1、第第9章章 制作印制电路板制作印制电路板9.1 规划电路板规划电路板9.2 PCB设计对象的放置方法及属性设置设计对象的放置方法及属性设置9.3 调入网络表调入网络表9.4 元件的自动布局元件的自动布局9.5 手工编辑调整元件的布局手工编辑调整元件的布局9.6 自动布线自动布线9.7 手工调整布线手工调整布线9.8 PCB板的设计原则板的设计原则9.9 设计举例设计举例9.1 规划电路板规划电路板1.手动规划电路板手动规划电路板2.(1)定义电路板文件)定义电路板文件 File/New 菜单菜单选择选择PCB Document图标图标 双击进入设计界面双击进入设计界面(2)设置电路板板层)设置
2、电路板板层 执行执行Design Layer Stack Manager菜菜单命令。单命令。(3)设置电气轮廓)设置电气轮廓 设置当前工作层为禁止布线层设置当前工作层为禁止布线层KeepOut Layer。使用菜单命令使用菜单命令Place Keepout Track或工具或工具按钮按钮 绘制电气外形(实际操作时,要在绘制电气外形(实际操作时,要在四条边的属性对话框中精确设置坐标,使得四条边的属性对话框中精确设置坐标,使得它们首尾相接形成封闭区域)。它们首尾相接形成封闭区域)。2.使用向导定义电路板使用向导定义电路板 File/New 菜单菜单 Wizard页面页面双击双击Printed Ci
3、rcuit Board Wizard图标图标9.2 PCB设计对象的放置方法及属性设置设计对象的放置方法及属性设置9.2.1 元件封装元件封装1.装载封装库装载封装库 在设计管理器中单击在设计管理器中单击Browse PCB选项卡选项卡 在在Browse下拉列表框中选择下拉列表框中选择Libraries 单击单击Libraries栏下方的栏下方的Add/Remove按钮按钮 在在 Design Explorer 99 SELibraryPcb目录下目录下找到所需的库文件,单击找到所需的库文件,单击Add按钮装载库文件按钮装载库文件 单击单击OK按钮完成操作按钮完成操作常见封装库常见封装库Gen
4、eric Foot Prints 中的中的 Miscellaneous.ddb AdvPCb.ddb General IC.ddb Transistor.ddb International Rectifiers.ddb2.放置方法放置方法(1)通过菜单或相应按钮放置元件)通过菜单或相应按钮放置元件 执行菜单执行菜单Place Component或单击放置工具或单击放置工具栏上按钮栏上按钮 ,屏幕弹出放置元件对话框,在,屏幕弹出放置元件对话框,在Footprint栏中输入元件封装名,栏中输入元件封装名,在在Designator1栏中栏中输入元件标号,在输入元件标号,在Comment栏中输入元件的
5、标称值栏中输入元件的标称值或型号。参数设置完毕,单击或型号。参数设置完毕,单击OK按钮放置元件。按钮放置元件。(2)用)用PCB管理器的元件库管理功能放置管理器的元件库管理功能放置 在元件库管理器选择封装库,找到在元件库管理器选择封装库,找到元件封装,双击封装或单击右下角的元件封装,双击封装或单击右下角的Place按钮,光标便会跳到工作区中,同按钮,光标便会跳到工作区中,同时还带着该元件封装,将光标移到合适位时还带着该元件封装,将光标移到合适位置后,置后,单击鼠标左键单击鼠标左键,放置该元件。,放置该元件。3.属性设置属性设置(1)进入属性对话框的方法)进入属性对话框的方法 封装处于浮动状态时
6、,元件封装以虚线框的封装处于浮动状态时,元件封装以虚线框的形式粘在光标上,按键盘上的形式粘在光标上,按键盘上的键,弹出键,弹出元件封装属性对话框。元件封装属性对话框。元件封装放置后,双击元件封装,打开元件元件封装放置后,双击元件封装,打开元件封装属性对话框。封装属性对话框。元件封装放置后,右击元件封装,选择元件封装放置后,右击元件封装,选择Properties快捷菜单命令,打开元件封装属性快捷菜单命令,打开元件封装属性对话框。对话框。(2)属性对话框()属性对话框(P187图图9-64图图9-66)Properties选项卡选项卡Designator选项卡选项卡Comment选项卡选项卡9.2
