印制电路板设计基础培训课件

第4章印制电路板设计基础4.1印制电路板概述4.2印制电路板布局和布线原则4.3Protel99SE印制板编辑器4.4印制电路板的工作层面本章小节在实际电路设计中，完成原理图绘制和电路仿真后，最终需要将电路中的实际元件安装在印制电路板（PrintedCircuitBoard，简称PCB）上。原理图的绘制解决了电路的逻辑连接，而电路元件的物理连接是靠PCB上的铜箔实现。随着中、大规模集成电路出现，元器件安装朝着自动化、高密度方向发展，对印制电路板导电图形的布线密度、导线精度和可靠性要求越来越高。为满足对印制电路板数量上和质量上的要求，印制电路板的生产也越来越专业化、标准化、机械化和自动化，如今已在电子工业领域中形成一门新兴的PCB制造工业。印制电路板(也称印制线路板，简称印制板)是指以绝缘基板为基础材料加工成一定尺寸的板，在其上面至少有一个导电图形及所有设计好的孔（如元件孔、机械安装孔及金属化孔等），以实现元器件之间的电气互连。4.1印制电路板概述4.1.1印制电路板的发展印制电路技术虽然在第二次世界大战后才获得迅速发展，但是“印制电路”这一概念的来源，却要追溯到十九世纪。在十九世纪，由于不存在复杂的电子装置和电气机械，因此没有大量生产印制电路板的问题，只是大量需要无源元件，如：电阻、线圈等。1899年，美国人提出采用金属箔冲压法，在基板上冲压金属箔制出电阻器，1927年提出采用电镀法制造电感、电容。经过几十年的实践，英国PaulEisler博士提出印制电路板概念，并奠定了光蚀刻工艺的基础。随着电子元器件的出现和发展，特别是1948年出现晶体管，电子仪器和电子设备大量增加并趋向复杂化，印制板的发展进入一个新阶段。五十年代中期，随着大面积的高粘合强度覆铜板的研制，为大量生产印制板提供了材料基础。1954年，美国通用电气公司采用了图形电镀－蚀刻法制板。六十年代，印制板得到广泛应用，并日益成为电子设备中必不可少的重要部件。在生产上除大量采用丝网漏印法和图形电镀－蚀刻法（即减成法）等工艺外，还应用了加成法工艺，使印制导线密度更高。目前高层数的多层印制板、挠性印制电路、金属芯印制电路、功能化印制电路都得到了长足的发展。我国在印制电路技术的发展较为缓慢，五十年代中期试制出单面板和双面板，六十年代中期，试制出金属化双面印制板和多层板样品，1977年左右开始采用图形电镀--蚀刻法工艺制造印制板。1978年试制出加成法材料--覆铝箔板，并采用半加成法生产印制板。八十年代初研制出挠性印制电路和金属芯印制板。在电子设备中，印制电路板通常起三个作用。⑴为电路中的各种元器件提供必要的机械支撑。⑵提供电路的电气连接。⑶用标记符号将板上所安装的各个元器件标注出来，便于插装、检查及调试。

但是，更为重要的是，使用印制电路板有四大优点。

⑴具有重复性。⑵板的可预测性。⑶所有信号都可以沿导线任一点直接进行测试，不会因导线接触引起短路。⑷印制板的焊点可以在一次焊接过程中将大部分焊完。正因为印制板有以上特点，所以从它面世的那天起，就得到了广泛的应用和发展，现代印制板已经朝着多层、精细线条的方向发展。特别是八十年代开始推广的SMD（表面封装）技术是高精度印制板技术与VLSI（超大规模集成电路）技术的紧密结合，大大提高了系统安装密度与系统的可靠性4.1.2印制电路板种类目前的印制电路板一般以铜箔覆在绝缘板（基板）上，故亦称覆铜板。

1.根据PCB导电板层划分⑴单面印制板（SingleSidedPrintBoard）。单面印制板指仅一面有导电图形的印制板，板的厚度约在0.2～5.0mm，它是在一面敷有铜箔的绝缘基板上，通过印制和腐蚀的方法在基板上形成印制电路。它适用于一般要求的电子设备。⑵双面印制板（DoubleSidedPrintBoard）。双面印制板指两面都有导电图形的印制板，板的厚度约为0.2～5.0mm，它是在两面敷有铜箔的绝缘基板上，通过印制和腐蚀的方法在基板上形成印制电路，两面的电气互连通过金属化孔实现。它适用于要求较高的电子设备，由于双面印制板的布线密度较高，所以能减小设备的体积。⑶多层印制板（MultilayerPrintBoard）。多层印制板是由交替的导电图形层及绝缘材料层层压粘合而成的一块印制板，导电图形的层数在两层以上，层间电气互连通过金属化孔实现。多层印制板的连接线短而直，便于屏蔽，但印制板的工艺复杂，由于使用金属化孔，可靠性稍差。