所示。原理图中大部分元器件都是可在默认库中找到。其元器件标号与封装清单如REF _Ref426030117 h表5- 1所示。表5- SEQ 表5- * ARABIC1元器件清单及封装符号序号元件标号元器件库名称封装描述B1Header 2FLY2电源接口C1, C2, C4, C5Cap Pol2RB.1/.15电解电容C3, C6, C7, C8CapRAD-0.2圆片电容FU1Fuse 1FUS保险丝IC1LM358ANDIP-8LM358

7、IC2HCC4511BFDIP-164511集成电路IC3MC14553BCPDIP-164553集成电路IC4, IC5, IC6Dpy Blue-CCH数码管R1R6,R8R24Res2AXIAL-0.4直插电阻R7光敏电阻HDR1X2光敏电阻RP1, RP2RPotVR电位器S1SW-PBAN66按键V1, V2, V3, V4, V9, V10Diode 1N4007DO-411N4007二极管V52N3904TO-92A8050三极管V6, V8, V12, V13, V142N3906TO-92A9012三极管V7Diode 11DQ03DO-413V稳压管V11LED0LED2红

8、色LED灯其中使用深色底纹标出的几个元器件是常用元件库“Miscellaneous Devices”中所没有的。分别为IC1、IC2、IC3三个集成电路，R7光敏电阻。需要利用之前项目中学习知识新建元件，也可以通过Vaults在Altium Designer的官方库中查找这些元件的集成库。也可访问出版社官网获取本书配套电子资源。二、层次电路图设计层次原理图主要包括两大部分：主电路图和子电路图。其中主电路图与子电路图的关系是父电路与子电路的关系，在子电路图中仍可包含下一级子电路。当进行大型工程设计时，只靠一张图纸是无法实现的（几千个元器件密密麻麻挤在一张图纸上可读性会非常差），这时需要用多个图纸

9、进行开发设计。一个多图纸设计工程是由逻辑块组成的多级结构，其中的每个块可以是原理图或是 HDL文件，在这结构的最顶端是一个主原理图图纸工程顶层图纸。例如：AD中自带的例程“Bluetooth_Sentinel”就使用了层次电路设计，如 REF _Ref426034761 h 图5-1- 2所示。图5-1- SEQ 图5-1- * ARABIC2AD中范例工程“Bluetooth_Sentinel”层次电路结构多图纸结构一般是通过图表符（sheet symbol）形成，一个图表符对应一个子图纸；在主原理图图纸放置图标符，通过图表符与子图纸进行连接，而子图纸也可以通过图表符与更底层的图纸连接。本工

10、程电路图虽然较为简单，但可以用来练习层次电路图的设计。1.设计电路组成框图父电路图根据电路原理图分析，本电路主要由三个模块构成：（1）串联型稳压电源模块（2）遮光计数电路及信号整形计数模块（3）3位数码管显示模块其模块分解示意图如REF _Ref426035799 h图5-1- 3所示。图5-1- SEQ 图5-1- * ARABIC3按电路功能进行模块分解所以，按照项目二的方法建立父电路图，即遮光计数器系统框图如REF _Ref426036499 h图5-1- 4所示。其中遮光计数模块与现实模块通过段码与片选两根线束进行通信。图5-1- SEQ 图5-1- * ARABIC4遮光计数器系统框

11、图2.新建子电路图并分模块绘制原理图建立好系统框图后，可以在“Designer”区域输入标识符，若标识符包含有Repeat关键字的语句，还能实现多通道功能（见项目二）。而在“File Name”输入想要调用的子图纸文件名称（Altium Designer中文件名不区分大小写），则可实现对子图纸的调用。当多图纸工程编译好后，各个图纸间的逻辑关系被识别并建立一个树形结构，表示各个图纸的逻辑关系，如 REF _Ref426034761 h 图5-1- 2所示。点击【设计】【产生图纸】，使用出现的十字架点击对应图表符即能产生对应的子图纸，其输出接口也已自动生成好，如 REF _Ref426044318

12、 h 图5-1- 5所示。图5-1- SEQ 图5-1- * ARABIC5产生子电路图纸将原电路图拆分为三个模块电路文档进行设计，每个电路完成特定功能，这样设计出的电路可读性较强，方便电路图移植。如REF _Ref426039363 h图5-1- 6所示。图5-1- SEQ 图5-1- * ARABIC6分文档设计的子电路图3.配置并使用线束Altium Designer中线束功能较为强大，在层次电路图中线束的使用能让原理图变得非常简洁明了。线束的作用是能把网络标号、BUS总线，甚至别的线束一起打包成一根粗电缆，你可以把它想象成在电脑机箱里中扎线的束线带。其使用方法较为简单，在需要打包线速的

