EDA技术PCB设计基础PCB手工布线修改
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执行菜单【View】/【Board in 3D】可以显示整个印制板 的3D模型，一般在电路布局或布线完毕，使用该功能观察元 件的布局或布线是否合理。
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➢ PCB99SE 坐标系 PCB99SE的工作区是一个二维坐标系，其绝对原点位于电
路板图的左下角，一般在工作区的左下角附近设计印制板。 执行Edit→Origin→Set，可自定义新的坐标原点； 执行Edit→Origin→Reset，可恢复到绝对坐标原点。
6. 网络（Net） 从一个元器件的某一个管脚上到其它管脚的电气连接关系
称作网络。每一个网络均有唯一的网络名称，有的网络名是 人为添加的，有的是系统自动生成的，系统自动生成的网络 名由该网络内两个连接点的管脚名称构成。
7. 网络表（Netlist） 网络表描述电路中元器件特征和电气连接关系，一般可以
手动绘制电气边界 利用向导设置板框
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8.2.1 手工定义PCB板尺寸
1.手工定义PCB板尺寸
本例中采用公制规划尺寸，板的尺寸为70mm×40mm，具体步骤如下：
⑴ 执行View→Toggle Units，设置单 位制为公制Metric。
⑵ 设置当前工作层设置为Keep Out Layer。
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2. 焊盘（ Pad） 焊盘的作用是放置焊锡、连接导线和元件的引脚。
Protel99SE在封装库中给出了一系列不同形状和大小的焊盘， 如圆形、方形、八角形等。
根据元件封装的类型，焊盘分为插针式和表面贴装式两 种，其中插针式焊盘必须钻孔，而表面贴装式无需钻孔。
（常见焊盘的形状与尺寸）
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载入元件封装库
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8.2 规划电路板尺寸
电路板的边界规划包括物理边界规划和电气边界规划。 其中，物理边界用来定义电路板的物理外形，电气边界用来 限定布线范围和元器件放置的区域。
电气边界是通过在禁止布线层(KeepoutLayer)绘制边界 来实现的。通常只需要设置电气边界。
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技巧二
(1) 单击放置工具栏上的 图标，自定义相对坐标原点(0，0)。 (2) 单击放置工具栏上的 图标，绘制边框线。此时光标处于 命令状态，按下快捷键<J>+<L>，输入x，y坐标(0，0)，将光 标定位到相对原点，按下<Enter>键确定，然后再次按一下快 捷键<J>+<L>，输入x，y终点坐标(70，0)，再次按下<Enter> 确定，光标跳跃到坐标（70，0）处，然后连按两次<Enter>键 确定此条连线。
7.2.2 PCB编辑器的窗口管理
在PCB99SE中，窗口管理可以执行菜单View下的命令实 现，窗口的排列可以通过执行Windows菜单下的命令来实现， 常用的命令如下：
执行菜单【View】/【Fit Board】可以实现全板显示，用 户可以快捷地查找线路。
执行菜单【View】/【Refresh】可以刷新画面，操作中造 成的画面残缺可以消除。
Mounted
Devices)
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7.1.2 PCB设计中的基本组件
1. 板层（Layer） 板层分为敷铜层和非敷铜层，平常所说的几层板是指敷
铜层的层数。一般敷铜层上放置焊盘、导线等完成电气连接； 在非敷铜层上放置元件描述字符或注释字符等。
对于一个电路板而言，通常在印制板上铺设一层阻焊剂， 阻焊剂一般是绿色，除了要焊接的地方外，其它地方根据电 路设计软件所产生的阻焊图来覆盖一层阻焊剂，这样可以快 速焊接，并防止焊锡溢出引起短路；而对于要焊接的地方， 通常是焊盘，则要涂上助焊剂。
（过孔的尺寸与类型）
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4. 铜模导线 （Track） 印制电路板上，在焊盘与焊盘之间起电气连接作用的是
铜膜导线，简称导线 ，是印制电路板最重要的部分。它也可 以通过过孔把一个导电层和另一个导电层连接起来。印制电 路板设计都是围绕如何布置导线来进行的。
8
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5.飞线 在PCB设计过程中，还有一种与导线有关的线，常称为飞
Units】 3. 选择命令【Place】/【Line】，拖动鼠标绘制一段水平线。 4. 设置坐标原点。选择命令【Edit】/【Origin】/【Set】，将
