电子线路cad-殷庆纵殷书-第9章

第9章印制电路板的制作首页本章重点元件布局PCB布线印制电路板设计实例本章小结习题9.69.79.89.99.10重点返回直接创建和向导创建PCB的两种方法；PCB绘图工具的使用；网络表的加载及改错；元件的布局及PCB布线的方法；1.PCB设计的流程；9.1

创建PCB一、直接创建PCB直接创建PCB文件的具体操作步骤如下：新建PCB文件。选择File菜单中的New命令，或者按快捷键F+N，选择其中的PCB

，单击OK按钮。默认的文件名是PCB1．PCB，可修改文件名并确定。设置板层。从Design菜单中选择LayerStackManager命令，打开Layer

Stack

Manager框。默认的PCB板为双层板，如果需要制作多层板，可以选择需要添加的板层，然后单击AddLayer按钮。单击Delete按钮可以删除选择的板层。完成板的层数设置之后单击OK按钮。(3)

确定PCB边界。在布线层绘制PCB板的外形轮廓，也就是电路板的边界，所有元件和图形对象都不能放置在该边界之外。单击工作区底部板层KeepOutLayer，然后令在

布线层上绘制出PCB板的利用绘制直线或圆弧外观轮廓。二、通过向导创建PCB其具体操作步骤如下：(1)启动PCB创建向导。图9.7选择Wizards选项卡图9.8起动PCB创建向导(2)选择预定义的板。(3)设置板的轮廓和板图显示。图9.9

选择预定义的板图9.10 设置板的轮廓和板图显示(4)设置矩形边界尺寸。(5)设置切角尺寸。图9.13 设置矩形边界尺寸图9.14

设置切角尺寸(6)设置挖孔的尺寸和位置。(7)设置PCB板的设计信息。设置挖孔的位图9.15置和尺寸设置PCB板的图9.16设计信息(8)设置板的层数。(9)设置过孔或盲孔。图9.17

设置板的层数图设置过孔图

9.18或盲孔(10)设置板的应用类型。(11)设置布线相关尺寸。设置PCB相图9.21关尺寸图9.19 使用表贴元件(12)将设置保存为模板。(13)完成设置。图9.22

是否设置为模板图9.23 完成PCB向导的设置9.2 PCB绘图工具9.2.1绘制导线在图9.27所示的Placement

Tools

中，前两个按钮都可以用于绘制导线，第一个按钮

对应的InteractiveRouting命令，用于交互式手工布线，第二个按钮对应的是Line命令，用于绘制直线。执行绘制导线命令后，光标变成了 形状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定导线的起点，然后将光标移到导线的终点，再单击鼠标，即可绘制出一条导线。图

9.27

PlacementTools图9.28 Track

(导线属性)框框中的各个选项说明如下：Width：设定导线宽度。Layer：设定导线所在的层。Net：设定导线所在的网络。Locked：设定导线位置是否锁定。Selection：设定导线是否处于选取状态。Start-X：设定导线起点的X轴坐标。Start-Y：设定导线起点的Y轴坐标End-X：设定导线终点的X轴坐标。End-Y：设定导线终点的Y轴坐标。Keepout：该复选框选中后，则此导线具有电气边界特性。9.2.2放置焊盘中的放置焊盘命令按钮，1．放置焊盘的步骤(1)

首先用鼠标单击绘图或执行Place

|

Pad命令。执行该命令后，光标变成了 形状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，即可将一个焊盘放置在该处。按照上述步骤，再放置其他焊盘。单击鼠标右键，退出该命令状态。用户还可以在此命令状态下，单击Tab键，进入如图9.29所示的Pad(焊盘属性)

框，作更一步的修改。2．焊盘属性设置

(1)Properties选项卡UsePadStack：设定采用特殊焊盘，选择此复选框本选项卡将不可设置。X-Size：设定焊盘X轴尺寸。Y-Size：设定焊盘Y轴尺寸。Sh ：选择焊盘形状。单击右侧的下拉式按钮，即可选择焊盘形状，这里共有3 种焊盘形状，即Round(圆形)、Rectangle(正方形)和Octagonal(八角形)。图9.29

Pad(焊盘属性)框Designator：设定焊盘序号。HoleSize：设定焊盘通孔直径。Layer：设定焊盘所在层。通常多层电路板焊盘层为MultiLayer。Rotation：设定焊盘旋转角度，对圆形焊盘没有意义。X-Location：设定焊盘的X轴坐标。Y-Location：设定焊盘的Y轴坐标。Testpoint：有两个选项，即Top和Bottom，如果选择了这两个复选框，则可以分别设置该焊盘的顶层或底层为测试点，设置测试点属性后，在焊盘上会显示Top＆BottomTest-point文本，并且Locked属性同时也被自动选中，使该焊盘被锁定。(2)PadStack选项卡PadStack选项卡有3个区域，即Top、Middle和

Bottom区域，3个区域分别用于指定焊盘在顶层、中间层和底层的大小和形状。每个区域里的选项都具有相同的3个选项。X-Size：设定焊盘X轴尺寸。Y-Size：设定焊盘Y轴尺寸。Sh

：选择焊盘形状。单击右侧的下拉式按钮，即可选择焊盘形状。焊盘形状有3种，即Round(圆形)、

Rectangle(正方形)和Octagonal(八角形)。(3)Advanced选项卡Advanced选项卡。Net：设定焊盘所在网络。Electrical type：指定焊盘在网络中的电气属性，它包括Load(中间点)、Source(起点)和Terminator(终点)。Plated：设定是否将焊盘的通孔孔壁加以电镀。Solder

