印刷电路板概述

第4章印刷电路板设计基础4.1印刷电路板概述4.2印刷电路板布局和布线原则4.3Protel99SE印刷电路板编辑器4.4印刷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刷电路板（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，对印刷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。为满足对印刷电路板数量上和质量上的要求，印刷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。印刷电路板(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印刷电路板概述4.1.1印刷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刷电路板的问题，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博士提出印刷电路板概念，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，印刷电路板通常起、以下三个作用：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。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印刷电路板种类目前的印刷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。

单面铝基印刷电路板

双面印刷电路板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，主要用于电路的接口部分。

柔性印制制板PCB制作流程程全自动PCB线路板制制作4.1.3PCB设设计中的的基本组组件1.板层层（Layer）板层分为为敷铜层层和非敷敷铜层，，平常所所说的几几层板是是指敷铜铜层的层层数。一一般敷铜铜层上放放置焊盘盘、线条条等完成成电气连连接；在在非敷铜铜层上放放置元件件描述字字符或注注释字符符等；还还有一些些层面用用来放置置一些特特殊的图图形来完完成一些些特殊的的作用或或指导生生产。敷铜层包包括顶层层（又称称元件面面）、底底层（又又称焊接接面）、、中间层层、电源源层、地地线层等等；非敷敷铜层包包括印记记层（又又称丝网网层）、、板面层层、禁止止布线层层、阻焊焊层、助助焊层、、钻孔层层等。对于一个个批量生生产的电电路板而而言，通通常在印印制板上上铺设一一层阻焊焊剂，阻阻焊剂一一般是绿绿色或棕棕色，除除了要焊焊接的地地方外，，其它地地方根据据电路设设计软件件所产生生的阻焊焊图来覆覆盖一层层阻焊剂剂，这样样可以快快速焊接接，并防防止焊锡锡溢出引引起短路路；而对对于要焊焊接的地地方，通通常是焊焊盘，则则要涂上上助焊剂剂。为了让电电路板更更具有可可看性，，便于安安装与维维修，一一般在顶顶层上要要印一些些文字或或图案，，如图4-2中的的R1、C1等，，这这些些文文字字或或图图案案用用于于说说明明电电路路的的，，通通常常放放在在丝丝网网层层上上，，在在顶顶层层的的称称为为顶顶层层丝丝网网层层（（TopOverlay），，而而在在底底层层的的则则称称为为底底层层丝丝网网层层（（BottomOverlay）。。2.焊焊盘盘（（Pad））焊盘盘用用于于固固定定元元器器件件管管脚脚或或用用于于引引出出连连线线、、测测试试线线等等，，它它有有圆圆形形、、方方形形等等多多种种形形状状。。