《电子CAD项目化教程》课件 卢孟常 项目6-8 扩音机PCB设计-U盘电路多层PCB设计

电子产品制图与制版项目61.1常用元器件封装知识表4.1常见的封装形式1.常用元器件封装2.选择封装的基本原则元件封装选择主要考虑以下几个方面：(1)利用元件库中的封装。(2)借助元件库中的封装。(3)PCB板的安装空间。(4)制作成本。(5)元件的发热。(6)生产条件。电子产品制图与制版项目61.2PCB封装库编辑器1.新建PCB封装库文件1.新建PCB封装库文件2.PCB封装库编辑器（1）主菜单（2）标准工具栏（3）放置工具栏2.PCB封装库编辑器（4）工作面板图6-25“面具“查询栏2.PCB封装库编辑器（4）工作面板图6-27元件图元封装栏图6-28元件封装预览窗口2.PCB封装库编辑器（5）图层标签栏（6）状态栏电子产品制图与制版项目61.3测量距离和放置尺寸标注1.测量距离（1）测量两点间距离。图6-31测量两点间距离的信息对话框1.测量距离（2）测量两个图元间的距离。图6-32测量两个对象间距离的信息对话框1.测量距离（3）测量被选中对象间的距离。图6-33测量两个被选中对象间距离的信息对话框2.放置尺寸标注（1）放置尺寸标注。2.放置尺寸标注（2）修改尺寸标注信息。图6-36尺寸标注属性设置对话框电子产品制图与制版项目61.4PCB布线规则设置PCB布线规则设置图6-37【PCB规则及约束编辑器】对话框1.电气规则设置Electrical（电气规则）用于定义电气规则。共包含了5个规则。（1）Clearance（安全间距规则）（2）Short-Circuit（短路规则）（3）Un-RoutedNet（未布线网络规则）（4）Un-ConnectedPin（未连接引脚规则设置）（5）ModifiedPolygon（修改多边形规则）1.电气规则设置（1）Clearance（安全间距规则）图6-38安全间距规则设置1.电气规则设置（2）Short-Circuit（短路规则）图6-39短路规则设置1.电气规则设置（3）Un-RoutedNet（未布线网络规则）1.电气规则设置（4）Un-ConnectedPin（未连接引脚规则设置）Un-ConnectedPin规则用于检查PCB中元件的引脚是否连接成功。2.布线规则设置（1）Width（导线宽度限制规则）（2）RoutingTopology（布线拓扑结构规则）（3）RoutingPriority（优先级规则）（4）RoutingLayers（布线层面规则）（5）RoutingCorners（布线拐弯模式规则）（6）RoutingVias（布线过孔类型）（7）FanoutControl（扇出控制规则）（8）DifferentialPairsRouting（差分对布线）2.布线规则设置（1）Width（导线宽度限制规则）2.布线规则设置（2）RoutingTopology（布线拓扑结构规则）2.布线规则设置（3）RoutingPriority（优先级规则）2.布线规则设置（4）RoutingLayers（布线层规则）2.布线规则设置（5）RoutingCorners（布线拐弯模式规则）2.布线规则设置（6）RoutingVias（布线过孔类型）2.布线规则设置（7）FanoutControl（扇出控制规则）扇出控制规则用于设置表面安装元器件的扇出控制。从布线的角度看，扇出就是把表面安装器件的焊盘通过导线引出并加以过孔，使其可以在其他层面上继续布线，这样可以提高系统自动布线的成功概率。电子产品制图与制版项目61.5PCB工作层面设置主讲人：尹全杰1.PCB板的工作层1.PCB板的工作层（1）信号层图6-60信号层1.PCB板的工作层（2）内平面层图6-61内平面层1.PCB板的工作层（3）机械层图6-62机械层1.PCB板的工作层（4）掩膜层

掩膜层分阻焊层和助焊层两种，PCB编辑器提供了4个掩膜层。（5）丝印层丝印层主要用于绘制元件的外形轮廓、元件标号及说明文字等，以便于生产时对元件的安装和维修。1.PCB板的工作层（6）其余层禁止布线层（KeepOutLayer）多层（MultiLayer）钻孔指示图（DirllGuide）钻孔图（DirllDrawing）1.PCB板的工作层（7）系统颜色2.工作层选择及颜色设置图6-64【板层和颜色】对话框2.工作层选择及颜色设置图6-65【选择颜色】对话框3.工作层切换方法一：采用鼠标左键单击工作层标签；方法二：采用小键盘上的“+”键和“-”键切换。电子产品制图与制版项目62.1制作PCB封装库1.元器件封装资料收集与准备2.手工绘制PCB元件封装（1）新建PCB元件库文件

图6-69【PCBLibrary】面板图6-70【PCB库元件】对话框2.手工绘制PCB元件封装（2）放置第一个焊盘2.手工绘制PCB元件封装（3）设置参考点图6-72设定参考点2.手工绘制PCB元件封装（4）放置其余焊盘图6-73放置焊盘2.手工绘制PCB元件封装（5）绘制外形轮廓图6-74【导线】设置对话框图6-75绘制完成的双联电位器封装3．利用向导绘制绘制PCB元件封装（1）进入PCB库文件编辑器（2）新建元件图6-76启动向导工具3．利用向导绘制绘制PCB元件封装（3）选择元件模型图6-77元件模型与尺寸单位对话3．利用向导绘制绘制PCB元件封装（4）设置焊盘直径图6-78设置焊盘直径3．利用向导绘制绘制PCB元件封装（5）设置焊盘间距离图6-79设置焊盘间距对话框3．利用向导绘制绘制PCB元件封装（6）设置元件轮廓线图6-80设置元件轮廓线宽3．利用向导绘制绘制PCB元件封装（7）选择元件中焊盘数目图6-81选择元件焊盘个数3．利用向导绘制绘制PCB元件封装（8）设定元件封装名称图6-82设定元件封装名称3．利用向导绘制绘制PCB元件封装（9）确认完成图6-84创建好的元件封装3．利用向导绘制绘制PCB元件封装（10）旋转元件封装图6-85旋转元件封装3．利用向导绘制绘制PCB元件封装（11）修改外轮廓线（12）保存图6-86修改后的元件电子产品制图与制版项目62.2创建集成元件库1．新建集成库文件2．保存集成库文件图6-87创建集成元件库3．追加已有文件到项目中4．生成集成库文件5．PCB模型图6-88【SCHLibrary】工作面板图6-89【模型类型】对话框5．PCB模型图6-88【SCHLibrary】工作面板图6-89【模型类型】对话框图6-90【PCB模型】对话框6．库浏览图6-91【库浏览】对话框图6-92【PCB模型】对话框7．重新编译库文件图6-93添加封装模型后的效果电子产品制图与制版项目62.3规划电路板1.设置PCB板边框（1）设置原点。