7、.2.铜膜导线铜膜导线小技巧:小技巧:走线时,单击空格键,改变走线方式(先斜后走线时,单击空格键,改变走线方式(先斜后直,先直后斜);直,先直后斜);走线时,走线时,同时按下同时按下Shift+空格键,可以切换印制空格键,可以切换印制导线转折方式,共有六种,分别是导线转折方式,共有六种,分别是45度转折、度转折、弧线转折、弧线转折、90度转折、圆弧角转折、任意角度度转折、圆弧角转折、任意角度转折和转折和1/4圆弧转折。圆弧转折。9.2.3 焊盘焊盘9.2.4 过孔过孔9.2.5 补泪滴补泪滴 使用使用Tools Teardrop Options菜单命令,菜单命令,屏幕弹出泪珠滴屏幕弹出泪珠滴设
8、置对话框。设置对话框。(1)General区:用于设置泪珠滴作用的范围区:用于设置泪珠滴作用的范围 All Pads(所有焊盘)(所有焊盘)All Vias(所有过孔)(所有过孔)SelectedObjects Only(仅设置选中的目标)(仅设置选中的目标)Force Teardrops(强制设置泪珠滴)(强制设置泪珠滴)Create Report(产生报告文件)(产生报告文件)(2)Action区:用于选择添加区:用于选择添加(Add)或删除泪珠滴或删除泪珠滴(Remove)。(3)Teardrops Style区:用于设置泪珠滴的式样,区:用于设置泪珠滴的式样,可选择可选择Arc(圆弧)
9、或(圆弧)或Track(线型)。(线型)。9.2.6 字符串字符串9.2.7 坐标坐标9.2.8 尺寸标注尺寸标注9.2.9 原点原点9.2.10 圆弧或圆圆弧或圆9.2.11 填充填充9.2.12 多边形多边形铺铺铜铜 在高频电路中,为了提高在高频电路中,为了提高PCB的抗干扰能力,通的抗干扰能力,通常使用大面积铜箔进行屏蔽常使用大面积铜箔进行屏蔽,为保证大面积铜箔的散,为保证大面积铜箔的散热,一般要对铜箔进行开槽,实际使用中可以通过放热,一般要对铜箔进行开槽,实际使用中可以通过放置多边形铜解决开槽问题。置多边形铜解决开槽问题。执行菜单执行菜单Place Polygon Plane或单击放置
10、工具或单击放置工具栏上按钮栏上按钮 ,屏幕弹出放置多边形铺铜对话框,见,屏幕弹出放置多边形铺铜对话框,见P167图图9-24。Connect To Net:设置铺铜连接的网络,通常与:设置铺铜连接的网络,通常与地线连接。地线连接。Pour Over Same:选取此项,设置当遇到相同网:选取此项,设置当遇到相同网络的焊盘或印制导线时,直接覆盖过去。络的焊盘或印制导线时,直接覆盖过去。Remove Dead Copper:选取此项,则将删除死铜。:选取此项,则将删除死铜。所谓死铜,是指与任何网络不相连的铜膜。所谓死铜,是指与任何网络不相连的铜膜。Grid Size:设置多边形的栅格点间距,决定铺
11、铜:设置多边形的栅格点间距,决定铺铜密度。密度。Track Width:设置线宽,当线宽小于栅格间距时,:设置线宽,当线宽小于栅格间距时,铺铜将为格子状,否则为整片铺铜。铺铜将为格子状,否则为整片铺铜。Layer:设置铺铜所在层。:设置铺铜所在层。90-Degree Hatch:采用:采用90印制导线铺铜。印制导线铺铜。45-Degree Hatch:采用:采用45印制导线铺铜。印制导线铺铜。Vertical Hatch:采用垂直的印制导线铺铜。:采用垂直的印制导线铺铜。Horizontal Hatch:采用水平的印制导线铺铜。:采用水平的印制导线铺铜。No Hatch:采用中空方式铺铜。:采
12、用中空方式铺铜。Surround Pads With:设置铺铜包围焊盘的形:设置铺铜包围焊盘的形式为圆弧形(式为圆弧形(Arc)或正八边形()或正八边形(Octagon)。)。Minimum Primitives Size:设置印制导线的最:设置印制导线的最短限制。短限制。9.3 调入网络表调入网络表9.3.1 认识网络表认识网络表 网络表是原理图的文字描述,前半部网络表是原理图的文字描述,前半部分是元件说明,描述元件的流水号、封装分是元件说明,描述元件的流水号、封装形式和注释;后半部分是网络连接关系的形式和注释;后半部分是网络连接关系的说明,描述网络名称和组成网络的元件引说明,描述网络名称和
13、组成网络的元件引脚。脚。9.3.2 在电路板编辑环境下调入网络表在电路板编辑环境下调入网络表 执行执行Design Load Nets载入网络表,屏幕载入网络表,屏幕弹出一个对话框,单击弹出一个对话框,单击Browse按钮选择网络表按钮选择网络表文件(文件(*.net),载入网络表,单击),载入网络表,单击Execute按钮,按钮,将网络表文件中的元件调到当前印制板中。将网络表文件中的元件调到当前印制板中。调入网络表时常见的错误调入网络表时常见的错误(1)封装名不对)封装名不对 Footprint xxx not found in library.错误原因及解决方法错误原因及解决方法 元件封装