焊焊盘盘的的参参数数有有焊焊盘盘编编号号、、X方方向向尺尺寸寸、、Y方方向向尺尺寸寸、、钻钻孔孔孔孔径径尺尺寸寸等等。。焊盘盘分分为为插插针针式式及及表表面面贴贴片片式式两两大大类类，，其其中中插插针针式式焊焊盘盘必必须须钻钻孔孔，，表表面面贴贴片片式式焊焊盘盘无无须须钻钻孔孔，，图图4-3所所示示为为焊焊盘盘示示意意图图。。3.过过孔孔（（Via））过孔孔也也称称金属属化化孔孔，在在双双面面板板和和多多层层板板中中，，为为连连通通各各层层之之间间的的印印制制导导线线，，在在各各层层需需要要连连通通的的导导线线的的交交汇汇处处钻钻上上一一个个公公共共孔孔，，即即过过孔孔，，在在工工艺艺上上，，过过孔孔的的孔孔壁壁圆圆柱柱面面上上用用化化学学沉沉积积的的方方法法镀镀上上一一层层金金属属，，用用以以连连通通中中间间各各层层需需要要连连通通的的铜铜箔箔，，而而过过孔孔的的上上下下两两面面做做成成圆圆形形焊焊盘盘形形状状，，过过孔孔的的参参数数主主要要有有孔孔的的外外径径和和钻钻孔孔尺尺寸寸。。过孔孔不不仅仅可可以以是是通通孔孔，，还还可可以以是是掩掩埋埋式式。。所所谓谓通通孔孔式式过过孔孔是是指指穿穿通通所所有有敷敷铜铜层层的的过过孔孔；；掩掩埋埋式式过过孔孔则则仅仅穿穿通通中中间间几几个个敷敷铜铜层层面面，，仿仿佛佛被被其其它它敷敷铜铜层层掩掩埋埋起起来来。。图图4-4为为六六层层板板的的过过孔孔剖剖面面图图，，包包括括顶顶层层、、电电源源层层、、中中间间1层层、、中中间间2层层、、地地线线层层和和底底层层。。钻孔

插针式焊盘表面贴片式焊盘图4-3焊盘示意图4.连线线（（Track、Line）连线线指指的的是是有有宽宽度度、、有有位位置置方方向向（（起起点点和和终终点点））、、有有形形状状（（直直线线或或弧弧线线））的的线线条条。。在在铜铜箔箔面面上上的的线线条条一一般般用用来来完完成成电电气气连连接接，，称称为为印印制制导导线线或或铜铜膜膜导导线线；；在在非非敷敷铜铜面面上上的的连连线线一一般般用用作作元元件件描描述述或或其其它它特特殊殊用用途途。。印制制导导线线用用于于印印制制板板上上的的线线路路连连接接，，通通常常印印制制导导线线是是两两个个焊焊盘盘（（或或过过孔孔））间间的的连连线线，，而而大大部部分分的的焊焊盘盘就就是是元元件件的的管管脚脚，，当当无无法法顺顺利利连连接接两两个个焊焊盘盘时时，，往往往往通通过过跳跳线线或或过过孔孔实实现现连连接接。。图图4-5所示示为为印印制制导导线线走走线线图图，，图图中中为为双双面面板板，，采采用用垂垂直直布布线线法法，，一一层层水水平平走走线线，，另另一一层层垂垂直直走走线线，，两两层层间间印印制制导导线线的的连连接接由由过过孔孔实实现现。。5.元件件的的封封装装（（ComponentPackage）元件件的的封封装装是是指指实实际际元元件件焊焊接接到到电电路路板板时时所所指指示示的的外外观观和和焊焊盘盘位位置置。。不不同同的的元元件件可可以以使使用用同同一一个个元元件件封封装装，，同同种种元元件件也也可可以以有有不不同同的的封封装装形形式式。。在进行行电路路设计计时要要分清清楚原原理图图和印印制板板中的的元件件，电电原理理图中中的元元件指指的是是单元元电路路功能能模块块，是是电路路图符符号；；PCB设计中中的元元件是是指电电路功功能模模块的的物理理尺寸寸，是是元件件的封封装。。元件封封装形形式可可以分分为两两大类类：插插针式式元件件封装装（THT）和表表面安安装式式封装装（SMT），图图4-6所示为为双列列14脚IC的封装装图，，主要要区别别在焊焊盘上上。6.安全间间距（（Clearance）在进行行印制制板设设计时时，为为了避避免导导线、、过孔孔、焊焊盘及及元件件的相相互干干扰，，必须须在它它们之之间留留出一一定的的间距距，这这个间间距称称为安安全间间距。。