13、位置点击【放置】【线束】【线束连接器】，可放置线束连接器，将其放置在需要相连的端口上，使用【线束入口】把端口编号并连接，最后使用【信号线束】将其束起，并设置线束名称为段码。利用端口选项添加原理图端口，其操作如REF _Ref426039266 h图5-1- 7所示。图5-1- SEQ 图5-1- * ARABIC7线束使用步骤三、元件封装库设置在本项目中有四个元件无封装或默认封装与设计封装不符。分别是保险丝FU1,电位器PR1、PR2,按键S1与LED灯V11。这几个元件的封装需要自己绘制。绘制元件封装的方法已在之前项目中讲解过，这里只给出封装参数。1.保险丝封装FUS图5-1- SEQ 图5

14、-1- * ARABIC8保险丝底座封装保险丝底座四个孔均为100mil直径，其中通孔尺寸为60mil。2. 6X6按键封装图5-1- SEQ 图5-1- * ARABIC96X6按键实物与封装尺寸3. 3362电位器封装图5-1- SEQ 图5-1- * ARABIC103362电位器实物与封装尺寸4. LED发光二极管封装图5-1- SEQ 图5-1- * ARABIC11 LED实物与封装尺寸四、同步比较选项设置绘制完电路原理图后，需要同步进行PCB同步比较，其步骤如下：1. 首先应创建PCB文件。然后打开PCB文件，从原理图导入工程变化订单（内部网络表）。2. 单击菜单栏【设计】【Im

15、port Changes From 遮光计数器.PrjPcb】。也可以在原理图中点击菜单栏【设计】【Update PCB Document 遮光计数器.PcbDoc】更新更改，如REF _Ref426097957 h图5-1- 12所示。图5-1- SEQ 图5-1- * ARABIC12从PCB同步更改（左）从原理图同步更改（右）3. 单击后出现工程变化订单，如REF _Ref426103354 h图5-1- 13所示。图5-1- SEQ 图5-1- * ARABIC13工程更改顺序界面点击【生效更改】，进行检查。如果有问题，将会在状态栏内显示出现eq oac(,)字符，并在消息栏显示错误说

16、明。退出对话框，参照错误说明进行修改。确定无误后再次运行导入。注意：封装没有找到，将会出现一系列连接问题。主要检查两个方面：（1）在原理图中，查看元件指定了封装没有。（2）在PCB文件中，加载了相应封装库没有。4. 原理图设计没有问题后，点击执行更改后，原理图中的元器件就能导入到PCB中。由于使用了层次电路设计结构，所以会生成三个红色的ROOM，ROOM。其中对应元器件已经自动排列在对应Room中，如REF _Ref426108486 h图5-1- 14所示。图5-1- SEQ 图5-1- * ARABIC14元器件自动扇出在对应ROOM中步骤2 遮光计数器印制电路板规划及元件布局【任务内容】

17、1.规划遮光计数器印制电路板形状及定位孔放置；2.规划遮光计数器ROOM位置；3.手动调整遮光计数器PCB并锁定特殊元件。4.自动布局元器件【知识准备】一、PCB布局注意事项虽然Altium Designer能够自动布局，但是实际上电路板的布局几乎都是手工完成的。要进行布局时，一般遵循如下规则：1.特殊元件优先布局特殊元件的布局特殊元件的布局从以下几个方面考虑：（1）高频元件高频元件之间的连线越短越好，设法减小连线的分布参数和相互之间的电磁干扰，易受干扰的元件不能离得太近。隶属于输入和隶属于输出的元件之间的距离应该尽可能大一些。（2）具有高电位差的元件应该加大具有高电位差元件和连线之间的距离，

18、以免出现意外短路时损坏元件。为了避免爬电现象的发生，一般要求2000V电位差之间的铜膜线距离应该大于2mm，若对于更高的电位差，距离还应该加大。带有高电压的器件，应该尽量布置在调试时手不易触及的地方。（3）重量太大的元件此类元件应该有支架固定，而对于又大又重、发热量多的元件，不宜安装在电路板上。（4）发热与热敏元件注意发热元件应该远离热敏元件。（5）可以调节的元件对于电位器、可调电感线圈、可变电容、微动开关等可调元件的布局应该考虑整机的结构要求，若是机内调节，应该放在电路板上容易调节的地方，若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相对应。（6）电路板安装孔和支架孔应该预留出电路板的安