14、名称漏填或书写错误。返回原理图,修元件封装名称漏填或书写错误。返回原理图,修改元件封装名称,重新生成网络表,再执行改元件封装名称,重新生成网络表,再执行Design Load Nets命令,从命令,从PCB环境中重新载入环境中重新载入网络表。网络表。PCB设计环境中没有装载相应的封装库。查找元设计环境中没有装载相应的封装库。查找元件封装所在的库,并用件封装所在的库,并用Add/Remove按钮或按钮或 Design Add/Remove菜单命令装载封装库。菜单命令装载封装库。(2)元件引脚和封装焊盘之间没有对应关系)元件引脚和封装焊盘之间没有对应关系Node not found.例:例:二极管
15、引脚编号为二极管引脚编号为1、2,对应的封装焊盘,对应的封装焊盘编号为编号为A、K。三极管引脚编号为三极管引脚编号为1、2、3,对应的封装焊,对应的封装焊盘编号为盘编号为C、B、E。9.4 元件的自动布局元件的自动布局9.4.1 自动布局的准备工作自动布局的准备工作1.定义电气板框(定义电气板框(KeepOut层)层)2.恢复系统的绝对原点恢复系统的绝对原点 使用使用Edit Origin Reset菜单命令菜单命令3.使用使用Design Rules菜单命令设置布局菜单命令设置布局规则规则 选择选择Placement选项卡,设置选项卡,设置Rule Classes列表框中的四个规则。列表框中
16、的四个规则。元件之间的最小间距(元件之间的最小间距(Component Clearance Constraint)元件放置方向(元件放置方向(Component Orientation Rule)可忽略的网络(可忽略的网络(Nets to Ignore)允许元件放置的板层允许元件放置的板层(Permitted Layers)9.4.2 自动布局自动布局 使用使用Tools Auto Placement菜单命令菜单命令(P188图图9-67、图、图9-68)两种方式:两种方式:Cluster Placer 自动布局器:适用于元件自动布局器:适用于元件封装数量较少(小于封装数量较少(小于100)的
17、情况)的情况 Statistical Placer 统计布局器:适用于元统计布局器:适用于元件封装数量较多的情况件封装数量较多的情况9.5 手工编辑调整元件的布局手工编辑调整元件的布局1.选取元件选取元件 直接用鼠标拖矩形选取。直接用鼠标拖矩形选取。利用工具栏按钮选中元件。单击主工利用工具栏按钮选中元件。单击主工具栏上的具栏上的 按钮,拉框选中框内图件。按钮,拉框选中框内图件。通过菜单通过菜单Edit Select。(P192)2.旋转元件旋转元件 先先选取选取元件封装,接着执行元件封装,接着执行Edit Move Rotation Selection菜单命令。菜单命令。选中元件,按下空格键、
18、选中元件,按下空格键、X键、键、Y键也键也可以旋转元件。可以旋转元件。3.移动元件移动元件 鼠标左键点中要移动的元件,并按住鼠标左键鼠标左键点中要移动的元件,并按住鼠标左键不放,将元件拖到要放置的位置。不放,将元件拖到要放置的位置。单击主工具栏上的单击主工具栏上的 按钮,可以移动按钮,可以移动已选取已选取的的对象。对象。执行菜单执行菜单Edit Move(P194)4.排列元件(排列元件(先选取,后排列先选取,后排列)使用菜单命令使用菜单命令Tools Interactive Placement(P196图图9-80)使用元件位置调整工具栏使用元件位置调整工具栏Component Placem
19、ent(P196图图9-82)5.剪贴复制元件剪贴复制元件(1)一般性粘贴)一般性粘贴 菜单命令菜单命令 功能键(功能键(P199)(2)选择性粘贴(阵列粘贴)选择性粘贴(阵列粘贴)使用菜单命令使用菜单命令Edit Paste Special(P199)6.对象删除对象删除(1)元件删除)元件删除 用鼠标左键单击要删除的元件,同时按用鼠标左键单击要删除的元件,同时按键。键。执行菜单命令执行菜单命令Edit Delete后,单击要删除的元后,单击要删除的元件。件。选取选取要删除的元件后要删除的元件后,执行菜单命令,执行菜单命令Edit Clear。(2)铜膜导线的删除()铜膜导线的删除(P201