元件封封装的的命名名一般般与管管脚间间距和和管脚脚数有有关，，如电电阻的的封装装AXIAL0.3中的0.3表示管管脚间间距为为0.3英寸或或300mil（1英寸=1000mil）；双双列直直插式式IC的封装装DIP8中的8表示集集成块块的管管脚数数为8。元件件封装装中数数值的的意义义如图图4-7所示。。7.网络（（Net）和网网络表表（Netlist）从元件件的某某个管管脚上上到其其它管管脚或或其它它元件件管脚脚上的的电气气连接接关系系称作作网络络。每每个网网络均均有唯唯一的的网络络名称称，有有的网网络名名是人人为添添加的的，有有的是是计算算机自自动生生成的的，自自动生生成的的网络络名由由该网网络内内两个个连接接点的的管脚脚名称称构成成。网络表表描述述电路路中元元器件件特征征和电电气连连接关关系，，一般般可以以从原原理图图中获获取，，它是原原理图图设计计和PCB设计之之间的的纽带带。8.飞线（（Connection）飞线是是在电电路进进行自自动布布线时时供观观察用用的类类似橡橡皮筋筋的网网络连连线，，网络络飞线线不是是实际际连线线。通通过网网络表表调入入元件件并进进行布布局后后，就就可以以看到到该布布局下下的网网络飞飞线的的交叉叉状况况，飞飞线交交叉最最少，，布通通率越越高。。自动布布线结结束，，未布布通的的网络络上仍仍然保保留网网络飞飞线，，此时时可以以可用用手工工连接接的方方式连连通这这些网网络。。9.栅格（（Grid）栅格用用于PCB设计时时的位位置参参考和和光标标定位位，有有公制制和英英制两两种。。4.2印刷电电路板板布局局和布布线原原则有时电电路从从原理理上是是能实实现的的，但但由于于元件件布局局不合合理或或走线线存在在问题题，致致使设设计出出来的的电路路可靠靠性下下降，，甚至至无法法实现现预定定的功功能，，因此此印制制板的的布局局和布布线必必须遵遵循一一些原原则。。为保证证印制制板的的质量量，在在设计计前的的一般般要考考虑PCB的可靠靠性、工艺性性和经经济性性问题题：⑴可靠靠性印制板板可靠靠性是是影响响电子子设备备的重重要因因素，，在满满足电电子设设备要要求的的前提提下，，应尽尽量将将多层层板的的层数数设计计得少少一些些。⑵工艺性性设计者应应考虑所所设计的的印制板板的制造造工艺尽尽可能简简单。⑶经济性性印制板的的经济性性与其制制造工艺艺直接相相关，应应考虑与与通用的的制造工工艺方法法相适应应，尽可可能采用用标准化化的尺寸寸结构，，选用合合适等级级的基板板材料，，运用巧巧妙的设设计技术术来降低低成本。。4.2.1印刷电路路板布局局原则元件布局局是将元元件在一一定面积积的印制制板上合合理地排排放，它它是设计计PCB的第一步步。布局局是印制制板设计计中最耗耗费精力力的工作作，往往往要经过过若干次次布局比比较，才才能得到到一个比比较满意意的布局局。一个好的的布局，，首先要要满足电电路的设设计性能能，其次次要满足足安装空空间的限限制，在在没有尺尺寸限制制时，要要使布局局尽量紧紧凑，减减小PCB设计的尺尺寸，减减少生产产成本。。为了设计计出质量量好、造造价低、、加工周周期短的的印制板板，印制制板布局局应遵循循下列的的一般原原则。1、元件排排列规则则⑴在通常常条件下下，所有有的元件件均应布布置在印印制板的的同一面面上，只只有在顶顶层元件件过密时时，才能能将一些些高度有有限并且且发热量量小的器器件，如如贴片电电阻、贴贴片电容容、贴片片IC等放在底底层。⑵在保证证电气性性能的前前提下，，元件应应放置在在栅格上上且相互互平行或或垂直排排列，以以求整齐齐、美观观，一般般情况下下不允许许元件重重叠，元元件排列列要紧凑凑，输入入和输出出元件尽尽量远离离。⑶某些元元器件或或导线之之间可能能存在较较高的电电位差，，应加大大它们之之间的距距离，以以免因放放电、击击穿引起起意外短短路。