第五课PCB单面板的制作之自动布线
《自动布局布线》课件
探索自动布局布线的奇妙世界，帮助你提高电路板或芯片的性能，节省时间， 减少错误。
什么是自动布局布线?
自动布局布线是一种方法，用于自动为电路板或芯片设计最佳电线布局。
为什么需要自动布局布线?
手动布线耗时且容易出错，而自动布局布线可以节省时间、减少错误，并提 高电路板或芯片的性能。
2 准确性
避免人为错误，提高电路板或芯片的性能。
4 高效
节省时间，快速完成布线任务。
自动布局布线的挑战
算法复杂度高
处理大规模网络布线的算法复杂度较高。
异常情况处理
对输入异常情况的处理较困难，需要更精细的算法设计。
CPU处理限制
处理大规模网络布线时，仅依靠CPU很难满足要求。
结论
自动布局布线能够帮助我们节省时间、减少错误，并提高电路板或芯片的性 能。
自动布局布线的流程，为后续布线准备。
2
网络构建
将电路元件在网格中建立连接，形成网络。
3
优化网络
对网络进行优化，使其满足性能要求。
4
生成布线
根据优化后的网络，生成最佳的电线布局。
自动布局布线的优势
1 自动化
提高效率，减少人工工作量。
3 可重复性
保持一致的布线质量。
尽管自动布局布线还面临一些挑战，但随着技术发展，我们可以期待它在未 来发挥更大的作用。
如何实现PCB高效自动布线
如何实现PCB高效自动布线如何实现PCB高效自动布线如何实现PCB高效自动布线1、确定PCB的层数电路板尺寸和布线层数需要在设计初期确定。
如果设计要求使用高密度球栅数组（BGA）组件，就必须考虑这些器件布线所需要的最少布线层数。
布线层的数量以及层叠（stack-up）方式会直接影响到印制线的布线和阻抗。
板的大小有助于确定层叠方式和印制线宽度，实现期望的设计效果。
多年来，人们总是认为电路板层数越少成本就越低，但是影响电路板的制造成本还有许多其它因素。
近几年来，多层板之间的成本差别已经大大减小。
在开始设计时最好采用较多的电路层并使敷铜均匀分布，以避免在设计临近结束时才发现有少量信号不符合已定义的规则以及空间要求，从而被迫添加新层。
在设计之前认真的规划将减少布线中很多的麻烦。
2、设计规则和限制自动布线工具本身并不知道应该做些什幺。
为完成布线任务，布线工具需要在正确的规则和限制条件下工作。
不同的信号线有不同的布线要求，要对所有特殊要求的信号线进行分类，不同的设计分类也不一样。
每个信号类都应该有优先级，优先级越高，规则也越严格。
规则涉及印制线宽度、过孔的最大数量、平行度、信号线之间的相互影响以及层的限制，这些规则对布线工具的性能有很大影响。
认真考虑设计要求是成功布线的重要一步。
3、组件的布局为最优化装配过程，可制造性设计（DFM）规则会对组件布局产生限制。
如果装配部门允许组件移动，可以对电路适当优化，更便于自动布线。
所定义的规则和约束条件会影响布局设计。
在布局时需考虑布线路径（routingchannel）和过孔区域。
这些路径和区域对设计人员而言是显而易见的，但自动布线工具一次只会考虑一个信号，通过设置布线约束条件以及设定可布信号线的层，可以使布线工具能像设计师所设想的那样完成布线。
4、扇出设计。
印制电路板的自动布局与自动布线
图7.6 单层显示
图8 PCB的3D预览功能
图9 创建项目元件封装库
4
印制电路板的自动布局与自动布线
本章重点：
1 自动布局和自动布线的规则设置 2 自动布局和自动布线的基本方法 3 手工调整布线的方法 4 加宽电源线和地线的几种方法 5 印刷电路板图的单层显示 6 创建PCB项目元件封装库
5
印制电路板的自动布局与自动布线
图图6 电路板向导
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印制电路板的自动布局与自动布线
③ 单击Next按钮，将弹出如图图7所示的选择预定义标准板对 话框。在列表框中可以选择系统已经预先定义好的板卡类型。 如选择Custom Made Board，则设计作者自行定义电路板的 尺寸等参数。
图图7 选择电路板模板
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印制电路板的自动布局与自动布线
