电子线路CAD实用教程第5章印制电路板设计初步课件.ppt

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1、第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步5.1 印制板设计基础印制板设计基础 5.2 Protel99 PCB的启动及窗口认识的启动及窗口认识5.3 手工设计单面印制板手工设计单面印制板Protel99 PCB基本操作基本操作第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步5.1 印制板设计基础印制板设计基础 印制板也称为印制线路板或印制电路板,通过印印制板也称为印制线路板或印制电路板,通过印制板上的印制导线、焊盘及金属化过孔实现元器件引制板上的印制导线、焊盘及金属化过孔实现元器件引脚之间的电气连接。由于印制板上的导电图形(如元脚之间的

2、电气连接。由于印制板上的导电图形(如元件引脚焊盘、印制连线、过孔等)以及说明性文字件引脚焊盘、印制连线、过孔等)以及说明性文字(如元件轮廓、序号、型号)等均通过印制方法实现,(如元件轮廓、序号、型号)等均通过印制方法实现,因此称为印制电路板。因此称为印制电路板。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 通过一定的工艺,在绝缘性能很高的基材上覆盖通过一定的工艺,在绝缘性能很高的基材上覆盖一层导电性能良好的铜薄膜,就构成了生产印制电路一层导电性能良好的铜薄膜,就构成了生产印制电路板所必需的材料板所必需的材料覆铜板。按电路要求,在覆铜板覆铜板。按电路要求,在覆铜板上刻蚀出导电图形,并钻出元件

3、引脚安装孔、实现电上刻蚀出导电图形,并钻出元件引脚安装孔、实现电气互连的过孔以及固定整个电路板所需的螺丝孔,就气互连的过孔以及固定整个电路板所需的螺丝孔,就获得了电子产品所需的印制电路板。获得了电子产品所需的印制电路板。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 5.1.1 印制板种类及结构印制板种类及结构 印制板种类很多,根据导电层数目的不同,可以印制板种类很多,根据导电层数目的不同,可以将印制板分为单面电路板(简称单面板)、双面电路将印制板分为单面电路板(简称单面板)、双面电路板(简称双面板)和多层电路板;根据覆铜板基底材板(简称双面板)和多层电路板;根据覆铜板基底材料的不同,又可将

4、印制板分为纸质覆铜箔层压板和玻料的不同,又可将印制板分为纸质覆铜箔层压板和玻璃布覆铜箔层压板两大类。此外,采用挠性塑料作基璃布覆铜箔层压板两大类。此外,采用挠性塑料作基底的印制板称为挠性印制板,常用做印制电缆。底的印制板称为挠性印制板,常用做印制电缆。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 单面板的结构如图单面板的结构如图5-1(a)所示,所用的覆铜板只有所示,所用的覆铜板只有一面敷铜箔,另一面空白,因而也只能在敷铜箔面上一面敷铜箔,另一面空白,因而也只能在敷铜箔面上制作导电图形。单面板上的导电图形主要包括固定、制作导电图形。单面板上的导电图形主要包括固定、连接元件引脚的焊盘和实现元

5、件引脚互连的印制导线,连接元件引脚的焊盘和实现元件引脚互连的印制导线,该面称为该面称为“焊锡面焊锡面”在在Protel99 PCB编辑器中被编辑器中被称为称为“Bottom”(底)层。没有铜膜的一面用于安放元(底)层。没有铜膜的一面用于安放元件,因此该面称为件,因此该面称为“元件面元件面”在在Protel99 PCB编编辑器中被称为辑器中被称为“Top”(顶)层。(顶)层。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 (a)图图5-1 单面、双面及多面印制电路板剖面单面、双面及多面印制电路板剖面第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步(b)图图5-1 单面、双面及多面印制电路板剖面

6、单面、双面及多面印制电路板剖面第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步(c)图图5-1 单面、双面及多面印制电路板剖面单面、双面及多面印制电路板剖面第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 双面板的结构如图双面板的结构如图5-1(b)所示,基板的上下两面均所示,基板的上下两面均覆盖铜箔。因此,上、下两面都含有导电图形,导电覆盖铜箔。因此,上、下两面都含有导电图形,导电图形中除了焊盘、印制导线外,还有用于使上、下两图形中除了焊盘、印制导线外,还有用于使上、下两面印制导线相连的金属化过孔。在双面板中,元件也面印制导线相连的金属化过孔。在双面板中,元件也只安装在其中的一个面上,该面同