⑷带高压压的元器器件应尽尽量布置置在调试试时手不不易触及及的地方方。⑸位于板板边缘的的元件，，离板边边缘至少少2个板厚。。⑹元器件件在整个个板面上上分布均均匀、疏疏密一致致。2、按照信信号走向向布局原原则⑴通常按按照信号号的流程程逐个安安排各个个功能电电路单元元的位置置，以每每个功能能电路的的核心元元件为中中心，围围绕它进进行布局局。⑵元件的的布局应应便于信信号流通通，使信信号尽可可能保持持一致的的方向。。多数情情况下，，信号的的流向安安排为从从左到右右或从上上到下，，与输入入、输出出端直接接相连的的元件应应当放在在靠近输输入、输输出接插插件或连连接器的的地方。。3、防止电电磁干扰扰⑴对辐射射电磁场场较强的的元件，，以及对对电磁感感应较灵灵敏的元元件，应应加大它它们相互互之间的的距离或或加以屏屏蔽，元元器件放放置的方方向应与与相邻的的印制导导线交叉叉。⑵尽量避避免高低低电压器器件相互互混杂、、强弱信信号的器器件交错错在一起起。⑶对于会会产生磁磁场的元元器件，，如变压压器、扬扬声器、、电感等等，布局局时应注注意减少少磁力线线对印制制导线的的切割，，相邻元元件的磁磁场方向向应相互互垂直，，减少彼彼此间的的耦合。。⑷对干扰扰源进行行屏蔽，，屏蔽罩罩应良好好接地。。⑸高频下下工作的的电路，，要考虑虑元器件件间分布布参数的的影响。。4、抑制热热干扰⑴对于发发热的元元器件，，应优先先安排在在利于散散热的位位置，必必要时可可以单独独设置散散热器或或小风扇扇，以降降低温度度，减少少对邻近近元器件件的影响响。⑵一些功功耗大的的集成块块、大或或中功率率管、电电阻等元元件，要要布置在在容易散散热的地地方，并并与其它它元件隔隔开一定定距离。。⑶热敏元元件应紧紧贴被测测元件并并远离高高温区域域，以免免受到其其它发热热元件影影响，引引起误动动作。⑷双面放放置元件件时，底底层一般般不放置置发热元元件。5、提高机机械强度度⑴要注意意整个PCB板的重心心平衡与与稳定，，重而大大的元件件尽量安安置在印印制板上上靠近固固定端的的位置，，并降低低重心，，以提高高机械强强度和耐耐振、耐耐冲击能能力，以以及减少少印制板板的负荷荷和变形形。⑵重15克以上的的元器件件，不能能只靠焊焊盘来固固定，应应当使用用支架或或卡子加加以固定定。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4:3），板面面尺寸大大于200××150mm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.可调节元元件的布布局对于电位位器、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印刷刷电电路路板板布布线线原原则则布线线和和布布局局是是密密切切相相关关的的两两项项工工作作，，布布局局的的好好坏坏直直接接影影响响着着布布线线的的布布通通率率。。布布线线受受布布局局、、板板层层、、电电路路结结构构、、电电性性能能要要求求等等多多种种因因素素影影响响，，布布线线结结果果又又直直接接影影响响电电路路板板性性能能。。进进行行布布线线时时要要综综合合考考虑虑各各种种因因素素，，才才能能设设计计出出高高质质量量的的PCB图。1、基本布线线方法⑴直接布线线。传统的的印制板布布线方法起起源于最早早的单面印印制线路板板。其过程程为：先把把最关键的的一根或几几根导线从从始点到终终点直接布布设好，然然后把其它它次要的导导线绕过这这些导线布布下，通用用的技巧是是利用元件件跨越导线线来提高布布线效率，，布不通的的线可以通通过短路线线(飞线)解决，如图图4-9所示。⑵X－Y坐标布线。。X－Y坐标布线指指布设在印印制板一面面的所有导导线与印制制线路板边边沿平行，，而布设在在另一面的的则与前一面的的导线正交交，两面导导线的连接接通过金属属化孔实现现，如图4-10所示。