图1 根据原理图创建网络表
本章以图图1所示电路为例，介绍印刷电路板自动布局和自 动布线的方法。
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图图1 电路原理图
印制电路板的自动布局与自动布线
新建一个设计数据库，命名为 scb.ddb。在其Document 文件夹下，建立名称为scb.sch的电路原理图文件，绘制图图 1所示电路原理图。在原理图编辑器下，选择菜单命令 Design|Create Netlist，用来生成网络表文件，网络表文件的 默认名称为。
物理边 界
电气 边界
图图4 绘制 电路板的电 气边界
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印制电路板的自动布局与自动布线
图2.4 使用向导生成电路板 ① 执行File|New命令，在弹出的对话框中选择Wizards选项 卡，如图图5所示。
图图5 新建PCB文件的Wizards选项卡
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印制电路板的自动布局与自动布线
pcb布线教程详解
pcb布线教程详解：在PCB设计中，布线是完成产品设计的重要步骤，可以说前面的准备工作都是为它而做的，在整个PCB中，以布线的设计过程限定最高，技巧最细、工作量最大。
PCB布线有单面布线、双面布线及多层布线。
布线的方式也有两种：自动布线及交互式布线，在自动布线之前，可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行，以免产生反射干扰。
必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。
自动布线的布通率，依赖于良好的布局，布线规则可以预先设定，包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。
一般先进行探索式布经线，快速地把短线连通，然后进行迷宫式布线，先把要布的连线进行全局的布线路径优化，它可以根据需要断开已布的线。
并试着重新再布线，以改进总体效果。
对目前高密度的PCB设计已感觉到贯通孔不太适应了，它浪费了许多宝贵的布线通道，为解决这一矛盾，出现了盲孔和埋孔技术，它不仅完成了导通孔的作用，还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便，更加流畅，更为完善，PCB 板的设计过程是一个复杂而又简单的过程，要想很好地掌握它，还需广大电子工程设计人员去自已体会，才能得到其中的真谛。
1 电源、地线的处理既使在整个PCB板中的布线完成得都很好，但由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能下降，有时甚至影响到产品的成功率。
所以对电、地线的布线要认真对待，把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度，以保证产品的质量。
对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因，现只对降低式抑制噪音作以表述：（1）、众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。
（2）、尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm,最经细宽度可达0.05～0.07mm,电源线为1.2～2.5 mm对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用)（3）、用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。
Protel99SE教程PCB99SE自动布线技术
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⑶线宽设置。 Track Width设置导线线宽； Dimension Line Width设置标尺线线宽； Keep Out Distance From Board Edge 设置禁止布线层上的电气边界与电路板边界之间的距离。