鼠标移到刚画好的边界线的起点，单击鼠标左键确定新设 置的坐标原点(0，0)。 5. 双击导线，弹出【Track】(导线属性)对话框，在【End-X】 (导线终点X坐标)输入相应的值。 6. 以相同的方法绘制其他边界。
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3. 过孔 （Via） 对于双层板和多层板，各信号层之间是绝缘的，需在各信
号层有连接关系的导线的交汇处钻一个孔，并在钻孔后的基材 壁上淀积金属，以实现不同导电层之间的电气连接，这种孔称 为过孔 。
过孔有三种，分别是从顶层贯通到底层的穿透式过孔、从 顶层通到内层或从内层通到底层的盲过孔及内层间的掩埋式过 孔。
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第17页/共66页Fra bibliotek设置工作层面
信号层
阻焊层
内部电源/接地层
机械层
系统层
错误层 飞线
丝印层
焊盘通孔层
过孔通孔层
其他层
已经用到的工作层面处于打开状态
一般情况下，Keep Out Layer、Multi Layer必须设置为打开
状态，其它各层根据所要设计PCB的层数设置。如设计单面板时
还必须将Bottom Layer、Top Overlay设置为打开状态。
⑶ 执行Place→Line放置连线，一般 从工作区的左下角开始，绘制一个闭合 PCB边框，以此边框作为电路板的尺寸， 如图8-3所示。此后，放置元件和布线 都要在此边框内部进行。
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手工规划电路板尺寸技巧
技巧一 1. 设定当前的工作层面为KeepOutLayer(禁止布线层)。 2. 转换度量单位为Metric(公制单位)。【View】/【Toggle
选择菜单命令【Tools】/【Preferences…】
中心捕捉 命令扩展 旋转角度 光标样式
自动滚屏
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导线随着元 件一起移动
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第8章 PCB手工布线
8.1 设置PCB封装库 8.2 规划电路板尺寸 8.3 放置元件、焊盘和过孔 8.4 元件布局 8.5 元件布线 8.6 PCB元件设计
(3)同样方法绘制好其他连线。
用这种快捷键的方法比用移动光标的方
法最突出的优点是定位准确，顶点可靠闭
合。
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8.2.2 使用制板向导创建PCB板
1. 执行命令【File】/【New】 2. Wizards→Printed Circuit Board Wizard
新建文档
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手工设计步骤
手工设计PCB是用户直接在PCB软件中根据原理图进行手 工放置元件、焊盘、过孔等，并进行线路连接的操作过程
⑴ 设置元件库，规划印制电路板。 ⑵ 放置元件、焊盘、过孔等图件。 ⑶ 元件布局。 ⑷ 手工布线。 ⑸ 电路调整 以下采用图8-1所示单管放大电路 为例介绍手工布线方法。
➢ 单位制设置 执行View →Toggle Units 可实现公制(mm)和英制(mil)单位
的切换
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7.2.3 工作环境设置
打开文档选项对话框： 工作区单击鼠标右键，选择快捷键【Options】/【Board Options…】 执行菜单命令【Design】/【Options…】
线或预拉线。飞线是在引入网络表后，系统根据规则生成的， 用来指引系统自动布线的一种连线。
飞线与铜膜导线有本质的区别：飞线只是一种形式上的连线。它只是形式上表示出各个焊 盘间的连接关系，没有电气的连接意义。铜膜导线则是根据飞线指示的焊盘间的连接关系9 而布置的，是具有电气连接意义的连接线路第。9页/共66页
需要的标志图案和文字代号等，例如元器件标号和参数、元器 件轮廓形状和厂家标志、生产日期等等，这就称为丝印层。
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10. 元件封装 (Footprint) 电路原理图中的元件使用的是实际元件的电气符号；PCB
设计中用到的元件则是使用实际元件的封装 。元件的封装由 元件的投影轮廓、引脚对应的焊盘、元件标号和标注字符等组 成。不同的元件可以共用同一个元件封装，同种元件也可以有 不同的封装。
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设置栅格
X/Y方向 上捕捉栅 格参数
X/Y方向上 元件移动单
位距离