2、印制板布布线的一般般原则⑴布布线线板板层层选选择择印制制板板布布线线可可以以采采用用单单面面、、双双面面或或多多层层，，一一般般应应首首先先选选用用单单面面，，其其次次是是双双面面，，在在仍仍不不能能满满足足设设计计要要求求时时才才选选用用多多层层板板。。⑵印印制制导导线线宽宽度度原原则则①印印制制导导线线的的最最小小宽宽度度主主要要由由导导线线与与绝绝缘缘基基板板间间的的粘粘附附强强度度和和流流过过它它们们的的电电流流值值决决定定。。一一般般选选用用导导线线宽宽度度在在1.5mm左右右就就可可以以满满足足要要求求，，对对于于IC，尤尤其其数数字字电电路路通通常常选选0.2～0.3mm就足足够够。。只只要要密密度度允允许许，，尽尽可可能能用用宽宽线线，，尤尤其其是是电电源源和和地地线线。。②印印制制导导线线的的线线宽宽一一般般要要小小于于与与之之相相连连焊焊盘盘的的直直径径。。⑶印印制制导导线线的的间间距距原原则则导线线的的最最小小间间距距主主要要由由最最坏坏情情况况下下的的线线间间绝绝缘缘电电阻阻和和击击穿穿电电压压决决定定。。导导线线越越短短、、间间距距越越大大，，绝绝缘缘电电阻阻就就越越大大，，一一般般选选用用间间距距1～1.5mm完全全可可以以满满足足要要求求。。对对集集成成电电路路，，尤尤其其数数字字电电路路，，只只要要工工艺艺允允许许可可使使间间距距很很小小。。⑷信信号号线线走走线线原原则则①输输入入、、输输出出端端的的导导线线应应尽尽量量避避免免相相邻邻平平行行，，平平行行信信号号线线间间要要尽尽量量留留有有较较大大的的间间隔隔，，最最好好加加线线间间地地线线，，起起到到屏屏蔽蔽的的作作用用。。②印印制制板板两两面面的的导导线线应应互互相相垂垂直直、、斜斜交交或或弯弯曲曲走走线线，，避避免免平平行行，，减减少少寄寄生生耦耦合合。。③信信号号线线高高、、低低电电平平悬悬殊殊时时，，要要加加大大导导线线的的间间距距；；在在布布线线密密度度比比较较低低时时，，可可加加粗粗导导线线，，信信号号线线的的间间距距也也可可适适当当加加大大。。⑸地地线线的的布布设设①一一般般将将公公共共地地线线布布置置在在印印制制板板的的边边缘缘，，便便于于印印制制板板安安装装导轨轨和和进进行行机机械械加加工工，，而而且且还还提提高高了了绝绝缘缘性性能能。。②在在印印刷刷电电路路板板上上应应尽尽可可能能多多地地保保留留铜铜箔箔做做地地线线，，这这样样传传输输特特性性和和屏屏蔽蔽作作用用将将得得到到改改善善，，并并且且起起到到减减少少分分布布电电容容的的作作用用。。地地线线（（公公共共线线））不不能能设设计计成成闭闭合合回回路路，，在在高高频频电电路路中中，，应应采采用用大大面面积积接接地地方方式式。。③印制制板上上若装装有大大电流流器件件，如如继电电器、、扬声声器等等，它它们的的地线线最好好要分分开独独立走走，以以减少少地线线上的的噪声声。④模拟拟电路路与数数字电电路的的电源源、地地线应应分开开排布布，这这样可可以减减小模模拟电电路与与数字字电路路之间间的相相互干干扰。。⑹模模拟电电路布布线模拟电电路的的布线线要特特别注注意弱弱信号号放大大电路路部分分的布布线，，特别别是电电子管管的栅栅极、、半导导体管管的基基极和和高频频回路路，这这是最最易受受干扰扰的地地方。。布线线要尽尽量缩缩短线线条的的长度度，所所布的的线要要紧挨挨元器器件，，尽量量不要要与弱弱信号号输入入线平平行布布线。。⑺数数字电电路布布线数字电电路布布线中中，工工作频频率较较低的的只要要将线线连好好即可可，一一般不不会出出现太太大的的问题题。工工作频频率较较高，，特别别是高高到几几百兆兆赫时时，布布线时时要考考虑分分布参参数的的影响响。