Mask：为设置焊盘的助焊膜属性，选择

Override可设置助焊延伸值，这对于设置SMT(贴片封装)式的焊点非常有用。如果选中ldng，则助焊膜是一个隆起，此时不能设置助焊延伸值。PasteMask：为设置焊盘阻焊膜的属性，可以修改Overrde阻焊延伸值。9.2.3放置过孔中的按钮，或执行Place

|1．放置过孔步骤(1)首先用鼠标单击绘图Via命令。执行命令后，光标变成了形状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键将一个过孔放置在该处。将光标移到新的位置，可再放置其他过孔。单击鼠标右键，可退出该命令状态。2．过孔属性设置在放置过孔时按Tab键或者在电路板上用鼠标双击过孔，系统将会弹出如图9.32所示的Via(过孔属性) 框。图9.32 Via过孔属性框Properties选项卡中各选项的意义如下：Diameter：设定过孔直径。HoleSize：设定过孔的通孔直径。Start Layer：设定过孔穿过的开始层。End

Layer：设定过孔穿过的结束层。Net：将会显示该过孔是否与PCB板的网络相连。Testpoint：与焊盘的属性 框相应的选项意义一致。SolderMask：为设置过孔的助焊膜属性，用户可以选择Override可设置助焊延伸值。如果选中Tenting，则助焊膜是一个隆起，此时不能设置助焊延伸值。9.2.4放置字符串在绘制印制电路板时，可在板上放置字符串(仅为英文)，具体步骤如下：用鼠标单击绘图 中的

按钮。执行命令后，光标变成了

形状，在此命令状态下，单击(Tab)键，会出现String(字符串标注属性)

框，在这里可以设置字符串的内容和大小。设置完成后，退出

框，单击鼠标左键，把字符串放到相应的位置。用同样的方法放置其他字符串标注。用户要更换字符串标注的方向只须按空格键即可进行调整，或在框中的Rotation编辑框中输入字符串旋转角度。9.2.5

放置坐标此命令是将当前鼠标所处位置的坐标放置在工作平面上，其具体步骤如下：用鼠标单击绘图

中的

钮。执行命令后，光标变成了形状，在此命令状态下，单击(Tab)键，会出现Goordinate(坐标属性)框。按要求设置该框。设置完成后，退出

框，单击鼠标左键，把坐标放到相应的位置。用同样的方法放置其他坐标放置。9.2.6放置尺寸标注在设计印制电路板时，有时需要标注某些尺寸的大小，以方便印制电路板的制造。放置尺寸标注的具体步骤如下：用鼠标单击绘图中的按钮。移动光标到尺寸的起点，单击鼠标左键，即可确定标注尺寸的起始位置。移动光标，中间显示的尺寸随着光标的移动而不断地发生变化，到合适的位置单击鼠标左键加以确认，即可完成尺寸标注。用户还可以在放置尺寸标注命令状态下，单击Tab键，进入Dimensions(尺寸标注属性)框，作更一步的修改。将光标移到新的位置，按照上述步骤，再放置其他标注。双击鼠标右键，光标变成箭头后，退出该命令状态。9.2.7设置初始原点在设计电路板的过程中，用户一般使用程序本身提供的坐标系，如果用户自己定义坐标系，可自行设置用户坐标原点，具体步骤如下：钮，或者选择执行Edit用鼠标单击绘图 中的|

Origin

|

Set命令。执行命令后，光标变成了形状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，即可将该点设置为用户定义坐标系的原点。(3)用户想恢复原来的坐标系，执行命令Edit

|

Origin|Reset

即可。9.2.8绘制圆弧或圆Pro 99SE提供了三种绘制圆弧的方法：中心法、边缘法和角度旋转法。边缘法边缘法就是通过圆弧上的两点即起点与终点来确定圆弧的大小，其绘制过程如下：首先使用鼠标单击绘图

中的

按钮，或选择执行Place

|

Arc(Edge)命令。执行该命令后，光标变成了形状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定圆弧的起点。然后再移动鼠标到适当位置单击鼠标左键，确定圆弧的终点。单击鼠标左键确认，即得到一个圆弧。2．中心法中心法绘制圆弧就是通过确定圆弧中心、圆弧的起点和终点来确定一个圆弧。中的

按钮，或选择执行形状，将光标移到所需的位置，首先使用鼠标单击绘图PlaceArc(Center)命令。执行命令后，光标变成了

单击鼠标左键，确定圆弧的中心。将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定圆弧的起点，再移动鼠标到适当位置单击鼠标左键，确定圆弧的终点。单击鼠标左键确认，即可得到一个圆弧。3．角度旋转法首先使用鼠标单击绘图PlaceArc(An le)命令。执行该命令后，光标变成了中的 钮，或执行形状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定圆弧的起点。然后再移动鼠标到适当位置单击鼠标左键，确定圆弧的圆心，最后再单击鼠标左键确定圆弧终点。(3)单击鼠标左键加以确认，即可得到一个圆弧。4．绘制圆按(1)首先使用鼠标单击绘图|