计量单位设置， 【Metric】(公制)和 【Imperial】(英制)， 选取【Metric】
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打开/关闭 电气栅格捕 捉功能 电气捕捉范围
可视栅格样式 Dots/Lines
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设置系统参数对话框
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设置过孔类型
印制电路板主要元件类型 表面贴装元件
插针式元件
是否两面 放置元件
设置布线技术
相邻两焊 盘之间穿 过导线的 数目
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最小导线宽度 最小过孔外径 最小过孔内径 最小导线间距
设置最小尺寸限制
模板名称 模板描述文字
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保存为模板文件
向导结束
从原理图中获取，它是原理图设计和PCB设计之间的纽带。
8.安全间距（Clearance）
在进行印制板设计时，为了避免导线、过孔、焊盘及元件的
相互干扰，必须在它们之间留出一定的间距，这个间距称为安
全间距。
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9. 丝印层(Silkscreen Top／Bottom Overlay) 为方便电路的安装和维修，在印制板的上下两表面印上所
向导对话框一
自定义电路模板
选择印制电路板模板
板框线层 尺寸标注层 板框线宽 尺寸线宽
实际电路与 边缘的距离
矩形 圆形 自定义
切角 内孔
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第30页/共66页 设置印制电路板的相关参数
过孔电镀 过孔不电镀
双层板
四层板 六层板 八层板
添加内层电源/接地层数
设置信号层的层数等参数
通孔(双层板)
盲孔和埋孔 (多层板)
按照在一块板上导电图形的层数，印制电路板可分为以 下3类。 （1）单面板
一面敷铜，另一面没有敷铜的电路板。单面板只能在敷 铜的一面布线，其特点是成本低，但仅适用于比较简单的电 路设计。
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（2）双面板 双面板包括顶层(Top Layer)和底层 (Bottom Layer)两层，
两面敷铜，中间为绝缘层，两面均可以布线，一般需要由过 孔或焊盘连通。由于两面均可以布线，对比较复杂的电路， 其布线的布通率比单面板的高， 所以它是目前采用最广泛的电路板结构。
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第3页/共66页
（3）多层板
多层板一般指3层以上的电路板。它在双面板的基础上增
加了内部电源层、接地层及多个中间信号层。随着电子技术
的飞速发展，电路的集成度越来越高，多层板的应用也越来
越广泛。但由于多层电路板的层数增加，给加工工艺带来了
难度，同时制作成本也很高。
SMD表面贴装 器件(Surface
34
第34页/共6利6页用向导生成并规划好的印制电路板
8.3 放置元件、焊盘和过孔
当设置了元件库，规划印制板边框后，就可以在印制板上 放置各种图件，如元件、焊盘、过孔和导线等。
8.3.1 放置元件
从元件封装库中直接放置 通过菜单命令Place→ Component放置元件 通过工具栏按钮 放置元件
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7.2 Protel99SE印制板编辑器
7.2.1 启动PCB99SE编辑器
1. 在Document文件夹下，执行File→New。
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2. 双击新建的文件图标，进入PCB编辑器
PCB管理器 网络浏览器
节点浏览器 监视器
工作区
当前工作层
工作层选择
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第14页/共66页
印制电路板，简称PCB (Printed Circuit Board)，是通过一 定的制作工艺，在绝缘度非常高的基材上覆盖上一层导电性能 良好的铜薄膜构成覆铜板，然后根据具体的PCB图的要求，在 覆铜板上蚀刻出PCB图上的导线，并钻出印制板安装定位孔以 及焊盘和过孔。
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7.1.1 印制板种类
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8.1 设置PCB封装库
在PCB设计前，必须将元件封装所在的库添加到当前 库（Libraries）中，只有这样，这些元件才能被调用。