⑻高高频电电路布布线①高频频电路路中，，集成成块应应就近近安装装高频频退耦耦电容容，一一方面面保证证电源源线不不受其其它信信号干干扰，，另一一方面面可将将本地地产生生的干干扰就就地滤滤除，，防止止了干干扰通通过各各种途途径（（空间间或电电源线线）传传播。。②高频频电路路布线线的引引线最最好采采用直直线，，如果果需要要转折折，采采用45度折线线或圆圆弧转转折，，这样样可以以减少少高频频信号号对外外的辐辐射和和相互互间的的耦合合。管管脚间间引线线越短短越好好，引引线层层间过过孔越越少越越好。。⑼信信号屏屏蔽①印制制板上上的元元件若若要加加屏蔽蔽时，，可以以在元元件外外面套套上一一个屏屏蔽罩罩，在在底板板的另另一面面对应应于元元件的的位置置再罩罩上一一个扁扁形屏屏蔽罩罩（或或屏蔽蔽金属属板）），将将这两两个屏屏蔽罩罩在电电气上上连接接起来来并接接地，，这样样就构构成了了一个个近似似于完完整的的屏蔽蔽盒。。②印制制导线线如果果需要要进行行屏蔽蔽，在在要求求不高高时，，可采采用印印制导导线屏屏蔽。。对于于多层层板，，一般般通过过电源源层和和地线线层的的使用用，既既解决决电源源线和和地线线的布布线问问题，，又可可以对对信号号线进进行屏屏蔽，，如图图4-11所示。⑽大面积积铜箔的使使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，大面面积铜箔上上的焊盘连连接如图4-13所示。⑾印制导导线走向与与形状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所示为印制制板走线的的示例，其其中（a）图中三条条走线间距距不均匀；；（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）图中印制制导线尺寸寸比焊盘直直径大。返回4.3Protel99SE印制板编辑辑器4.3.1启动PCB99SE进入Protel99SE的主窗口后后，执行菜菜单File→→New建立新的设设计项目，，单击OK按钮，在出出现的新界界面中指定定文档位置置，再次执执行File→→New，屏幕弹出出新建文件件的对话框框，单击图图标，，系统统产生一个个PCB文件，默认认文件名为为PCB1.PCB，此时可以以修改文件件名，双击击该文件进进入PCB99SE编辑器，如如图4-15所示。4.3.2PCB编辑器的画画面管理1.窗口显示在PCB99SE中，窗口管管理可以执执行菜单View下的命令实实现，窗口口的排列可可以通过执执行Windows菜单下的命命令来实现现，常用的的命令如下下。执行菜单View→→FitBoard可以实现全全板显示，，用户可以以快捷地查查找线路。。执行菜单View→→Refresh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可以显示整整个印制板板的3D模型，一般在电路路布局或布布线完毕，，使用该功功能观察元元件的布局局或布线是是否合理。。2.PCB99SE坐标系PCB99SE的工作区是是一个二维维坐标系，，其绝对原原点位于电电路板图的的左下角，，一般在工工作区的左左下角附近近设计印制制板。用户可以自自定义新的的坐标原点点，执行菜菜单Edit→→Origin→Set，将光标移移到要设置置为新的坐坐标原点的的位置，单单击左键，，即可设置置新的坐标标原点。执行菜单Edit→→Origin→Reset，可恢复到到绝对坐标标原点。3.单位制设置置PCB99SE有两种单位位制，即Imperial（英制）和和Metric（公制），，执行View→→ToggleUnits可以实现英英制和公制制的切换。。单位制的设设置也可以以执行菜单单Design→Options，在弹出的的对话框中中选中Options选项卡，在在MeasurementUnits中选择所用用的单位制制。