它常用于计算机的板卡中。对于电路板的制作而言，板的层数愈多，制作程序就愈多，失败率当然增加，成本也相对提高，所以只有在高级的电路中才会使用多层板。图4-1所示为四层板剖面图。通常在电路板上，元件放在顶层，所以一般顶层也称元件面，而底层一般是焊接用的，所以又称焊接面。对于SMD元件，顶层和底层都可以放元件。元件也分为两大类，插针式元件和表面贴片式元件（SMD）。2.根据PCB所用基板材料划分⑴刚性印制板（RigidPrintBoard）。刚性印制板是指以刚性基材制成的PCB，常见的PCB一般是刚性PCB，如计算机中的板卡、家电中的印制板等。常用刚性PCB有：纸基板、玻璃布板和合成纤维板，后连者价格较贵，性能较好，常用作高频电路和高档家电产品中；当频率高于数百兆赫时，必须用介电常数和介质损耗更小的材料，如聚四氟乙烯和高频陶瓷作基板。⑵柔性印制板（FlexiblePrintBoard，也称挠性印制板、软印制板）。柔性印制板是以软性绝缘材料为基材的PCB。由于它能进行折叠、弯曲和卷绕，因此可以节约60％～90％的空间，为电子产品小型化、薄型化创造了条件，它在计算机、打印机、自动化仪表及通信设备中得到广泛应用。⑶刚-柔性印制板（Flex-rigidPrintBoard）。刚-柔性印制板指利用柔性基材，并在不同区域与刚性基材结合制成的PCB，主要用于印制电路的接口部分。

4.1.3PCB设计中的基本组件1.板层（Layer）板层分为敷铜层和非敷铜层，平常所说的几层板是指敷铜层的层数。一般敷铜层上放置焊盘、线条等完成电气连接；在非敷铜层上放置元件描述字符或注释字符等；还有一些层面用来放置一些特殊的图形来完成一些特殊的作用或指导生产。敷铜层包括顶层（又称元件面）、底层（又称焊接面）、中间层、电源层、地线层等；非敷铜层包括印记层（又称丝网层）、板面层、禁止布线层、阻焊层、助焊层、钻孔层等。对于一个批量生产的电路板而言，通常在印制板上铺设一层阻焊剂，阻焊剂一般是绿色或棕色，除了要焊接的地方外，其它地方根据电路设计软件所产生的阻焊图来覆盖一层阻焊剂，这样可以快速焊接，并防止焊锡溢出引起短路；而对于要焊接的地方，通常是焊盘，则要涂上助焊剂。

为了让电路板更具有可看性，便于安装与维修，一般在顶层上要印一些文字或图案，如图4-2中的R1、C1等，这些文字或图案用于说明电路的，通常放在丝网层上，在顶层的称为顶层丝网层（TopOverlay），而在底层的则称为底层丝网层（BottomOverlay）。2.焊盘（Pad）焊盘用于固定元器件管脚或用于引出连线、测试线等，它有圆形、方形等多种形状。焊盘的参数有焊盘编号、X方向尺寸、Y方向尺寸、钻孔孔径尺寸等。焊盘分为插针式及表面贴片式两大类，其中插针式焊盘必须钻孔，表面贴片式焊盘无须钻孔，图4-3所示为焊盘示意图。3.过孔（（Via））过孔也称金金属化孔，，在双面板板和多层板板中，为连连通各层之之间的印制制导线，在在各层需要要连通的导导线的交汇汇处钻上一一个公共孔孔，即过孔孔，在工艺艺上，过孔孔的孔壁圆圆柱面上用用化学沉积积的方法镀镀上一层金金属，用以以连通中间间各层需要要连通的铜铜箔，而过过孔的上下下两面做成成圆形焊盘盘形状，过过孔的参数数主要有孔孔的外径和和钻孔尺寸寸。过孔不仅可可以是通孔孔，还可以以是掩埋式式。所谓通通孔式过孔孔是指穿通通所有敷铜铜层的过孔孔；掩埋式式过孔则仅仅穿通中间间几个敷铜铜层面，仿仿佛被其它它敷铜层掩掩埋起来。。图4-4为六层板板的过孔剖剖面图，包包括顶层、、电源层、、中间1层层、中间2层、地线线层和底层层。钻孔插针式焊盘表面贴片式焊盘图4-3焊盘示意图4.连线（（Track、Line）连线指的是是有宽度、、有位置方方向（起点点和终点））、有形状状（直线或或弧线）的的线条。在在铜箔面上上的线条一一般用来完完成电气连连接，称为为印制导线线或铜膜导导线；在非非敷铜面上上的连线一一般用作元元件描述或或其它特殊殊用途。印制导线用用于印制板板上的线路路连接，通通常印制导导线是两个个焊盘（或或过孔）间间的连线，，而大部分分的焊盘就就是元件的的管脚，当当无法顺利利连接两个个焊盘时，，往往通过过跳线或过过孔实现连连接。图4-5所示示为印制导导线走线图图，图中为为双面板，，采用垂直直布线法，，一层水平平走线，另另一层垂直直走线，两两层间印制制导线的连连接由过孔孔实现。