第8章 PCB板的编辑和完善

1. 安全工作原则
（1） 安全间距原则。 要保证两网络走线最小间距能承受所加电压的 峰值，特别是高压线应圆滑，不得有尖锐的倒 角，否则容易造成电路板打火击穿，甚至发生 火灾等严重后果。 （2）安全载流原则 走线宽度应以其所能承载的电流峰值为基础进 行设计，并留有一定的余量。走线的载流能力 取决于以下因素：线宽、线厚（铜箔厚度）、 容许温升等，课本表8.1所示给出了铜导线的宽 度和导线面积以及导电电流的关系（军品标 准），读者可以根据这个基本的关系对导线宽 度进行适当的选取。
更新三端稳压电源PCB板时产生的错误
8.1.1 错误原因分析
在Protel DXP中，由于采用集成元件库，所以
Protel DXP在更新PCB板载入引脚封装和网络 时发生错误的种类和概率相对而言要低很多。 但也正是因为采用集成元件库，使其集成库自 身损坏的机率增加，集成元件库本身或与之关 联的封装库损坏都将导致更新PCB板载入元件 封装时发生错误，所以首先应该判断错误元件 对应的集成元件库本身或与之关联的封装库是 否已经损坏，以是否可以手工放置该元件封装 为判断依据，如果可以手工放置该元件封装， 说明集成元件库本身或与之关联的封装库没有 损坏，否则，说明集成元件库本身或与之关联 的封装库已经损坏。
设置JP1第2号焊盘的网络属性为NetF1_1
新连接的飞线
§8.2 布线规律检查和走线修改
8.2.1 布线原则
所谓“布线”，就是利用印制导线完成原理图中 各元件的连线关系。和布局类似，布线也是印 制电路板设计过程中的关键环节，不良的布线 可能严重降低电路系统的抗干扰性能，甚至完 全不能工作。因此，布线技能对操作者要求较 高，除了能灵活运用布线软件功能之外，还必 须牢记并灵活运用一般的布线规律，可以说布 线设计过程是整个PCB板设计过程中技巧性最 强，工作量最大，最体现设计水平的步骤。本 节将介绍布线的一般原则和规律，希望读者在 设计过程中能自觉遵守，灵活运用。
4. 环境效应原则
PCB板走线要注意所应用的环境，高压或 大功率元件尽量与低压小功率元件分开 走线，即彼此电源线、地线分开走线， 以避免高压大功率元件通过电源线、地 线的寄生电阻（或电感）干扰小元件； 或在一个振动或者其他容易使板子变形 的环境中采用过细的铜膜导线很容易起 皮拉断等。
5. 组装方便、规范原则 走线设计要考虑组装是否方便，例如印制板上有 大面积地线和电源线区时（面积超过500平方毫 米），应局部开窗口以方便腐蚀等。 6. 美观、经济原则 美观原则要求设计者较充分的利用电路板空间， 均匀分布走线密度，力求走线美观精简。好的 PCB板布线美观，做功精细，看上去就象一件艺 术品；经济原则要求设计者对组装的工艺有一定 的认识和了解，如5mil的走线比8mil难于腐蚀， 所以价格要高，过孔越小越贵等。 注意：以上是一些基本的布线原则，当然，布线很 大程度上还与设计者的经验有关，读者应该在今 后的学习和实训中不断积累经验，提高制板技巧。
3. 转PCB板查看网络属性
转入PCB编辑器，打开PCB文件，双击F1的第1号焊 盘，打开该焊盘的属性对话框，如图所示，记下其 【Net】网络属性为NetF1_1，同方法可以查到D3的 第1号焊盘网络为NetD3_1。
网络属性
4. 设置JP1焊盘的网络属性
要实现JP1的第2脚与F1的第1脚之间飞线 相连，而PCB板中要二个焊盘实现飞线 连接，必须二个焊盘具有相同的网络属 性，既属于同一网络，此时可以修改JP1 的第2号焊盘的网络属性。双击JP1的第2 号焊盘，弹出该焊盘的属性对话框如下 页图所示，将【Net】网络属性设置为 NetF1_1，单击【OK】按钮，可以看到 JP1的第2号焊盘与F1的第1号焊盘之间 已经有飞线相连。
8.1.2 封装库或封装形式损坏的修 复
在Protel DXP中，由于系统更新或用户修 改封装后保存了修改等各种原因，可能 导致封装库或引脚封装损坏。此时可以 采用重新安装Protel DXP软件的方法恢 复封装库，但由于Protel DXP安装方法 较为繁琐，建议读者在第一次安装好 Protel DXP后，备份“*: \Program Files\Altium\Library”下的各元件库，以 便在以后的操作过程中损坏封装库或引 脚封装的情况下，可以替换损坏的封装 库。
3. 放置封装元件
在库文件面板中，点击 【Place HDR1×2H】按 钮，弹出放置封装元件 HDR1×2H对话框，如 图所示，点击【OK】按 钮，如果封装元件 HDR1×2H没有损坏， 光标将变为十字形状， 并将封装元件 HDR1×2H调入PCB板， 如图所示
封装元件已经损坏的情况
如果封装元件已经损 坏，将无法调出该封 装，弹出如图所示的 消息对话框，表示在 该封装库中找不到该 封装元件。
撤销VR1第1脚与电容C2第2脚之间的连接走线
4. 选择底层信号层为当前工作层 面