1.设置PCB板边框（2）绘制电气边框

1.设置PCB板边框（2）绘制电气边框

图6-95规划电路板1.设置PCB板边框（3）绘制物理边框。

选择“Mechanical1”标签，按照上述同样的方法在画好的电气边框外部位置画一个稍大的闭合矩形回路，即可完成机械边框的绘制。

2.绘制固定孔（1）设置焊盘参数

图6-96固定孔设置2.绘制固定孔（2）放置焊盘

图6-97规划好的电路电子产品制图与制版项目62.4导入网络表和元器件1.编译原理图图6-98【Messaage】对话框2.将原理图更新到PCB图6-99【工程变化对话框】对话框3.排除错误后，重新更新原理图到PCB图6-100加载网络表和元器件的PCB板电子产品制图与制版项目62.5PCB元件布局1.Room空间1.Room空间（1）放置ROOM空间1.Room空间（2）EditROOMDefinition对话框图6-102【EditROOMDefinition】对话框1.Room空间（3）利用ROOM空间移动元件图6-103通过ROOM调整后的元器件2.手工布局调整

（1）核心元器件的布局图6-104TDA1521及散热器布局2.手工布局调整（2）电源部分的布局。

图6-105电源电路的布局2.手工布局调整

（3）电位器的布局

（4）前级电路的布局。图6-106扩音机布局图电子产品制图与制版项目62.6PCB元件布线1.自动布线（1）设置布线规划。1.自动布线（2）自动布线1.自动布线（2）自动布线

图6-109层设置对话框1.自动布线（2）自动布线图6-110布线信息框图6-111自动布线后的样图1.自动布线（3）取消布线2.手工调整布线图6-112手工布线后的PCB板3.地线和电源线的处理图6-113加粗地线和电源线后的PCB

4.3D效果图输出图6-114PCB板3D预览5.生成PCB板元器件报表图6-115生成的PCB元器件报表电子产品制图与制版项目12.7PCB制造输出文件和打印1．制造输出文件（1）光绘（Gerber）文件输出：图6-116【光绘文件设定】对话框图6-117输出层选择1．制造输出文件（1）光绘（Gerber）文件输出：图6-119【输出Gerber文件】对话框图6-120【输出Gerber文件】对话框1．制造输出文件（2）数控钻（NCdrill）文件输出：图6-121【NC钻孔设定】对话框2.PCB板图打印输出（1）打印属性设置：2.PCB板图打印输出（2）打印层面设置：图6-123【PCB打印输出属性】对话框图6-124【层属性】对话框2.PCB板图打印输出（3）打印扩音机PCB板图：图6-125打印预览窗口电子产品制图与制版项目12.8热转印法制作印刷电路板1.所需设备材料准备

如图所示，热转印法并不需要多么昂贵的的设备和材料，业余条件下完全可以制作出精度极高的印刷电路板。1.所需设备材料准备所需设备：一台激光打印机；一台热转印机或老式电熨斗；一台台钻。工具材料：一张热转印纸；一只油性记号笔；一瓶三氯化铁及用于腐蚀的容器（不能为铁或铜的）。一块覆铜板；一把锯弓；一把锉刀；一张细砂纸；一把美工刀。2.制作步骤（1）打印PCB板图

（2）裁剪处理PCB板（3）覆热转印纸图6-127覆热转印纸2.制作步骤（4）热转印图6-128用电熨斗进行热转印图6-129热转印好的电路板2.制作步骤（5）用三氯化铁（FeCl3）溶液进行腐蚀（6）钻孔（7）打磨（8）涂酒精松香液图6-130腐蚀中的电路板2.制作步骤①打印所需的热转印纸必须平整、光滑、无皱褶，在打印时要选择热转印纸光滑的一面打印。②热转印前，应保证覆铜板上覆铜面的清洁，若有油污或杂质会影响到热转印效果。③电熨斗温度不宜过高，否则会造成覆铜板的铜箔脱落。加热时间要适中，在加热过程中注意观察转印纸的变化，当纸上的墨粉显现出渗透的迹象，说明已转印好。④考虑到热转印法的精度，PCB板的设计线宽最好在25mil以上，焊盘间距最好大于15mil，焊盘直径要在70mil以上。（9）制作过程中的要领：2.制作步骤（10）注意事项：①在打磨加工裁剪好的印刷电路时，注意电路板上的粉末掉落手背上可能导致皮肤过敏。②三氯化铁是一种腐蚀性极强的化学药剂，使用时注意不可用手直接接触，以防止烧伤手。更不可让液体飞溅到眼、口鼻中。③在使用台钻时，不可带手套，不可用力向下压，以防钻头断裂飞溅引起安全事故；女生在台钻使用时，要戴安全帽，以防头发卷入。④制作后剩余的三氯化铁溶液不可随意倾倒，以免造成环境污染。电子产品制图与制版7.1.1向导创建PCB“互联网+”代表一种新的经济形态，即充分发挥互联网在生产要素配置中的优化和集成作用，将互联网的创新成果深度融合于经济社会各领域之中，提升实体经济的创新力和生产力，形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态。“互联网+”行动计划将重点促进云计算、物联网、大数据为代表的新一代信息技术与现代制造业、生产性服务业等的融合创新，发展壮大新兴业态，打造新的产业增长点，为大众创业、万众创新提供环境，为产业智能化提供支撑，增强新的经济发展动力，促进国民经济提质增效升级。国家发改委《关于2014年国民经济和社会发展计划执行情况与2015年国民经济和社会电子产品制图与制版

使用向导来创建PCB文件，可以选择系统自带的工业标准板轮廓或创建自定义的板子，这些标准模板包含有板类型、标题栏、参考布线规则等信息。在向导的任何阶段，用户都可以使用“返回”按钮来检查或修改前页中的内容。项目7向导创建PCB模板1.1向导创建PCB模板1.单击创建任意文件按钮2.单击箭头符号关闭以上单元3.单击“PCBBoardWizard”打开【Files】工作区面板1.1向导创建PCB模板新建电路板向导介绍页选择度量单位PCB选择板剖面对话框自定义板参数设置1.1向导创建PCB模板

设计者根据需要设置好参数后点击【下一步】按钮后即可进入下一步设置选项。如果将选项中的【角切除】和【内部切除】勾选的话，单击【下一步】按钮则会出现图所示的对印制板角和内部切除的具体尺寸。定义印制板切角定义印制板内部切角1.1向导创建PCB模板1.1向导创建PCB模板1.1向导创建PCB模板1.1向导创建PCB模板1.1向导创建PCB模板1.1向导创建PCB模板电子产品制图与制版7.1.2元件自动布局“互联网+”代表一种新的经济形态，即充分发挥互联网在生产要素配置中的优化和集成作用，将互联网的创新成果深度融合于经济社会各领域之中，提升实体经济的创新力和生产力，形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态。“互联网+”行动计划将重点促进云计算、物联网、大数据为代表的新一代信息技术与现代制造业、生产性服务业等的融合创新，发展壮大新兴业态，打造新的产业增长点，为大众创业、万众创新提供环境，为产业智能化提供支撑，增强新的经济发展动力，促进国民经济提质增效升级。国家发改委《关于2014年国民经济和社会发展计划执行情况与2015年国民经济和社会电子产品制图与制版

AltiumDesigner提供了强大的自动布局功能，用户只要定义好规则，软件就可以将重叠的元件封装分离开来。需要说明的是，对于较复杂的电路而言，自动布局是一种能提高效率的方法，但不是最佳的。仅靠自动布局是不能达到理想效果的，往往需要与手工布局相结合才能达到最终的布局要求。当然，也可以直接采用全手工布局的方式，但需要设计者有熟练的操作技巧。1、元件自动布局操作

