第五部分PCB设计基础.ppt

1、2020/8/3，Protel 99se职业技能训练，1，本部分的重点： 1印刷电路板的概念和分类2零件封装3个焊盘，通孔和铜膜导线4 PCB文件中有关工作层的概念和使用，第5部分PCB设定修订基础，2020/8/3单面板的特征是低成本在比较复杂的电路中，比起双面面板和多层板，大多难以采用单板。 2 .双面板是指双面有导电图案的电路基板，也称为双面板。 其两面导电图案间的电连接通过通孔进行。 两面都可以布线，对于比较复杂的电路，布线效率比单板布线高，所以是目前最广泛采用的电路基板结构。2020/8/3、Protel 99se职业技能训练、3、3 .多层板是将交替的导电图案层和绝缘材料层叠压接的

2、电路基板。 除了电路基板的两面有导电图案以外，内部有1层或多层相互绝缘的导电层，各层间通过金属化通孔电连接。 这主要应用于复杂的电路设定修正。 例如，在微机中，主板和内存棒的PCB采用了46层电路板设置修订。 5.1.2部件的占地部件封装的分类引脚部件封装：电阻、电容器、晶体管、部分集成电路的封装等常见部件封装。 这种封装的部件在焊接时，一般先将部件的引脚从电路基板的最上层插入焊盘通孔，然后再在电路基板的最下层进行焊接。 由于引脚元件的焊盘通孔贯通整个电路基板，因此在该焊盘的属性对话框中，层(Layer )的属性必须是多层(Multi Layer )。2020/8/3、Protel 99se职

3、业技能培训、4、表面粘贴型组件软件包：目前，越来越多的组件采用这样的软件包。 这种元件在焊接时元件及其焊盘位于同一层。 因此，在“焊盘属性”对话框中，层属性必须是单个板层，如顶层和底层。 可根据(a ) axial0.4(b ) diode0.4(c ) rad0.4(d ) fuse (电阻系) (二极管系) (无极性电容系) (保险管)、2020/部件封装编号区分部件封装的规格。 如AXIAL0.6所示，该元件封装为轴状，两个引脚焊盘的间距为0.6英寸(600mil )的RB.3/.6表示极性电容系元件的封装，两个引脚焊盘的间距为0.3英寸(300mil )，元件直径为0. DIP14表示

4、双列直插式设备的封装，两列共14个管脚。2020/8/3、Protel 99se职业技能培训、6、6、6,5.1.3焊盘(Pad )和通孔(Via )焊盘(Pad )的作用是放置焊料，用于连接引线和焊接部件。 根据部件封装的类型，焊盘也有销式和表面粘贴式两种。 其中销式垫片需要钻头，表面粘贴式不需要钻头。圆形焊盘方形焊盘八角形焊盘表面粘贴式焊盘、缝合焊盘的尺寸、图5.2常见焊盘的形状和尺寸、相对于双层板和多层板，各信号层间绝缘，在处于各信号层的连接关系的引线的交叉点开孔，在钻孔后的基材壁上形成金属(也称为电镀2020/8/3、Protel 99se职业技能训练、7、通孔有3种。 即，从顶级贯通

5、到底级的贯通通孔。从最上层贯通到内层或从内层贯通到最下层的盲通孔内层间的隐藏通孔。 通孔的“内径”(Hole size )和“外径尺寸”(Diameter )一般小于垫片的内外径尺寸。 图5.3是通孔的尺寸和类型。在、(a )通孔的尺寸(b )贯通通孔(c )盲通孔、图5.3通孔的尺寸和类型、5.1.4轨道印刷基板中，在焊盘和焊盘之间起到电连接作用的是将铜膜引线的一方的导电层和另外一方的导电层经由通孔连接、2020/8/3、Protel 99se职业技能训练、8、8、8,5.1.5安全间距(Clearance )印刷电路板设定修正时，为了避免引线、导通孔、焊盘及部件之间的距离过近而引起相互干扰

6、，图5.4是安全间距的示意图、图5.4安全间距、2020/8/3、Protel 99se职业技能培训、9、5.2pcb编辑器5.2.1 PCB编辑器的启动和退出1启动PCB编辑器(1)通过打开所有的设定修正数据库文件来启动执行菜单命令File|Open。 展开设计导航树，双击Documents文件夹找到扩展名为. PCB的文件，单击该文件将启动PCB编辑器，并将该PCB工作表加载到工作窗口中。 (2)创建新的设置修订数据库文件，进入执行菜单命令File|New，显示新的设置修订数据库对话框。 在Database File Name文本框中输入扩展名为. ddb的设计数据库文件名，然后单击OK按

7、钮创建新的设计数据库文件。2020/8/3、Protel 99se职业技能训练、10、打开新创建的设定修正数据库的Documents文件夹，再次执行菜单命令File|New后，显示如图5.5所示的New Document对话框可以通过双击图5.5 New Document对话框、2020/8/3、Protel 99se职业技能培训、11、工作窗口中的或设计导航树中的PCB1.PCB文件图标启动PCB编辑器、PCB管理器窗口、浮动工具栏、工作窗口、工作层标签、文件标签、图5.6 PCB编辑器、2020/8/3、Protel 99se职业技能训练、12、2 .终止PCB编辑器在PCB编辑器状态下运