1.放置PCB布线指示
在SCH99SE中执行Place→Directive→PCB Layout ，或单击 绘图工具栏中的图标 ，系统进入放置 PCB布线指示状态，光标 上带着一个红色的布线指示标记 ，将光标移动到要放置标记 的线路上，单击鼠标左键放置 PCB布线指示，如图 8-14所示。
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2.设置PCB布线指示属性
规划印制板后，就可以将元件封装放置到电路板上，进行印 制板布局，PCB99SE中提供有自动装载网络表与元件的功能。
8.2.1 原理图中PCB布线指示的使用
在原理图绘制中，可以针对某些连线放置 PCB布线指示，预 先设置 PCB中的线宽、孔径、优先级设置等布线规则内容，它们 可以包含在Protel2格式的网络表中，在PCB设计时自动生效。
板选项
，进入自定义模
板状态，屏幕弹出图 8-11所示的电路模
板参数设置对话框，主要参数如下。
图8-11 电路板参数设置
⑴板的类型设置。有 3种选择，即 Rectangular （矩形）、 Circular （圆形）和 Custom （自定义）；主要参数有 Width （宽度）、Height（高度）和Radius（半径，圆形板）。
双击PCB布线指示标记，屏幕弹出图7-15
PCB自动步线基本步骤
PCB单层板自动步线基本步骤1.(注意:画原理图时先添加库C:\Program Files\Design Explorer 99 SE\ Library\Sch\ Protel DOS Schematic Libraries.ddb然后在Protel DOS Schematic V oltage Regulators.lib中调用MC7805T) 2.新建PCB文档,取名字和原理图对应.如:zidongbuxian.pcb设置原点,在机械层设置长1700mil,宽850mil的电路板,然后切换到keep out layer禁止布线层,画比机械层稍微小点点的尺寸的矩形框..3.装载PCB库International Rectifiers.ddb和Advpcb.ddb(装载方法见以前的训练纸张)4.将页面切换到原理图,运行Design/Update PCB(更新pcb),在弹出的对话框中的将倒数第二小框的钩去掉.5.①切换到PCB页面,设置自动布局的参数,Tools/Preferences/Display,将String的值改为4-6.②执行菜单Edit/Origin/Reset,将自己设置的原点恢复为绝对原点.,接着执行菜单Tools/Auto Placement/Auto Placer进行自动布局,在弹出的菜单中选择第一中方式Cluster Placer(群集式布局方式)适合元件少的,多的可以选择第二中方式布局.然后参考PCB图进行手工布局,调整元件位置.③Design/Ruler,单击Routing/Routing Layers(布线层),在单击Properties(属性)将Top Layers 设置为no used,将bottom layers设置为any或者默认不改,单击OK退出.如果是双层板, Top Layers和bottom layers必须设置为相反的布线方向. 其他参数可默认.6. 自动布线:执行菜单命令Auto Route All对整个电路板进行步线.如果有些地方没布好,在用手工步线,进行修改.对电源输入和电压输出可以通过手动方法来添加焊盘和引线.原理图1利用同步器装入网络表:图2自动步线和手工步线参考图3注意:此步骤只是最基本的,省略了很多步线前的准备步骤,其实最难最重要的是自动步线前某些参数的设置准备工作.。
自动布线画电路板图步骤及注意事项
自动布线画电路板图步骤及注意事项1.画原理图是为了画电路板图，最好对原理图或部分原理图进行仿真。
2.画原理图注意每个元件都必须有封装，封装形式见表。
而且封装的焊盘号和原理图的引脚号之间必须有对应关系。
3.对原理图进行ERC检查后，建立原理图网络表。
4.建立电路板图文件。