7、样称为只安装在其中的一个面上,该面同样称为“元件面元件面”,另一面称为另一面称为“焊锡面焊锡面”。在双面板中,需要制作连接。在双面板中,需要制作连接上、下面印制导线的金属化过孔,生产工艺流程比单上、下面印制导线的金属化过孔,生产工艺流程比单面板多,成本高。面板多,成本高。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 随着集成电路技术的不断发展,元器件集成度越随着集成电路技术的不断发展,元器件集成度越来越高,引脚数目迅速增加,电路图中元器件连接关来越高,引脚数目迅速增加,电路图中元器件连接关系越来越复杂。此外,器件工作频率也越来越高,双系越来越复杂。此外,器件工作频率也越来越高,双面板已不能

8、满足布线和电磁屏蔽要求,于是就出现了面板已不能满足布线和电磁屏蔽要求,于是就出现了多层板。在多层板中导电层的数目一般为多层板。在多层板中导电层的数目一般为4、6、8、10等,例如在四层板中,上、下面(层)是信号层(信等,例如在四层板中,上、下面(层)是信号层(信号线布线层),在上、下两层之间还有电源层和地线号线布线层),在上、下两层之间还有电源层和地线层,如图层,如图5-1(c)所示。所示。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 在多层板中,可充分利用电路板的多层结构解决在多层板中,可充分利用电路板的多层结构解决电磁干扰问题,提高了电路系统的可靠性;由于可布电磁干扰问题,提高了电路系

9、统的可靠性;由于可布线层数多,走线方便,布通率高,连线短,印制板面线层数多,走线方便,布通率高,连线短,印制板面积也较小(印制导线占用面积小),目前计算机设备,积也较小(印制导线占用面积小),目前计算机设备,如主机板、内存条、显示卡等均采用如主机板、内存条、显示卡等均采用4或或6层印制电路层印制电路板。板。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 在多层电路板中,层与层之间的电气连接通过元在多层电路板中,层与层之间的电气连接通过元件引脚焊盘和金属化过孔实现,除了元件引脚焊盘孔件引脚焊盘和金属化过孔实现,除了元件引脚焊盘孔外,用于实现不同层电气互连的金属化过孔最好贯穿外,用于实现不同层电

10、气互连的金属化过孔最好贯穿整个电路板,以方便钻孔加工,在经过特定工艺处理整个电路板,以方便钻孔加工,在经过特定工艺处理后,不会造成短路。在如图后,不会造成短路。在如图5-1(c)所示的四层板中,给所示的四层板中,给出五个不同类型的金属化过孔。例如,用于元件面上出五个不同类型的金属化过孔。例如,用于元件面上印制导线与电源层相连的金属化过孔中,为了避免与印制导线与电源层相连的金属化过孔中,为了避免与地线层相连,在该过孔经过的地线层上少了一个比过地线层相连,在该过孔经过的地线层上少了一个比过孔大的铜环(很容易通过刻蚀工艺实现)。孔大的铜环(很容易通过刻蚀工艺实现)。第第5章章 印制电路板设计初步印制

11、电路板设计初步 5.1.2 印制板材料印制板材料 根据覆铜板基底材料的不同,可以将印制板分为根据覆铜板基底材料的不同,可以将印制板分为纸质覆铜箔层压板和玻璃布覆铜箔层压板两大类。它纸质覆铜箔层压板和玻璃布覆铜箔层压板两大类。它们都是使用粘结树脂将纸或玻璃布粘在一起,然后经们都是使用粘结树脂将纸或玻璃布粘在一起,然后经过加热、加压工艺处理而成。过加热、加压工艺处理而成。目前常用的粘结树脂主要有酚醛树脂、环氧树脂目前常用的粘结树脂主要有酚醛树脂、环氧树脂和聚四氟乙烯树脂三种。和聚四氟乙烯树脂三种。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 使用酚醛树脂粘结的纸质覆铜箔层压板称为覆铜使用酚醛树

12、脂粘结的纸质覆铜箔层压板称为覆铜箔酚醛纸质层压板,其特点是成本低,主要用作收音箔酚醛纸质层压板,其特点是成本低,主要用作收音机、电视机以及其他电子设备的印制电路板。机、电视机以及其他电子设备的印制电路板。使用环氧树脂粘结的纸质覆铜箔层压板称为覆铜使用环氧树脂粘结的纸质覆铜箔层压板称为覆铜箔环氧纸质层压板。覆铜箔环氧纸质层压板的电气性箔环氧纸质层压板。覆铜箔环氧纸质层压板的电气性能和机械性能均比覆铜箔酚醛纸质层压板好,也主要能和机械性能均比覆铜箔酚醛纸质层压板好,也主要用在收音机、电视机以及其他低频电子设备中。用在收音机、电视机以及其他低频电子设备中。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计