执行菜单命令【工具】\【器件布局】\【自动布局】，弹出【自动布局】对话框。用户可以在该对话框中设置有关的自动布局参数。在一般情况下，可以直接利用系统的默认值。AltiumDesigner的PCB编辑器提供了两种自动布线方式，每种方式使用不同的计算和优化元件位置的方法，两种方法描述如下：1、元件自动布局操作

这种布局方式将元件按连通属性分为不同的元件束，并且将这些元件按照一定几何位置布局，该方式适合于元件数量较少的PCB制作。（1）分组布局器【自动布局】对话框（分组布局）1、元件自动布局操作（2）统计布局器

布局器使用一种统计算法来放置元件，以便使连接长度最优化，使元件间用最短的导线来连接。一般如果元件数量超过100，建议使用统计布局器，其选项如图所示，下面介绍各项的含义。·分组元件：该项的功能是将在当前网络中连接密切的元件归为一组。在排列时，将该组的元件作为群体而不是个体来考虑。·选择元件：该项的功能是依据当前网络连接与排列的需要，使元件重组转向。如果不选用该项，则元件将按原始位置布置，不进行元件的旋转。·自动PCB更新：该项的功能是自动更新PCB的网络和元件信息。·电源网络：定义电源网络名称。·

接地网络：定义接地网络名称。·网络尺寸：设置元件自动布局时的栅格间距大小。1、元件自动布局操作（2）统计布局器

在本实例中，元件和连接数目没有达到100，故选择分组布局方式，然后单击OK按钮，单击确定后计算机进入运算状态，执行自动布局完成后的结果如图所示。需要注意的是，即便是同一个原理图，自动布局每次计算的结果可能都不一样。从自动布局的结果看出，电源插座和轻触开关等有布局要求的元件被放置在了定位孔上，这样的布局效果肯定不能直接用，设计者需要反复多次不断调整、计算、再调整、再计算，要得到满意的结果，还是需要手工来调整，本项目中的数字钟电路布局，建议采用全手工布局方式。自动布局完成后的结果1、元件自动布局操作2、其他元件布局操作

除了自动布局，AD软件还提供了有“按照Room排列”、“在矩形区域排列”、“排列板子外的器件”等其他类型的布局功能，这里简单介绍几种：（1）按照Room排列

先放置一个Room空间，执行菜单命令“设计”→“Room”→“放置矩形Room”，此时鼠标变成大十字光标，单击左上角放置一个矩形Room空间，执行菜单命令“工具”→“器件布局”→“按照Room排列”命令，此时鼠标变成大十字光标，单击Room空间区域，元件自动排列到Room中。（2）排列板子外的器件

选中需要排列到外部的元器件，执行菜单命令“工具”→“器件布局”→“排列板子外的器件”，系统将自动将选中元件放置到板子边框外侧。（3）在矩形区域排列

执行菜单命令“工具”→“器件布局”→“在矩形区域排列”，框选需要排列的元件区域呈一个矩形，元件自动在该矩形区域内排列。2、其他元件布局操作“互联网+”代表一种新的经济形态，即充分发挥互联网在生产要素配置中的优化和集成作用，将互联网的创新成果深度融合于经济社会各领域之中，提升实体经济的创新力和生产力，形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态。“互联网+”行动计划将重点促进云计算、物联网、大数据为代表的新一代信息技术与现代制造业、生产性服务业等的融合创新，发展壮大新兴业态，打造新的产业增长点，为大众创业、万众创新提供环境，为产业智能化提供支撑，增强新的经济发展动力，促进国民经济提质增效升级。3、元件的手工排列电子产品制图与制版7.1.3PCB布线后期处理（1）放置矩形填充

选择放置的层，单击工具栏上的放置【矩形填充】符号，光标变成十字状，将光标移到合适的位置，单击鼠标左键确定

矩形填充的左上角位置，继续移动鼠标，此矩形填充以浮动状态随光标移动，到合适位置时，单击鼠标左键，确定右下

角位置，完成放置矩形填充。工具栏方式7.1.3PCB布线后期处理1.放置矩形填充和实心区域修改状态下的矩形填充放置矩形填充（2）设置矩形填充属性

双击矩形填充，弹出矩形填充属性设置对话框，就可以对矩形填充所在的层和连接网络等

属性进行设置。矩形填充属性设置对话框（3）矩形填充的移动和调整大小

移动：将鼠标指向矩形填充区，单击鼠标左键不放，光标变成大十字形，并自动移到矩

形填充的一角上，移动

光标到合适的位置后，松开鼠标左键即可完成移动。调整大小：在待修改的矩形填充上单击鼠标左键，矩形填充就进入修改状态。处于修改状态下的矩形填充有八个操控点，其中周边八个操控点用于改变矩形填充的大小，中央的操控点用于进行旋转操作。将光标放在矩形填充的，周边八个操控点中的任意一个上，按住鼠标左键不放，朝需要修改的方向拖动，松开左键后即可完成大小调整。（4）实心区域。实心区域可以画出多边形的填充效果。执行菜单命令【放置】/【实心区域】启动

放置铜区域命令。在编辑状态用鼠标左键在合适的地方分别点出一个闭合回路即可完成实心

区域的放置。2.放置多边形覆铜（平面）覆铜是指将PCB板上剩余的空间都覆上铜箔，并接到电路板信号线、地线或电源线上，一般与地线相连，通过增大面积以降低地线电阻，从而隔离各信号线之间互相干扰，防止电路中产生的电磁辐射。放置覆铜后的效果网格结构的多边形覆铜未放置覆铜（2）设置好各项参数后，点击“确定”后开始放置覆铜。此时，光标变成十字形。先拖动光标到PCB板的一角顶端，单击鼠标左键确定一个起始点，然后沿着PCB板的适合位置依次点击剩下的点，再回到第一起始点使之形成一个闭合回路，根据所放点的数目和位置，覆铜可以根据需要画出任意形状的多边形。在空白处单击右键退出编辑状态后，覆铜放置完毕。放置多边形覆铜多边形覆铜对话框填充模式属性网络选项（1）单击工具栏上的放置【多边形覆铜】符号，启动放置覆铜命令，启动后弹出【覆铜】对话框。来看对话框中的选项说明：2.放置泪滴

泪滴焊盘也称为泪珠焊盘，俗称“补泪滴”，是指印制板上的焊盘与铜箔走线之间用线连接为泪滴状，从而增强焊盘的机械强度，解决了焊盘与走线之间的连接容易断裂的问题。

执行菜单命令【工具】/【泪滴】，弹出对话框。选择“追加”后点击“确定”即可将电路板的所有焊盘和过孔补上“泪滴”，也可以单独选择“焊盘”或“过孔”进行“补泪滴”操作。【泪滴】设置对话框追加从对比图可以看出，补上泪滴后，印制导线在接近焊盘或过孔时，线宽逐渐放大，形状

