印制电路板设计课件

同学们好！同学们好！1学习情境2PCB设计

任务一、直流稳压电源的PCB人工设计学习情境2PCB设计任务一、直流稳压电源的P2能力目标

了解印制电路板的设计流程;掌握人工设计PCB的方法和步骤.知识目标能人工设计简单的PCB单层板能力目标了解印制电路板的设计流程;知识目标能人工设计简单31-2人工设计PCB（1）人工设计PCB的步骤设计环境设置工作层选择定义电路板、加载元件库放置设置对象1-2人工设计PCB（1）人工设计PCB的步骤4教学目标了解人工设计PCB的步骤；懂得如何设置PCB设计环境；能正确选择PCB工作层；掌握定义电路板的两种不同方法；会加载PCB元件库；掌握放置元件、焊盘、过孔，尺寸标注和坐标、填充块和铺铜、字符串、圆弧等设计对象，补泪滴操作，元件的编辑，元件标注调整等基本操作。重点与难点定义电路板加载元件库教学目标了解人工设计PCB的步骤；51、PCB自动设计方法：2、PCB手动设计方法：印刷电路板（.pcb文件）网络表（.net文件）原理图（.sch文件）直接从元件封装库中取出元件封装,对照原理图利用PCB编辑器的工具条和菜单手工布局、手工布线。自动布局手工调整自动布线手工调整1-2-1ＰＣＢ设计方法和手动设计步骤1、PCB自动设计方法：2、PCB手动设计方法：印刷电路板63、PCB手动设计步骤（1）启动Protel99SE，建立设计数据库和PCB文件；（2）定义电路板；（3）加载PCB元件库；（4）放置设计对象；（5）人工布局；·（6）电路调整；（7）打印电路板。3、PCB手动设计步骤（1）启动Protel99SE，建71-2-2设计环境设置1、栅格和计量单位设置（工作参数设置见教材）执行菜单DesignIOptions，在出现的对话框中选中Options选项卡，1-2-2设计环境设置1、栅格和计量单位设置（工作参81-2-3工作层选择1-2-3工作层选择9

确定工作层确定工作层10【SignalLayers】：信号层(SignalLayers)。对于双面板而言，顶层(TopLayer)和底层(BottomLayer)这两个工作层必须设置为打开状态，而信号层的其他层面均可以处于关闭状态。【TopLayer】：顶层，也是元件层。【BottomLayer】：底层，也是焊接层。

【InternalPlanes】：内电源或地层，主要用于放置电源或地线，通常是一块完整的铜箔。【MechanicalLayers】：机械层，用于放置一些与电路板的机械特性有关的标注尺寸信息和定位孔.【Masks】：TopSolder:顶层阻焊层。BottomSolder:

底层阻焊层。它用于在设计过程中匹配焊盘，并且是自动产生的TopPaste:顶层锡膏层。BottomPaste:底层锡膏层。

锡膏防护层的作用与阻焊层相似，但在使用“hotre-flow”（热对流）技术安装SMD元件时，锡膏防护层用来建立阻焊层的丝印。【SilkscreenLayers】：丝印层(SilkscreenLayer)，用于放置元件标号、说明文字等。【OtherLayers】分组框：其他层面(OtherLayers)，根据实际需要选择。

