单层和双层板(PCB图设计).ppt

1、Protel 99 SE印刷电路板设计简介(单层和双层板)，由Inhaul徐修订，2009-3-18，什么是印刷电路板？印刷电路板是印刷电路板的缩写。印刷电路板的主要功能是固定各种零件，并在印刷电路板上的所有零件之间提供电气连接，从而实现电路功能。印刷电路板由被绝缘介质隔开的镀铜层组成。通过化学或物理方法在镀铜层上蚀刻铜布线图案，并且在板上制作内壁上具有或不具有金属镀层的通孔，用于焊接零件的引脚、连接位于不同镀铜层中的铜线、机械固定等。印刷电路板两面涂有铜涂层的绿色或棕色是阻焊漆的颜色。这一层是绝缘保护层。阻焊涂料可以防止焊料附着在铜涂层上，保护铜线免受其他腐蚀。此外，丝网将印刷在阻焊层上。通

2、常在板上印上字符和符号(大多是白漆)来标记板上每个零件的位置，便于组装、焊接和调试。丝网印刷也称为覆盖，如顶部覆盖和底部覆盖。丝网印刷层覆盖所有其他物理层，一个板最多有两个丝网印刷层。多氯联苯的类型：1 .单面纸板：只有一层铜；2.双面纸板：两层铜；3.由绝缘介质分隔的多层铜箔板，如信号层和电源层。用于提高信号质量和减少电路板占用面积。通孔元件、穿孔元件：使用时，元件引脚穿过电路板上的通孔，元件本体位于电路板的一侧，引脚焊点(焊盘)位于电路板的另一侧。表面贴装技术元件、表面贴装元件：使用时，元件主体和引脚焊点(焊盘)位于电路板的同一侧。和丝网印刷层都位于组件主体的一侧，便于引导组装。零件安装技

3、术1。插入式和通孔技术是针对直接插入式封装中的元件，它占用大量空间，需要为每个引脚钻一个孔。引脚实际上占用两侧的空间，并且焊点相对较大。安装时，元件引脚穿过孔，引脚焊接到元件另一侧的电路板上。2.表面贴装技术对于通过表面贴装封装的元件，元件引脚焊接在元件的同一侧。钻孔数量少，体积小，占用空间小。Protel印刷电路板设计中的各种常见“层”是指Protel中的顶部信号层和底部信号层。1。信号层：覆铜层，主要用于绘制信号线，以及其上放置的任何物体(线、矩形覆铜区域、多边形平面、焊盘、过孔、字符、圆、弧等)。信号层包括：顶层元件表面或焊接表面信号层、中间层内部信号层(中间层1和中间层30可能可用)、

4、底层元件表面或焊接表面信号层2。内平面层：覆铜层，位于多层板内部。主要用作大面积的电源或接地。可以给内平面一个网络名称(例如GND)，这样所有通过内平面的具有相同网络名称的焊盘和过孔都被认为连接到内平面。内部平面层也可以用不同的网络名称分成几个区域。为了提高效率，这些层显示为负，放置在其上的任何对象都将被视为印刷电路板布线图中的无铜区域。3.丝网印刷层：非铜层，通常用白漆印刷。主要用于绘制构件轮廓、构件标识、构件模型或其他标注文字和图形。板的两面可以具有丝网印刷层，该丝网印刷层是顶部丝网印刷层和底部丝网印刷层。机械层：非铜层，主要用于提供电路板的制造和装配信息，如电路板的物理尺寸。最多可以有1

5、6个机械层。5.掩模层：非铜层，覆盖电路板两侧的镀铜层，用于阻焊和防锡。掩模包括：波峰焊工艺中使用的阻焊膜，包括顶部阻焊膜层和底部阻焊膜层，在波峰焊工艺中，被阻焊膜覆盖的区域不镀锡。屏蔽由软件自动生成，通常覆盖除元件焊盘和过孔(也可以设置为覆盖过孔)之外的几乎所有区域。为了提高效率，阻焊层被负面显示。焊膏掩模用于表面贴装工艺，以提供电路板上焊膏应用区域的信息。包括顶部焊膏掩模层和底部焊膏掩模层，并且掩模覆盖的区域不会被焊膏刷过。掩模由软件自动生成，该软件通常覆盖除贴片组件的衬垫之外的几乎所有区域。为了提高效率，焊膏掩模层被负面显示。6.隔离层：非铜层，用于指定元件放置和布线的允许区域，适用于所