就象一个泪珠。补“泪滴”前后的对比图泪滴泪滴泪滴来看【泪滴选项】对话框中内容说明：WorkingMode：执行添加、删除泪滴命令；Objects：选择匹配对象，一般选择“All”所有的；在图所示右边，会适配相应的对象，包括“Via/THPAD（过孔和通孔焊盘）”、“SMDPad（贴片焊盘）”、“Track（导线）”以及“T-Junction（T型节点）”；TeardropStyle泪滴形状选择项，一般采用默认弯曲形状；对于剩下的选项，如果没有特殊要求，采用默认方式就可以了。“泪滴”选项对话框执行删除添加泪滴命令泪滴形状选择项选择匹配对象为了防止干扰，常用接地线将某一条导线或网络，利用接地线将它包住，这种方法称为“包地”（或屏蔽线）。（1)选择网络。执行菜单命令【编辑】\【选择】\【网络中对象】后，光标变成十字状，将光标移到需要屏蔽的网络

上，单击鼠标左键，该网络被选中，变成选取颜色并出现操控点。被选中的网络3.放置包地（2)放置屏蔽导线。执行菜单命令【工具】\【描画选定对象的外形】，被选中的网络即可被

接地线包住。

放置“包地”前后对比“包地线”（3）屏蔽导线的删除。单击菜单命令【编辑】\【选中】\【连接的铜】，光标变成十字状，将光标

放在要删除的包地线上，单击鼠标左键，选取要删除的屏蔽线，然后按键盘上的Del键即可。选中连接的铜选项5.放置字符串（1）鼠标单击配线工具栏中的“放置字符串”按钮；（2）此时光标变成十字状，按〈Tab〉键，弹出字符串属性对话框，在这里可以设置字符串的内容、所在层和大小等。我们在“文本”选项中输入“单片机数字钟”，设置字体大小为“5毫米”。这里说明一下，放置汉字字符串的功能是AD10.0以上版本才具备的，之前的版本输入汉字，会因无法识别出现乱码。在层选项中，我们在下拉菜单中选择TopOverlay，即顶层丝印层，选择合适的字体，这里我们选择华文行楷和粗体。此外，还可以选择字体反向镂空和制作二维码等功能。这里不在做一一介绍，大家可自行学习。（3）设置完成后，退出对话框，单击鼠标左键，把字符串放到合适的位置。（4）用同样的方法放置其他字符串。用户要更换字符串的方向只需按空格键即可进行调整，或在

字符串属性对话框中输入字符串旋转角度。电子产品制图与制版7.2.1

规划电路板2.1规划电路板贴片电阻电容贴片集成芯片四位数码管电源指示灯电池蜂鸣器轻触开关装配螺钉晶振保险电阻覆铜板1.数字钟材料准备

本例中设计所采用的数字钟元器件如图所示。由图中可知，本电路中既有通孔元件也有贴片元器件，设计者首先要对所用元器件的封装有初步的认识，如果库中没有的则需要设计在后面的步骤中自己制作。2.1规划电路板2.PCB设计环境设置（1）创建PCB工程项目

按照前面的方法创建PCB工程项目、完成电原理图的绘制并设置各元器件的封装等参数属性后，就要开始创建PCB文件了。将鼠标指向工作区面板上的PCB工程项目，单击右键，执行菜单命令创建一个PCB文件，重命名并保存在指定路径下。

2.1规划电路板2.PCB设计环境设置（2）设置PCB编辑器参数

执行菜单命令【工具】\【优先选项】，弹出“优先选项”对话框。设计者根据自己的需要分别对左侧的PCBEditor选项中的【General】等选项卡进行设置，本例中采用默认设置就可以。

图7-14【优先设置】对话框2.PCB设计环境设置

执行菜单命令【设计】\【规则】，弹出【PCB规则和约束编辑器】对话框，单击左侧列表中的【Routing】，设置线宽Width规则，将顶层和底层的最小线宽、优先线宽和最大线宽分别设置为10mil、20mil和100mil。同时打开板层规则，勾选有效层选项中的“顶层TopLayer”和底层BottomLayer”。2.1规划电路板2.PCB设计环境设置

执行菜单命令【设计】\【规则】，弹出【PCB规则和约束编辑器】对话框，单击左侧列表中的【RoutingLayers】\【RoutingLayers】下拉菜单，勾选右下角的有效层选项中的“TopLayer”和BottomLayer”。

如果需要规划2层以上的电路板，则需要执行执行菜单命令【设计】\【层堆栈管理器】，弹出【图层堆栈管理器】对话框，在该对话框中通过“层追加”进行添加。【PCB规则和约束编辑器】对话框勾选需要的层【图层堆栈管理器】对话框2.1规划电路板3、规划电路板设置（1）主要是设置物理边框和电气边框。可以采用手工绘制和PCB文件向导自动生成两种方式。本例采用PCB文件向导创建生成，我们来看一下具体操作。（此处录屏）（2）打开【Files】工作区面板对话框，找到在【Files】面板最底部的【从模板新建文件】单元，单击【PCBBoadWizard】选择项，创建新的PCB文件。（3）打开后，系统弹出新建电路板向导介绍页。单击“下一步”按钮继续，系统将弹出“选择板单位”对话框。这里我们选择公制单位毫米。单击【下一步】按钮，（4）进入“PCB尺寸选择”对话框。我们选择【Custom】选项自定义PCB尺寸，单击【下一步】进入“选择板详细信息”对话框。外形形状采用默认矩形。在板尺寸中，将宽度改为85毫米，高度改为55毫米。将“与板边缘保持距离”选项数值设置为1毫米，即，物理边框与电气边框的距离为1毫米。单击下一步，则进入“选择板层”对话框。（5）进入选择板层对话框，由于数字钟采用2层板设计，此处采用默认设置，单击下一步。（6）进入“选择过孔类型”选择对话框，我们选择默认方式，单击【下一步】。（7）系统进入“选择元件和布线工艺”对话框，本项目采用贴片与通孔元件混合设计，采用默认设置即可，单击【下一步】。（8）进入“选择默认导线和过孔尺寸”对话框，采用默认设置，单击【下一步】。（9）进入“向导完成”对话框，单击【完成】按钮后完成。这是自动生成边框的效果，我们看到生成的电气边框尺寸为83毫米×53毫米。3、规划电路板设置4、放置固定孔

放置固定安装孔可通过在顶层放置普通焊盘的方法实现。对于3mm的螺钉，一般采用4mm的孔径。如板子尺寸要求比较紧、布线紧张的情况下，也可采用3.5mm的焊盘。本例中采用孔径为4mm的焊盘。来看具体设置操作：（1）在放置焊盘前按下“Tab”键，打开焊盘属性设置对话框，在该对话框中将“通孔尺寸”设置为4mm，“X-Size”和“Y-Size”都设置为8mm。（2）在电气边框的合适位置分别放置四个焊盘。注意放置时用大十字光标上下左右对齐。

规划完成好的PCB板固定孔物理边框电气边框最终完成后PCB板边框如图所示。最外圈为物理边界，内圈为电气边界，物理边界和电气边界相距1mm。4、放置固定孔电子产品制图与制版7.2.2PCB元件布局