19、装孔和支架的安装孔，因为这些孔和孔附近是不能布线的。2.按照原理图元件安排布局按照电路功能布局如果没有特殊要求，尽可能按照原理图的元件安排对元件进行布局，信号从左边进入、从右边输出，从上边输入、从下边输出。按照电路流程，安排各个功能电路单元的位置，使信号流通更加顺畅和保持方向一致。以每个功能电路为核心，围绕这个核心电路进行布局，元件安排应该均匀、整齐、紧凑，原则是减少和缩短各个元件之间的引线和连接。数字电路部分应该与模拟电路部分分开布局。通过重新定位选择的器件选项可以方便的按照原理图进行元件布局。3.元件与电路板边缘距离元件离电路板边缘的距离所有元件均应该放置在离板边缘3mm以内的位置，或者至

20、少距电路板边缘的距离等于板厚，这是由于在大批量生产中进行流水线插件和进行波峰焊时，要提供给导轨槽使用，同时也是防止由于外形加工引起电路板边缘破损，引起铜膜线断裂导致废品。如果电路板上元件过多，不得已要超出3mm时，可以在电路板边缘上加上3mm辅边，在辅边上开V形槽，在生产时用手掰开。4.元件放置顺序规则元件放置的顺序首先放置与结构紧密配合的固定位置的元件，如电源插座、指示灯、开关和连接插件等。再放置特殊元件，例如发热元件、变压器、集成电路等。最后放置小元件，例如电阻、电容、二极管等。二、网络密度分析网络密度分析是利用Altium Designer 系统提供的密度分析工具，对当前 PCB文件的元

21、件放置及其连接情况进行分析。密度分析会生成一个临时的密度指示图(Density Map)，覆盖在原PCB图上面。在图中，绿色的部分表示网络密度较低，元件越密集、连线越多的区域颜色就会呈现一定的变化趋势，红色表示网络密度较高的区域。密度指示图显示了PCB板布局的密度特征，可以作为各区域内布线难度和布通率的指示信息。用户根据密度指示图进行相应的布局调整，有利于提高自动布线的布通率，降低布线难度。在Altium Designer的PCB编辑器中，执行【工具】【密度图】命令，系统自动执行对当前PCB文件的密度分析。按End键刷新视图，或者通过单击文件标签切换到其他编辑器视图中，即可恢复到普通PCB文件

22、视图中。通过3D视图和网络密度分析，我们可以进一步对PCB元件布局进行调整。完成上述工作后，就可以进行布线操作了。如REF _Ref426187964 h图5-2- 1所示。图5-2- SEQ 图5-2- * ARABIC1密度图显示【知识回顾】通过本子任务的学习，对遮光计数器的元件布局进行了实战演练，懂得了：1.规划印制电路板形状及定位孔放置2. PCB布局的基本原则并规划ROOM位置3.手动调整并锁定特殊元件4.软件自动布局同时，在知识链接中，也对PCB布局注意事项和网络密度分析及其应用做了介绍。【任务完成】一、规划印制电路板形状及定位孔放置电路原理图设计好后，一般工程师必须在绘制PCB印

23、制板之前需要与产品结构工程师沟通以下参数： PCB大小与形状（确保PCB能装入外壳）；PCB 定位孔位置（确保PCB能固定在外壳的定位孔上）；空间中是否有元器件碰撞外壳情况（确保PCB装配好后元器件与外壳无碰撞）。在Altium Designer中可以使用三种方式来确定电路板形状及定位孔位置：三维文件导入、二维CAD设计文件导入、通过设计参数自建。1.三维文件导入确定PCB形状在Altium Designer中可以通过导入三维外壳帮助制作PCB印制板，从而使电路板设计不再受结构限制而返工。其方法为：在打开的PCB文件下点击菜单【放置】【3D元件体】。会跳出3D体界面，如 REF _Ref426

24、115547 h 图5-2- 2所示。图5-2- SEQ 图5-2- * ARABIC2通过外部文件导入3D结构体（1）然后再弹出的对话框中旋踵属性步骤模型；（2）点击插入步骤模型，选择由结构工程师制作好的3D STEP文件；（3）为了方便观察，在显示中设置3D颜色透明度为较透明；（4）设置3D体的支架高度及三维旋转角度。在2维PCB界面中会出现一个红色阴影，表示已经导入了3D外壳，其阴影表示其在PCB二维页面上的投影。此时点击【察看】【切换到3维显示】，可切换至3维视图模式。如（右）所示。图5-2- SEQ 图5-2- * ARABIC3导入外壳文件查看 2D（左） 3D（右）使用3D ST