5.元件的的封装（ComponentPackage）元件的封装装是指实际际元件焊接接到电路板板时所指示示的外观和和焊盘位置置。不同的的元件可以以使用同一一个元件封封装，同种种元件也可可以有不同同的封装形形式。在进行电路路设计时要要分清楚原原理图和印印制板中的的元件，电电原理图中中的元件指指的是单元元电路功能能模块，是是电路图符符号；PCB设计中中的元件是是指电路功功能模块的的物理尺寸寸，是元件件的封装。。元件封装形形式可以分分为两大类类：插针式式元件封装装（THT）和表面面安装式封封装（SMT），图图4-6所所示为双列列14脚IC的封装装图，主要要区别在焊焊盘上。6.安全间间距（Clearance））在进行印制制板设计时时，为了避避免导线、、过孔、焊焊盘及元件件的相互干干扰，必须须在它们之之间留出一一定的间距距，这个间间距称为安安全间距。。元件封装的的命名一般般与管脚间间距和管脚脚数有关，，如电阻的的封装AXIAL0.3中的的0.3表表示管脚间间距为0.3英寸或或300mil（1英寸=1000mil）；；双列直插插式IC的的封装DIP8中的的8表示集集成块的管管脚数为8。元件封封装中数值值的意义如如图4-7所示。7.网络（（Net））和网络表表（Netlist）从元件的某某个管脚上上到其它管管脚或其它它元件管脚脚上的电气气连接关系系称作网络络。每个网网络均有唯唯一的网络络名称，有有的网络名名是人为添添加的，有有的是计算算机自动生生成的，自自动生成的的网络名由由该网络内内两个连接接点的管脚脚名称构成成。网络表描述述电路中元元器件特征征和电气连连接关系，，一般可以以从原理图图中获取，，它是原理理图设计和和PCB设设计之间的的纽带。8.飞线（（Connection）飞线是在电电路进行自自动布线时时供观察用用的类似橡橡皮筋的网网络连线，，网络飞线线不是实际际连线。通通过网络表表调入元件件并进行布布局后，就就可以看到到该布局下下的网络飞飞线的交叉叉状况，飞飞线交叉最最少，布通通率越高。。自动布线结结束，未布布通的网络络上仍然保保留网络飞飞线，此时时可以可用用手工连接接的方式连连通这些网网络。9.栅格（（Grid）栅格用于PCB设计计时的位置置参考和光光标定位，，有公制和和英制两种种。4.1.4印制制电路板制制作生产工工艺流程制造印制电电路板最初初的一道基基本工序是是将底图或或照相底片片上的图形形，转印到到敷铜箔层层压板上。。最简单的的一种方法法是印制——蚀刻法，，或称为铜铜箔腐蚀法法，即用防防护性抗蚀蚀材料在敷敷铜箔层压压板上形成成正性的图图形，那些些没有被抗抗蚀材料防防护起来的的不需要的的铜箔随后后经化学蚀蚀刻而被去去掉，蚀刻刻后将抗蚀蚀层除去就就留下由铜铜箔构成的的所需的图图形。一般般印制板的的制作要经经过CAD辅助设计计、照相底底版制作、、图像转移移、化学镀镀、电镀、、蚀刻和机机械加工等等过程，图图4-8为为双面板图图形电镀－－蚀刻法的的工艺流程程图。单面印制板板一般采用用酚醛纸基基覆铜箔板板制作，也也采用环氧氧纸基或环环氧玻璃布布覆铜箔板板，单面板板图形较简简单，一般般采用丝网网漏印正性性图形，然然后蚀刻出出印制板，，也有采用用光化学法法生产。双面印制板板通常采用用环氧玻璃璃布覆铜箔箔板制造，，双面板制制造一般分分为工艺导导线法、堵堵孔法、掩掩蔽法和图图形电镀－－蚀刻法。。多层印制板板一般采用用环氧玻璃璃布覆铜箔箔层压板。。为提高金金属化孔的的可靠性，，尽量选用用耐高温、、基板尺寸寸稳定性好好、厚度方方向热线膨膨胀系数较较小，并和和铜镀层热热线膨胀系系数基本匹匹配的新型型材料。制制作多层印印制板，先先用铜箔蚀蚀刻法做出出内层导线线图形，然然后根据要要求，把几几张内层导导线图形重重叠，放在在专用的多多层压机内内，经过热热压、粘合合工序，制制成具有内内层导电图图形的覆铜铜箔的层压压板。目前已基本本定型的主主要工艺以以下两种。。⑴减成法工工艺。它是是通过有选选择性地除除去不需要要的铜箔部部分来获得得导电图形形的方法。。减成法是是印制电路路制造的主主要方法，，它的最大大优点是工工艺成熟、、稳定和可可靠。⑵加成法工工艺。它是是在未覆铜铜箔的层压压板基材上上，有选择择地淀积导导电金属而而形成导电电图形的方方法。