打开数字钟原理图文件，执行菜单命令【设计】\【UpdataPCBDocument数字钟PCB板.PcbDoc】,弹出【工程变化订单（ECO）】对话框。点击【使变化生效】，检查【变化报告】是否有错误，如果有错误的话，就要先处理错误并修改，若无，则单击【执行变化】按钮，将网络表及元器件载入到“数字钟PCB板.PcbDoc”文件中，这是载入后的效果。

1.载入网络表及元器件工程变化订单对话框装入网络表和元器件的PCB板

在高密度电路板中，是否需要双面放置元件是设计者首先要考虑的问题。一般情况下，如果在顶层能够完成元件的布局，尽量不要将元件放置在底层，因为这样做，一方面会增加电路板的设计难度和成本，另一方面也会增加元件装配的工序和难度。对于本项目的数字钟电路板而言，如果将元件全部放置在顶层，则由于元器件密度过大，部分元件连放置的位置都没有，所以必须采取双面放置元件的办法。即我们在顶层放置数码管、插座等通孔元件，底层放置贴片元器件。2.确定数字钟布局方案

在高密度电路板中，是否需要双面放置元件是设计者首先要考虑的问题。一般情况下，如果在顶层能够完成元件的布局，尽量不要将元件放置在底层，因为这样做，一方面会增加电路板的设计难度和成本，另一方面也会增加元件装配的工序和难度。对于本项目的数字钟电路板而言，如果将元件全部放置在顶层，则由于元器件密度过大，部分元件连放置的位置都没有，所以必须采取双面放置元件的办法。即我们在顶层放置数码管、插座等通孔元件，底层放置贴片元器件。

仔细分析原理图可以知道，数字钟主要由型号为STC11F04E的单片机、驱动芯片74HC595和时钟芯片组。可以考虑将这三个芯片以及外围阻容器件放置在底层；而将数码管、蜂鸣器、插座、和排针等通孔元件以及三个贴片轻触开关放置在顶层。2.确定数字钟布局方案

数字钟的布局要考虑到的因素除了“项目6”中扩音机PCB板设计所述内容外，还应考虑的因素有：·时钟器件应尽量靠近单片机相关引脚；·退耦电容应尽量靠近集成电路；·轻触开关、电源插座等连接器件尽量放置在PCB板的边缘部分；·用于显示的四位数码管应放在便于观看的合适位置；·电路中兼有通孔元件和贴片元件两种器件的，将发热量大的通孔器件放置在顶层；发热量小的元器件放置在底层，比如贴片电阻；·特别要注意的是，PCB布局时，不要随意对元器件进行翻转操作，以免造成不必要的麻烦。2.确定数字钟布局方案3.具体布局

单击在编辑器下方层切换面板中的顶层，切换到“顶层”，选中任意一个贴片电阻，单击右键，在弹出的对话框中选择“查找相似对象”，单击后弹出“发现相似目标”对话框，找Footprint封装选项，此时我们看到显示框内容为“0805”，在右侧的下拉三角形中选择“Same”后单击确定，此时，所有封装为“0805”的元件均成高亮显示，接着在弹出的对话框中找到layer选项，将右侧下拉三角形的内容改为“底层”，敲回车键后确定，此时，我们看到所有封装为“0805”的贴片元件变为了底层。然后将剩下的几个贴片电容、贴片芯片以及三极管更改为底层即可。对于少量元件翻转，可使用快捷键L，比如在调节U4位置的过程中，同时按下键盘上的L键，元件U4立刻翻转到底层。（1）翻转底层布局元件的封装层

默认情况下，底层丝印层是没有显示出来的。但也有显示出来的情况，为了单独布局顶层元器件，必须先隐藏底层电路，否则两层电路同时显示，将对布局工作造成干扰。我们用鼠标指向编辑区底部的“BottomOverlay”，单击鼠标右键，从弹出的层管理对话框中选择“Hide”隐藏命令单击，即可实现底层丝印层的隐藏，这样，我们就可以单独对顶层电路布局了。如果要将底层丝印层再次显示出来，则鼠标指向任意一个层单击右键，在弹出的对话框中找到“层显示”命令单击隐藏的层，即可显示出来，或者使用快捷键L，在弹出的层配置对话框中，勾选“BottomOverlay”复选框来实现显示。（2）隐藏底层丝印层3.具体布局

根据前面制定的布局方案，先确定顶层元件的位置，顶层主要用来放置通孔元件，主要有：

数码管、开关、蜂鸣器、插座、晶振、排针，以及三个贴片轻触开关。我们首先放置有定位要求的元件，主要有数码管、电源插座，排针座和贴片轻触开关，我们先放置数码管的位置，按照使用习惯将其放置在电路板的正上方，然后放置三个贴片轻触开关在电路板的下方边缘附近。接着放置电源插座和2个排针座在电路板的边缘位置，以上元件的布局除了数码管，其他元件的位置并不是一次就确定的，需要通过不断的调整后最终确定，而对于体积较大、有定位要求的元件而言，则改动基本不大。（3）顶层核心元件布局3.具体布局

在元件布局时，一般的原则为，在保证定位要求和电气特性的基础上，使元件间的导线最短，飞线最少。但在PCB中，元件间的飞线连接于最近的网络焊盘上，表面上虽然飞线很短，但实际布线时可能走线很长。所以，在进行PCB布局时，在确定了核心元件位置后，最好结合原理图，按照信号走向分模块布局。依据数字钟的电源电路原理图，确定电源部分元件的布局关系。将自恢复保险FU1、反接保护二极管D3，LED和限流电阻D1与电源插座、电源排针座布局在一起。（4）确定电源电路的布局3.具体布局（5）底层元件布局

①显示底层丝印层

首先，为了底层元件的布局，必须将前面被隐藏的底层丝印层显示出来，按照上面介绍的方法打开层管理对话框，找到“层显示”命令，单击被隐藏的底层丝印层，就可以将底层元件的标号显示出来。3.具体布局（5）底层元件布局

②隐藏顶层丝印层

将需要布局到底层的元件放置到底层后，为了避免顶层元件对底层元件的布局影响，可以在设置层面对话框中，暂时将顶层信号层“TopLayer”和顶层丝印层“TopOverlay”的复选框选中状态取消，不显示顶层元件的封装，从而可以集中精力调整底层元件的布局。3.具体布局

③调整底层元件的位置和元件编号前面我们对底层布局的元件进行了翻转处理，此时可以看出，元件焊盘的层面属性自动转换为底层，元件编号也随之翻转。（5）底层元件布局（5）底层元件布局

④放置底层核心及外围元件底层的核心元件主要是单片机U4、时钟芯片U1和数码管驱动芯片U3，将这三个芯片的布局确定后，再来布局其他外围电路。首先将数码管驱动芯片U3调整到数码管的左边，通过观察原理图得知，R6R13其中一脚均连接到了U3，将这些电阻与U3调整在一起，然后调整单片机U4及外围元件，将晶振Y1、微调电容C1、C8与U4调整在一起；然后再将时钟芯片U1及外围元件晶振Y2、微调电容C6、C7调整在一起。3.具体布局数字钟顶层和底层布局图3.具体布局电子产品制图与制版7.2.3PCB元件布线设计“互联网+”代表一种新的经济形态，即充分发挥互联网在生产要素配置中的优化和集成作用，将互联网的创新成果深度融合于经济社会各领域之中，提升实体经济的创新力和生产力，形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态。“互联网+”行动计划将重点促进云计算、物联网、大数据为代表的新一代信息技术与现代制造业、生产性服务业等的融合创新，发展壮大新兴业态，打造新的产业增长点，为大众创业、万众创新提供环境，为产业智能化提供支撑，增强新的经济发展动力，促进国民经济提质增效升级。国家发改委《关于2014年国民经济和社会发展计划执行情况与2015年国民经济和社会电子产品制图与制版