20、)单段导线单段导线 两焊盘间的导线两焊盘间的导线 相连接的导线相连接的导线 同一网络的所有导线同一网络的所有导线9.6 自动布线自动布线9.6.1 自动布线规则设置(自动布线规则设置(P203)执行菜单命令执行菜单命令Design Rules,屏幕弹出对,屏幕弹出对话框,话框,选择选择Routing布线布线选项卡设置选项卡设置。Add按钮,用于新增规则,单击后出现规按钮,用于新增规则,单击后出现规则设置对话框。则设置对话框。Delete按钮,用于删除选取的规则。首先按钮,用于删除选取的规则。首先选取规则,然后单击本按钮。选取规则,然后单击本按钮。Properties按钮,用于编辑所选择的规则按
21、钮,用于编辑所选择的规则参数,单击后出现规则设置对话框。参数,单击后出现规则设置对话框。1.Clearance Constraint(间距限制规则)(间距限制规则)该规则用来限制具有导电特性的图件之间的该规则用来限制具有导电特性的图件之间的最小间距,在对话框的右下角有三个按钮。最小间距,在对话框的右下角有三个按钮。2.Routing 2.Routing CornersCorners(拐弯方式(拐弯方式规则)规则)此规则主要是在自此规则主要是在自动布线时,规定印制导动布线时,规定印制导线拐弯的方式。线拐弯的方式。拐弯方式规则的拐弯方式规则的StyleStyle下拉列表框中可以下拉列表框中可以选择
22、所需的拐弯方式,选择所需的拐弯方式,有三种:有三种:4545拐弯、拐弯、9090拐弯和圆弧拐弯。拐弯和圆弧拐弯。其中,对于其中,对于4545拐弯和拐弯和圆弧拐弯,有拐弯大小圆弧拐弯,有拐弯大小的参数,带箭头的线段的参数,带箭头的线段长度参数在长度参数在SetbackSetback栏中栏中设置。设置。3.Routing Layers3.Routing Layers(布线层规则)(布线层规则)此规则用于规定自动布线时所使用的工作层,以及布线时此规则用于规定自动布线时所使用的工作层,以及布线时各层上印制导线的走向。双击各层上印制导线的走向。双击Routing LayersRouting Layers
23、,屏幕出现布线,屏幕出现布线层规则对话框,可以设置布线层、规则适用范围和布线方式。层规则对话框,可以设置布线层、规则适用范围和布线方式。右边栏设置自动布线时所右边栏设置自动布线时所用的信号层及每一层上布用的信号层及每一层上布线走向,有下列几种:线走向,有下列几种:Not Used:不使用本层;:不使用本层;Horizontal:本层水平布线;:本层水平布线;Any:本层任意方向布线;:本层任意方向布线;Vertical:本层垂直布线:本层垂直布线;15 OClock:15点钟点钟方向布线;方向布线;45 Up:向上:向上45方向布线;方向布线;45 Down:向下向下45方向布线;方向布线;F
24、an Out:散开方式布线:散开方式布线等。等。布线时应根据实际要求设置工作层。布线时应根据实际要求设置工作层。采用采用双面板双面板时,设置时,设置Top Layer为为Horizontal(顶层水平布线),(顶层水平布线),Bottom Layer层为层为Vertical(底层垂直布线),其(底层垂直布线),其它层它层Not Used(不使用)。(不使用)。采用采用单面板单面板时,设置时,设置Top Layer为为Not Used(不使用),(不使用),Bottom Layer层为层为Any(任意方向布线),其它层(任意方向布线),其它层Not Used(不(不使用)。使用)。4.Routi
25、ng Via Style 4.Routing Via Style(过孔类型规则)(过孔类型规则)此规则设置自动布线时所采用的过孔类型。单击此规则设置自动布线时所采用的过孔类型。单击AddAdd按钮,按钮,屏幕出现图过孔类型规则对话框,需设置规则适用范围、孔径范屏幕出现图过孔类型规则对话框,需设置规则适用范围、孔径范围和钻孔直径范围。围和钻孔直径范围。图图7-327-32所示为过孔类型规则设置的范例。从图中可以看出,所示为过孔类型规则设置的范例。从图中可以看出,不同类型的过孔,其尺寸设置不同,不同类型的过孔,其尺寸设置不同,一般电源和接地的过孔尺寸一般电源和接地的过孔尺寸比较大且为固定尺寸,而其