加成成法工艺的的优点是避避免大量蚀蚀刻铜，降降低了成本本；生产工工序简化，，生产效率率提高；镀镀铜层的厚厚度一致，，金属化孔孔的可靠性性提高；印印制导线平平整，能制制造高精密密度PCB。返回4.2印印制电路路板布局和和布线原则则有时电路从从原理上是是能实现的的，但由于于元件布局局不合理或或走线存在在问题，致致使设计出出来的电路路可靠性下下降，甚至至无法实现现预定的功功能，因此此印制板的的布局和布布线必须遵遵循一些原原则。为保证印制制板的质量量，在设计计前的一般般要考虑PCB的可可靠性、工工艺性和经经济性问题题。⑴可靠性。。印制板可可靠性是影影响电子设设备的重要要因素，在在满足电子子设备要求求的前提下下，应尽量量将多层板板的层数设设计得少一一些。⑵工艺性。。设计者应应考虑所设设计的印制制板的制造造工艺尽可可能简单。。一般来说说宁可设计计层数较多多、导线和和间距较宽宽的印制板板，而不设设计层数较较少、布线线密度很高高的印制板板，这和可可靠性的要要求是矛盾盾的。⑶经济性。。印制板的的经济性与与其制造工工艺直接相相关，应考考虑与通用用的制造工工艺方法相相适应，尽尽可能采用用标准化的的尺寸结构构，选用合合适等级的的基板材料料，运用巧巧妙的设计计技术来降降低成本。。4.2.1印制制电路板布布局原则元件布局是是将元件在在一定面积积的印制板板上合理地地排放，它它是设计PCB的第第一步。布布局是印制制板设计中中最耗费精精力的工作作，往往要要经过若干干次布局比比较，才能能得到一个个比较满意意的布局。。一个好的布布局，首先先要满足电电路的设计计性能，其其次要满足足安装空间间的限制，，在没有尺尺寸限制时时，要使布布局尽量紧紧凑，减小小PCB设设计的尺寸寸，减少生生产成本。。为了设计出出质量好、、造价低、、加工周期期短的印制制板，印制制板布局应应遵循下列列的一般原原则。1.元件排排列规则⑴在通常条条件下，所所有的元件件均应布置置在印制板板的同一面面上，只有有在顶层元元件过密时时，才能将将一些高度度有限并且且发热量小小的器件，，如贴片电电阻、贴片片电容、贴贴片IC等等放在底层层。⑵在保证电电气性能的的前提下，，元件应放放置在栅格格上且相互互平行或垂垂直排列，，以求整齐齐、美观，，一般情况况下不允许许元件重叠叠，元件排排列要紧凑凑，输入和和输出元件件尽量远离离。⑶某些元器器件或导线线之间可能能存在较高高的电位差差，应加大大它们之间间的距离，，以免因放放电、击穿穿引起以外外短路。⑷带高压的的元器件应应尽量布置置在调试时时手不易触触及的地方方。⑸位于于板边边缘的的元件件，离离板边边缘至至少2个板板厚。。⑹元器器件在在整个个板面面上分分布均均匀、、疏密密一致致。2.按按照信信号走走向布布局原原则⑴通常常按照照信号号的流流程逐逐个安安排各各个功功能电电路单单元的的位置置，以以每个个功能能电路路的核核心元元件为为中心心，围围绕它它进行行布局局。⑵元件件的布布局应应便于于信号号流通通，使使信号号尽可可能保保持一一致的的方向向。多多数情情况下下，信信号的的流向向安排排为从从左到到右或或从上上到下下，与与输入入、输输出端端直接接相连连的元元件应应当放放在靠靠近输输入、、输出出接插插件或或连接接器的的地方方。3.防防止止电电磁磁干干扰扰⑴对对辐辐射射电电磁磁场场较较强强的的元元件件，，以以及及对对电电磁磁感感应应较较灵灵敏敏的的元元件件，，应应加加大大它它们们相相互互之之间间的的距距离离或或加加以以屏屏蔽蔽，，元元器器件件放放置置的的方方向向应应与与相相邻邻的的印印制制导导线线交交叉叉。。⑵尽尽量量避避免免高高低低电电压压器器件件相相互互混混杂杂、、强强弱弱信信号号的的器器件件交交错错在在一一起起。。⑶对对于于会会产产生生磁磁场场的的元元器器件件，，如如变变压压器器、、扬扬声声器器、、电电感感等等，，布布局局时时应应注注意意减减少少磁磁力力线线对对印印制制导导线线的的切切割割，，相相邻邻元元件件的的磁磁场场方方向向应应相相互互垂垂直直，，减减少少彼彼此此间间的的耦耦合合。。⑷对对干干扰扰源源进进行行屏屏蔽蔽，，屏屏蔽蔽罩罩应应良良好好接接地地。。⑸高高频频下下工工作作的的电电路路，，要要考考虑虑元元器器件件间间分分布布参参数数的的影影响响。。4.抑抑制制热热干干扰扰⑴对对于于发发热热的的元元器器件件，，应应优优先先安安排排在在利利于于散散热热的的位位置置，，必必要要时时可可以以单单独独设设置置散散热热器器或或小小风风扇扇，，以以降降低低温温度度，，减减少少对对邻邻近近元元器器件件的的影影响响。。