在PCB99SE中，封装库文件在Design Explorer 99SE\Library\Pcb目录下，常用的封装库是Generic Footprint文件夹下的Advpcb.ddb。
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➢ PCB99SE 坐标系 PCB99SE的工作区是一个二维坐标系，其绝对原点位于电
路板图的左下角，一般在工作区的左下角附近设计印制板。 执行Edit→Origin→Set，可自定义新的坐标原点； 执行Edit→Origin→Reset，可恢复到绝对坐标原点。
6. 网络（Net） 从一个元器件的某一个管脚上到其它管脚的电气连接关系
称作网络。每一个网络均有唯一的网络名称，有的网络名是 人为添加的，有的是系统自动生成的，系统自动生成的网络 名由该网络内两个连接点的管脚名称构成。
7. 网络表（Netlist） 网络表描述电路中元器件特征和电气连接关系，一般可以
手动绘制电气边界 利用向导设置板框
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8.2.1 手工定义PCB板尺寸
1.手工定义PCB板尺寸
本例中采用公制规划尺寸，板的尺寸为70mm×40mm，具体步骤如下：
⑴ 执行View→Toggle Units，设置单 位制为公制Metric。
⑵ 设置当前工作层设置为Keep Out Layer。
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2. 焊盘（ Pad） 焊盘的作用是放置焊锡、连接导线和元件的引脚。
Protel99SE在封装库中给出了一系列不同形状和大小的焊盘， 如圆形、方形、八角形等。
根据元件封装的类型，焊盘分为插针式和表面贴装式两 种，其中插针式焊盘必须钻孔，而表面贴装式无需钻孔。
（常见焊盘的形状与尺寸）
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载入元件封装库
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8.2 规划电路板尺寸
电路板的边界规划包括物理边界规划和电气边界规划。 其中，物理边界用来定义电路板的物理外形，电气边界用来 限定布线范围和元器件放置的区域。
电气边界是通过在禁止布线层(KeepoutLayer)绘制边界 来实现的。通常只需要设置电气边界。
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技巧二
(1) 单击放置工具栏上的 图标，自定义相对坐标原点(0，0)。 (2) 单击放置工具栏上的 图标，绘制边框线。此时光标处于 命令状态，按下快捷键<J>+<L>，输入x，y坐标(0，0)，将光 标定位到相对原点，按下<Enter>键确定，然后再次按一下快 捷键<J>+<L>，输入x，y终点坐标(70，0)，再次按下<Enter> 确定，光标跳跃到坐标（70，0）处，然后连按两次<Enter>键 确定此条连线。
7.2.2 PCB编辑器的窗口管理
在PCB99SE中，窗口管理可以执行菜单View下的命令实 现，窗口的排列可以通过执行Windows菜单下的命令来实现， 常用的命令如下：
执行菜单【View】/【Fit Board】可以实现全板显示，用 户可以快捷地查找线路。
执行菜单【View】/【Refresh】可以刷新画面，操作中造 成的画面残缺可以消除。
Mounted
Devices)
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7.1.2 PCB设计中的基本组件
1. 板层（Layer） 板层分为敷铜层和非敷铜层，平常所说的几层板是指敷
铜层的层数。一般敷铜层上放置焊盘、导线等完成电气连接； 在非敷铜层上放置元件描述字符或注释字符等。
对于一个电路板而言，通常在印制板上铺设一层阻焊剂， 阻焊剂一般是绿色，除了要焊接的地方外，其它地方根据电 路设计软件所产生的阻焊图来覆盖一层阻焊剂，这样可以快 速焊接，并防止焊锡溢出引起短路；而对于要焊接的地方， 通常是焊盘，则要涂上助焊剂。
（过孔的尺寸与类型）
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4. 铜模导线 （Track） 印制电路板上，在焊盘与焊盘之间起电气连接作用的是
铜膜导线，简称导线 ，是印制电路板最重要的部分。它也可 以通过过孔把一个导电层和另一个导电层连接起来。印制电 路板设计都是围绕如何布置导线来进行的。
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5.飞线 在PCB设计过程中，还有一种与导线有关的线，常称为飞
Units】 3. 选择命令【Place】/【Line】，拖动鼠标绘制一段水平线。 4. 设置坐标原点。选择命令【Edit】/【Origin】/【Set】，将