13、初步 使用环氧树脂粘结的玻璃布覆铜箔层压板称为覆铜使用环氧树脂粘结的玻璃布覆铜箔层压板称为覆铜箔环氧玻璃布层压板。这是目前使用最广泛的印制电路箔环氧玻璃布层压板。这是目前使用最广泛的印制电路板材料之一,它具有良好的电气和机械性能,耐热,尺板材料之一,它具有良好的电气和机械性能,耐热,尺寸稳定性好,可在较高温度下使用。因此,广泛用作各寸稳定性好,可在较高温度下使用。因此,广泛用作各种电子设备、仪器的印制电路板。种电子设备、仪器的印制电路板。使用聚四氟乙烯树脂粘结的玻璃布覆铜箔层压板称使用聚四氟乙烯树脂粘结的玻璃布覆铜箔层压板称为覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板。由于其介电性能好为覆铜箔聚四氟乙烯玻璃

14、布层压板。由于其介电性能好(介质损耗小、介电常数低),耐高温(工作温度范围(介质损耗小、介电常数低),耐高温(工作温度范围宽),耐潮湿(可以在潮湿环境下使用),耐酸、碱宽),耐潮湿(可以在潮湿环境下使用),耐酸、碱(即化学稳定性高),是制作高频、微波电子设备印制(即化学稳定性高),是制作高频、微波电子设备印制电路板的理想材料,只是价格较高。电路板的理想材料,只是价格较高。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步5.2 Protel99 PCB的启动及窗口认识的启动及窗口认识 在在Protel99状态下,单击状态下,单击“File”菜单下的菜单下的“New”命命令,然后在如图令,然后在如

15、图1-6中所示的窗口直接双击中所示的窗口直接双击“PCB Document”(PCB文档)文件图标,即可创建新的文档)文件图标,即可创建新的PCB文件并打开印制板编辑器。文件并打开印制板编辑器。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 当然,如果设计文件包当然,如果设计文件包(.ddb)内已经含有内已经含有PCB文件,文件,在在“设计文件管理器设计文件管理器”窗口内直接单击相应文件夹下窗口内直接单击相应文件夹下的的PCB文件图标来打开文件图标来打开PCB编辑器,并进入对应编辑器,并进入对应PCB文件的编辑状态。文件的编辑状态。Protel99印制板编辑窗口如图印制板编辑窗口如图5-2所

16、示,菜单栏内所示,菜单栏内包含了包含了“File”(文件)、(文件)、“Edit”(编辑)、(编辑)、“View”(浏览)、(浏览)、“Place”(放置)、(放置)、“Design”(设计)、(设计)、“Tools”(工具)、(工具)、“Auto Route”(自动布线)等,(自动布线)等,这些菜单命令的用途将在后续操作中逐一介绍。这些菜单命令的用途将在后续操作中逐一介绍。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步图图5-2 Protel99 PCB编辑器窗口编辑器窗口第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 与电原理图编辑器相似,在印制板编辑、设计过与电原理图编辑器相似,在印

17、制板编辑、设计过程中,除了可以使用菜单命令操作外,程中,除了可以使用菜单命令操作外,PCB编辑器也编辑器也将一系列常用的菜单命令以工具按钮形式罗列在将一系列常用的菜单命令以工具按钮形式罗列在“工工具栏具栏”内,用鼠标单击内,用鼠标单击“工具栏工具栏”上的某一上的某一“工具工具”按钮,即可迅速执行相应的操作。按钮,即可迅速执行相应的操作。PCB编辑器提供了编辑器提供了主工具栏(主工具栏(Main Toolbar)、放置工具()、放置工具(Placement Tools)栏(窗)。必要时可通过)栏(窗)。必要时可通过“View”菜单下的菜单下的“Toolbars”命令打开或关闭(缺省时这两个工具栏

18、均命令打开或关闭(缺省时这两个工具栏均处于打开状态)这些工具栏(窗)。处于打开状态)这些工具栏(窗)。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 主工具栏(窗)内有关工具的作用与主工具栏(窗)内有关工具的作用与SCH编辑器编辑器主工具栏的相同或相近,在此不再介绍。放置工具栏主工具栏的相同或相近,在此不再介绍。放置工具栏内的工具名称如图内的工具名称如图5-3所示。所示。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步图图5-3 放置工具窗口内的工具放置工具窗口内的工具第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 启动后,启动后,PCB编辑区内显示的栅格线是第二栅格线,编辑区内显示的栅格