8、行5 . (2)画面的缩小使用快捷键Page Down键。2020/8/3、Protel 99se职业技能训练、13、(3)放大选择区域的区域放大：执行菜单指令View|Area或用鼠标点击主工具栏的图标后，光标变为十字，光标位于放大图形的区域点击鼠标左键放大中心区域：执行菜单命令View|Around Point，光标变为十字，移动到要放大的位置，点击鼠标左键，确定要放大的区域的中心，将光标拖出矩形区域，将鼠标的(4)显示整个基板/显示整个图形文件显示整个基板：执行菜单命令View|Fit Board，可以在作业窗口中显示整个基板，但不显示基板框外的图形。2020/8/3、Protel 99

9、se职业技能培训、14、查看整个图形文件：运行菜单命令View|Fit Document或单击图标在工作窗口中查看整个图形文件。 如果基板框架外侧有图形，则同时显示。 图5.7是两个命令执行之后的结果的比较。(a )执行菜单指令View|Fit Board (b )执行菜单指令View|Fit Document，图5.7两个指令的效果比较，2020/8/3，Protel 99se职业技能训练，15 (6)画面更新使用快捷键END键窗口管理(1)多窗口的管理作为同时打开2个设计数据库文件的例子，菜单栏的Windows菜单中有6个指令。 Title命令：并排显示窗口。 Cascade命令：重叠显示

10、窗口。 Title Horizontally命令：水平分割所有打开的文件窗口并平铺。 Title Vertically命令：垂直分割所有打开的文件窗口，并在工作窗口中进行平铺。2020/8/3、Protel 99se职业技能训练、16、Arrange Icons命令：最小化打开的文件窗口时的图标排列在工作窗口的下部。 Close All命令：执行该命令后，所有窗口都关闭。 (2)关于单个窗口的管理，在当前工作窗口上部显示的文件标签中，用鼠标右键点击某个文件后，显示出快捷菜单，各菜单指令的功能如下：Close :关闭该文件Split Vertical :与其他文件垂直分割显示该文件。 如果对所有

11、文件运行此命令，则所有文件窗口都会垂直分割。 Split Horizontal :将该文件与其他文件水平分割显示。 如果对所有文件运行此命令，则所有文件窗口都会水平分割。2020/8/3、Protel 99se职业技能培训、17、Title All :所有窗口均平面显示。 合并全部：隐藏所有文件。 文件显示为标签，单击标签可查看相应文件的内容。 3PCB工具栏、状态栏、管理器的on/off (1)工具栏的on/off执行菜单命令View|Toolbars，显示如图8.8所示的子菜单。 从子菜单中选择相应的工具栏名称。 此外，图8.8视图|工具栏弹出的子菜单、(2)状态栏和命令栏的打开/关闭执行

12、菜单命令View|Status Bar可切换状态栏的打开/关闭。 执行菜单指令Viw|Command Status，可开闭指令栏。2020/8/3、Protel 99se职业技能训练、18、(3)PCB管理员开启/关闭执行功能表指令用滑鼠按一下View|Design Manager或主工具列上的图示，即可开启/关闭PCB管理员打开PCB管理器。 5.3板工作层5.3.1工作层类型菜单命令Design|Option将显示如图5.9所示的“文档选项”对话框。 信号层(信号层)信号层主要用于配置电路基板上的布线。 Protel 99 SE提供了32个信号层，其中包括顶层、底层和30个中间层。2020

13、/8/3、Protel 99se职业技能培训、19、图5.9文档选项对话框、2020/8/3、Protel 99se职业技能培训、20、2interrer这种层仅用于多层板，主要配置电源线和接地线称为2层板、4层板、6层板，是指信号层和内部电源/接地层的数量。 3 .机械层Protel 99 SE提供了16个机械层，用于设置电路板的外形尺寸、数据标记、对齐标记、装配说明和其他机械信息。 机械层可以连接到其他层上输出显示。 4 .阻焊层(solder mask layer ) Protel 99 se提供两种阻焊层：顶部阻焊层(最上层)和底部阻焊层(最下层)。 5. Paste mask lay

14、er (锡膏保护层) Protel 99 SE提供了两个锡膏保护层：顶层和底层。2020/8/3、Protel 99se职业技能训练、21、6.keepoutlayer (接线禁止层)接线禁止层用于定义电路板上可以有效配置组件和接线的区域。 此层绘制一个封闭区域作为布线有效区域，在此区域之外不能自动布局或布线。7 .丝网图层(7. Silkscreen layer )丝网图层主要用于放置打印信息，如组件轮廓、注释和各种注释字符。 Protel 99 SE提供两层丝网印刷层：顶层和底层。 8 .为了使多层(8. Multi layer )电路板上的焊盘和贯通孔贯通整个电路板，与不同的导电图案层建立电连接关系，系统专门设置了抽象的层、多层。 一般情况下，焊盘和通孔都需要多层设置，关闭该层后，焊盘和通孔都无法显示。2020/8/3、Protel 99se职业技能训练、22、9.drilllayer (钻孔层)钻孔层提供基板制造过程中的钻孔信息(焊盘、通孔等需要钻孔)。 Protel 99 SE有两个钻孔层：钻孔指南和钻孔图。 5.3.2工作层的设定如果设定Signal layer和Internal plane layer并执行菜单命令Design|Layer Stack Manager，则会出现图5.10所示的Layer Stack Manager (工作层堆栈管理器)。 (1)添加层