26、它信号线的过孔尺寸则稍小比较大且为固定尺寸,而其它信号线的过孔尺寸则稍小。5.Width Constraint5.Width Constraint(印制导线宽度限制规则)(印制导线宽度限制规则)此规则用于设置自动布线时铜膜导线的宽度范围,可定义最小此规则用于设置自动布线时铜膜导线的宽度范围,可定义最小值、最大值和推荐值。值、最大值和推荐值。设置规则适用范围设置规则适用范围 对话框的左边一栏用于设置规则的适用范围,其中对话框的左边一栏用于设置规则的适用范围,其中Filter Filter KindKind下拉列表框,用于设置线宽设置的适用范围。下拉列表框,用于设置线宽设置的适用范围。设置布线线宽
27、设置布线线宽 对话框的右边一栏用于设置对话框的右边一栏用于设置规则参数,其中规则参数,其中Minimum WidthMinimum Width设置印制导线的最小宽度;设置印制导线的最小宽度;Maximum WidthMaximum Width设置印制导线的设置印制导线的最大宽度;最大宽度;Preferred WidthPreferred Width设设置印制导线的首选布线宽度。置印制导线的首选布线宽度。自动布线时,布线的线宽限制在自动布线时,布线的线宽限制在这个范围内。这个范围内。一个电路中可以针对不同的网络设定不同的线宽一个电路中可以针对不同的网络设定不同的线宽限制规则,对于电源和地设置的线
28、宽一般较粗。限制规则,对于电源和地设置的线宽一般较粗。如图为布线线宽限制规则的范例。从图中可以看如图为布线线宽限制规则的范例。从图中可以看出共有出共有3 3个线宽限制规则,其中个线宽限制规则,其中VCCVCC和和GNDGND的线宽最粗,的线宽最粗,最大值最大值100mil100mil,最小值,最小值50mil50mil,优先值,优先值60mil60mil;其它信;其它信号线的线宽,为号线的线宽,为30mil30mil。9.6.2 设计规则检查设计规则检查 执行菜单命令执行菜单命令Tools Design Rule Check,(,(P209图图9-104、图、图9-105)9.6.3 自动布线
29、自动布线1.自动布线设置对话框自动布线设置对话框 执行菜单命令执行菜单命令Auto Route Setup,屏幕出,屏幕出现对话框,进行自动布线器设置,它可以设置现对话框,进行自动布线器设置,它可以设置自动布线的策略、参数和测试点等。自动布线的策略、参数和测试点等。图中主要参数含义:图中主要参数含义:(1)Router Passes选项区域,用于设置自动布线选项区域,用于设置自动布线的策略。的策略。Memory:具有总线类的集成电路布线方式,:具有总线类的集成电路布线方式,大量的地址、数据线用波浪线连接在一起。大量的地址、数据线用波浪线连接在一起。Fan Out Used SMD Pins:适
30、用于:适用于SMD焊盘的焊盘的布线。布线。Pattern:根据需要自动选择最好的布线方式,:根据需要自动选择最好的布线方式,以确保布线成功率。以确保布线成功率。Shape Router-Push And Shove:采用推挤布线:采用推挤布线方式。方式。Shape Router-Rip Up:采用拆线式布线方式。:采用拆线式布线方式。(2)Manufacturing Passes区域,用于设置与制作电路板区域,用于设置与制作电路板有关的自动布线策略。有关的自动布线策略。Clean During Routing:布线过程中自动清除不必要的:布线过程中自动清除不必要的连线。连线。Clean Aft
31、er Routing:布线后自动清除不必要的连线。:布线后自动清除不必要的连线。Evenly Space Track:在焊盘间均匀布线。:在焊盘间均匀布线。Add Testpoints:自动添加指定形状的测试点。:自动添加指定形状的测试点。(3)Pre-routes区域,用于处理预布线,如果选中则锁定区域,用于处理预布线,如果选中则锁定预布线。预布线。(4)Routing Grid区域,此区域用于设置布线栅格大小。区域,此区域用于设置布线栅格大小。自动布线器能分析自动布线器能分析PCB设计,并自动按最优化的方式设设计,并自动按最优化的方式设置自动布线器参数,所以推荐使用自动布线器的默认参置自动