25、EP文件导入最大的好处是不但能确定PCB形状及定位孔位置，元器件高度在外壳中是否有碰撞也能检查出来。例如REF _Ref426117373 h图5-2- 3左图中数码管为绿，表示外壳与PCB中元件数码管碰撞，产生了三维体碰撞报警。2.二维CAD文件导入确定PCB形状在Altium Designer中也可以通过二维CAD文件来确定PCB形状。其方法为点击【文件】【Import】。分别可导入AutoCAD的文档，Gerber文档，IDF文档等。在打开的文件选择框中选择文件并点击打开后可直接使用CAD文档。如REF _Ref426115547 h图5-2- 2所示。图5-2- SEQ 图5-2- *

26、 ARABIC4导入CAD外形文件3.通过设计参数自建PCB形状及定位孔最常用的方式为通过设计参数自建PCB形状及定位孔。本项目中要求PCB大小为6000mil3000mil。其装配孔有4个，焊盘直径为200mil，孔直径为3mm，中心点分别与上下左右边距离200mil。步骤如下：（1）在Keep-Out层中绘制6000mil3000mil的方框，设置方框左下角为原点。（2）选中绘制好的Keep-Out层方框，点击【设计】【板子形状】【按照选择对象定义】。系统能自动根据选择的方框定义好板子形状。（3）在板子中放置定位孔点击【放置】【焊盘】，在跳出的焊盘界面中设置焊盘参数直径为200mil，孔直

27、径3mm。并放置在PCB板上，距离最近边距离200mil，如 REF _Ref426120175 h 图5-2- 5所示。图5-2- SEQ 图5-2- * ARABIC5焊盘放置界面与最后完成PCB形状二、PCB布局的基本原则并规划ROOM位置完成了印制线路板形状规划及定位孔的设置后，进入PCB布局环节。进行元器件和网络表的同步后，元器件被混乱地放在一个空间内。这种情况下，是无法进行布线操作的，因此需要先进行合理的布局。一般来说，元件的布局有两种方式，即自动布局和手工布局。所谓自动布局，是指按照设计者事先定义好的设计规则，系统自动地在PCB板上进行元件的布局，这种方法效率较高，布局结构比较优

28、化，但有时缺乏一定的合理性和实用性；手工布局是指设计者手工在PCB板上进行元件的布局，包括移动、排列元件，修改元件封装，调整元件序号等，布局结果比较符合设计者的意图和实际应用的要求，也有利于后面的布线操作，但相对效率较低。在开始元件布局前要注意PCB印制板的布局需要按照以下基本原则进行：1. 元件的布局要求均衡，疏密有序，避免头重脚轻。2.元件布局应按照元件的关键性来进行，先布置关键元件如微处理器、DSP、FPGA、存储器等，按照数据线和地址线的走向，就近原则布置元件。3.存储器模块尽量并排放置，以缩短走线长度。4.尽可能按照信号流向进行布局。注意：零件布局，应当从机械结构散热、电磁干扰、将来

29、布线的方便性等方面综合考虑。先布置与机械尺寸有关的器件，并锁定这些器件，然后是大的占位置的器件和电路的核心元件，再是外围的小元件。了解布局规则后，为了方便布局，首先把ROOM位置定下来。本项目中涉及实际情况，考虑将电源模块放在印制板左上角，数码管显示放在印制板右下角，遮光计数模块放置在剩余位置。其布局结构如REF _Ref426123247 h图5-2- 6所示。图5-2- SEQ 图5-2- * ARABIC6布局结构图首先应对特殊零件进行手工布局。步骤3 遮光计数器印制电路板布线【任务内容】1.印制电路板布线基本原则；2.印制电路板走线规则设置；3.电路板手动布线；3.电路板自动布线；4.