Full

Circle命令。(2)执行该命令后，光标变成了中的 ，或选择执行Place形状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定圆的圆心，然后再单击鼠标左键确定圆的大小。(3)单击鼠标左键加以确认，可得到一个圆。5．编辑圆弧当绘制好圆弧后，如果需要对其进行编辑，则可选中圆弧，然后单击鼠标右键，从快捷菜单中选取Properties命令项，或者使用鼠标双击圆弧，系统也将会弹出Arc(圆弧属性)框。在绘制圆弧状态下，也可以按Tab键，先编辑好对象，再绘制圆弧。9.2.9放置填充填充一般用于制作PCB插件的接触面或者用于增强系统的抗干扰性而设置的大面积电源或地。在制作电路板的接触面时，则放置填充的部分在实际制作的电路板上是外露的敷铜区。填的电源和接地层上，放中的按钮，或选择执行充通常放置在PCB的顶层、底层或置填充的一般操作方法如下：(1)

首先使用鼠标单击绘图Place

|

Keepout

|

Fill命令。(2)

执行该命令后，用户只须确定矩形块的左上角和右下角位置即可。当放置了填充后，如果需要对其进行编辑，则可选中填充，然后单击鼠标右键，从快捷菜单中选取Properties命令项，或者使用鼠标双击坐标，系统也将会弹出Fill（填充属性） 框。9.2.10放置多边形平面多边形平面与填充类似，经常用于大面积电源或接地，以增强系统的

性。下面讲述放置多边形的方法。钮，或选择执行Plane(多边形属首先使用鼠标单击绘图

中的Place

|

Polygon

Plane命令。执行此命令后，系统将会弹出Polygon性) 框。设置完框后，光标变成了形状，将光标移到所需的位置，单击鼠标左键，确定多边形的起点。然后再移动鼠标到适当位置单击鼠标左键，确定多边形的中间点。在终点处单击鼠标右键，程序会自动将终点和起点连接在一起，形成一个封闭的多边形平面。9.3单面板与多层板制作简介印制电路板有单面板、双面板和多层板三种。在印制电路板设计中，单面板设计是一个重要的组成部分，也是印制电路板设计的起步。双面板的电路一般比单面板复杂，但是由于双面都能布线，设计并不比单面板 ，深受广大设计 的喜爱。单面板与双面板两者的设计过程类似，均可按照电路板设计的一般步骤进行。在设计电路板之前，准备好原理图和网络表，然后进行电路板的规划，确定电路板的大小尺寸。接下来的任务就是将网络表和元件封装装入。装入元件封装后，需要对元件封装进行布局。最后进行自动布线。现在最普遍的电路设计方式是面板设计。双面板的主要特点是可以跨线。当两点之间的连线不能在一面布通时，可以通过过孔到另一面接着布线。本书主要以双面板设计为基础来给读者介绍印制电路板的设计。9.4装入网络表与元件9.4.1

直接装入网络表文件要制作印制电路板，需要有原理图和网络表，这是制作印制电路板的前提。网络表是在完成原理图的绘制之后生成，在进行PCB设计时装入。操作步骤如下：(1)在PCB编辑器中，执行菜单命令Design

|

Load

Nets。(2)在Netlist

File文本框中输入加载的网络表文件名。(3)如果想查看网络表所生成的宏，可以双击图9.50中列表中的对象，在弹出的如图9.51所示的网络宏属性

中，可以进的添加、移除和修改。(4)如果在生成网络宏时出错，列表框中Error列会显示出现的错误信息，常见的错误信息如下：Net

not

found：找不到对应的网络。Component

not

found：找不到对应的元件。Net

footprint

not

matching

oldfootprint：新的元件封装与旧的元件封装不匹配。Footprint

not

found

in Library：在PCB元件库中找不到对应元件的封装。Warning

Alternative

footprint used

instead

of：警告封装替换。底部的Execute按钮，完成网络表和元件的装信息，用(5)最后，单入。9.4.2

利用同步器装入网络表和元件利用同步器，由Schematic更新PCB，装入网络表的步骤如下：新建一个PCB文件Scb2.pcb，并按原尺寸绘制物理边界和电气边界。打开原理图文件，执行菜单命令Design

|

Update

PCB(更新PCB)，弹出同步器选择目标文件 框。单击Apply按钮。(3)系统弹出同步器参数设置 框。主要参数的含义如下。Connectivity栏：用于设置原理图与PCB图之间的连接类型。Components栏：用于设置对原理图中的元件进行哪些修改。Preview

Change按钮：用于查看原理图中进行了哪些修改。(4)单击Execute按钮，装入网络表及元件。打开Scb2.pcb文件，效果与第

法一样。9.5元件封装的装入9.5.1加载和卸载封装库加载和卸载封装库有两种方法：一是在PCB浏览器顶部的下拉列表框中选择Libraries，然后单击Add|Remove按钮；二是从Design菜单中选择Add|RemoveLibrary命令。这两种方法都会打开框.在

框中选择需要加载的封装库，单击Add按钮，所选的封装库即被载入到当前设计项目中。如果要卸载某一个封装库，只需在 列表框中选中要卸载的封装库，然后单击Remove按钮即可。在默认情况下，当新建一个PCB文件时，Pro

99SE会自动载入其安装下Library|Pcb|GenericFootprints子中的Advpcb.ddb文件，该数据库文件中包含了PCBFootprints.Lib封装库。9.5.2浏览封装和放置元件单击Browse按钮，打开BrowseLibraries