32、布线器参数,所以推荐使用自动布线器的默认参数。数。2.运行自动布线运行自动布线 布线规则和自动布线器参数设置完毕,布线规则和自动布线器参数设置完毕,执行执行Auto RouteAll,屏幕弹出自动布,屏幕弹出自动布线器设置对话框,单击线器设置对话框,单击Route All按钮对整按钮对整个电路板进行自动布线。个电路板进行自动布线。3.Auto Route菜单(菜单(P209P213)Auto Route All,对整个电路板布线。,对整个电路板布线。Auto Route Net,将光标移到需要布线的网络,将光标移到需要布线的网络上,单击左键,该网络立即被自动布线。上,单击左键,该网络立即被自动
33、布线。Auto Route Connection,将光标移到需要布,将光标移到需要布线的某条飞线上,单击左键,则该飞线所连接线的某条飞线上,单击左键,则该飞线所连接焊盘就被自动布线。焊盘就被自动布线。Auto Route Component,将光标移到需布线,将光标移到需布线的元件上,单击左键,与该元件的焊盘相连的的元件上,单击左键,与该元件的焊盘相连的所有飞线就被自动布线。所有飞线就被自动布线。Auto Route Area,用鼠标拉出一个区,用鼠标拉出一个区域,程序自动完成指定区域内的自动布线,域,程序自动完成指定区域内的自动布线,凡是全部或部分在指定区域内的飞线都完凡是全部或部分在指定区
34、域内的飞线都完成自动布线。成自动布线。Auto Route Setup,进行自动布线设置。,进行自动布线设置。Pause:暂停:暂停 Restart:继续:继续 Reset:重新设置:重新设置 Stop:停止布线:停止布线9.7 手工调整布线手工调整布线1.清除布线清除布线 使用使用Tools Un-Route菜单命令。菜单命令。(P213)All:拆除所有线;:拆除所有线;Net:拆除指定网络的线;:拆除指定网络的线;Connection:拆除指定焊盘间的线;:拆除指定焊盘间的线;Component:拆除指定元件所连接的线。:拆除指定元件所连接的线。2.使用使用Place Track命令重新
35、手工布线命令重新手工布线3.手工重布线的原因手工重布线的原因印制导线的拐弯处一般应取圆弧形,直印制导线的拐弯处一般应取圆弧形,直角和锐角在高频电路和布线密度高的情况角和锐角在高频电路和布线密度高的情况下会影响电气性能。下会影响电气性能。从两个焊盘间穿过的导线尽量均匀分布。从两个焊盘间穿过的导线尽量均匀分布。图图4-14所示为印制板走线的示例所示为印制板走线的示例(a)图中三条走线间距不均匀;)图中三条走线间距不均匀;(b)图中走线出现锐角;)图中走线出现锐角;(c)、()、(d)图中走线转弯不合理;)图中走线转弯不合理;(e)图中印制导线尺寸比焊盘直径大。)图中印制导线尺寸比焊盘直径大。4.调
36、整文字标注(更新流水号)调整文字标注(更新流水号)使用使用Tools Re-Annotate菜单命令(菜单命令(P217图图9-121),),屏幕弹出图屏幕弹出图7-56所示的对话框,选择元件重新所示的对话框,选择元件重新编号的方式,单击编号的方式,单击OK按钮,系统自动进行重新编号,按钮,系统自动进行重新编号,同时产生一个同时产生一个*.WAS文件,显示编号的变化情况,左文件,显示编号的变化情况,左边一列为原编号,右边一列为新编号,如图边一列为原编号,右边一列为新编号,如图7-57所示。所示。元件重新编号后,必须更新原理图的元件重新编号后,必须更新原理图的元件标注,以保证电路的一致性。有两种
37、元件标注,以保证电路的一致性。有两种方式:方式:打开原理图,执行打开原理图,执行Tools Back Annotate菜单命令菜单命令,更新原理图的元件标注。,更新原理图的元件标注。PCB文件中,执行文件中,执行Design Update Schematic菜单命令菜单命令9.8 PCB板的设计原则板的设计原则9.8.1 元件布局原则元件布局原则 元件布局是将元件在一定面积的印制板上合理地元件布局是将元件在一定面积的印制板上合理地排放,它是设计排放,它是设计PCB的第一步。布局是印制板设计中最的第一步。布局是印制板设计中最耗费精力的工作,往往要经过若干次布局比较,才能得耗费精力的工作,往往要经
38、过若干次布局比较,才能得到一个比较满意的布局。到一个比较满意的布局。一个好的布局,首先要满足电路的设计性能,其次一个好的布局,首先要满足电路的设计性能,其次要满足安装空间的限制,在没有尺寸限制时,要使布局要满足安装空间的限制,在没有尺寸限制时,要使布局尽量紧凑,减小尽量紧凑,减小PCB设计的尺寸,减少生产成本。设计的尺寸,减少生产成本。为了设计出质量好、造价低、加工周期短的印制为了设计出质量好、造价低、加工周期短的印制板,印制板布局应遵循下列的一般原则。板,印制板布局应遵循下列的一般原则。1.元件排列规则元件排列规则 在通常条件下,所有的元件均应布置在印制板在通常条件下,所有的元件均应布置在印