19、线是第二栅格线,大小为大小为1000 mil,即,即25.4 mm。在编辑区下方显示目前。在编辑区下方显示目前已打开的工作层和当前所处的工作层。已打开的工作层和当前所处的工作层。PCB浏览窗(浏览窗(Browse PCB)内显示的信息及按钮)内显示的信息及按钮种类与浏览对象有关,如图种类与浏览对象有关,如图5-4所示,单击浏览对象选所示,单击浏览对象选择框下拉按钮,即可选择相应的浏览对象,如择框下拉按钮,即可选择相应的浏览对象,如Library(元件封装库元件封装库)、Components(元件)、(元件)、Nets(节点)、(节点)、“Net Classes”(节点组)、(节点组)、“Com

20、ponent Classes”(元件组)、(元件组)、“Violations”(违反设计规则)(违反设计规则)等。等。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步图图5-4 不同浏览对象对应的浏览不同浏览对象对应的浏览窗窗第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 浏览对象的选择与当前的操作状态有关,例如在浏览对象的选择与当前的操作状态有关,例如在手工放置元件封装图时,可选择手工放置元件封装图时,可选择“Library”作为浏览作为浏览对象(如图对象(如图5-2所示);在手工调整元件布局过程中,所示);在手工调整元件布局过程中,可选择可选择“Components”(元件)作为浏览对象

21、;在手(元件)作为浏览对象;在手工调整布线过程中,可选择工调整布线过程中,可选择“Nets”(节点)作为浏览(节点)作为浏览对象;在元件组管理操作(如在组内增加或删除元件)对象;在元件组管理操作(如在组内增加或删除元件)过程中,可选择过程中,可选择“Component Classes”(元件组)作(元件组)作为浏览对象;在节点组管理操作(如在组内增加或删为浏览对象;在节点组管理操作(如在组内增加或删除节点)过程中,可选择除节点)过程中,可选择“Net Classes”(节点组)作(节点组)作为浏览对象;而纠正设计错误时,可以选择为浏览对象;而纠正设计错误时,可以选择“Violations”(违

22、反设计规则)作为浏览对象。(违反设计规则)作为浏览对象。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 PCB编辑器内工具栏的位置也可移动,例如将鼠编辑器内工具栏的位置也可移动,例如将鼠标移到工具栏上的空白位置,按下鼠标左键不放,移标移到工具栏上的空白位置,按下鼠标左键不放,移动鼠标器,即可移动工具栏位置。当工具栏移到工作动鼠标器,即可移动工具栏位置。当工具栏移到工作区内时就会自动变成区内时就会自动变成“工具窗工具窗”;反之,将;反之,将“工具窗工具窗”移到工作区边框时又会自动变成工具栏。移到工作区边框时又会自动变成工具栏。在在Protel99 PCB编辑器中,可以选择英制(单位编辑器中,可

23、以选择英制(单位为为mil)或公制(单位为)或公制(单位为mm)两种长度计量单位,彼)两种长度计量单位,彼此之间的换算关系如下:此之间的换算关系如下:第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 1 mil=0.0254 mm 10 mil=0.254 mm 100 mil=2.54 mm 1000 mil(1英寸)英寸)=25.4 mm 第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步5.3 手工设计单面印制板手工设计单面印制板Protel99 PCB基本操作基本操作 为了便于理解为了便于理解PCB编辑器的基本概念编辑器的基本概念,掌握掌握PCB设设计的基本操作方法,下面以手工设计如图计

24、的基本操作方法,下面以手工设计如图2-35所示的所示的电路的印制板为例,介绍电路的印制板为例,介绍Protel99 PCB印制板编辑器印制板编辑器的基本操作。的基本操作。如图如图2-35所示的电路很简单,元件数量少,完全所示的电路很简单,元件数量少,完全可以使用单面板,并假设元件尺寸也不大,电路板尺可以使用单面板,并假设元件尺寸也不大,电路板尺寸为寸为2000 mil1500 mil(相当于(相当于50.8 mm38.1 mm)。)。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 5.3.1 工作参数的设置与电路板尺寸规划工作参数的设置与电路板尺寸规划 1.设置工作层设置工作层 执行执行“D