在自动布线之前，首先要根据电路的具体要求分别对线宽、安全间距、布线拐弯等参数设置布线规则。同上述操作过程一样，执行菜单命令【设计】/【规则】，在弹出的【PCB规则和约束编辑器】对话框中进行各项规则的设置。其中最关键的参数有安全间距Clearance、布线层面RoutingLayers和导线宽度Width等，其他参数采用默认值即可。1.设置布线参数1.设置布线参数（1）设置安全间距

安全间距是不同网络的导线与焊盘之间的最小距离。它的设置可以避免导线之间以及导线与焊盘之间距离太小而短路或打火，但它的大小同时也决定了走线的难度和导线的布通率。在本例的数字钟电路中，供电电压很低，我们主要关心的是保证导线的布通率，所以将安全间距设置为0.23mm。（2）设置导线宽度

为了提高U盘导线的布通率，将整体电路板的顶层和底层的，最小宽度设置为0.2mm，优选尺寸设置为0.25mm，最大宽度设置为5mm。1.设置布线参数（3）设置过孔尺寸及板层

在多层板和双面板中，过孔用来实现不同层面相同网络导线间的电气连接。一般情况下采用默认参数即可，本例采用默认设置。板层设置一般默认为双层板，如果要设置单层板，可以将复选框的勾去掉即可。1.设置布线参数（4）设置过孔尺寸

在多层板和双面板中，过孔用来实现不同层面相同网络导线间的电气连接。一般情况下采用默认参数即可，本项目过孔的参数设置为：过孔直径最小0.4mm，最大1.3mm，首选0.8mm，过孔孔径最小0.3mm，最大0.8mm，首选0.4mm。但也应注意，过孔参数不要设置得小于电路板制作工艺中最小孔径的要求。1.设置布线参数1.自动布线（1）设置设计规则在自动布线之前，首先要根据电路的具体要求分别对线宽、安全间距、布线拐弯等参数设置布线规则。同上述操作过程一样，执行菜单命令【设计】/【规则】，在弹出的【PCB规则和约束编辑器】对话框中进行规则设置。（2）自动布线执行菜单命令【自动布线】/【全部对象】，弹出【Situs布线策略】对话框，如图7-36所示。单击【RouteAll】,系统启动对PCB进行自动布线，执行完毕后PCB板线路如图7-37所示。1.设置布线参数2.执行自动布线命令

执行菜单命令【自动布线】/【全部】，弹出【Situs布线策略】对话框，这里采用默认2层主板设置，单击“RouteAll”按钮，PCB板编辑器开始自动布线。1.设置布线参数2.执行自动布线命令

自动布线完成后弹出布线信息列表，从表中可看出布通率百分之百，完成时间14秒，说明布局还是比较合理的。1.设置布线参数2.执行自动布线命令这是自动布线完成后的效果111152010932191811786171615141312141234567816151413121110976518243121212121212121212121212121212121321321321321321212121212121212121212121212212112332112431243124379345681021119357132468121019171514161820124321871413121110965432112AK12121.设置布线参数2.布线手工调整（1）手工调整布线

单片机数字钟电路中既有模拟电路也有数字电路，元器件较多，含有不少SMD元器件，且采用两层布线的方式。因此，在设计其PCB板时考虑的因素和布线规则与普通的模拟电路布线规则有所不同，其布线规则如下：·晶振下方不应走线，要铺铜隔离，同时要将晶振外壳接地；·信号线尽量短而粗，并尽量减少过孔数量；·电源线、地线的走向最好与数据流向一致，以增强抗噪声能力；·上下两层线路尽量采用水平和垂直两种走线方式；·尽量采用平滑45°折线方式走线；（1）手工调整布线·相同属性的一组总线，应尽量并排走线，做到尽量等长；·地线与电源应进行加宽加粗处理；·关键信号线远离干扰源。·将信号按一定方式隔离完后，顶层与底层敷铜，GridSize设为8mil,TrackWidth设为10mil·两焊点间距很小时，焊点间不得直接相连。·从贴片焊盘引出的过孔不能太靠近焊盘，根据上述布线规则，布线完成后的数字钟电路。2.布线手工调整（1）手工调整布线图7-38手工调整线路后的PCB板2.布线手工调整（2）加粗电源线和地线

为了提高PCB的抗干扰能力，增加系统的可靠性，可对电源和接地线做一些调整。例如，要求电源线（地线）到电源（地）平面的距离最短，同时尽可能的加宽，至少应当保证20mil以上；如果PCB中既有数字地又有模拟地，则两者之间一定要分开，最后两者都接到电源地处；再有就是保证电源线不形成环路，加粗的电源线和地线如图7-39所示。图7-39“地线”加粗后的效果加粗后的电源线加粗后的“地线”2.布线手工调整电子产品制图与制版7.2.4数字钟PCB后期处理1.手工调整布线（1）调整顶层导线

利用前面介绍的方法，暂时将底层信号层和丝印层，以及顶层丝印层隐藏起来，使工作区主要显示顶层导线。绕行过远绕行过远修改后的线图中这两条线在与同一网络的线连接时，明显有不合理的绕远现象。1.手工调整布线（2）调整底层导线

我们也可以明显地看到有多处导线绕行过远的情况，我们可以按照上面的方法将其逐一修改。绕行过远绕行过远修改后的导线1.手工调整布线2.修改底层导线

由于修改导线时，必须综合考虑到两个信号层导线的走线情况，所以将底层和顶层信号层均显示，而将底层和顶层丝印层全隐藏。顶层连接地线导致绕弯过多将接地线改为底层避免了绕弯2.修改底层导线地线连接定位孔2.修改底层导线顶层布线效果底层布线效果2.修改底层导线放置的矩形填充后的效果2.修改底层导线2.修改底层导线补泪滴后连接处明显加粗2.修改底层导线数字钟顶层覆铜效果数字钟底层覆铜效果清除违规标志2.修改底层导线2.5设计规则检查电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.1.1多层印制电路板概述