【Keep-OutLayer】：禁止布线层，用于绘制印制电路板的边框。【Multi-Layer】：多层，包括焊盘和过孔这些在每一层都可见的电气符号。【DrillGuide】：钻孔定位层，此层主要和制板厂商有关。【DrillDrawing】：钻孔层，此层主要和制板商有关。【SignalLayers】：信号层(SignalLay11确定工作层确定工作层121-2-3定义电路板1-2-3定义电路板131、使用PCB向导新建PCB文件和板框使用ProtelPCB所提供的板框向导（Wizards）来学习自动创建一个新的PCB文件及板框。下面以前面所完成的串联型稳压电源电路的原理图文件Power.Sch为例。图9-1Wizards选项卡（1）执行菜单命令File/New，在弹出的NewDocument（新建文档）对话框中选择Wizards选项卡，如图9-1所示。1、使用PCB向导新建PCB文件和板框使用Protel14图9-2PCB向导欢迎界面（2）双击PrintedCircuitBoardWizards（PCB向导）图标，或单击选中该图标后再单击OK按钮，系统进入PCB向导欢迎界面，如图9-2所示。图9-2PCB向导欢迎界面（2）双击Prin15（3）单击图9-2中的Next>按钮，进入选择预定义标准板对话框，如图9-3所示。图9-3选择预定义标准板对话框2）选择PCB样板类型。本处选择CustomMadeBoard，自己定义板卡的尺寸、边界线宽等参数。1）在该对话框的Unit项中选择单位：Imperial英制（mil），Metric公制（mm）。本例我们选Imperial。（3）单击图9-2中的Next>按钮，进入选择预定义标准板对16（4）单击图9-3中的Next>按钮，进入如图9-4所示的自定义参数设置对话框。该对话框是用于设置电路板的形状、尺寸及线宽等参数。图9-4自定义板的参数设置本例选择Rectangular设置为板矩形框，With为3600mil，Height为2700mil，显示DimensionLines（尺寸标注），取消TitleBlockandScale（标题栏）、LegendSting（图例说明）、CornerCutoff（边角切割）、InnerCutoff（内缘缺口）的选取，参数设置如图9-4所示。（4）单击图9-3中的Next>按钮，进入如图9-17（5）单击图9-4中的Next>按钮进入下一个对话框，可显示自定义板的轮廓尺寸，如图9-5所示。若需要修改，只需把光标移到图中4个数值的任一个，都会出现一个可编辑的文本框，用户可根据需要进行调整，也可以单击<Back按钮返回上一步重新输入尺寸。图9-5自定义板的轮廓尺寸（5）单击图9-4中的Next>按钮进入下一个对话18（6）单击图9-5中的Next>按钮进入如图9-6所示的PCB板层设置对话框，可选择双面、四层、六层、八层等。本例选择第一项TwoLayer-PlantedThroughHole和None。图9-6PCB板层设置对话框（6）单击图9-5中的Next>按钮进入如图9-619（7）单击图9-6中的Next>按钮，系统进入如图9-7所示的对话框，此时可以设置过孔类型（通孔或盲孔），双层板只能是通孔（ThruholeViasonly）。图9-7过孔类型设置对话框（7）单击图9-6中的Next>按钮，系统进入如图20（8）单击图9-7中的Next>按钮，系统进入如图9-8所示的对话框，此时可以选择布线技术，可以选择使用的元件类型（可以是表面贴装式元件或插孔式元件），这里选择插孔式元件。图9-8选择布线技术对话框（8）单击图9-7中的Next>按钮，系统进入如图21图9-9最小尺寸限制设置（9）单击图9-8中的Next>按钮，系统进入如图9-9所示的对话框，此时可以设置最小的导线尺寸、过孔尺寸和导线间的距离。图9-9最小尺寸限制设置（9）单击图9-8中的N22（10）直接连续单击Next>按钮，直到出现Finish（完成）按钮。单击Finish按钮就完成了PCB板的规划工作，如图9-10所示。9-10规划的PCB板框（10）直接连续单击Next>按钮，直到出现Finish（完231-2-4加载PCB元件库

(执行菜单命令Design/Add/RemoveLibrary…或点击Add/Remove….按钮)