30、手工调整自动布线。【知识准备】一、电路走线宽度与电流能力关系电路走线的宽度与其能安全流过的电流是成正比关系的，但这个关系如何，在设计电路中还需考虑哪些因素，在这里就详细探讨一下。1 PCB电路板铜皮厚度计算方法：一般线路板厂家以oz（盎司）表示铜箔厚度,1oz的厚度表示将1oz重量的铜铺在1平方英尺面积的铜箔厚度。其实就是用单位面积的重量来表示铜箔的平均厚度。先在的电路板厂商默认铜箔厚度一般为1oz。一般可定制13oz厚度的电路板，如 REF _Ref426295285 h 图5-3- 1所示为国内某品牌电路板制造厂加工参数设置网页截图。图5-3- SEQ 图5-3- * ARABIC1国内某

31、电路板制造厂商加工参数设置其换算方法如下：1平方英尺=929.0304平方厘米，铜箔的重量除以铜的密度和表面积即为铜箔厚度。铜密度为=8.9kg/cm31(盎司)=28.35(克）设铜箔层厚度为T，则可获得公式：T929.0304平方厘米8.9克/立方厘米=1盎司=28.35克经过换算可得：T=0.0034287厘米约=34.287um35um1.4mil【任务完成】在完成电路板的布局工作以后，就可以开始布线操作了。在PCB的设计中，布线是完成产品设计的重要步骤，其要求最高、技术最细、工作量最大。其首要任务就是在PCB板上布通所有的导线，建立起电路所需的所有电气连接，这在高密度PCB设计中很具

32、有挑战性。PCB布线可分为单面布线、双面布线和多层布线。Altium Designer 的PCB布线方式有自动布线和手动布线两种方式。采用自动布线时，系统会自动完成所有布线操作；手动布线方式则要根据飞线的实际情况手工进行导线连接。实际布线时，可以先用手动布线的方式完成一些重要的导线连接，然后再进行自动布线，最后再用手动布线的方式修改自动布线时的不合理连接。本子任务中以遮光式计数器为具体实例来实战布线的规则，自动布线和手动布线等工具的使用。从而让大家能够了解整个制板过程和具体操作步骤。图5-3- SEQ 图5-3- * ARABIC2层叠管理设置一、 印制电路板走线规则设置第三章了解了印制电路板

33、布线基本原则之后，需要对自动布线规则进行设置。同自动布局一样，在启动自动布线器，进行自动布线之前，同样需要对相关的布线规则进行合理的设置，即针对不同的操作对象，去定义灵活的设计约束，以获得更高的布线效率和布通率。通过点击菜单设计规则命令，即可打开PCB规则及约束编辑器对话窗。也可以在PCB设计环境中单击鼠标右键，选择设计规则，打开PCB规则及约束编辑器对话窗,如 REF _Ref426199400 h 图5-3- 3所示。图5-3- SEQ 图5-3- * ARABIC3设计/规则菜单选项在打开的PCB规则及约束编辑器中选择Electrical（电气规则设置）如REF _Ref42619966

34、1 h图5-3- 4所示。3.2.1.1 印制板Clearance（安全间距）子规则设置Clearance规则主要用来设置PCB板设计中导线、焊盘、过孔以及敷铜等导电对象之间的最小安全间隔，相应的设置窗口如REF _Ref426201182 h图5-3- 6所示。图5-3- SEQ 图5-3- * ARABIC6安全间距子规则设置由于间隔是相对于两个对象而言，因此，该窗口中，有两个规则匹配对象的范围设置。每个规则匹配对象都有所有的、网络、网络类、层、网络和层、高级的（询问）可选项，这些可选项所对应的功能及约束条件，可以参考项目三中自动布局规则中相应的设置。Altium Designer 中增加

35、了梯形表格功能，从而使最小间距设置查看能够一一对应并快速设置，此功能设置起来非常直观。本任务中默认安全间距设置为8mil。考虑到制造工艺问题，覆铜层与导线若靠的太近会造成搭连几率增加，所以通过梯形表格设置覆铜层Poly与其他层安全间距皆为30mil。其设置界面如REF _Ref426202062 h图5-3- 7所示。图5-3- SEQ 图5-3- * ARABIC7使用梯形表格设置不同项目安全间距3.2.1.2印制板Routing布线规则设置布线规则是自动布线器进行自动布线时所依据的重要规则，设置是否合理将直接影响到自动布线质量的好坏和布通率的高低。单击Routing前面的符号，展开布线规则

36、，可以看到有8项子规则，如REF _Ref426202582 h图5-3- 8所示。3.2.1.5布线优先级子规则设置Routing Priority（布线优先级）规则主要用于设置PCB网络表中布通网络布线的先后顺序，设定完毕后，优先级别高的网络先进行布线，优先级别低的网络后进行布线，规则设置窗口。在本项目中设置电源类网络优先级为1。提升电源Power网络类优先级的优点是可使自动布线生成的电源线不会太乱，如 REF _Ref426206709 h 图5-3- 12所示。图5-3- SEQ 图5-3- * ARABIC12设置电源网络层优先级为13.2.1.6布线层子规则设置Routing La