PCB多层板与单面板、双面板最大的不同就是增加了内电层，电源和地线网络主要在内电层上布线。但是，多层板布线主要还是以顶层和底层为主，以中间布线层为辅。因此，多层板的设计与双面板的设计方法基本相同，其关键在于如何优化内电层的布线，使电路板的布线更合理，电磁兼容性更好。8.1.1多层印制电路板概述1.多层印制电路板的特点计算机主板与多层板示意图而对于印制电路板的制作而言，板的层数越多，制作程序就越多，废品率也会增加，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。市面上所谓的四层板，就是顶层、底层，中间再加上两个电源层，技术已经很成熟；而六层板就是四层板再加上两层布线层，只有在高级的主机板或布线密度较高的场合才会用到；至于八层板以上，制作就比较困难了。8.1.1多层印制电路板概述1.多层印制电路板的特点四层板剖面图（1）板外形、尺寸、层数的确定。（2）元器件的位置及摆放方向。（3）导线布层、布线区的要求。（4）导线走向及线宽的要求。8.1.1多层印制电路板概述2.多层印制电路板的设计电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.1.2多层板设置在Altiumdesigner中，系统默认打开的信号层仅有顶层“TopLayer”和底层“BottomLayer”，在实际设计时应根据需要自行定义工作层的数目。8.1.2多层板设置1.定义信号层数执行菜单“设计”→“层堆栈管理器...”，屏幕弹出如图所示的“层堆栈管理器”对话框，在其中可以进行工作层设置。“层堆栈管理”对话框图8.7选中图8.7中的顶层“TopLayer”，单击左下角的“AddLayer”→“AddLayer”按钮，单击一次，添加一层，添加的中间层“SignalLayer1”位于顶层之下，如图8.8所示，共可以添加30层，图中添加了两个中间层。

添加中间层1.定义信号层数图8.88.1.2多层板设置2.添加内部电源/接地层添加内电层选中图8.7中的顶层“TopLayer”，单击左下角的“AddLayer”→“AddInternalPlane”按钮，单击一次，添加一层，添加的层位于顶层之下，共可以添加16层，图中添加了两个内电层（电源和接地），如图8.9所示。图8.98.1.2多层板设置3.添加工作层的属性修改敷铜连接方式设置选中图8.9中的信号层，可以设置信号层的名称“名称”、印制铜的厚度“铜厚度”，如图8.10所示；选中内电层，单击“属性...”按钮可以设置内电层的“名称”、“铜厚度”、“网络名”及定义去掉边铜宽度“障碍物”等图8.10选中某工作层，单击“MoveUp”按钮或“MoveDown”按钮可以调节工作层面的上下关系；单击“DeleteLayer”按钮可以删除选中的层，除了顶层和底层不能被删除，其他信号层和内电层均能够被删除，但是已经布线的中间信号层和已经被分割的内电层不能被删除4.工作层的移动和删除8.1.2多层板设置电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.1.3内电层设计规则设置8.1.3内电层设计规则设置1.PolygonConnectstyle（敷铜连接方式）选项区域设置图8.10敷铜连接方式设置8.1.3内电层设计规则设置2.PowerPlaneClearance（内电层安全间距）内电层安全间距设置没有网络连接的焊盘和过孔与内电层的安全间距，如图8.11所示。在制造的时候，与内电层没有网络连接的焊盘在通过内电层时其周围的铜膜就会被腐蚀掉，腐蚀的圆环的尺寸即为该约束中设置的数值。图8.118.1.3内电层设计规则设置3.PowerPlaneConnectStyle（内电层连接方式）内电层连接方式设置图8.12电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.1.4内电层分割

（1）在分割内电层之前，首先需要定义一个内电层，如PowerPlane，并将当前层转换为内电层PowerPlane，并隐藏其他无关层，如图8.13所示图8.13切换层8.1.4内电层分割1.内电层分割步骤顶层切换层底层