鼠标移到刚画好的边界线的起点，单击鼠标左键确定新设 置的坐标原点(0，0)。 5. 双击导线，弹出【Track】(导线属性)对话框，在【End-X】 (导线终点X坐标)输入相应的值。 6. 以相同的方法绘制其他边界。
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3. 过孔 （Via） 对于双层板和多层板，各信号层之间是绝缘的，需在各信
号层有连接关系的导线的交汇处钻一个孔，并在钻孔后的基材 壁上淀积金属，以实现不同导电层之间的电气连接，这种孔称 为过孔 。
过孔有三种，分别是从顶层贯通到底层的穿透式过孔、从 顶层通到内层或从内层通到底层的盲过孔及内层间的掩埋式过 孔。
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第17页/共66页Fra bibliotek设置工作层面
信号层
阻焊层
内部电源/接地层
机械层
系统层
错误层 飞线
丝印层
焊盘通孔层
过孔通孔层
其他层
已经用到的工作层面处于打开状态
一般情况下，Keep Out Layer、Multi Layer必须设置为打开
状态，其它各层根据所要设计PCB的层数设置。如设计单面板时
还必须将Bottom Layer、Top Overlay设置为打开状态。
⑶ 执行Place→Line放置连线，一般 从工作区的左下角开始，绘制一个闭合 PCB边框，以此边框作为电路板的尺寸， 如图8-3所示。此后，放置元件和布线 都要在此边框内部进行。
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手工规划电路板尺寸技巧
技巧一 1. 设定当前的工作层面为KeepOutLayer(禁止布线层)。 2. 转换度量单位为Metric(公制单位)。【View】/【Toggle
选择菜单命令【Tools】/【Preferences…】
中心捕捉 命令扩展 旋转角度 光标样式
自动滚屏
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导线随着元 件一起移动
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第8章 PCB手工布线
8.1 设置PCB封装库 8.2 规划电路板尺寸 8.3 放置元件、焊盘和过孔 8.4 元件布局 8.5 元件布线 8.6 PCB元件设计
(3)同样方法绘制好其他连线。
用这种快捷键的方法比用移动光标的方
法最突出的优点是定位准确，顶点可靠闭
合。
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8.2.2 使用制板向导创建PCB板
1. 执行命令【File】/【New】 2. Wizards→Printed Circuit Board Wizard
新建文档
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手工设计步骤
手工设计PCB是用户直接在PCB软件中根据原理图进行手 工放置元件、焊盘、过孔等，并进行线路连接的操作过程
⑴ 设置元件库，规划印制电路板。 ⑵ 放置元件、焊盘、过孔等图件。 ⑶ 元件布局。 ⑷ 手工布线。 ⑸ 电路调整 以下采用图8-1所示单管放大电路 为例介绍手工布线方法。
➢ 单位制设置 执行View →Toggle Units 可实现公制(mm)和英制(mil)单位
的切换
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7.2.3 工作环境设置
打开文档选项对话框： 工作区单击鼠标右键，选择快捷键【Options】/【Board Options…】 执行菜单命令【Design】/【Options…】
线或预拉线。飞线是在引入网络表后，系统根据规则生成的， 用来指引系统自动布线的一种连线。
飞线与铜膜导线有本质的区别：飞线只是一种形式上的连线。它只是形式上表示出各个焊 盘间的连接关系，没有电气的连接意义。铜膜导线则是根据飞线指示的焊盘间的连接关系9 而布置的，是具有电气连接意义的连接线路第。9页/共66页
需要的标志图案和文字代号等，例如元器件标号和参数、元器 件轮廓形状和厂家标志、生产日期等等，这就称为丝印层。
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10. 元件封装 (Footprint) 电路原理图中的元件使用的是实际元件的电气符号；PCB
设计中用到的元件则是使用实际元件的封装 。元件的封装由 元件的投影轮廓、引脚对应的焊盘、元件标号和标注字符等组 成。不同的元件可以共用同一个元件封装，同种元件也可以有 不同的封装。
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设置栅格
X/Y方向 上捕捉栅 格参数
X/Y方向上 元件移动单
位距离
计量单位设置， 【Metric】(公制)和 【Imperial】(英制)， 选取【Metric】
第19页/共66页