框，在这里可以浏览封装库，以及放置所需的元件。从

图

9.59

中

可

以

看

出

，Libraries区域包含一个下拉列表框和一个Add

|

Remove按钮。下拉列表框用于选择当前浏览的封装库，按钮用于加载和卸载封装库。图9.59

浏览封装库

框Component区域主要用于对各个元件进行操作，其中各项设置的含义如下：Mask编辑框：用于对封装名进行过滤。元件列表框：列出了所选库中的各种封装形式。Edit按钮：单击该按钮，可以打开所选的封装库，并对其中所选的元件进行编辑。Place按钮：单击该按钮，可以关闭当前框，元件列表框中所选的元件会随着光标移动。单击鼠标左键即可确定其位置。预览框会显示所选择的封装的外形，便于快速浏览。其下方三个按钮的功能分别是：Zoom

All：缩放所有对象到适合预览框视图。Zoom

In：放大预览框视图。Zoom

Out：缩小预览框视图。框的底部有一条状态栏，显示了所选元件封装的一些参数。例如，图9.59中显示的信息的含义如下：Comp

X／Y：表示该封装整体在X方向和Y方向的长度。Pad

X／Y：表示焊盘在X方向和Y方向的长度。Hole：表示焊盘的孔径大小。9.6

元件布局9.6.1自动布局Tools菜单下的AutoPlacement

子菜单命令就是用于

PCB元件的自动布局，运行AutoPlacer命令，会打开如图9.61所示的Auto

Place框，其中有两个布局器Cluster

Placer

和Statistical

Placer可供选择。图9.61

设置自动布局器1．Cluster

Placer布局器这种布局器将根据元件的连接将其分作簇，然后用几何学方法布放簇。这种算法适用于元件数目比较少的情况。单击OK按钮后即可开始自动布局。如果元件稍多，可能会需要很长时间，此时可以通过Auto

Placement子菜单中的Stop

Auto

Placer命令停止自动布局。2．Statistical

Placer布局器这种布局器使用统计学的方法布置元件，尽量使各元件之间总的连线长度最短，这种方法适用干元件数目比较多的情况。3．Shove元件推挤Tools菜单下的Auto Placement子菜单命令Shove命令用于对元件执行自动推挤的操作。运行该命令之后，进入 光标令状态，此时单击需要进行推挤操作的元件，元件周围所有放置间距过小的元件会被推挤到一边，而被推挤的元件又会推挤其周围的其他元件，进而将挤操作传递下去。推挤不能无限制的传递下去，它的传递次数在Pro 99 SE中被称为“推挤深度”。选择Auto

Placement子菜单中的Set

Shove

Depth命令，打开的编辑框用于设置推挤深度，其范围可以从l到1000。9.6.2

交互式手工布局手工布局主要是对元件进行移动、旋转和对齐等操作，这里要介绍的是Tools菜单下的

Interactive

Placement子菜单中的各命令。选择Interactive

Placement子菜单中的Align命令，打开如图9.66所示的Align框。对话框的左右两个区域Horizontal和Vertical分别用于设置元件在水平方向和垂直方向的对齐方式。图9.66

设置选取元件的对齐方式Horizontal(水平)区域中的5个单选按钮的含义如下：No

Change：水平方向无变化。Left：水平方向左对齐。Center：水平方向居中对齐。right：水平方向右对齐。

．Distribute

equally：水平方向均布对齐。9.6.3

网络密度分析元件的布局是否合理，决定了自动布线是否能够成功，对于复杂电路的PCB设计，尤为重要。网络密度就是布局时元件排列的疏密度。可以采用对电路板的网络密度进行分析，看一看电路板的布局是否合理。对布局后的电路板图，执行菜单命令Tools|ensityMap(密度图)，系统将对电路板的网络密度进行分析。按下END键，可清除密度分析图。密度分析图中颜色深浅的差异，代表了PCB图上网络密度的差异，绿色代表低密度，黄色代表中密度，红色代表高密度。在正常情况下，网络密度的差异不应太大，否则，会认为元件的布局不合理。对于红域，元件密度过大，导致元件的发热较集中，会降低元件的使用和电路板的稳定性，设计者应认真分析考虑。但网络密度分析的结果仅作为布局的参考依据，具体情况应具体分析。9.6.4

手工调整元件布局利用自动布局功能，可以使原来在网络表装入时的元件排列开来，但它们在电路板上的布局并非十分合理，元件的标注字符显得杂乱不美观，所以要采用手工方法对布局进一步调整。手工调整布局包括对元件和元件标注字符的调整。对元件的调整主要是对元件进行选取、移动、旋转和排列等操作，而对元件标注字符的调整是对标注字符进行移动、旋转等操作，下面举例讲述如何手工调整元件的布局。1．选取元件单个元件选取通过直接用鼠标单击元件实现，多个元件的选取最简单的方法是拖动鼠标，直接将元件放在一个鼠标所包含的矩形框中。系统也提供了专门的选取对象和 对象 令，选取对象的菜单命令为Edit

|

Select。如果用户想 元件的选择，可以使用Edit|

Deselect子菜单中 令来实现。Edit

|

Select子菜单有如下多项命令：InsideArea：将鼠标拖动的矩形区域中的所有元件选中。OutsideArea：将鼠标拖动的矩形区域外的所有元件选中。All：将所有元件选中。Net：将组成某网络的元件选中。ConnectedCopper：通过敷铜的对象来选定相应网络中的对象。当执行该命令后，如果选中某条走线或焊盘，则该走线或者焊盘所在的网络对象上的所有元件均被选中。PhysicalConnection：表示通过物理连接来选中对象。AllonLayer：选定当前工作层上的所有对象。FreeObiects：选中所有 对象，即不与电路相连的任何对象。AllLocked：选中所有锁定的对象。OffGridPads：选中图中的所有焊盘。HoleSize：选中内孔直径满足定制条件的焊盘和过孔。2．旋转元件系统提供两个旋转操作，即Edit