⑵一一些些功功耗耗大大的的集集成成块块、、大大或或中中功功率率管管、、电电阻阻等等元元件件，，要要布布置置在在容容易易散散热热的的地地方方，，，，并并与与其其它它元元件件隔隔开开一一定定距距离离。。⑶热热敏敏元元件件应应紧紧贴贴被被测测元元件件并并远远离离高高温温区区域域，，以以免免受受到到其其它它发发热热元元件件影影响响，，引引起起误误动动作作。。⑷双双面面放放置置元元件件时时，，底底层层一一般般不不放放置置发发热热元元件件。。5.提提高高机机械械强强度度⑴要要注注意意整整个个PCB板板的的重重心心平平衡衡与与稳稳定定，，重重而而大大的的元元件件尽尽量量安安置置在在印印制制板板上上靠靠近近固固定定端端的的位位置置，，并并降降低低重重心心，，以以提提高高机机械械强强度度和和耐耐振振、、耐耐冲冲击击能能力力，，以以及及减减少少印印制制板板的的负负荷荷和和变变形形。。⑵重15克以上上的元器器件，不不能只靠靠焊盘来来固定，，应当使使用支架架或卡子子加以固固定。⑶为便于于缩小体体积或提提高机械械强度，，可设置置“辅助助底板””，将一一些笨重重的元件件，如变变压器、、继电器器等安装装在辅助助底板上上，并利利用附件件将其固固定。⑷板的最最佳形状状是矩形形（长宽宽比为3:2或或4:3），板板面尺寸寸大于200××150mm时时，要考考虑板所所受的机机械强度度，可以以使用机机械边框框加固。。⑸要在印印制板上上留出固固定支架架、定位位螺孔和和连接插插座所用用的位置置。6.可调调节元件件的布局局对于电位位器、可可变电容容器、可可调电感感线圈或或微动开开关等可可调元件件的布局局应考虑虑整机的的结构要要求，若若是机外外调节，，其位置置要与调调节旋钮钮在机箱箱面板上上的位置置相适应应；若是是机内调调节，则则应放置置在印制制板上能能够方便便调节的的地方。。4.2.2印印制电电路板布布线原则则布线和布布局是密密切相关关的两项项工作，，布局的的好坏直直接影响响着布线线的布通通率。布布线受布布局、板板层、电电路结构构、电性性能要求求等多种种因素影影响，布布线结果果又直接接影响电电路板性性能。进进行布线线时要综综合考虑虑各种因因素，才才能设计计出高质质量的PCB图图。⑴直接布线。传统的印制板布线方法起源于最早的单面印制线路板。其过程为：先把最关键的一根或几根导线从始点到终点直接布设好，然后把其它次要的导线绕过这些导线布下，通用的技巧是利用元件跨越导线来提高布线效率，布不通的线可以通过短路线(飞线)解决，如图4-9所示。⑵X－Y坐标布线。X－Y坐标布线指布设在印制板一面的所有导线与印制线路板边沿平行，而布设在另一面的则与前一面的导线正交，两面导线的连接通过金属化孔实现，如图4-10所示。⒉印制板板布线的的一般原原则⑴布线板板层选择择印制板布布线可以以采用单单面、双双面或多多层，一一般应首首先选用用单面，，其次是是双面，，在仍不不能满足足设计要要求时才才选用多多层板。。⑵印制导导线宽度度原则①印制导导线的最最小宽度度主要由由导线与与绝缘基基板间的的粘附强强度和流流过它们们的电流流值决定定。一般般选用导导线宽度度在1.5mm左右就就可以满满足要求求，对于于IC，，尤其数数字电路路通常选选0.2～0.3mm就足够够。只要要密度允允许，尽尽可能用用宽线，，尤其是是电源和和地线。。②印制导导线的线线宽一般般要小于于与之相相连焊盘盘的直径径。⑶印制导导线的间间距原则则导线的最最小间距距主要由由最坏情情况下的的线间绝绝缘电阻阻和击穿穿电压决决定。导导线越短短、间距距越大，，绝缘电电阻就越越大，一一般选用用间距1～1.5mm完全可可以满足足要求。。对集成成电路，，尤其数数字电路路，只要要工艺允允许可使使间距很很小。⑷信号线线走线原原则①输入、、输出端端的导线线应尽量量避免相相邻平行行，平行行信号线线间要尽尽量留有有较大的的间隔，，最好加加线间地地线，起起到屏蔽蔽的作用用。②印制板板两面的的导线应应互相垂垂直、斜斜交或弯弯曲走线线，避免免平行，，减少寄寄生耦合合。③信号线线高、低低电平悬悬殊时，，要加大大导线的的间距；；在布线线密度比比较低时时，可加加粗导线线，信号号线的间间距也可可适当加加大。⑸地线的的布设①一般将将公共地地线布置置在印制制板的边边缘，便便于印制制板安装装在仅便于安安装导轨轨和进行行机械加加工，而而且还提提高了绝绝缘性能能。