（File/New/PCB Document）5.添加封装库。
在电路板设计窗口，Browse pcb页下Browse下拉框中选择Libraries，点下面的Add/Rmove，选择D/Design Explorer99SE/library/pcb/添加Advpcb和Miscellaneous库。
6.使用菜单View/Toggle Units改英制为公制（快捷键Q）；Design/Options/layers/visible中设置第一组可视栅格为1mm，第二组为10mm；Design/Options/option下左边的四项中设置为0.1mm 。
7.打开工具条（view/toolbars/placement tools），确定电路板图板尺寸（布线范围）。
在KeepOutLayer层上，使用Placement工具栏,点按钮放置原点；点按钮放置坐标,点按钮画出电路板图板框尺寸。
8.使用菜单Design/Load Nets将网络表调入，若有错查明原因，返回原理图并修改。
一般遇到的问题是无元件封装或元件引脚和封装焊盘不对应。
常见错误：Component not found 元件找不着，原因是元件封装名不正确；Node not found 节点找不着，原因是元件引脚和封装焊盘不对应。
无错，执行命令将元件和元件之间的连接关系调入电路板图。
9.将元件人工排列在电路板上，规则是电路输入端在电路板左侧；输出端在电路板右侧；元件和元件之间的连线最短；安装元件之间不能互相干涉。
10.设置布线层、铜膜走线宽度。
若为单层板，在Design/Rules中的Routing Layers设置走线层，若为单层板则在Design/Rules中的Routing Layers下点Add将Toplaver设置为not used返回。
PCB单面板设计
PCB单面板设计PCB（Printed Circuit Board），即印刷电路板，是电子元器件组装与连接的基础，广泛应用于电子产品设计及制造领域。
单面板是其中常见的一种电路板，指的是电路板仅有一面覆铜层。
PCB单面板设计是电子工程师工作中不可或缺的一项技能。
下面我们将从设计流程、理论知识、实际应用和注意事项四个方面来探讨单面板设计。
一、设计流程1. 确定电路板的尺寸。
首先根据电路板的实际应用场景，确定电路板的长宽，以及样板或原型的尺寸。
2. 编写电路图。
将电路分解成各个模块，然后利用电路设计软件编写电路图，实现模块的连接和功能。
3. 进行布线。
将电路图转化为PCB布局文件。
在布局文件中实现各模块的位置和布线，使得电路板的形状和布局达到最优化。
4. 适配外围元器件。
根据实际应用需求，调整和匹配电阻、贴片电容等外围元器件。
5. 生成规则检查文件。
使用电路设计软件自动检查PCB布局文件是否符合电路板布局规则和设计规范。
6. 进行调试和测试。
对电路的连接和信号的稳定性进行调试和测试，同时优化电路设计和布线方案。
7. 生成硬件设计文档。
根据布局文件和调试测试结果生成相关的文档和图纸，以便于制造电路板。
二、理论知识1. PCB厚度和材料PCB的厚度通常在0.8到1.6mm之间，主要取决于工作环境和应用场景。
电路板的材料有常见的FR-4玻璃纤维材料、铝基板、陶瓷基板和五氧化二钼PCB等。
2. PCB布线的原则正确布线是保证电路稳定性和信号质量的重要保障。
布线的原则主要包括：（1）按照信号处理顺序进行布线。
（2）考虑短路、开路、干扰和信号延迟等因素。
（3）实现模块之间的完整性和可维护性。
（4）合理安排电源和地线的位置和数量。
3. PCB生产工艺PCB生产过程中，主要包括印制、补铜、镀铜、钻孔、贴膜等环节。
在设计PCB时需要考虑生产工艺和成本因素，使电路板的设计能够高效生产和维护。
三、实际应用PCB单面板设计广泛应用于电子产品的制造和生产领域，主要用于数字电路、模拟电路、RF电路和微处理器等领域。
自动布线的基本步骤
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5．全局布线
在“Auto Route”菜单中选择“All”命令，可对整 个电路板进行自动布线。执行该命令后，系统弹出如 图7-1-47所示的“Situs Routing Strategies”对话 框。