37、yers（布线层）规则主要用于设置在自动布线过程中允许进行布线的工作层，一般情况下用在多层板中，规则设置窗口如REF _Ref426206756 h图5-3- 13所示。由于本项目为单层板设计，所以激活的层中仅勾选“Bottom Layer”选项。图5-3- SEQ 图5-3- * ARABIC13设置只允许在Bottom Layer(底层)自动布线二、 电路板手动布线设置完规则后，下一步进行布线工作。布线分手动布线与自动布线两种方式。自动布线和手动布线不是独立的2种布线方式。自动布线代替不了手动布线，但完全手动布线效率太低。所以要配合起来使用。一般原则是电路板上重要的信号线要手动布线，完成后

38、锁定已有走线后进行自动布线。这样效率高、布线效果好。步骤4 遮光计数器印制电路板后续处理【任务内容】1.元件标注调整2. PCB补泪滴3.包地处理4.放置覆铜5.放置文字6. 3D效果演示【知识准备】 实心覆铜与网格覆铜优缺点比较实心覆铜网格覆铜优点缺点优点缺点具备了加大电流和屏蔽双重作用如果过波峰焊时，板子就可能会翘起来，甚至会起泡。解决办法：一般也会开几个槽,缓解铜箔起泡从散热的角度说，网格有好处（它降低了铜的受热面）又起到了一定的电磁屏蔽的作用。单纯的网格敷铜主要还是屏蔽作用,加大电流的作用被降低了。网格是使由交错方向的走线组成的，我们知道对于电路来说，走线的宽度对于电路板的工作频率是有

39、其相应的“电长度“的（实际尺寸除以工作频率对应的数字频率可得），当工作频率不是很高的时候，或许网格线的作用不是很明显，一旦电长度和工作频率匹配时，就非常糟糕了，你会发现电路根本就不能正常工作，到处都在发射干扰系统工作的信号。总结：因此高频电路对抗干扰要求高的多用网格，低频电路有大电流的电路等常用完整的铺铜。【活动内容】1元件标注调整在完成的印制板中，还需进行一些后续处理，其中之一就是对元件标号检查并微调。元件标号一般在元器件布局时就调整好了，但是经过布线之后（特别是双面板有过孔）可能会有所调整。此时需要对元件标号做微调。若图中元件标号都较乱，则可以通过选择相似对象的方式统一修改元件标号位置。其

40、方法为选中标号，右键点击选择相似对象在Object Kind中选择same点击确定在跳出的AutoPosition中选择“Center-Above”选项。则所有标号都会按照横向居中、纵向靠上的方式排列在元件周围。如所示。图5-4- SEQ 图5-4- * ARABIC1所有元件统一修改标号位置本任务中经过自动排列标号后的效果如REF _Ref426212513 h图5-4- 2所示。可以看出自动排列后编号可能还是需要微调。图5-4- SEQ 图5-4- * ARABIC2自动排列标号后效果图2 PCB补泪滴所谓补泪滴，就是在铜膜导线与焊盘或者过孔交接的位置处，特别地将铜膜导线逐渐加宽的一种操作

41、，由于加宽的铜膜导线形状很像是泪滴，因此该操作常被称为“补泪滴”。如REF _Ref426214558 h图5-4- 3所示，是与焊盘连接处的导线在补泪滴前后的变化。图5-4- SEQ 图5-4- * ARABIC3未添加泪滴与添加泪滴比较要进行补泪滴操作，需要通过执行工具泪滴命令，在打开的泪滴选项对话框中进行有关的设置，如REF _Ref426214559 h图5-4- 4所示。图5-4- SEQ 图5-4- * ARABIC4泪滴选项对话框【注意】：补泪滴操作一般应放在覆铜之前，不然需要重新覆铜。步骤5 遮光计数器工程文件输出【活动要求】1.生成元件封装库2. PCB 3D STEP模型输出3.建立OutJob输出工作文件，输出工程信息文档【活动内容】完成本项目的印制板制作后，还需对工程信息文件输出。【参考资料4-1】：印制线路板工程设计文件输出一、 生成元件封装库首先应输出当前PCB的元件封装库，从而使文件分享更加方便。点击菜单设计生成PCB库即可在工程中生成与PCB同名的PcbLib库。这个封装库会自动载入到工程的Libraries中。如REF _Ref4262