4.浏览器使用用执行菜单View→→DesignManager打开管理器器，选中BrowsePCB选项打开浏浏览器，在在浏览器的的Browse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。网络浏览览器，显示示板上所有有网络名。。如图4-16所示，在此此框中选中中某个网络络，单击Edit按钮可以编编辑该网络络属性；单单击Select按钮可以选选中网络，，单击Zoom按钮则放大大显示所选选取的网络络，同时在在节点浏览览器中显示示此网络的的所有节点点。选择某个节节点，单击击此栏下的的Edit按钮可以编编辑当前焊焊盘属性；；单击Jump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，光标标变成了放放大镜形状状，将光标标在工作区区中移动，，便可在监监视器中放放大显示光光标所在的的工作区域域。在监视视器的下方，，有一一个CurrentLayer下拉列列表框框，可可用于于选择择当前前工作作层，，在被被选中中的层层边上上会显显示该该层的的颜色色。⑵Component。元件件浏览览器，，在将将显示示当前前电路路板图图中的的所有有元件件名称称和选选中元元件的的所有有焊盘盘。⑶Libraries。元件件库浏浏览器器，在在放置置元件件时，，必须须使用用元件件库浏浏览器器，这这样才才会显显示元元件的的封装装名。。⑷Violations。选取取此项项设置置为违违规错错误浏浏览器器，可可以查查看当当前PCB上的违违规信信息。。⑸Rules。选取取此项项设置置为设设计规规则浏浏览器器，可可以查查看并并修改改设计计规则则。4.3.3工作环环境设设置1.设置栅栅格执行菜菜单Design→→Options，在出出现的的对话话框中中选中中Options选项卡卡，出出现图图4-17所示的的对话话框。。Options选项卡卡主要要设置置元件件移动动栅格格(Component)、捕获获栅格格(Snap)、电气气栅格格(ElectricalGrid)、可视视栅格格样式式(VisibleKind)和单位位制(MeasurementUnit)；Layers选项卡卡中可可以设设置可可视栅栅格(VisibleGrid)。⑴捕获获栅格格设置置。捕捕获栅栅格的的设置置在Options选项卡卡中，，主要要有ComponentX(Y)：设置置元件件在X(Y)方向上上的位位移量量和SnapX(Y：设置置光标标在X(Y)方向上上的位位移量量。⑵电气气栅格格设置置。必必须选选中Enable复选框，，再设置置电气栅栅格间距距。⑶可视栅栅格样式式设置。。有Dots(点状)和Lines(线状)两种。⑷可视栅栅格设置置。可视视栅格的的设置在在Layers选项卡中中，主要要有Visible1：第一组组可视栅栅格间距距，这组组可视栅栅格只有有在工作作区放大大到一定定程度时时才会显显示，一一般比第第二组可可视栅格格间距小小；Visible2：第二组组可视栅栅格间距距，进入入PCB编辑器时时看到的的栅格是是第二组组可视栅栅格。2.设置工作作参数执行Tools→Preferences，打开工工作参数数设置对对话框，，如图4-18所示。⑴Options选项卡此选项卡卡的主要要内容如如下。RotationStep：设置按按空格键键时，图图件旋转转的角度度。CursorType：设置光光标显示示的形状状。通常常为了准准确定位位，选择择大十字字（Large90）。AutopanOptions：自动滚滚屏设置置，一般般设置为为Disable。ComponentDrag：设置拖拖动元件件时是否否拖动元元件所连连的铜膜膜线，选选中None只拖动元元件本身身；选中中ConnectedTracks则拖动元元件时，，连接在在该元件件上的导导线也随随之移动动。