②在印制制电路板板上应尽尽可能多多地保留留铜箔做做地线，，这样传传输特性性和屏蔽蔽作用将将得到改改善，并并且起到到减少分分布电容容的作用用。地线线（公共共线）不不能设计计成闭合合回路，，在高频频电路中中，应采采用大面面积接地地方式。。③印制板板上若装装有大电电流器件件，如继继电器、、扬声器器等，它它们的地地线最好好要分开开独立走走，以减减少地线线上的噪噪声。④模拟电电路与数数字电路路的电源源、地线线应分开开排布，，这样可可以减小小模拟电电路与数数字电路路之间的的相互干干扰。⑹模拟电电路布线线模拟电路路的布线线要特别别注意弱弱信号放放大电路路部分的的布线，，特别是是电子管管的栅极极、半导导体管的的基极和和高频回回路，这这是最易易受干扰扰的地方方。布线线要尽量量缩短线线条的长长度，所所布的线线要紧挨挨元器件件，尽量量不要与与弱信号号输入线线平行布布线。⑺数字电电路布线线数字电路路布线中中，工作作频率较较低的只只要将线线连好即即可，一一般不会会出现太太大的问问题。工工作频率率较高，，特别是是高到几几百兆赫赫时，布布线时要要考虑分分布参数数的影响响。⑻高频电路路布线①高频电路路中，集成成块应就近近安装高频频退耦电容容，一方面面保证电源源线不受其其它信号干干扰，另一一方面可将将本地产生生的干扰就就地滤除，，防止了干干扰通过各各种途径（（空间或电电源线）传传播。②高频电路路布线的引引线最好采采用直线，，如果需要要转折，采采用45度度折线或圆圆弧转折，，这样可以以减少高频频信号对外外的辐射和和相互间的的耦合。管管脚间引线线越短越好好，引线层层间过孔越越少越好。。⑼信号屏蔽蔽①印制板上上的元件若若要加屏蔽蔽时，可以以在元件外外面套上一一个屏蔽罩罩，在底板板的另一面面对应于元元件的位置置再罩上一一个扁形屏屏蔽罩（或或屏蔽金属属板），将将这两个屏屏蔽罩在电电气上连接接起来并接接地，这样样就构成了了一个近似似于完整的的屏蔽盒。。②印制导线线如果需要要进行屏蔽蔽，在要求求不高时，，可采用印印制导线屏屏蔽。对于于多层板，，一般通过过电源层和和地线层的的使用，既既解决电源源线和地线线的布线问问题，又可可以对信号号线进行屏屏蔽，如图图4-11所示。⑽大面积铜铜箔的使用用印制导线在在不影响电电气性能的的基础上，，应尽量避避免采用大大面积铜箔箔。如果必必须使用大大面积铜箔箔时，应局局部开窗口口，以防止止长时间受热热时，铜箔箔与基板间间的粘合剂剂产生的挥挥发性气体体无法排除除，热量不不易散发，，以致产生生铜箔膨胀胀和脱落现现象，如图图4-12所示，大大面积铜箔箔上的焊盘盘连接如图图4-13所示。⑾印制导线线走向与形形状①印制导线线的拐弯处处一般应取取圆弧形，，直角和锐锐角在高频频电路和布布线密度高高的情况下下会影响电电气性能。。②从两个焊焊盘间穿过过的导线尽尽量均匀分分布。图4-14所示为印印制板走线线的示例，，其中（a）图中三三条走线间间距不均匀匀；（b））图中走线线出现锐角角；（c））、（d））图中走线线转弯不合合理；（e）图中印印制导线尺尺寸比焊盘盘直径大。。返回4.3Protel99SE印制制板编辑器器4.3.1启动动PCB99SE进入Protel99SE的的主窗口后后，执行菜菜单File→New建立新新的设计项项目，单击击OK按钮钮，在出现现的新界面面中指定文文档位置，，再次执行行File→New，屏幕弹弹出新建文文件的对话话框，单击击图标，，系系统产生一一个PCB文件，默默认文件名名为PCB1.PCB，此时时可以修改改文件名，，双击该文文件进入PCB99SE编辑辑器，如图图4-15所示。4.3.2PCB编辑器器的画面管管理1.窗口显显示在PCB99SE中中，窗口管管理可以执执行菜单View下下的命令实实现，窗口口的排列可可以通过执执行Windows菜单下的的命令来实实现，常用用的命令如如下。执行菜单View→→FitBoard可以实实现全板显显示，用户户可以快捷捷地查找线线路。执行菜单View→→Refresh可可以刷新画画面，操作作中造成的的画面残缺缺可以消除除。执行菜单View→→Boardin3D可可以显示整整个印制板板的3D模模型，一般般在电路布布局或布线线完毕，使使用该功能能观察元件件的布局或或布线是否否合理。2.PCB99SE坐标系PCB99SE的工工作区是一一个二维坐坐标系，其其绝对原点点位于电路路板图的左左下角，一一般在工作作区的左下下角附近设设计印制板板。