6、有覆铜层。遮挡层的基本规则是：组件不能放置在遮挡层的对象上；布线不能跨越遮挡层的对象。7。多层：放置在该层上的对象将出现在所有覆铜层上，并且插入式元件引脚的焊盘通常放置在该层上。1.首先，原理图生成一个网络表文件，该文件不仅描述如何连接电路元件，还包含绘制原理图时指定的元件属性信息，如每个元件的标识、型号和封装形式。然后创建一个新的印刷电路板文件，并将网络表加载到印刷电路板编辑器中的印刷电路板。导入网络表时，Protel会根据网络表中每个组件指定的封装名称，在用户设置的当前封装库列表中查找封装名称，如果找到，则放入印刷电路板。如果加载网表时指定的组件包名称不存在，Protel将相应地提示错误。

7、用户在印刷电路板编辑器中完成元件布局和印刷电路板布线。2.如果没有原理图，可以先创建一个新的印刷电路板文件，然后用户可以在印刷电路板编辑器中直接选择封装库中的封装，并将其放置在印刷电路板中，这样就可以完成每个元件的布局和印刷电路板的布线。我们使用第一种方法生成原理图的网络表文件。在原理图绘制页面环境中，执行菜单命令“设计/创建网表”将弹出“创建网表”对话框，如图所示，生成该原理图的网络表文件。在对话框中，确定网络表的输出格式、网络标识符的范围和网络表中包含的绘图页。对于单页原理图，我们可以使用系统的默认设置。单击确定，生成与原理图对应的网络表。网络表文件是一个文本文件，它的描述很容易理解。要创

8、建印刷电路板文件(1)，有两种方法创建印刷电路板文件：印刷电路板向导和直接创建。我们在这里使用印刷电路板向导，以一个矩形单板为例进行演示。执行菜单命令“文件/新建”将弹出新文档对话框。如图所示，切换到向导选项卡，选择印刷电路板向导，确认后进入欢迎对话框。创建一个印刷电路板文件(2)，有几种电路板类型可供选择，同时，您可以选择测量方法是英制还是公制。在这里，我们选择定制板类型，公制。建立一个印刷电路板文件(3)，并设置板的宽度、高度和形状等参数。默认的布线线宽用于绘制板的物理边界线的线宽、遮挡区域和板的物理边界之间的距离(布线和元件放置区域通常略小于板的物理区域)、切断板的角部区域、切断板内的一

9、块、标记板的物理尺寸信息并创建印刷电路板文件(4)。板的预览可以修改宽度和高度。紫色区域是“禁止入内”区域，黄色线条表示电路板的物理边界(电路板的物理区域比“禁止入内”区域稍大)。创建一个印刷电路板文件(5)并填写一些其他信息。建立一个印刷电路板文件(6)，并设置电路板的信号层数和内平面层数。对于单个面板，我们可以选择如下。孔壁金属化，孔壁不金属化。创建印刷电路板文件(7)。设定目标，建立一个印刷电路板文件(8)，并设置是表面贴装元件还是插件元件主要安装在电路板上。对于后者，设置允许在相邻焊盘之间通过的导线数量。建立一个印刷电路板文件(9)，并根据电路板制造商的工艺能力设置相应的最小线宽、最小

10、孔径、最小焊盘直径和最小线间距。创建一个印刷电路板文件(10)，并设置是否将板类型保存为模板，然后创建一个矩形单面板。设置印刷电路板编辑器的工作环境，选择菜单项“设计/选项”，打开文档配置对话框。这里，我们以单个面板为例(假设组件放置在顶层，仅在底层布线)，并将当前显示的层设置在左下角。在“选项”选项卡下，您可以设置背景网格大小、组件移动间隔和测量方法。设置当前包库列表。绘制原理图时，我们应该已经知道您使用的包名称位于那些包库中。在印刷电路板编辑环境下，将这些用过的封装库添加到当前封装库列表中。所有逻辑示意图中使用的程序包名称应位于当前程序包库列表中的库中。此外，相同的程序包名称不应出现在当前