25、esign”菜单下的菜单下的“Options”命令,并在弹命令,并在弹出的出的“Document Options”(文档选项)窗内,单击(文档选项)窗内,单击“Layers”标签(如图标签(如图5-5所示),选择工作层。所示),选择工作层。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步图图5-5 选择选择 PCB编辑器的工作层编辑器的工作层第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 各层含义如下:各层含义如下:1)Signal Layers(信号层)(信号层)Protel99 PCB编辑器最多支持以下编辑器最多支持以下16个信号层:个信号层:Top,即顶层,也称为元件面,是元器件的安装

26、面。,即顶层,也称为元件面,是元器件的安装面。在单面板中不能在元件面内布线,只有在双面或多面在单面板中不能在元件面内布线,只有在双面或多面板中才允许在元件面内进行少量布线。在单面板中,板中才允许在元件面内进行少量布线。在单面板中,由于元件面内没有印制导线,表面安装元件只能安装由于元件面内没有印制导线,表面安装元件只能安装在焊锡面上;而在多面板中,包括表面安装元件在内在焊锡面上;而在多面板中,包括表面安装元件在内的所有元件,应尽可能安装在元件面上,但表面安装的所有元件,应尽可能安装在元件面上,但表面安装元件也可以安装在焊锡面上。元件也可以安装在焊锡面上。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设

27、计初步 Bottom,即底层,也称为焊锡面,主要用于布线。,即底层,也称为焊锡面,主要用于布线。焊锡面是单面板中惟一可用的布线层,同时也是双面、焊锡面是单面板中惟一可用的布线层,同时也是双面、多面板的主要布线层。多面板的主要布线层。Mid1Mid14是中间信号层,主要用于放置信号是中间信号层,主要用于放置信号线。只有线。只有5层以上电路板才需要在中间信号层内布线。层以上电路板才需要在中间信号层内布线。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 2)Internal Plane(内电源(内电源/地线层)地线层)Protel99 PCB编辑器最多支持编辑器最多支持4个内电源个内电源/地线层,

28、地线层,主要用于放置电源主要用于放置电源/地线网络。在地线网络。在3层以上电路板中,层以上电路板中,信号层内需要与电源或地线相连的印制导线可通过元信号层内需要与电源或地线相连的印制导线可通过元件引脚焊盘或过孔与内电源件引脚焊盘或过孔与内电源/地线层相连,从而极大地地线层相连,从而极大地减少了电源减少了电源/地线的连线长度。另一方面,在多层电路地线的连线长度。另一方面,在多层电路板中,充分利用内地线层对电路板中容易产生辐射或板中,充分利用内地线层对电路板中容易产生辐射或受干扰部分进行屏蔽。在单面板和双面板中,电源线受干扰部分进行屏蔽。在单面板和双面板中,电源线/地线与信号线在同一层内走线,因此也

29、就不存在内电地线与信号线在同一层内走线,因此也就不存在内电源源/地线层。地线层。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 3)Mechanical(机械层)(机械层)机械层没有电气特性,主要用于放置电路板一些机械层没有电气特性,主要用于放置电路板一些关键部位的注标尺寸信息、印制板边框以及电路板生关键部位的注标尺寸信息、印制板边框以及电路板生产过程中所需的对准孔(但印制电路板上固定大功率产过程中所需的对准孔(但印制电路板上固定大功率元件所需的螺丝孔以及电路板安装、固定所需的螺丝元件所需的螺丝孔以及电路板安装、固定所需的螺丝孔一般以孤立焊盘形式出现,这样焊盘的铜环可作垫孔一般以孤立焊盘形式

30、出现,这样焊盘的铜环可作垫片使用,另外对于需要接地的,如三端稳压器散片的片使用,另外对于需要接地的,如三端稳压器散片的固定螺丝孔焊盘可直接放在接地网络节点处)。打印固定螺丝孔焊盘可直接放在接地网络节点处)。打印时往往与其他层套叠打印,以便对准。时往往与其他层套叠打印,以便对准。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 Protel99允许同时使用允许同时使用4个机械层,但一般只需使个机械层,但一般只需使用用12个机械层。例如,将对准孔、印制板边框等放个机械层。例如,将对准孔、印制板边框等放在机械层在机械层4(Mech 4)内(打印时,一般需要与其他层)内(打印时,一般需要与其他层套叠打