|

Move

|

RotateSelection。元件旋转的具体操作过程如下：首先执行Edit

|

Select

|

Inside

all命令，然后拖动鼠标选中需要旋转的元件。另外也可以直接拖动鼠标选中元件对象。接着执行Edit．Move

|

Rotate

Seclection命令，系统将弹出Rotate

Angle（旋转角度设置） 框。(3）设定了角度（1800）后，单击OK按钮，系统将提示用户在图纸上选取旋转基准点，当用户用鼠标在图纸上选定了一个旋转基准点后，选中的元件就实现了旋转。旋转元件也可用快捷的方法，即用光标选中元件，按住鼠标左键不放，同时X按键进行水平翻转，按Y键进行垂直翻转；按空格键进行旋转。3．移动元件Pro 99SE中，可以使用命令来实现元件的移动，当选择了元件后，执行移动命令就可以实现移动操作。元件移动令在菜单Edit

|

Move中，子菜单Edit

|

Move中各个移动命令的功能如下所述。Move命令用于移动元件。Drag也是一个移动元件 令。Component命令的功能与上述两个命令的功能方法类似。Re-Route命令用来对移动后的元件重生成布线。Break

Track命令用来打断某些导线。Drag

Track End用来选取导线的端点为基准移动元件对象。Move Selection命令用来将选中的多个元件移动到目标位置。Rotate

Selection命令用来旋转选中的对象。Flip

Selection命令用来将所选的对象翻转1800。9.6.5 剪切

删除元件1．一般粘贴操作

(1)剪切操作先选取元件，然后执行菜单命令Edit

|

Cut，则将选取的元件直接移入到剪贴板中，同时电路图上所选元件也被删除。操作先选取元件，然后执行菜单命令Edit

| Copy，则将选取的元件

放入剪贴板中。粘贴操作执行菜单命令Edit

|

paste，则将剪贴板中的内容作为副本到电路板图中。2．特殊粘贴操作特殊粘贴操作可以将剪贴板的内容按照设定好的方式放置到电路板中。可以利用这种功能来自动地放置具有重复性的元件，如多个电阻。特殊粘贴的操作步骤利用剪切或

功能将需粘贴的对象放置到剪贴板中。执行菜单命令Edit

|

Paste

Specil，启动特殊粘贴。设置粘贴属性。Paste

on

current：将对象粘贴在当前的工作层Keep

net

name：将保持对象所属的网络名称。Duplicatedesignator：粘贴的对象与原来的对象具有相同的标号。Addtocomponentclass：粘贴的对象与原来的对象属于相同的元件组。4）当设置了粘贴属性后，就可以单击Paste按钮，执行一般的粘贴操作，直接将对象粘贴到目标位置。如果单击PasteArray按钮，执行阵列式粘贴操作，系统将弹出阵列式粘贴设置框。框中的各个选项的功能如下。PlacementVaraibles选项区域：其中ItemCount框用于设置重复粘贴的次数；TextIncrement框用于设置所要粘贴的元件标号的增量值。Array

Type选项区域：用来设置阵列粘贴类型。Circular选项为圆形放置；Linear选项为线形放置。CircularArray选项区域：在选取了Circular项时有效，用于设置圆形放置时各对象间隔的角度，其中选取Rotate

ItemTo

Match复选框时，表示要适当旋转对象；

Spacing(degrees)框用来设置对象间隔的角度。Linear

Array选项区域：在选取了Linear项时有效；用于设置线形放置对象时各对象的间隔，其中X-Spacing框用来设置X方向的间隔(正数从左到右放置，负数从右到左放置)；Y-Spacing框用来设置Y方向的间隔(正数从下向上放置，负数从上向下放置)。3．删除操作(1)使用Clear命令删除使用Clear命令删除某个对象的操作步骤如下：删除之前，先选取要删除的对象，如导线、元件、焊盘、字符串和过孔等。执行菜单命令Edit

|

Clear，被选取的对象立即被删除。(2)使用Delete命令删除操作步骤如下：首先执行菜单命令Edit∣Delete

。光标变成了 形，将光标移到所要删除的对象上，单击鼠标左键即可。(3)几种删除导线的方法1)第 法删除一个导线段：执行菜单命令Edit∣Delete，光标变成

形，移到要删除的导线上，如果导线在当前层上，光标会出现空心八边形：如果导线不在当前层，将光标移到导线的中间，然后单击鼠标左键即可。）第二种方法删除两焊盘之间的导线：执行菜单命令Edit∣Select∣Physical

Connection，光标变成形，移到要删除的导线上，光标出现空心八边形，单击鼠标左键，选取两焊盘之间的导线，再单击鼠标右键，光标恢复。此时，按下Ctrl+Delete键，两焊盘之间的导线被删除。）第三种方法删除相连接的导线：执行菜单命令Edit∣Select

|

Connected

Copper，光标变成形，移到要删除的导线上，光标出现空心八边形，单击鼠标左键，会发现，与该导线有连接关系的所有导线均被选取，再单击鼠标右键，光标恢复。然后按下Ctrl+Delete键，完成导线删除。4）第四种方法删除同一网络上的所有导线：执行菜单命令Edit

|

Select

|

Net，光标变成 ，移到被删除网络上的任意一条导线段上，光标出现空心八边形，单击鼠标左键，

则该网络上的导线均被选取，再单击鼠标右键，光标恢复原

形，然后按下Ctrl+Delete键，即可删除该网络上所有的导线。9.7.1

设置自动布线规则在PCB编辑器中，执行菜单命令Design∣Rules，将弹出如图9.72所示的

Design

Rules(设计规则) 框。在 框中列出了6大类设计规则，除Placement选项卡在自动布局设计规则中已经讲解过，与自动布线有关的规则主要在Routing选项卡中。单击Add按钮，可添加新的规则；单击Properties按钮，可查看己存在规则的属性。各项自动布线规则的设置如下。1．设置安全间距(Clearance