（2）在分割内电层时，因为分割的区域将所有该网络的引脚和焊盘都包含在内，所以设计人员通常需要知道与该电源网络同名的引脚和焊盘的分布情况，以便进行分割。在工作窗口左侧PCB标签面板的“Nets”区中选择+12V网络，如图8.14所示，则所有连接到+12V网络的焊盘均高亮显示，如图8.15所示。8.1.4内电层分割图8.14选择+12V网络“Nets”区选择+12V网络在工作窗口左侧PCB标签面板8.1.4内电层分割相关网络焊盘高亮显示图8.15（3）分割内电层。选择画直线工具，沿着包含+12V网络焊盘的区域画出一个封闭区域(起点和终点重合)，如图8.16所示。在绘制边框边界线时，可以按“Shift+空格键”来改变走线的拐角形状8.1.4内电层分割图8.16内电层分割图8.17内电层网络属性修改（4）修改分割后的内电层网络属性。双击封闭区域中被分割出来的内电层，弹出如图8.17所示的内电层属性对话框，将其连接到“+12V”网络。（5）恢复其他层的显示状态。在添加完内电层后，放大某个+12V焊盘，可以看到该焊盘没有与导线相连接，如图8.18所示。但是在焊盘上出现一个十字标志，表示该焊盘已经和内电层连接。将当前工作层切换到内电层PowerPlane层，可以看到该焊盘在内电层的连接状态。由于内电层通常是整片铜膜，所以图8.19中焊盘周围所示部分将在制作过程中被腐蚀掉，可见GND和该内电层是绝缘的。8.1.4内电层分割图8.18设置内电层后的焊盘显示图8.19内电层腐蚀情况8.1.4内电层分割图8.18设置内电层后的焊盘显示图8.19内电层腐蚀情况注意：系统默认内电层是关闭的，要显示内电层必须在“BoardLayer&Colors...”PCB板层颜色对话框中进行设置。在内电层添加了+12V区域后，还可以根据实际需要添加别的网络，就是说将整个PowerPlane内电层分割为几个不同的相互隔离的区域，每个区域可以连接不同的电源网络。在多层板中系统提供众多工作层，他们有两种电性图层，即信号层与内电层，这两种图层有着完成不同的性质和使用方法。信号层被称为正片层，一般用于纯线路设计，包括外层线路与内层线路，而内电层被称为负片层，即不布线的区域完全被铜膜覆盖，而布线的地方是被腐蚀的部分，割开了铜膜。8.1.4内电层分割2.内电层分割基本原则内电层一般用于接地和接电源，使PCB板中大量的接地或接电源管脚不必再在顶层或底层走线，而可以直接(直插式元件)或就近通过过孔(贴片元件)接到内电层，极大地减少了顶层和底层的布线密度，有利于其他网络的布线。（1）在同一个内电层中绘制不同的网络区域边界时，这些区域的边界线可以相互重合，这也是通常采用的方法。因为在PCB板的制作过程中，边界是铜膜需要被腐蚀的部分，也就是说，一条绝缘间隙将不同网络标号的铜膜给分割开来了。这样既能充分利用内电层的铜膜区域，也不会造成电气隔离冲突。8.1.4内电层分割2.内电层分割基本原则铜箔半固化片液态树脂覆铜板（2）在绘制边界时，尽量不要让边界线通过所要连接到的区域的焊盘。由于边界是在PCB板的制作过程中需要被腐蚀的铜膜部分，有可能出现因为制作工艺的原因导致焊盘与内电层连接出现问题。所以在PCB设计时要尽量保证边界不通过具有相同网络名称的焊盘。8.1.4内电层分割2.内电层分割基本原则（3）在绘制内电层边界时，如果由于客观原因无法将同一网络的所有焊盘都包含在内，那么也可以通过信号层走线的方式将这些焊盘连接起来。8.1.4内电层分割2.内电层分割基本原则（4）将地网络和电源网络分布在不同的内电层层面中，以起到较好的电气隔离和抗干扰的效果。8.1.4内电层分割2.内电层分割基本原则（5）对于贴片式元器件，可以在引脚处放置焊盘或过孔来连接到内电层，也可以从引脚处引出一段很短的导线(引线应该尽量粗短，以减小线路阻抗)，并且在导线的末端放置焊盘和过孔来连接。8.1.4内电层分割2.内电层分割基本原则电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.1.5SMD元器件的布线规则设置8.1.5SMD元器件的布线规则设置1.扇出式布线规则FanoutControl扇出式布线规则是针对贴片式元器件在布线时，从焊盘引出连线通过过孔到其他层的约束。从布线的角度看，扇出就是把贴片元器件的焊盘通过导线引出来并加上过孔，使其可以在其他层面上继续布线。可以设置扇出的风格和扇出的方向，一般选用默认设置，如图8.22所示。单击“PCB规则和约束编辑器”对话框规则列表栏中的“Routing”项系统展开所有的布线规则列表“FanoutControl”5个子规则BGA类元器件、LCC类元器件、SOIC类元器件、Small类元器件和Default（默认）设置SMT元器件布线设计规则是针对贴片元器件布线设置的规则，主要包含3个子规则，选中SMT选项，可以设置SMT子规则，系统默认为未设置规则。8.1.5SMD元器件的布线规则设置2.SMT元器件布线设计规则（1）SMD焊盘与拐角处最小间距限制规则SMDToCorner此规则用于设置SMD焊盘与导线拐角的最小间距大小。如图8.20所示。右键单击“SMDToCorner”子规则选中“新建规则...”系统建立“SMDToCorner”子规则编辑区右侧区域将显示该规则的属性设置信息图8.20图中的“第一个匹配对象的位置”区中可以设置规则适用的范围，在“约束”区中的“距离”可以设置最短布线长度。SMD焊盘与拐角处最小间距限制设置8.1.5SMD元器件的布线规则设置2.SMT元器件布线设计规则（2）SMD焊盘与电源层过孔间的最小长度规则SMDToPlane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。（3）SMD焊盘与导线的比例规则SMDNeck-DownConstraint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比例，可定义一个百分比。电子产品制图与制版项目8U盘电路多层PCB设计8.2.1确定和添加元器件封装以图8.1所示U盘电路为例介绍多层板的设计过程。首先新建“U盘电路.PRJPCB”，根据图8.1绘制电路原理图“U盘电路.SCHDOC”，并进行编译检查，元器件参数如表8.1所示。该电路采用多层板进行设计，元器件双面贴放，8.2项目实践图8.1U盘电路8.2项目实践元器件清单（1）确定AT1201的封装从网上下载的AT1201资料中，可以查到如图8.21所示的封装参数，其中e1代表两个管脚一边的两个管脚之间的距离，而e代表三个管脚一边的管脚间距，查阅资料可知el=1.9mm，e=0.95mm。图8.21AT1201的封装参数1.确定元器件封装图8.22SO-G5/P.95封装8.2.1确定和添加元器件封装由图8.21可知AT1201的封装为SOT-25，经过查找AltiumdesignerDXP中的封装，没有找到该封装，但发现SOT23-5and6Leads.PcbLib库中的SO-G5/P.95封装参数完全符合AT1201封装的要求，如图8.22所示。（2）确定IC1114的封装同样从网上下载的IC1114资料中，可以查到如图8.23所示的封装参数。IC1114的封装为LQFP48，经过查找Altiumdesigner中的封装，没有找到该封装，但发现FQFP(0.5mmPitch,Square)-CornerIndex.PcbLib库中的F-QFP7X7-G48/X.3N封装参数完全符合ICI114封装的要求，如图8.24所示。图8.23IC1114的封装参数图8.24F-QFP7X7-G48/X.3N封装8.2.1确定和添加元器件封装1.确定元器件封装（3）确定存储器K9FOBDUDB的封装根据同样的方法，查得存储器U3(K9FOBDUDB)的封装TSS012X20-G48/P.5在TSOP(0.5mmPitch).PcbLib库中，如图8.25所示。图8.25TSS012X20-G48/P.5封装8.2.1确定和添加元器件封装1.确定元器件封装（1）制作USB接口J1的封装USB接口的外形如图8.26所示，，它有4个贴片引脚，2个外壳屏蔽固定脚，另有2个突起用于固定，设计封装时4个贴片引脚采用贴片式焊盘，2个外壳固定脚采用通孔式焊盘，2个突起对应处设置1mm的螺丝孔。利用卡尺测量它的尺寸后，制作的封装如图8.27所示，封装名为USB，其参数如下:2.自制元件封装8.2.1确定和添加元器件封装图8.27USB接口的封装图8.26USB接口的外形①外框尺寸16mm×12mm；②1-4号贴片焊盘位于顶层TopLayer，形状(Shape)为矩形(Rectangle)，孔径HoleSize=O，焊盘直径X-Size=2.54mm,Y-Size=1.2mm。焊盘1，2及焊盘3，4中心间距2.5mm，焊盘2，3中心间距2mm。③通孔式焊盘编号为0，孔径HoleSize=2.3mm,焊盘直径X-Size=3.8mm,Y-Size=3mm。焊盘中心距为12mm。该焊盘为USB接口的固定支架焊盘，没有电气特性，在原理图元件中也没有管脚与其对应，所以在PCB板布线时必须由用户设置它的网络属性为GND，将其接地，提高抗干扰能力。④螺丝孔孔径HoleSize=1mm，焊盘直径X-Size=1mm，Y-Size=1mm。螺丝孔中心距为4mm。（2）制作写保护开关SW1的封装写保护开关SW1的外形如图8.28所示，它有3个贴片引脚，4个外壳屏蔽固定脚，另有2个突起用于固定，设计封装时3个贴片引脚和4个外壳固定脚采用贴片式焊盘，2个突起对应处设置1mm的螺丝孔。制作的封装如图8.29所示，封装名为SW，其参数如下:图8.28开关的外形8.2.1确定和添加元器件封装图8.29开关SW的封装尺寸①贴片焊盘位于顶层TopLayer，形状(Shape)为矩形(Rectangle)，孔径HoleSize=O；②1-3号焊盘直径X-Size=0.9mm,Y-Size=1.85mm；外壳固定焊盘编号为0，焊盘直径X-Size=0.95mm,Y-Size=1mm；焊盘1、2中心间距3mm，焊盘2、3中心间距1.5mm；其他参数如图8.31所示。③螺丝孔孔径HoleSize=1mm，焊盘直径X-Size=1mm,Y-Size=1mm。螺丝孔中心距为3mm。2.自制元件封装（3）制作晶体振荡器Y1的封装晶体振荡器Y1的外形如图8.30所示，该晶振为圆柱型，由于受到U盘体积的限制，不能采取立式安装，只能采取卧式安装的方式。制作的封装如图8.31所示，封装名为XTAL1，其参数如下:图8.30晶振的外形8.2.1确定和添加元器件封装图8.31晶振的封装XTAL12.自制元件封装①外框尺寸8mm×2.54mm；②1-2号通孔式焊盘编，孔径为20mil,焊盘直径为32mil；焊盘中心距为60mil。（1）加载封装库确定了元件封装后，必须将各元件封装所在的库添加到库文件面板中，如图8.32所示，以便编辑器从封装库中调入PCB元件管脚封装。3.添加元器件封装8.2.1