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图7-1-47 “Situs Routing Strategies”对话框
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单击“Route All” 按钮，弹出布线情 况列表，如图7-148所示。
○ 铺铜层为底层，铺铜网线形式为45o，使用八角形状环绕焊盘。
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Routing Layers（布线工作层）规则 该规则用于设置布线的工作层。 Routing Corners（布线拐角模式）规则 该规则主要用于设置布线时拐角的形状、拐角走线垂直距离的最小值和 最大值。 Routing Via Style（过孔类型）规则 该规则用于设置过孔的外径（Diameter）和内径（Hole Size）的尺寸。 Fanout Control（扇出式布线）规则 该规则用于设置扇出式导线的形状、方向及焊盘、过孔的放置等。
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2．SMT规则
SMD To Corner。SMD To Corner规则用于设置SMD元器 件焊盘与导线拐角之间的最小距 离。
SMD To Plane。SMD To Plane规则用于设置SMD与内层 （Plane）的焊盘或过孔之间的距 离。
SMD Neck-Down。SMD Neck-Down规则用于设置SMD 引出导线宽度与SMD元器件焊盘 宽度之间的比值关系。
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任务二：自动布线中的单面板和双面板设置 单面板设置 要求：将在7.1节中完成的双面板设计改为单面板，其他要求不 变。 单面板所需的工作层 Top Layer（顶层）：放置元器件。 Bottom Layer（底层）：布线，也可以放置元器件。 Top Over Layer（顶层丝印层）：标注符号、文字等。
PCB设计自动布线2种方式分享
PCB设计自动布线2种方式分享在印刷电路板设计领域，我们可以看到自动化的优势如何在使用自动布线技术时展现出来。
过去费时费力的手动布线工作现在可以使用自动布线工具在数小时内完成。
但是，有两种方法可以进行PCB设计自动布线：采用标准自动布线或自动交互布线。
我们将在此处检查自动布线和自动交互式布线，以查看哪种方法更适合您的设计。
印刷电路板上的走线可能会很有趣。
在引脚之间不断走线，同时避免障碍物和层间跳动，就像玩视频游戏一样。
如果您想解决难题，那么成为PCB布局工程师将是您的 选择。
但是，当您必须遵循特定的设计规则，同时必须以特定的图案和长度来布线数千条迹线时，这种乐趣就会减少。
设计人员将在这里需要一些帮助，而该帮助将来自PCB自动布线器。
在PCB设计上使用自动布线器 明显的好处是可以提高完成所有走线布线的速度。
同样重要的是，路由器将能够快速计算和处理许多情况，这会减慢设计人员尝试手动路由的速度。
自动布线器还具有处理布局数据库中的嵌入式设计规则的能力，从而节省了时间，并能够根据需要设置自己的规则。
他们还可以根据需要完成许多其他任务，例如，斜切走线拐角，整理走线以及其他走线走线清理任务。
有两种类型的自动路由可供PCB设计人员使用。
个是常规自动路由，尽管受您设置的设计规则约束，但路由完全由路由器本身控制和控制。
第二个是交互式自动布线，它使设计人员可以控制走线在板上的定向方式。
在下面的图片中，您可以看到两者之间的差异，顶部的是标准自动路由器，底部的是自动交互路由器。
让我们从标准PCB自动路由器开始探讨这两个路由器。
pIYBAF_qoOGABFoIAAGX_vK0TkY184.png顶部的图像是PCB自动布线器的结果，而底部的图像是来自自动交互路由器的。
有关自动路由技术的一些详细信息可以为您路由整个电路板的自动路由器称为批处理路由器。
这些工具已经存在了很长时间，并且其功能随着时间的推移而增长和增强。