Constraint)安全间距用于设置同一个工作层上的导线、焊盘、过孔等电气对象之间的最小间距。将光标移动到ClearanceConstraint处单击鼠标右键，系统会弹出如图9.73快捷菜单快捷菜单，选取Add命令，可进入安全间距设置框。用户也可以双击Clearance

Constraint选项来弹出该框，该框设置内容包括两部分。9.7 PCB布线RuleScope(规则的适用范围)：一般情况下，指定该规则适用于整个电路板(Whol )。Rule

Attributes(规则属性)：用来设置最小间距的数值(如10mil)及其所适用的网络，包括Different

NetsOnly(仅不同网络)、Same

Net

Only(仅同一网络)和AnyNet(任何网络)。2．设置布线的拐角模式(Routing

Corners)该项规则主要用于设置布线时拐角的形状及拐角走线垂直距离的最小和最大值。双击Routing Corners选项，系统弹出如图9.75所示的Routing

Corners

Rule

框，在Style下拉框中，有3种拐角模式可选，即45

Degrees(45°角)、90 Degrees(90°角)和Round(圆角)。系统中已经使用一条默认的规则，名称为Routing Corners，适用于整个电路板，采用45°拐角，拐角走线的垂直距离为100mil。图9.73

快捷菜单图9.75 Routing

CornersRules

框Design图

9.72Rules

框3

．

设

置

布

线

工

作

层(Routing

Layers)该项规则用于设置布线的工作层及在该层上的布线方向。双击

Routing

Layers

选项，系统弹出如图9.76所示的Routing

Layers框，在

框中，右侧的列表框中列出了32个信号层。

面已经设置了项层和底层两个工作层为）布线层，所以在图中只有顶层和底层有效，其他层为灰色，无效。在各个层右边的下拉框中列出了布线方向，包括Horizontal（水平方向Vertical（垂直方向）Any（任意方向）等共10种。无论如何设置，双层板的顶层与底层的布线方向必须相反，否则电路板会产生分布电容效应。如果是单层布线，可以设置顶层为NotUsed，底层的布线方向为Any。图

9.76

RoutingLayers

Rules

框4．设置布线优先级(Routing

Priority)该项规则用于设置各布线网络的优先级(布线的先后顺序)。系统共提供了0～100共101个优先级，数字0代表优先级最低，

数字100

代表优先级最高。双击RoutingPriority

选项，

系统弹出

框,

在该

框中，

在Routing

Attribute选项区域的Routing

Priority框中设置优先级。5．设置布线的拓扑结构(Routing

Topology)该项规则用来设置布线的拓扑结构。拓扑结构是指以焊盘为点，以连接各焊盘的导线为线，则点和线构成的几何图形称拓扑结构。在布线拓扑结构设置

框中，有7种拓扑结构可供选择，如Shortest(最短连线)、

Horizontal(水平连线)、Vertical(垂直连线)等。系统默认的拓扑结构为Shortest。另外，执行菜单命令Design

|

From-To

Editor，可以自行定义和修改布线的拓扑结构。6．设置过孔类型(Routing

Via

Style)该项规则用于设置过孔的外径(Diameter)和内径(HoleSize)的尺寸。双击RoutingViaStyle选项，系统弹出的对话框中，在RuleAttributes选项区域，设置过孔的外径和内径的Min(最小值)、Max(最大值)和Preferred(首选值)。首选值用于自动布线和手工布线过程。7

．

SMD焊盘与导线的比例规则（

SMD

Net-Down

Constraint）此规则用于设置SMD焊盘在连接导线处的焊盘宽度与导线宽度的比例，可定义一个百分比。单击Add按钮，出现的 框用于设置SMD焊盘与导线的比例。框左边的FilterKind下拉列表框用于设置规则的适用范围：右边的Neck-Down栏用于设置SMD焊盘与导线的比例，如果导线的宽度太大，超过设置的比例值，视为，Pro

99SE不布线。8．SMD焊盘与拐角处最小间距限制规则（SMDTo

Comer

Constraint）此规则用于设置SMD焊盘与导线拐角的间距大小，SMD焊盘与电源层过孔间的最小长度规则(SMD

To

Plane

Constmint)此规则用于设置SMD焊盘与电源层中过孔间的最短布线长度。设置布线宽度(Width

Constraint)该项用于设置布线时的导线宽度。可设置布线宽度的最小值(Minimum

Width)、最大值( umWidth)和首选值(Preferred

Width)。9.7.2自动布线前的预处理1.预布线预布线可以通过执行Auto

Route下的菜单命令自动实现，也可以通过选择菜单Place

|

Line进行手工布线。AutoRoute—Net(指定网络自动布线)。选择该菜单，将光标移到需要布线的网络上，单击左键，该网络立即被自动布线。AutoRoute-Connection(指定飞线自动布线)。选择该菜单，将光标移到需要布线的某条飞线上，单击左键，则该飞线所连接焊盘就被自动布线。ponent(指定元件自动布线)。选择该菜单，将光标移到需要布线的元件上，单击左键则与该元件的焊盘相连的所有飞线就被自动布线。AutoRoute-Area(指定区域自动布线)。2．锁定某条预布线在自动布线前，如果要锁定某条预布线，可以双击该连线，屏幕弹出Track(导线)属性 框，单击Global按钮，屏幕出现图9.88所示导线全局编辑框。在AttributesToMatchby栏中将Selection下拉列表框设置为Same；在CopyAttributes栏中选中Locked复选框：在ChangeScope下拉列表框设置为All