31、印,以便对准);而注标尺寸、注释文字等放套叠打印,以便对准);而注标尺寸、注释文字等放在机械层在机械层1内,打印时不一定需要套叠打印。内,打印时不一定需要套叠打印。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 4)Drill Layers(钻孔层)(钻孔层)该层主要用于绘制钻孔图以及孔位信息。该层主要用于绘制钻孔图以及孔位信息。5)Silkscreen(丝印层)(丝印层)通过丝网印刷方式将元件外形、序号以及其他说通过丝网印刷方式将元件外形、序号以及其他说明文字印制在元件面或焊锡面上,以方便电路板生产明文字印制在元件面或焊锡面上,以方便电路板生产过程的插件(包括表面封装元件的贴片)以及日后产

32、过程的插件(包括表面封装元件的贴片)以及日后产品的维修操作。丝印层一般放在顶层(品的维修操作。丝印层一般放在顶层(Top),对于故),对于故障率较高、需要经常维修的电子产品,如电视机、计障率较高、需要经常维修的电子产品,如电视机、计算机显示器、打印机等的主机板在元件面和焊锡面内算机显示器、打印机等的主机板在元件面和焊锡面内均可设置丝印层。均可设置丝印层。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 6)Solder Mask(阻焊层)(阻焊层)设置阻焊层的目的是为了防止进行波峰焊接时,设置阻焊层的目的是为了防止进行波峰焊接时,连线、填充区、敷铜区等不需焊接的地方也粘上焊锡。连线、填充区、敷

33、铜区等不需焊接的地方也粘上焊锡。在电路板上,除了需要焊接的地方(主要是元件引脚在电路板上,除了需要焊接的地方(主要是元件引脚焊盘、连线焊盘)外,均涂上一层阻焊漆(阻焊漆一焊盘、连线焊盘)外,均涂上一层阻焊漆(阻焊漆一般呈绿色或黄色)。般呈绿色或黄色)。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 7)Paste Mask(焊锡膏层)(焊锡膏层)设置焊锡膏层的目的是为了便于贴片式元器件的安设置焊锡膏层的目的是为了便于贴片式元器件的安装。随着集成电路技术的飞速进步,电子产品体积越装。随着集成电路技术的飞速进步,电子产品体积越来越小,传统穿通式集成电路芯片封装方式,如双列来越小,传统穿通式集成电

34、路芯片封装方式,如双列直插式(直插式(DIP)、单列直插式()、单列直插式(SIP)、引脚网格阵列)、引脚网格阵列(PGA)等芯片封装方式已明显不适应电子产品小型)等芯片封装方式已明显不适应电子产品小型化、微型化要求。化、微型化要求。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 8)Other(其他)(其他)图图5-5中的中的“Other”设置框包括以下各项:设置框包括以下各项:Keep Out Layer,即禁止布线层。,即禁止布线层。Multi Layer,允许或禁止在屏幕上显示各层信息。,允许或禁止在屏幕上显示各层信息。Visible Grid,可视栅格线(点)开,可视栅格线(点)开

35、/关。关。Pad Holes,焊盘孔显示开,焊盘孔显示开/关。关。Via Holes,金属化过孔的孔径显示开,金属化过孔的孔径显示开/关。关。Conne,“飞线飞线”显示开显示开/关。关。DRC Error,设计规则检查开,设计规则检查开/关。关。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 2.设置可视栅格大小及格点锁定距离设置可视栅格大小及格点锁定距离 执行执行“Design”菜单下的菜单下的“Options”命令,并在弹命令,并在弹出的出的“Document Options”(文档选项)窗内,单击(文档选项)窗内,单击“Options”标签(如图标签(如图5-6所示),选择可视栅格大

36、小、所示),选择可视栅格大小、形状以及锁定格点距离等。形状以及锁定格点距离等。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步图图5-6 设置设置PCB编辑区可视格点大小编辑区可视格点大小第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 第一组可视格点间距缺省值为第一组可视格点间距缺省值为20 mil,第二组可视,第二组可视格点间距缺省值为格点间距缺省值为1000 mil;可视格点形状可以选择线;可视格点形状可以选择线(Line)或点()或点(Dot)形式。)形式。格点锁定距离为格点锁定距离为20 mil,电气格点自动搜索范围缺,电气格点自动搜索范围缺省值为省值为8 mil。在以集成电路为主的

37、电路板中,为了便。在以集成电路为主的电路板中,为了便于在集成电路引脚之间走线,可将格点锁定距离设为于在集成电路引脚之间走线,可将格点锁定距离设为10 mil,相应的电气格点自动搜索半径设为,相应的电气格点自动搜索半径设为4 mil。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 格点锁定距离(格点锁定距离(Snap)的选择与最小布线宽度及间)的选择与最小布线宽度及间距有关。例如,当最小布线宽度为距有关。例如,当最小布线宽度为d1,最小布线间距为最小布线间距为d2时,可将格点锁定距离设为(时,可将格点锁定距离设为(d1+d2)/2,这样,连线时,这样,连线时可保证最小线间距为可保证最小线间距为