过去，成批自动布线器的 终结果比其他任何东西都更像黑匣子魔术，但这种情况已经改变，并且布线现在是可预测和可重复的。
电子线路CAD技术(第二版)课件：自动布局与自动布线
自动布局与自动布线 图9-12 网络表加载后的PCB图
自动布局与自动布线 注意：如果网络表中存在宏错误而没有修改，立即执行 【Execute】命令，将出现如图9-13所示不能加载网络宏对 话框。此时用户可单击【No】按钮返回，以便修改网络宏 错误。如果用户单击【Yes】按钮强行加载网络表，那么， 布线时将不能完整布线。
(3) 系统弹出如图9-15所示的同步器参数设置对话框。 主要参数的含义如下：
Connectivity栏：用于设置原理图与PCB图之间的连 接类型。对于单张电路原理图来说，可以选择Sheet Symbol /Port Connections、Net Labels and Port Global或Only Port Global方式中的任一种。
自动布局与自动布线 图9-6 生成的有错误的网络表宏信息
自动布局与自动布线
9.5.2 网络宏错误的修改及重新加载网络表 1. 常见的错误和警告 如果在生成网络宏时出错，列表框中Error列将显示出
现的错误信息。常见的错误是在原理图中没有设定元件的封 装，或者封装不匹配，此时应该返回到原理图编辑器中，修 改错误，并重新生成网络表，然后再切换到PCB文件中进行 操作。常见的宏错误信息如下：
按照第5章网络表的生成方法，产生网络表。为了能够 充分利用PCB设计器的自动布局和布线功能，网络表本身一 定要包括电路原理图中的所有元件，而且在属性设置时必须 为每个元件指定与封装库匹配的封装形式。网络表的文件名 为“过压监视电路.NET”。
自动布局与自动布线
9.3 规划印刷电路板
设置工作层和布局范围。该PCB板采用双面板，需要加 载的板层如图9-1所示，板层至少有顶层、底层、顶层丝印 层、多层和禁止布线层。
pcb自动布线的技术原理
pcb自动布线的技术原理一、概述PCB（Printed Circuit Board）是电子产品中不可或缺的组成部分，而PCB布线则是PCB设计中最为重要的环节之一。
传统的PCB布线需要手动进行，效率低下且容易出错，因此自动化布线技术应运而生。
本文将详细介绍PCB自动布线的技术原理。
二、PCB自动布线的基本流程1. 网表输入：将电路原理图转化为网表文件，包含了电路元件、元件间连接关系等信息。
2. 初始布局：根据电路元件的位置和大小等信息进行初步排列和定位。
3. 线路搜索：根据网表文件中的连接关系进行线路搜索，并记录每条线路的起点、终点、路径长度等信息。
4. 线路优化：对搜索到的线路进行优化处理，如缩短路径长度、减少拐角数等。
5. 冲突检测：检测所有元件和线路之间是否存在冲突，并进行冲突解决处理。
6. 信号完整性分析：对信号传输过程中可能出现的干扰和损耗等问题进行分析和预测。
7. 完成布局：完成所有线路和元件的最终位置确定，并生成自动布线结果文件。
三、PCB自动布线的具体实现1. 线路搜索算法线路搜索算法是PCB自动布线中最为关键的部分之一。
目前常用的线路搜索算法有Lee算法、A*算法和Dijkstra算法等。
Lee算法是一种广度优先搜索算法，它可以在二维网格图中快速找到两点之间的最短路径。
在PCB布线中，Lee算法可以用于搜索所有连通点之间的最短路径。
A*算法是一种启发式搜索算法，它通过估计每个节点到目标节点的距离来确定下一步要走哪个方向。
在PCB布线中，A*算法可以用于搜索复杂电路板上的路径，以减少路径长度和拐角数。
Dijkstra算法是一种单源最短路径算法，它通过计算每个节点到起点的距离来确定最短路径。
在PCB布线中，Dijkstra算法可以用于搜索所有元件和连接点之间的最短路径。
2. 冲突检测与解决冲突检测与解决是PCB自动布线过程中必不可少的环节。
它主要包括元件间冲突、线路交叉、信号完整性等问题。
印制电路板的自动布局与自动布线
印制电路板的构造
基板
作为电路板的承载体， 通常由绝缘材料制成，
如FR4、CEM-1等。
铜箔
元件
附着在基板上，形成导 电路径，具有导电性能。