39、制板的同一面上,只有在顶层元件过密时,才能将一的同一面上,只有在顶层元件过密时,才能将一些高度有限并且发热量小的器件放在底层。些高度有限并且发热量小的器件放在底层。在保证电气性能的前提下,元件应放置在栅格在保证电气性能的前提下,元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列,以求整齐、美观,一上且相互平行或垂直排列,以求整齐、美观,一般情况下不允许元件重叠,元件排列要紧凑,输般情况下不允许元件重叠,元件排列要紧凑,输入和输出元件尽量远离。入和输出元件尽量远离。某些元器件或导线之间可能存在较高的电位差,某些元器件或导线之间可能存在较高的电位差,应加大它们之间的距离,以免因放电、击穿引起应加大它们之间的距
40、离,以免因放电、击穿引起意外短路。意外短路。带高压的元器件应尽量布置在调试时手不易触带高压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。及的地方。位于板边缘的元件,离板边缘至少位于板边缘的元件,离板边缘至少2个板厚。个板厚。元器件在整个板面上分布均匀、疏密一致。元器件在整个板面上分布均匀、疏密一致。2.按照信号走向布局原则按照信号走向布局原则 通常按照信号的流程逐个安排各个功能电路单元的通常按照信号的流程逐个安排各个功能电路单元的位置,以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它进位置,以每个功能电路的核心元件为中心,围绕它进行布局。行布局。元件的布局应便于信号流通,使信号尽可能保持一元件的布局应便于
41、信号流通,使信号尽可能保持一致的方向。多数情况下,信号的流向安排为从左到右致的方向。多数情况下,信号的流向安排为从左到右或从上到下,与输入、输出端直接相连的元件应当放或从上到下,与输入、输出端直接相连的元件应当放在靠近输入、输出接插件或连接器的地方。在靠近输入、输出接插件或连接器的地方。3.防止电磁干扰防止电磁干扰 对辐射电磁场较强的元件,以及对电磁感应较对辐射电磁场较强的元件,以及对电磁感应较灵敏的元件,应加大它们相互之间的距离或加以灵敏的元件,应加大它们相互之间的距离或加以屏蔽,元器件放置的方向应与相邻的印制导线交屏蔽,元器件放置的方向应与相邻的印制导线交叉。叉。尽量避免高低电压器件相互混
42、杂、强弱信号的尽量避免高低电压器件相互混杂、强弱信号的器件交错在一起。器件交错在一起。对于会产生磁场的元器件,如变压器、扬声器、对于会产生磁场的元器件,如变压器、扬声器、电感等,布局时应注意减少磁力线对印制导线的电感等,布局时应注意减少磁力线对印制导线的切割,相邻元件的磁场方向应相互垂直,减少彼切割,相邻元件的磁场方向应相互垂直,减少彼此间的耦合。此间的耦合。对干扰源进行屏蔽,屏蔽罩应良好接地。对干扰源进行屏蔽,屏蔽罩应良好接地。高频下工作的电路,要考虑元器件间分布参数高频下工作的电路,要考虑元器件间分布参数的影响的影响。4.抑制热干扰抑制热干扰 对于发热的元器件,应优先安排在利于散热的对于发
43、热的元器件,应优先安排在利于散热的位置,必要时可以单独设置散热器或小风扇,以位置,必要时可以单独设置散热器或小风扇,以降低温度,减少对邻近元器件的影响。降低温度,减少对邻近元器件的影响。一些功耗大的集成块、大或中功率管、电阻等一些功耗大的集成块、大或中功率管、电阻等元件,要布置在容易散热的地方,并与其它元元件,要布置在容易散热的地方,并与其它元件隔开一定距离。件隔开一定距离。热敏元件应紧贴被测元件并远离高温区域,以热敏元件应紧贴被测元件并远离高温区域,以免受到其它发热元件影响,引起误动作。免受到其它发热元件影响,引起误动作。双面放置元件时,底层一般不放置发热元件。双面放置元件时,底层一般不放置
44、发热元件。5.提高机械强度提高机械强度 要注意整个要注意整个PCB板的重心平衡与稳定,重而板的重心平衡与稳定,重而大的元件尽量安置在印制板上靠近固定端的位大的元件尽量安置在印制板上靠近固定端的位置,并降低重心,以提高机械强度和耐振、耐置,并降低重心,以提高机械强度和耐振、耐冲击能力,以及减少印制板的负荷和变形。冲击能力,以及减少印制板的负荷和变形。重重15克以上的元器件,不能只靠焊盘来固定,克以上的元器件,不能只靠焊盘来固定,应当使用支架或卡子加以固定。应当使用支架或卡子加以固定。板的最佳形状是矩形(长宽比为板的最佳形状是矩形(长宽比为3:2或或4:3)。)。(4)要在印制板上留出固定支架、定