11、程序包库列表中的多个库中，因为不同程序包库中具有相同名称的程序包可能具有不同的特定形式，这很容易导致错误。与原理图类似，您可以通过此按钮添加/删除印刷电路板组件封装库。这里是一个示意图，实际情况取决于你的具体设计。加载网络表，执行菜单命令“设计/加载网络”，弹出加载网络表对话框，如图所示，点击浏览按钮，选择之前生成的网络表文件。如果没有问题，请按“执行”命令加载网络表。如果有任何问题，Protel软件会提示。初学者经常会遇到以下问题：在库中找不到足迹意味着您在原理图中指定的组件包名称在当前的包库列表中找不到。组件未找到通常是由上述错误引起的。当导入网络表时，Protel将根据网络表中每个组件所

12、指示的包名，在当前的包库列表中查找包名，如果找到，将它们放在印刷电路板上。如果加载网表时指定的组件包名称不存在，Protel无法将其放置在印刷电路板上并提示错误。Protel还会检查原理图中每个元件的引脚编号(在原理图元件库中设置)，以及由其指定的封装名称中是否有相同编号的焊盘(在印刷电路板封装库中设置)。印刷电路板元件布局，加载网络表后，Protel会将所有元件放置在电路板的右边界(元件默认放置在顶层)，并用蓝色虚拟线提示两个相同网络名称的位置。然后，我们需要将这些元件放置在印刷电路板上的适当位置。这一步被称为印刷电路板布局。自动布局选择菜单命令工具/自动放置/自动放置.选择布局算法，并自动

13、完成组件的布局。为了获得更好的结果，有必要预先设置适当的布局设计规则(在菜单项“设计/规则”的“放置”选项卡下)。手动布局(本培训主要采用这种方法)将元件逐个拖入电路板布线的允许范围内，并根据电路功能要求将元件逐个放置在电路板上。当组件处于浮动状态时，您可以通过按空格键来旋转组件(虽然您可以通过按下X键和Y键来镜像组件，但是很少使用它，因为印刷电路板组件位于安装物理设备的位置)。印刷电路板布线，自动布线选择菜单自动布线，您可以在其中选择某个网络名称，连接，组件，区域或所有内容，以自动完成印刷电路板布线工作。为了获得更好的结果，有必要预先设置适当的布线设计规则。然后我们根据实际的电路条件连接元件

14、，这就是所谓的印刷电路板布线。手动接线(本培训主要采用此方法)，选择工具栏中的接线工具完成接线工作。让我们以单个面板为例(假设组件放置在顶层，只在底层布线)。，单击交互式布线连接按钮手动连接，如示例所示，因为底层需要布线，所以先将当前工作层切换到底层。(始终注意您当前工作的图层是哪个图层。)，注意：在不同的层中放置“线”将代表不同的实际意义。例如，放置在信号层中的导线是铜线，放置在丝网层中的导线是用油漆绘制的线，放置在内平面层中的导线对应于无铜部件，放置在遮挡层中的导线用作提供允许的布线区域的边界的标记，放置在机械层中的导线用于指示板边界和其他信息。布线技巧，在手动布线过程中，当布线需要转弯时

15、，可以使用Shift空格键切换以下拐角模式：直线-45度线-小弧-45度线，90度直角线-小弧线，任意角度，直线，45度弧-直线，编辑线属性，当处于拉状态时按Tab键编辑线属性。双击已敷设的导线以编辑其属性。放置焊盘，主要用于焊接元件引脚或导线等。选择工具栏中的“放置焊盘”按钮，或选择菜单项“放置/焊盘”来放置焊盘。焊盘可以放置在任何一层印刷电路板上，效果相同。由于焊盘的默认“层”属性是“多层”，因此会放置一个过孔，该过孔可以连接顶层和底层。选择工具栏中的放置过孔按钮，或选择菜单中的放置/过孔命令放置过孔。应用撕裂，添加撕裂是为了逐渐扩大迹线和焊盘或过孔以形成撕裂，从而使它们的连接更加可靠并增强焊盘的机械强度。选择菜单命令“工具/拆卸”，并在弹出的“撕裂属性”对话框中选择“添加”命令，将撕裂添加到选定的网络。铜涂层的应用是在电路板的空白区域镀上铜膜。选择工具栏中的镀铜按钮，或选择菜单项“放置/多边形平面”，弹出镀铜对话框并设置设计规则；在菜单中选择“设计/规则”以弹出“设计规则”对话框，您可以在