⑵Display选项卡此选项卡卡用于设设置显示示状态。。其中PadNets置显示焊焊盘的网网络名，，PadNumbers显示焊盘盘号，ViaNets显示过孔孔的网络络名。⑶Show/Hide选项卡此选项卡卡用于设设置各种种图件的的显示模模式，其其中共有有10个图件，这10种图件均均有三种种显示模模式：Final（精细显显示）、、Draft（草图显显示）和和Hidden（不显示示），一一般设置置为Final。返回1.工作层的的类型在Protel99SE中进行印印刷电路路板设计计时，系系统提供供了多个个工作层层面，主主要层面面类型如如下。⑴信号层层(Signallayers)。信号层层主要用用于放置置与信号号有关的的电气元元素，共共有32个信号层层。其中中顶层（（Toplayer）和底层层（Bottomlayer）可以放放置元件件和铜膜膜导线，，其余30个为中间间信号层层（Midlayer1～30），只能能布设铜铜膜导线线，置于于信号层层上的元元件焊盘盘和铜膜膜导线代代表了电电路板上上的敷铜铜区。⑵内部电电源/接地层(Internalplanelayers)。共有16个电源/接地层（（Plane1～16），主要要用于布布设电源源线及地地线，可可以给内内部电源源/接地层命命名一个个网络名名，在设设计过程程中PCB编辑器能能自动将将同一网网络上的的焊盘连连接到该该层上。。4.4印刷电路路板的工工作层面面⑶机械层层(Mechanicallayers)。共有16个机械层层（Mech1～16），一般般用于设设置印制制板的物物理尺寸寸、数据据标记、、装配说说明及其其它机械械信息。。⑷丝印层层(Silkscreenlayers)。主要用用于放置置元件的的外形轮轮廓、元元件标号号和元件件注释等等信息，，包括顶顶层丝印印层(TopOverlay)和底层丝丝印层（（BottomOverlay）两种。。⑸阻焊层层（SolderMasklayers）。阻焊焊层是负负性的，，放置其其上的焊焊盘和元元件代表表电路板板上未敷敷铜的区区域，分分为顶层层阻焊层层和底层层阻焊层层。⑹锡膏防防护层（（Pastemasklayers）。主要要用于SMD元件的安安装，锡锡膏防护护层是负负性的，，放置其其上的焊焊盘和元元件代表表电路板板上未敷敷铜的区区域，分分为顶层层防锡膏膏层和底底层防锡锡膏层。。⑺钻孔层层（DrillLayers）。钻孔孔层提供供制造过过程的钻钻孔信息息，包括括钻孔指指示图（（DrillGuide）和钻孔孔图（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.设置工作作层在Protel99SE中，系统统默认打打开的信信号层仅仅有顶层层和底层层，在实实际设计计时应根根据需要要自行定定义工作作层的数数目。⑴定义信信号层、、内部电电源层/接地层的的数目执行Design→→LayerStackManager，屏幕幕弹出出图4-19所示的的LayerStackManager（工作作层面面管理理）对对话框框。选中某某个工工作层层，单单击【Properties】按钮，，可以以改变变该工工作层层面的的名称称（Name）和敷敷铜的的厚度度（Copperthickness）。图4-20定义工作层选中图图中的的TopLayer，单击击右上上角的的【AddLayer】】按钮可可在顶顶层之之下添添加中中间层层MidLayer，共可可添加加30层；单单击右右上角角的【AddPlane】】按钮可可添加加内部部电源源/接地层层，共共可添添加16层。图4-20所示为为设置置了2个中间间层，，1个内部部电源源/接地层层的工工作层层面图图。如如果要要删除除某层层，可可以先先选中中该层层，然