38、d2。测 量 单 位 可 以 选 择 公 制(测 量 单 位 可 以 选 择 公 制(M e t r i c)或 英 制)或 英 制(Imperial)。选择公制时,所有尺寸以)。选择公制时,所有尺寸以mm为单位;为单位;选择英制时,以选择英制时,以mil作单位。尽管我国采用公制,长度作单位。尽管我国采用公制,长度单位用单位用mm,但由于元器件,如集成电路芯片尺寸、引,但由于元器件,如集成电路芯片尺寸、引脚间距等均以脚间距等均以mil为单位,因此,选择英制单位,操作为单位,因此,选择英制单位,操作更方便,定位更精确。更方便,定位更精确。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 3.选择

39、工作层、焊盘、过孔等在屏幕上的显示颜色选择工作层、焊盘、过孔等在屏幕上的显示颜色 工作层、焊盘、过孔等在屏幕上的颜色可以采用系工作层、焊盘、过孔等在屏幕上的颜色可以采用系统给定的缺省设置。在缺省状态下,元件面为红色,焊统给定的缺省设置。在缺省状态下,元件面为红色,焊锡面为蓝色。锡面为蓝色。执行执行“Tools”菜单下的菜单下的“Preferences”命令,并在弹命令,并在弹出的出的“Preferences”(特性选项特性选项)窗内,单击窗内,单击“Color”标签,标签,如图如图5-7所示,即可重新设置各工作层、焊盘、过孔等的所示,即可重新设置各工作层、焊盘、过孔等的显示颜色。显示颜色。第第

40、5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步图图5-7 设置各层、焊盘、过孔等在屏幕上的显示颜色设置各层、焊盘、过孔等在屏幕上的显示颜色第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 将鼠标移到相应工作层颜色框内,单击左键,即将鼠标移到相应工作层颜色框内,单击左键,即可调出可调出“Choose Color”(颜色选择)配置窗,单击其(颜色选择)配置窗,单击其中某颜色后,再单击中某颜色后,再单击“OK”按钮关闭即可。按钮关闭即可。单击单击“Schemes”(方案)设置框内的(方案)设置框内的“Defaults”(缺省)按钮,即恢复所有工作层的缺省色;单击(缺省)按钮,即恢复所有工作层的缺省色;

41、单击“Classic”按钮,即可按系统最佳配置设定工作层的颜按钮,即可按系统最佳配置设定工作层的颜色。色。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 4.选择光标形状、移动方式等选择光标形状、移动方式等 执行执行“Tools”菜单下的菜单下的“Preferences”命令,并在弹命令,并在弹出的出的“Preferences”(特性选项)窗内,单击(特性选项)窗内,单击“Options”标签(如图标签(如图5-8所示),即可重新设置光标所示),即可重新设置光标形状、屏幕自动更新方式等。形状、屏幕自动更新方式等。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步图图5-8 设置光标形状、移动方

42、式设置光标形状、移动方式第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 1)Editing(编辑设置)(编辑设置)Snap To Center:对准中心,缺省时处于禁止状:对准中心,缺省时处于禁止状态。态。Extend Selection:允许:允许/禁止同时存在多个选择框,禁止同时存在多个选择框,缺省时处于允许状态。缺省时处于允许状态。Remove Duplicate:禁止:禁止/允许自动删除重复元件。允许自动删除重复元件。Confirm Global:当该项处于选中状态时,修改:当该项处于选中状态时,修改操作对象前将给出提示信息。操作对象前将给出提示信息。Rotation Step:设置

43、旋转操作的旋转角,缺省时:设置旋转操作的旋转角,缺省时为为90。Cursor Type:光标形状。:光标形状。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 2)Auto Pan屏幕自动移动方式设置屏幕自动移动方式设置 Style:选择屏幕自动移动方式。:选择屏幕自动移动方式。Step Size:定义移动步长。:定义移动步长。Shift Step Size:定义按下:定义按下Shift键不放时的移动步长。键不放时的移动步长。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 3)PCB在线功能设置在线功能设置 Online DRC:允许:允许/禁止禁止“设计规则设计规则”在线检查。在线检查。L