45、位螺孔和连要在印制板上留出固定支架、定位螺孔和连接插座所用的位置。接插座所用的位置。6.6.制作螺丝孔制作螺丝孔 在印制板制作中,在印制板制作中,经常要在经常要在PCBPCB上设置螺丝上设置螺丝孔或打定位孔,它们与焊孔或打定位孔,它们与焊盘或过孔不同,一般不需盘或过孔不同,一般不需要有导电部分,可以利用要有导电部分,可以利用放置过孔或焊盘的方法来放置过孔或焊盘的方法来制作螺丝孔,图制作螺丝孔,图7-427-42所示所示为设置螺丝孔后的为设置螺丝孔后的PCBPCB规规划图。划图。采用焊盘的方法采用焊盘的方法 利用焊盘制作螺丝孔利用焊盘制作螺丝孔的具体步骤如下。的具体步骤如下。执行菜单执行菜单Pl
46、acePadPlacePad,放置焊盘,按,放置焊盘,按TabTab键,出键,出现焊盘属性对话框,在对话框的现焊盘属性对话框,在对话框的PropertiesProperties栏中,选择圆形栏中,选择圆形焊盘,并设置焊盘,并设置X-SizeX-Size、Y-SizeY-Size和和Hole SizeHole Size中的大小相同,中的大小相同,目的是不要表层铜箔。目的是不要表层铜箔。在焊盘属性对话框的在焊盘属性对话框的AdvancedAdvanced选项卡中,取消选取选项卡中,取消选取PlatedPlated复选框,目的是取消孔壁上的铜。复选框,目的是取消孔壁上的铜。单击单击OKOK按钮,退出
47、对话框,这时放置的就是一个螺按钮,退出对话框,这时放置的就是一个螺丝孔。丝孔。采用过孔的方法采用过孔的方法 利用放置过孔的方法来制作螺丝孔,具体步骤与利用利用放置过孔的方法来制作螺丝孔,具体步骤与利用焊盘方法相似,只要在过孔的属性对话框中,设置焊盘方法相似,只要在过孔的属性对话框中,设置DiameterDiameter和和Hole SizeHole Size栏中的数值相同即可。栏中的数值相同即可。9.8.2 电路板布线原则电路板布线原则 布线和布局是密切相关的两项工作,布线和布局是密切相关的两项工作,布局的好坏直接影响着布线的布通率。布布局的好坏直接影响着布线的布通率。布线受布局、板层、电路结
48、构、电性能要求线受布局、板层、电路结构、电性能要求等多种因素影响,布线结果又直接影响电等多种因素影响,布线结果又直接影响电路板性能。进行布线时要综合考虑各种因路板性能。进行布线时要综合考虑各种因素,才能设计出高质量的素,才能设计出高质量的PCB图。图。布线板层选择布线板层选择 印制板布线可以采用单面、双面或多层,印制板布线可以采用单面、双面或多层,一般应首先选用单面,其次是双面,在仍不能一般应首先选用单面,其次是双面,在仍不能满足设计要求时才选用多层板。满足设计要求时才选用多层板。印制导线宽度原则印制导线宽度原则 印制导线的最小宽度主要由导线与绝缘基印制导线的最小宽度主要由导线与绝缘基板间的粘
49、附强度和流过它们的电流值决定。一板间的粘附强度和流过它们的电流值决定。一般选用导线宽度在般选用导线宽度在30mil左右就可以满足要求,左右就可以满足要求,数字电路导线宽度可以较窄。只要密度允许,数字电路导线宽度可以较窄。只要密度允许,尽可能用宽线,尤其是电源和地线。尽可能用宽线,尤其是电源和地线。印制导线的间距原则印制导线的间距原则 导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。导线越短、间距越大,绝电阻和击穿电压决定。导线越短、间距越大,绝缘电阻就越大,一般选用间距缘电阻就越大,一般选用间距11.5mm完全可以完全可以满足要求。对集成电路
50、,尤其数字电路,只要工满足要求。对集成电路,尤其数字电路,只要工艺允许可使间距很小。艺允许可使间距很小。信号线走线原则信号线走线原则 输入、输出端的导线应尽量避免相邻平行,平输入、输出端的导线应尽量避免相邻平行,平行信号线间要尽量留有较大的间隔,最好加线间行信号线间要尽量留有较大的间隔,最好加线间地线,起到屏蔽的作用。地线,起到屏蔽的作用。印制板两面的导线应互相垂直、斜交或弯曲走印制板两面的导线应互相垂直、斜交或弯曲走线,避免平行,减少寄生耦合。线,避免平行,减少寄生耦合。信号线高、低电平悬殊时,要加大导线的间距;在信号线高、低电平悬殊时,要加大导线的间距;在布线密度比较低时,可加粗导线,信号