打开/关闭 电气栅格捕 捉功能 电气捕捉范围
可视栅格样式 Dots/Lines
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设置系统参数对话框
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设置过孔类型
印制电路板主要元件类型 表面贴装元件
插针式元件
是否两面 放置元件
设置布线技术
相邻两焊 盘之间穿 过导线的 数目
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最小导线宽度 最小过孔外径 最小过孔内径 最小导线间距
设置最小尺寸限制
模板名称 模板描述文字
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保存为模板文件
向导结束
从原理图中获取，它是原理图设计和PCB设计之间的纽带。
8.安全间距（Clearance）
在进行印制板设计时，为了避免导线、过孔、焊盘及元件的
相互干扰，必须在它们之间留出一定的间距，这个间距称为安
全间距。
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9. 丝印层(Silkscreen Top／Bottom Overlay) 为方便电路的安装和维修，在印制板的上下两表面印上所
向导对话框一
自定义电路模板
选择印制电路板模板
板框线层 尺寸标注层 板框线宽 尺寸线宽
实际电路与 边缘的距离
矩形 圆形 自定义
切角 内孔
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第30页/共66页 设置印制电路板的相关参数
过孔电镀 过孔不电镀
双层板
四层板 六层板 八层板
添加内层电源/接地层数
设置信号层的层数等参数
通孔(双层板)
盲孔和埋孔 (多层板)
按照在一块板上导电图形的层数，印制电路板可分为以 下3类。 （1）单面板
一面敷铜，另一面没有敷铜的电路板。单面板只能在敷 铜的一面布线，其特点是成本低，但仅适用于比较简单的电 路设计。
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（2）双面板 双面板包括顶层(Top Layer)和底层 (Bottom Layer)两层，
两面敷铜，中间为绝缘层，两面均可以布线，一般需要由过 孔或焊盘连通。由于两面均可以布线，对比较复杂的电路， 其布线的布通率比单面板的高， 所以它是目前采用最广泛的电路板结构。
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（3）多层板
多层板一般指3层以上的电路板。它在双面板的基础上增
加了内部电源层、接地层及多个中间信号层。随着电子技术
的飞速发展，电路的集成度越来越高，多层板的应用也越来
越广泛。但由于多层电路板的层数增加，给加工工艺带来了
难度，同时制作成本也很高。
SMD表面贴装 器件(Surface
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8.3 放置元件、焊盘和过孔
当设置了元件库，规划印制板边框后，就可以在印制板上 放置各种图件，如元件、焊盘、过孔和导线等。
8.3.1 放置元件
从元件封装库中直接放置 通过菜单命令Place→ Component放置元件 通过工具栏按钮 放置元件
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7.2 Protel99SE印制板编辑器
7.2.1 启动PCB99SE编辑器
1. 在Document文件夹下，执行File→New。
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2. 双击新建的文件图标，进入PCB编辑器
PCB管理器 网络浏览器
节点浏览器 监视器
工作区
当前工作层
工作层选择
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印制电路板，简称PCB (Printed Circuit Board)，是通过一 定的制作工艺，在绝缘度非常高的基材上覆盖上一层导电性能 良好的铜薄膜构成覆铜板，然后根据具体的PCB图的要求，在 覆铜板上蚀刻出PCB图上的导线，并钻出印制板安装定位孔以 及焊盘和过孔。
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7.1.1 印制板种类
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8.1 设置PCB封装库
在PCB设计前，必须将元件封装所在的库添加到当前 库（Libraries）中，只有这样，这些元件才能被调用。
在PCB99SE中，封装库文件在Design Explorer 99SE\Library\Pcb目录下，常用的封装库是Generic Footprint文件夹下的Advpcb.ddb。