因为单面板导线位于【Bottom Layer】底层信号 层，所以利用鼠标选择当前工作层面为该层， 如图所示，这一步非常重要，因为不同层面绘 制的导线具有不同的电气特性。
5. 手工重新走线
连接导线起点 选择放置工具栏中的 绘制导线工具，将十 字光标对准要连接导 线的焊盘点中心，当 完全对准时光标中心 出现八边形圆圈，表 明可以连线。此时点 击鼠标左键作为导线 起点，移动鼠标，可 带出绘制的导线，如 图所示
修改其它导线
8.3 加入电源连线端点
在初步布线完成的PCB板中，有时为了
便于电器的金属外壳接地，或给电路板 提供电源、加入输入信号或测试信号等， 需要在电路板中放置额外的焊盘。 在三端稳压电源PCB板中，为方便电源 外壳接地，可以添加额外的接地端点， 但在PCB编辑器中，并非任意添加的焊 盘都能连接到相应的导线网络中，下面 仍以三端稳压电源PCB板为例，介绍放 置接地端点的方法。
理解手工修改导线的必要性和操作方法。
了解添加电源端点的方法。
掌握添加文字标注和尺寸标注的方法。 掌握添加安装定位孔、覆铜区的方法。 了解数字电路PCB板制作过程的常见错误和排除方 法。
8.1 载入引脚封装和网络时常见错 误的修改和排除
经过上一章的学习和上机实训，相信部分读者可能 遇到以下问题，即在更新PCB板载入引脚封装和网 络时，出现错误标志而导致元件封装无法载入，如 更新三端稳压电源PCB板时，就可能遇到下页图所 示的错误，点击【Execute Changes】按钮载入元件 封装时，【Status】栏中的【Done】栏下显示红色 错误标志，表示插座JP1、JP2封装无法载入，此时 读者应该冷静分析错误原因，采取适当的措施改正 或消除错误，其实在很多情况下，一些错误实际是 由同一原因造成的，只要稍作修改就可消除错误。 在载入网络表发现错误时，应先记下发生错误的元 件标号，以便进一步分析错误原因和排除错误。
对应的封装 和封装库
2. 选中封装元件
选中【Footprints】引脚封
装项，选择封装库 Miscellaneous Connector PCB.pcbLib和封装元件 “HDR1×2H”，如图所示
封装库已经损坏的情况
但如果封装库已经损 坏，则选择该封装库 后封装名称栏和封装 预览栏全为空白，如 图所示，表示该库已 经损坏。
中等职业学校教学用书（电子技术专业）
电子教案
《电子CAD－Protel DXP 电路设计》
任 富 民 编 著
第8章
PCB板的编辑和完善
本章学习目标
本章将继续以三端稳压电源PCB板为例，进一步介绍 PCB板的常用编辑技巧和错误排除方法，以达到以下 学习目标：
掌握载入引脚封装和网络时常见错误的修改和排除 方法。
放置工具栏 介绍
3. 删除或撤销原布导线
（1）删除导线： 执行【Edit】编 辑/【Delete】删 除菜单,出现十字 光标，将其对准 要删除的导线， 点击鼠标即可删 除该导线，如图 所示。
（2）撤销原布导线
删除命令一次只能删除一段导线，如果想整条导线撤销 或将PCB板所有导线撤销，必须执行[Tools]/[Un-Route] 撤销走线菜单命令，各子菜单含义如下。 【All】全部：撤销所有导线。 【Net】网络：以网络为单位撤销布线。如选择【Net】命 令后点击 GND 网络的导线，则撤销所有接地导线。 【Connection】连接：撤销二个焊盘点之间的连接导线。 【Component】元件：撤销与该元件连接的所有导线。此 处要撤销VR1第1脚与电容C2第2脚之间的连接走线， 所以选择【Un-Route】/【Connection】命令，出现十 字光标，将其对准该导线，点击鼠标左键即可，如图 所示。
2. 导线精简原则
在满足安全原则等电气要求的前提下， 导线要精简，尽可能短，尽量少拐弯， 力求导线简单明了，特别是场效应管栅 极、晶体管基极，时钟电路等小信号导 线。当然为了达到阻抗匹配而需要进行 特殊延长就例外了，例如蛇行走线等。
3. 电磁抗干扰原则
（1) 导线拐角。 （2) 布线方向。 （3)元件标号
依照前面讲述的方法手工放置封装元件HDR1×2H， 注意将【Designator】元件标号修改为JP1，并放置 到PCB板合适位置，如图所示，但JP1是孤立的， 应想办法使其焊盘和相应网络连接起来。
没有飞 线连接
2. 显示原理图元件的隐藏管脚信息
转到原理图编辑器，打开原理图，先后双击打开JP1、 F1、D3元件的属性对话框，选中其显示隐含管脚 【Show Hidden Pins】复选框，可看到三个元件的管脚 序号，如图所示，记下各元件的连接关系，既JP1的第2 脚与F1的第1脚相连，JP1的第1脚与D3的第1脚相连。
修改导线属性
如果想修改导线属性， 可以按下【Tab】键， 弹出导线属性修改对 话框，如图所示。在 该对话框中，读者可 以修改导线宽度 【Width】、层面 【Layer】、过孔【Via】 等属性。在导线绘制 过程中，在每一个需 要拐弯的位置点击一 次鼠标左键，绘制到 导线终点时，点击鼠 标右键结束 。