用户可以自自定义新的的坐标原点点，执行菜菜单Edit→Origin→Set，将将光标移到到要设置为为新的坐标标原点的位位置，单击击左键，即即可设置新新的坐标原原点。执行菜单Edit→→Origin→Reset，可恢复复到绝对坐坐标原点。。3.单位制制设置PCB99SE有两两种单位制制，即Imperial（英英制）和Metric（公制制），执行行View→ToggleUnits可以实实现英制和和公制的切切换。单位制的设设置也可以以执行菜单单Design→Options，在在弹出的对对话框中选选中Options选项卡，，在MeasurementUnits中选选择所用的的单位制。。4.浏览器器使用执行菜单View→→DesignManager打开开管理器，，选中BrowsePCB选项打开开浏览器，，在浏览器器的Browse下下拉列表框框中可以选选择浏览器器类型，常常用的如下下。⑴Nets。网络浏浏览器，显显示板上所所有网络名名。如图4-16所所示，在此此框中选中中某个网络络，单击Edit按按钮可以编编辑该网络络属性；单单击Select按按钮可以选选中网络，，单击Zoom按钮钮则放大显显示所选取取的网络，，同时在节节点浏览器器中显示此此网络的所所有节点。。选择某个节节点，单击击此栏下的的Edit按钮可以以编辑当前前焊盘属性性；单击Jump按按钮可以将将光标跳跃跃到当前节节点上，一一般在印制制板比较大大时，可以以用它查找找元件。在节点浏览览器的下方方，还有一一个微型监监视器屏幕幕，如图4-16所所示，在监监视器中，，虚线框为为当前工作作区所显示示的范围，，此时在监监视器上显显示出所选选择的网络络，若按下下监视器下下的Magnifier按钮钮，光标变变成了放大大镜形状，，将光标在在工作区中中移动，便便可在监视视器中放大大显示光标标所在的工工作区域。。在监视器器的下方，有一一个CurrentLayer下拉拉列表框，，可用于选选择当前工工作层，在在被选中择择的层边上上会显示该该层的颜色色。⑵Component。元件件浏览器，，在将显示示当前电路路板图中的的所有元件件名称和选选中元件的的所有焊盘盘。⑶Libraries。元件件库浏览器器，在放置置元件时，，必须使用用元件库浏浏览器，这这样才会显显示元件的的封装名。。⑷Violations。选选取此项设设置为违规规错误浏览览器，可以以查看当前前PCB上上的违规信信息。⑸Rules。选取取此项设置置为设计规规则浏览器器，可以查查看并修改改设计规则则。4.3.3工作作环境设置置1.设置栅栅格执行菜单Design→Options，在出出现的对话话框中选中中Options选选项卡，出出现图4-17所示示的对话框框。Options选项项卡主要设设置元件移移动栅格(Component)、、捕获栅格格(Snap)、电电气栅格(ElectricalGrid)、可视栅栅格样式(VisibleKind)和单位位制(MeasurementUnit)；；Layers选项项卡中可以以设置可视视栅格(VisibleGrid)。⑴捕获栅格格设置。捕捕获栅格的的设置在Options选项项卡中，主主要有ComponentX(Y)：设置元元件在X(Y)方向向上的位移移量和SnapX(Y：设设置光标在在X(Y)方向上的的位移量。。⑵电气栅格格设置。必必须选中Enable复选框框，再设置置电气栅格格间距。⑶可视栅格格样式设置置。有Dots(点点状)和Lines(线状)两种。⑷可视栅格格设置。可可视栅格的的设置在Layers选项卡卡中，主要要有Visible1：第第一组可视视栅格间距距，这组可可视栅格只只有在工作作区放大到到一定程度度时才会显显示，一般般比第二组组可视栅格格间距小；；Visible2：第二二组可视栅栅格间距，，进入PCB编辑器器时看到的的栅格是第第二组可视视栅格。2.设置工工作参数执行Tools→Preferences，打打开工作参参数设置对对话框，如如图4-18所示。。⑴Options选选项卡此选项卡的的主要内容容如下。RotationStep：设置按按空格键时时，图件旋旋转的角度度。CursorType：设设置光标显显示的形状状。通常为为了准确定定位，选择择大十字（（Large90）。AutopanOptions：自自动滚屏设设置，一般般设置为Disable。