44、oop Removal:是否清除回路布线。:是否清除回路布线。Interactive Routing Mode:选择相互作用布线模:选择相互作用布线模式。式。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 4)显示方式设置显示方式设置 显示方式选项较多,比较重要且常需要重新选择显示方式选项较多,比较重要且常需要重新选择的有:的有:Highlight in Full:允许:允许/禁止选取的图元高亮度显禁止选取的图元高亮度显示充满整个屏幕。示充满整个屏幕。Use Net Color For Highlight:设置是否使用网络:设置是否使用网络颜色显示高亮度图元。颜色显示高亮度图元。Single

45、 Layer Mode:设置是否只显示当前工作层。:设置是否只显示当前工作层。Redraw Layer:重新绘制工作层。:重新绘制工作层。Transparent Layer:设置透明显示模式。:设置透明显示模式。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 5.3.2 元件封装库的装入元件封装库的装入 PCB99元件封装图形库存放在元件封装图形库存放在“Design Explorer 99LibraryPCB”文件夹内三个不同的子目录内,其中文件夹内三个不同的子目录内,其中Generic Footprints文件夹中存放了通用元件封装图,文件夹中存放了通用元件封装图,Connectors文

46、件夹中存放了连接类元件封装图,文件夹中存放了连接类元件封装图,IPC Footprints文件夹中存放了文件夹中存放了IPC封装元件图。封装元件图。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 常用元器件封装图形存放在常用元器件封装图形存放在Design Explorer 99LibraryPCBGeneric FootprintsAdvpcb.ddb图形图形库文件中,因此在库文件中,因此在PCB编辑器中一般需要装入编辑器中一般需要装入Advpcb.ddb 元件封装图形库,操作过程如下:元件封装图形库,操作过程如下:(1)单击单击“Browse PCB”按钮,进入按钮,进入PCB编辑界面;

47、编辑界面;在在PCB编辑器窗口内,单击编辑器窗口内,单击“Browse”(浏览)窗内的(浏览)窗内的下拉按钮,选择下拉按钮,选择“Libraries”(元件封装图形库)作为(元件封装图形库)作为浏览对象。浏览对象。(2)如果元件库列表窗内没有列出所需元件封装图如果元件库列表窗内没有列出所需元件封装图形库,如形库,如PCB Footprints.lib,可单击,可单击“Add/Remove”按钮。在如图按钮。在如图5-9所示的所示的“PCB Libraries”窗口内,不窗口内,不断单击断单击“搜寻(搜寻(I)”第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 下拉列表窗内目录,将下拉列表窗内目

48、录,将Design Explorer 99LibraryPCBGeneric Footprints目录作为当前搜寻目录作为当前搜寻目录,在目录,在PCB库文件列表窗内,寻找并单击相应的库库文件列表窗内,寻找并单击相应的库文件包,如文件包,如Advpcb.ddb,再单击,再单击“Add”按钮,即可将按钮,即可将指定图形库文件加入到元件封装图形库列表中,然后指定图形库文件加入到元件封装图形库列表中,然后再单击再单击“OK”按钮,退出如图按钮,退出如图5-9所示的所示的“PCB Libraries”窗口。窗口。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步图图5-9 PCB Libraries管理

49、窗口管理窗口第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 (3)在在PCB编辑器窗口的元件库列表窗内,找出并编辑器窗口的元件库列表窗内,找出并单击单击“PCB Footprints.lib”,将它作为当前元件封装图,将它作为当前元件封装图形库,库内的元件封装图形即显示在形库,库内的元件封装图形即显示在“Components”(元件列表)窗内。(元件列表)窗内。所谓元件封装图形,就是元件外轮廓形状及引脚所谓元件封装图形,就是元件外轮廓形状及引脚尺寸,它由元件引脚焊盘大小、相对位置及外轮廓形尺寸,它由元件引脚焊盘大小、相对位置及外轮廓形状、尺寸等部分组成。图状、尺寸等部分组成。图5-10给出了

50、电阻、电容、三给出了电阻、电容、三极管和极管和14引脚双列直插式引脚双列直插式DIP14的封装图外形及各部的封装图外形及各部分名称。分名称。第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步图5-10 元件常见封装图举例第第5章章 印制电路板设计初步印制电路板设计初步 5.3.3 画图工具的使用画图工具的使用 装入元件封装图形库,设置工作层及有关参数后,装入元件封装图形库,设置工作层及有关参数后,不断单击主工具栏内的不断单击主工具栏内的“放大放大”按钮,适当放大编辑按钮,适当放大编辑区,然后就可以在编辑区内放置元件和连线。区,然后就可以在编辑区内放置元件和连线。1.放置元件放置元件 手工放置元件

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