安装在电路板上的电子 元件，如电阻、电容、
电感等。
焊盘
连接元件引脚和导电路径 的金属片，通过焊接实现 元件与电路板的连接。
印制电路板的设计流程
原理图设计
使用EDA（Electronic Design Automation）软件 绘制电路原理图，描述电路 的功能和连接关系。
PART 05
自动布局与自动布线的挑 战与解决方案
REPORTING
WENKU DESIGN
布局的挑战与解决方案
组件密度高
随着电子设备的小型化和集成化 ，印制电路板上的组件密度越来 越高，布局难度增大。
信号完整性要求高
为了确保高速信号的完整性，需 要精确控制元件之间的距离和角 度。
布局的挑战与解决方案
对于大型和复杂电路板，规则 难以制定，且难以保证最优布
局。
基于优化算法的布局
优化目标
通过数学模型和优化算法，寻 找最优的电路元件布局方案。
常用算法
遗传算法、模拟退火算法、蚁 群算法等。
优点
能够处理大型和复杂电路板， 寻求最优解。
缺点
计算量大，时间长，需要较高 的计算资源。
混合布局算法
结合方式
结合基于规则的布局算法和基于优化算法的 布局，以获得更好的布局效果。
点连接起来。该算法简单明了，但可能无法处理复杂的布线需求。
பைடு நூலகம்
02 03
网格布线算法
该算法将电路板上的布线区域划分为一系列的网格，然后根据起点和终 点的位置以及网格的大小来决定布线的路径。该算法能够处理复杂的布 线需求，但计算量较大。
PCB自动布线与流水灯PCB设计
PCB自动布线与流水灯PCB设计一、PCB自动布线技术简介PCB自动布线技术是指利用计算机软件自动生成PCB布局和连线的一种技术。
在现代PCB设计中，自动布线技术已经成为设计过程中不可或缺的一部分。
通过PCB自动布线，设计师可以节省大量时间和精力，提高设计效率和质量。
本文将介绍PCB自动布线技术的基本原理和应用。
二、PCB自动布线的工作原理PCB自动布线的工作原理是通过计算机算法在给定的PCB布局条件下自动生成最佳的连线路径。
通常，PCB自动布线软件会根据布局规则和设计要求，自动完成以下几个步骤：1.网表输入：将电路原理图转化为PCB布局网表，包括元件位置和相互连接关系。
2.约束条件设置：设置布局规则、信号完整性要求、元件间距等约束条件。
3.连线生成：根据约束条件和优化算法生成最佳连线路径。
4.连线优化：通过优化算法对生成的连线路径进行优化，以满足设计要求并提高信号完整性。
三、PCB流水灯设计案例1. 设计需求设计一个简单的PCB流水灯电路，并使用PCB自动布线技术进行布线设计。
2. 硬件设计硬件设计采用基于555定时器和CD4017计数器的电路，实现LED流水灯效果。
电路包括以下主要元件：•555定时器•CD4017计数器•LED灯3. PCB布局设计根据硬件设计要求及元件安放位置，使用PCB自动布线软件生成最佳连线路径。
在布局过程中需要考虑信号完整性、元件布局等因素。
4. PCB生产完成布线设计后，导出PCB图形文件并发送至PCB生产厂家进行PCB制造。
四、总结PCB自动布线技术在现代PCB设计中发挥着重要作用，能够提高设计效率、降低设计成本、提高产品质量。
通过本文的介绍，读者可以了解到PCB自动布线的基本原理和应用，以及如何设计一个简单的流水灯PCB电路。
希望本文能对PCB设计感兴趣的读者有所帮助。
以上是关于PCB自动布线与流水灯PCB设计的文档，希望对您有所帮助。
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第五课 PCB单面板的制作之自动布线
一、认识电路板
1、定义把电路做成铜膜走线，放在绝缘的板子上。
板子：(1)电木，(2)玻璃纤维。
2、结构
(1)单面板一片铜膜贴在一片玻璃纤维上。
(2)双面板一片玻璃纤维上，上下各贴一片铜膜（或叫双层板）。
(3)多层板像夹心饼干，一面铜膜一面玻璃纤维、再一面铜膜一面玻璃纤维…要多少层就叠多少层。
3.常用术语
(1)焊盘 (Pad) 元件反应在电路板上，就是焊盘。
或者说，以电路板的角度来说元件就是一堆焊盘的集合。
(2)铜膜走线（Track) 两个焊盘 (Pad) 间的导线，铜膜走线每转一个角度称为一段（Segment).