1-2-4加载PCB元件库

(执行菜单命令Design/Ad24Protel99SE在＼ProgramFiles＼DesignExplorer99SE＼Library＼Pcb路径下有3文件夹，提供3类PCB元件，即Connector(连接器元件封装库)、GenericFootprints(普通元件封装库)和IPCFootprints(1PC元件封装库)。在3个文件夹下各有若干元件封库，比较常用的元件封装库主要在GenericFootprints(普通元件封装库)文件夹中，常用元件封装库有PCBFootprints．1ib（常用PCB元件封装库）；GeneralIC．1ib（常用集成电路封装）；Miscellneous．1ib（常用基本元件封装库）；Transistors．1ib（常用晶体管封装库）；InternationalRectifiers．1ib（常用整流桥封装库）等。Protel99SE在＼ProgramFiles＼Des251-2-5放置设置对象1、放置元件 （1）通过放置工具栏或菜单放置或元件1-2-5放置设置对象1、放置元件 或元件26（2）通过元件库直接放置（2）通过元件库直接放置272、放置焊盘和过孔①放置焊盘或焊盘2、放置焊盘和过孔①放置焊盘或焊盘28印制电路板设计课件29②放置过孔或过孔②放置过孔或过孔30印制电路板设计课件313、放置导线和连线放置导线的过程就是人工布线的过程，布线操作就是根据原理图中元件之间的连接关系，在各元件的焊盘之间放置导线。布线的一般原则(1)相邻导线之间要有一定的绝缘距离。(2)信号线在拐弯处不能走成直角。(3)电源线和地线的布线要短、粗且避免形成回路。3、放置导线和连线放置导线的过程就是人工布线的32印制电路板设计课件33①放置导线或导线①放置导线或导线34印制电路板设计课件35在不同板层上放置导线多层板中，在不同板层上放置导线应采用垂直布线法，即一层采用水平布线，则相邻的—层应采用垂直布线。在绘制电路板时，不同层之间铜膜线的连接依靠过孔(金属化孔)实现。即在多层板中，导线可以依靠过孔，从另一层穿过去。在不同板层上放置导线多层板中，在不同板层上放置导线应采36②放置连线

连线一般是在非电气层上绘制电路板边界、元件边界、禁止布线边界等。它不能连接到网络上，绘制时不遵循布线规则。而导线是在电气层上元件的焊盘之间构成电气连接丢的连线，它能够连接到网络上。在手工布线时，放置导线和放置连线一般不加以区分，但在自动布线时，要采用放置导线(交互式布线)的方法。所以导线与连线是有所区别的。或连线②放置连线连线一般是在非电气层上绘制电路板边界、元件边界374、放置填充块和铺铜

在印制电路板设计中，为提高系统的抗干扰性，以及根据地线尽量加宽原则和利于元件散热，通常需要设置大面积的电源／地线区域，这可以用填充块来实现。填充块可以放置于任何层上，若放置在信号层上，它代表一块铜箔，具有电气特性，经常在地线中使用；若放置在非信号层上，代表不具有电气特性的标志块。①放置填充块4、放置填充块和铺铜①放置填充块38①放置填充块或填充块①放置填充块或填充块39②放置铺铜在高频电路中，为了提高PCB的抗干扰能力，通常使用大面积铜箔进行屏蔽和散热，主要对铜箔进行开槽，实际使用中可以通过放置多边形来解决开槽问题。填充块与铺铜是有区别的。填充块将整个矩形区域以铜全部填满，同时覆盖区域内所有的导线、焊盘和过孔，使它们具有电气连接；而铺铜用铜线填充，并可以设置绕过多边死形区域内具有不同电气连接的对象，不改变它们原有的电气特性。另外，直接拖动铺铜就可以调整其放置位置，此时会出现一个Confirm(确认)对话框，询问是否重建，应该选择Yes按钮，要求重建，以避免发生信号短路现象。②放置铺铜在高频电路中，为了提高PCB的抗干扰40②放置铺铜或铺铜②放置铺铜或铺铜41死铜：设置与i某个网络相连，而实际上没有与该网络相连的铺铜死铜：设置与i某个网络相连，而实际上没有与该网络相连的铺铜425、放置尺寸标注和坐标或一般尺寸标注放在机械层或丝网层上。①放置尺寸标注5、放置尺寸标注和坐标或一般尺寸标注放在机械层或丝网43②放置坐标或坐标②放置坐标或坐标446、放置圆弧边缘法：３点，起点、终点、确定。中心法：4点，中心、起点、终点、确定。角度法：4点，起点、圆心、终点、确定。圆：3点，圆心、半径、确定。6、放置圆弧边缘法：３点，起点、终点、确定。456、放置圆弧6、放置圆弧467