ComponentDrag：设置置拖动元件件时是否拖拖动元件所所连的铜膜膜线，选中中None只拖动元元件本身；；选中ConnectedTracks则拖拖动元件时时，连接在在该元件上上的导线也也随之移动动。⑵Display选选项卡此选项卡用用于设置显显示状态。。其中PadNets置显显示焊盘的的网络名，，PadNumbers显显示焊盘号号，ViaNets显示过过孔的网络络名。⑶Show/Hide选项卡卡此选项卡用用于设置各各种图件的的显示模式式，其中共共有10个个图件，这10种图图件均有三三种显示模模式：Final（（精细显示示）、Draft（（草图显示示）和Hidden（不显示示），一般般设置为Final。返回1.工工作层层的类类型在Protel99SE中进进行印印刷电电路板板设计计时，，系统统提供供了多多个工工作层层面，，主要要层面面类型型如下下。⑴信号号层(Signallayers)。信信号层层主要要用于于放置置与信信号有有关的的电气气元素素，共共有32个个信号号层。。其中中顶层层（Toplayer）和和底层层（Bottomlayer））可以以放置置元件件和铜铜膜导导线，，其余余30个为为中间间信号号层（（Midlayer1～30）），只只能布布设铜铜膜导导线，，置于于信号号层上上的元元件焊焊盘和和铜膜膜导线线代表表了电电路板板上的的敷铜铜区。。⑵内部部电源源/接接地层层(Internalplanelayers)。。共有有16个电电源/接地地层（（Plane1～16）），主主要用用于布布设电电源线线及地地线，，可以以给内内部电电源/接地地层命命名一一个网网络名名，在在设计计过程程中PCB编辑辑器能能自动动将同同一网网络上上的焊焊盘连连接到到该层层上。。4.4印印制制电路路板的的工作作层面面⑶机械械层(Mechanicallayers)。共共有16个个机械械层（（Mech1～～16），，一般般用于于设置置印制制板的的物理理尺寸寸、数数据标标记、、装配配说明明及其其它机机械信信息。。⑷丝印印层(Silkscreenlayers)。主主要用用于放放置元元件的的外形形轮廓廓、元元件标标号和和元件件注释释等信信息，，包括括顶层层丝印印层(TopOverlay)和底底层丝丝印层层（BottomOverlay））两种种。⑸阻焊焊层（（SolderMaskl⑹锡膏防护层（Pastemasklayers）。主要用于SMD元件的安装，锡膏防护层是负性的，放置其上的焊盘和元件代表电路板上未敷铜的区域，分为顶层防锡膏层和底层防锡膏层。⑺钻孔层（DrillLayers）。钻孔层提供制造过程的钻孔信息，包括钻孔指示图（DrillGuide）和钻孔图（DrillDrawing）。图4-19工作层面管理对话框⑻禁止布布线层（（KeepOutLayer））。禁止止布线层层定义放放置元件件和布线线区域范范围，一一般禁止止布线区区域必须须是一个个封闭区区域。⑼多层（（MultiLayer））。用于于放置电电路板上上所有的的穿透式式焊盘和和过孔。。2.设置置工作层层在Protel99SE中，，系统默默认打开开的信号号层仅有有顶层和和底层，，在实际际设计时时应根据据需要自自行定义义工作层层的数目目。⑴定义信信号层、、内部电电源层/接地层层的数目目执行Design→LayerStackManager，屏幕幕弹出图图4-19所示示的LayerStackManager（（工作层层面管理理）对话话框。选中某个个工作层层，单击击【Properties】】按钮，，可以改改变该工工作层面面的名称称（Name）和和敷铜的的厚度（（Copperthickness）。。图4-20定义工作层选中图中中的TopLayer，单单击右上上角的【【AddLayer】按钮钮可在顶顶层之下下添加中中间层MidLayer，，共可添添加30层；单单击右上上角的【【AddPlane】按钮钮可添加加内部电电源/接接地层，，共可添添加16层。图4-20所示示为设置置了2个个中间层层，1个个内部电电源/接接地层的的工作层层面图。。如果要要删除某某层，可可以先选选中该层层，然后后单击图图中【Delete】】按钮；；单击【【MoveUp】按按钮或【【MoveDown】按钮钮可以调调节工作作层面的的上下关关系。⑵定义机机械层的的显示数数目执行菜单单Design→Me