FreePdmitives，单击OK按钮，屏幕弹出属性修改确认

框，单击Yes按钮确认修改，该预布线即被锁定，此后自动布线时，该线不会被重新布线。3．锁定所有预布线在布线中，如果已经针对某些网络进行了预布线，若要在自动布线时保留这些预布线，可以在自动布线器选项中设置锁定所有预布线功能。执行菜单Auto

Route-Setup，屏幕弹出图9.89所示的自动布线器设置

Lock

All

Pre-routes复选框，实现锁定预布线功能。图9.88导线全局编辑

框图9.89自动布线设置对话框9.7.3

运行自动布线单击主菜单Auto

Route，或按下快捷键A，都可弹出菜单。菜单中 令可设置自动布线的方法和启停控制。各命令的含义介绍如下。1．全局布线(A11)进行全局布线的操作步骤如下：执行菜单命令Auto

Route∣All，可对整个电路板进行自动布线。执行命令后，系统弹出如图9.89所示的自动布线设置框。采用 框中的默认设置，就可实现自动布线。下面对没有打勾的3个复选框的功能做简要说明。EvenlySpaceTracks：选取该复选框，则当集成电路的焊盘间仅有一条走线通过时，该走线将由焊盘间距的中间通过。Add

Test points：选取该复选框，将为电路板的每条网络线都加入一个测试点。Lock

All

Pre-route：选取该项，在自动布线时，可以保留所有的预布线。(3)设置完毕后，单击Route All按钮，布线结束后，弹出一个自动布线信息 框，如图9.91所示。对选定网络进行布线(Net)执行菜单命令Auto

Route∣Net，光标变成形。移动光标到某网络的其中一条飞线上，单击鼠标左键，对这条飞线所在的网络进行布线。对选定飞线进行布线(Connection)执行菜单命令Auto

Route∣Connection，光标变成形，移动光标到要布线的飞线上，单击鼠标左键，仅对该飞线进行布线。对选定元件进行布线(Component)执行菜单命令Auto

Route∣Component。图9.89自动布线设置对话框图9.91布线信息框5．对选定区域进行布线(Area)执行菜单命令Auto

Route∣Area，光标变成形，按住鼠标左键，拖动出一个矩形区域，如该区域包括U12和SWl两个元件，单击鼠标左键，系统自动对这个区域进行布线。6．其他布线命令

Stop：停止自动布线过程。

Reset：对电路重新布线。Pause：暂停自动布线过程。Restart：重新开始自动布线过程。与Pause命令相配合。对于比较简单的电路，自动布线的布通率可达100％，如果布通率没有达到100％，设计者一定要分析原因，拆除所有布线，并进一步调整布局，再重新自动布线，最终使布通率达到100％。9.7.4

手工调整布线虽然Pro 99SE自动布线的布通率可达100％，但有些地方的布线仍不能令人满意，则需要手工进行调整。调整布线系统提供4条拆除布线令，分别是Tools∣Un-Route∣All(拆除所有布线)、Tools∣Un-Route∣Net(拆除指定网络的布线)、Tools∣Un-Route∣Connection(拆除指定连线的布线)和Tools∣Un-Route∣Component(拆除指定元件的布线)。调整布线的操作步骤如下：执行菜单命令Tools∣Un-Route，在弹出的子菜单中，选择操作命令。当选择All时，如电路板上有预布线，系统会弹出框，询问是否连同预布线一同拆除。回答是，会发现PCB图中的所有布线全部被拆除。回答否，除预布线外的导线被拆除。当选择

、 或

ponent命令时，光标变成

形，移动光标到要拆除的网络、连线或元件，单击鼠标左键，相应的导线被拆除。执行菜单命令Place∣Interactive

Routing，或在工作窗口单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择InteractiveRouting，对拆除的导线进行手工布线。9.7.4.2添加电源／地的输入端与信号的输出端有的电路板，需要用导线从外边接入电源，同时用导线向外边输出信号，这些事情是自动布线无法完成的。有两种解决方法如下。在电路板上放置焊盘，并将它们和相应的网络连接起来。在电路板上放置一个接插元件并将它连接到网络上返回到原理图编辑器，在电气原理图中添加接插元件并连入到电路中，然后生成网络表，再重新编辑PCB文件。9.7.4.3电源线／接地线的加宽在PCB设计过程中，往往需要将电源线、接地线和通过讲解另外两种导线加宽的电流较大的导线加宽。下面方法。1．在自动布线时加宽在自动布线时要求，电源网络(VCC)和接地网络(GND)的导线线宽为60mil，其他网络地线宽为10mil。具体操作步骤如下：在自动布线的规则中，设置Width