(3)过孔 (Via) 如铜膜走线无法顺利连接两个焊盘时就得通过过孔
(Via) ，连接到另一个布线板层来走线。
(4)阻焊层（Solder Mask) 在电路版上不沾焊锡的绿漆。
(5)安全距离导线与导线（Track to Track) 、导线与焊盘
(Track to Pad) 、焊盘与焊盘 (Pad to Pad) 及焊盘与过孔 (Pad to Via) 之间的最小距离 (Clearance) 。
(6)丝引层 (Silkscreem Overlay) 顶层的文字或图案，属非布线层。
二、单面板图的制作过程
(以电码练习器印刷电路版图的制作为例来说明)
1、使用Sch绘制电路图（如图 1 ）。
确定元件排列没有问题、元件封装 (Footpririt) 也定义了，在通过程序所提供的 ERC 检查。
图 1 电码练习器电路图
图2 网络表
各元件相对的电路板元件（元件封装）如
下：
555 ： DIP8 ；
R1 、 R2 （ RES2 ）： AXIAL0.3 ；
C1 、 C2 （ CAP ）： RAD0.1 。
2、利用Sch所提供的Create Netlist 功能产生网络表（图 2 ），同时也结束了Sch 的任务。
3、进入PCB编辑器，首先定义版框，也就是板子的大小与形状。
可利用程序提供的版框向导，或将当前工作层切换到为禁止布线区（KeeOut Layer版层），以Placemen/Track(放置线段）命令，自行绘制版框。
4、加载网络表及装入元件。
网络表（或电路图）如有错误，或接口上的问题，也在此阶段中出现。
而产生错误时，也可以根据错误所在，回到 Sch 修改电路图，重头再来！这一步是非常重要的一个环节，网络表是 PCB 自动布线的灵魂，也是原理图设计与印刷电路板设计的接口，只有将网络表装入后，才能进行电路板的布线。
Design/Netlist...命令，按Browser按钮进入搜寻所要装入的网表文件，然后按OK按钮（如图3）。
图3
图4
装入网表后，电击 Execute 按钮，程序进行加载元件（图4）。
5、零件布局。
装入的元件堆在一起，紧接着是把元件搬开。
激活
Tools/Align Components/Sort angArrange Componenents/All Comoinents命令，然后将光标指向其中一个元件，按鼠标左键，即可展开元件。
紧接着以拖曳元件，配合按空格键改变元件方向，以布置元件。
6、设置布线环境（参数）显示层面的设置（激活Design ／Options命令）（图5 ）
图5
图6
7、定义规则、自动布线设定（激活Design／Rules命令，进入以下对话框，如图 6）。
(1)定义安全间距(Clearance Constraint) 1mm 。
(2)设置布线拐角模式(Routing Cornors) 45度。
(3)设置布线工作层面(Routing Layers) 仅用Bottom Layer（选Any其余选Not Used）。
(4)布线优先权(Routing Priology) 0 。
(5)过孔形式(Routing Via Style) Via Diameter( 外
径 )0.5mm Via Hole Size( 内径 ):0.2mm 。
(6)布线线宽(Windth Constraint) 1mm 。
8、自动布线(激活Auto Route 自动布线]/All全部命令) 。
结果如图7。
PCB 的自动布线功能相当强大，只要参数设置合理，元件布局妥当, 系统自动布线的成功率几乎是100%。
图7
图8
9、调整布线（即整理一些不太规则的布线）
布线成功不等于布线合理，有时候会发现自动布线导线拐弯太多等问题，必须还要进行手工调整。
调整结果如图8所示。
10、保存文件
在设计过程中要随时保存文件，以免出现意外导致设计工作丢失。
11、打印文件
最后可以打印印刷电路板设计结果，可以单层打印也可以多曾一起打印。