Constraint(布线宽度)时，在布线宽度框中。在Filter

Kind下拉框，默认规则的适用范围是Whol

。用鼠标左键单击下拉按钮，在弹出的列表中，选择Net。在其下方的Net下拉框中选择要加宽的导线所在网络名，如VCC或GND。在右边的RuleAttributes选项区域中，设置布线的最小、最大和首选值，其中首选值在布线时采用。最后，单击OK按钮。(3)在执行AutoRoute∣All命令后，会发现，在布线宽度规则中设置的网络导线宽度与其他网络的导线宽度是不同的。2．采用全局编辑功能加宽导线设置自动布线规则时，所有网络的走线线宽都为10mil。现在需将VCC和GND网络的导线线宽增加为30mil，具体操作步骤如下：将光标移到要加宽的导线上(如电源线)，双击鼠标左键，将弹出Track属性设置

框。在Track属性设置框中，单击右下方的Global>>按钮，在原框基础上，可以看到拓展后的框增加了

3个选项区域，如图9.94所示，其功能如下。AttributesToMatchBy选项区域：主要设置匹配的条件。Copy

Attributes：选项区域：主要负责选取各属性复选框要

或替代的选项。Change

Scope：主要设置搜索和替换操作的范围。图9.94 全局编辑下的Track属性设置

框(3)在全局编辑

中进行设置：在Width文本框输入

30mil；在Attributes

T0Match

By选项区域中的Net下拉列表框中选取Same；在Copy

Attributes选项区域的

Width复选框被选中。设置结果的含义是：对所选取的导线，如果是属于与选取导线在同一网络内的所有导线，要改变其宽度，变为30mil。最后，单击OK按钮。系统弹出Confirm

框，确认是否将更新的结果送入到PCB文件中。单击Yes按钮，符合设置条件的导线宽度被改变。9.7.4.4文字标注的调整与添加文字标注是指元件的标号、标称值和对电路板进行标示的字符串。文字标注的调整具体步骤如下。移动文字标注的位置：将光标移到要调整的文字标注上，按住鼠标左键，光标变成形，移动到合适的位置放开鼠标左键即可。文字标注的内容、角度、大小和字体的调整：将光标移到要调整的文字标注上，用鼠标左键双击该文字标注，在弹出的属性框中，可对Text(内容)、Height，等进行修改。2．添加文字标注例如对新添加2个焊盘的作用分别用VCC和GND

加以标注，具体步骤如下：(1)将当前工作层切换为Top

Overlay(顶层丝印层)。(2)执行菜单命令Place∣String，光标变成

形，按下Tab键，在弹出的字符串属性 框中，对字符串的内容、大小等参数进行设置。(3)设置完毕后，移动光标到合适的位置，单击鼠标左键，放置一个文字标注。再单击鼠标右键，结束命令状态。9.7.4.5放置螺丝孔以在电路板的4个角各放置螺丝孔为例，具体操作步骤如下：执行放置焊盘操作。设置焊盘的属性：

在焊盘的属性

框中

，

单击Properties选项卡，选择圆形焊盘，并设置X-Size、Y-Size和Hole-Size文本框中的数据相同，目的是取消焊盘的孔口铜箔。孔的尺寸要与螺丝的直径相符。在Advanced选项卡中，使Plated复选框无效，目的是取消通孔壁上的电镀。单击OK按钮，制作了一个螺丝孔。同理，放置另外3个螺丝孔。9.7.5

DRC校验，在打开PCB文件后，执行菜单命令Tools∣DesignRule

Check，系统弹出如9.95

所示的Design

RuleCheck(设计规则检查)框。从该框可以看出共有Report和On-line两个选项卡。1．Report选项卡在Report选项卡中，选取需要检查的规则选项，然后单击框左下角的Run DRC按钮，就可以启动DRC运行。图9.95

设计规则查框2．On-Line选项卡当想

9.96所示的让DRC在运行DRC检查时，单击On-line选项卡，弹出如图框，设定需要检查的规则选项，单击OK按钮，运行，实时地进行设计规则监测，以防止

设计规则。9.7.6 PCB板的3D显示使用该功能，可以很方便地看到加工成型之后的印刷电路板和在电路板焊接元件之后的效果，使设计者对自己的作品有一个较直观的印象。1．生成PCB的三维视图和3D预览文件的操作过程执行菜单命令View

|

Board

in

3D。过一会儿，在工作窗口生成了印刷电路板的三维视图，同时生成3D预览文件。2．对PCB的三维视图的有关操作使用主 的放大按钮或按下PageUp键，可放大三维视图；使用主 的缩小按钮或按下PageDown键，可缩维视图；按下END键，可刷新屏幕显示；在工作窗口按住鼠标右键，光标变成手形，可在屏幕上任意移动三维视图，以观察不同的部位。3．PCB3D浏览器的使用在生成三维视图的同时，

在PCB

管理器中出现BrowsePCB3D选项卡，单击该选项卡，出现如图9.98所示的

框，在此 框中可完成如下的操作。(1)网络的高亮显示。

(2)三维视图显示模式。(3)选取Wire

Frame复选框，将用空心线段来描述3D视图。

(4)旋转三维视图。4．打印3D视图执行菜单命令FilelPrint，可把3D视图打印输出。9.8印制电路板设计实例下面通过实际电路为例，来说明用PCB99SE绘制印制电路板的具体方法。9.8.1单面板制作1．印制电路板设计例9-1某一波形产生电路如图9.99所示，设计电路的PCB图，要求单面布线。步骤1

在Sch99SE中，绘制电路原理图，确定各元件的封装，进行ERC校验，并且生成网络表。步骤2

进入PCB编辑，执行菜单命令File

|

New，建立PCB设计文档。在布线层定义3000mil×2000mil大小的印制电路板框，装载网络表文件，将元件调入印制电路