PCB设计概念
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• Style：移动方式，共有7种 • Speed：移动速率 • Mils/Se：移动速度单位，mils/秒 • Pixels/Se：移动速度单位，pixels/秒 • Preferences对话框
Options选项卡 ： Polygon Repour
• Repour：设置是否让多边形填充绕过焊 盘。包括Never（覆盖）、Threshold （按阈值绕过）、Alwanys（总是绕过） 3种方式
• Silkscreen layers：丝印层 丝印层主要用于设置印制信息，如元件轮廓和标注。 Protel 99 SE元件库中的封装形式的轮廓线和标注将 被自动放置在丝印层上。Protel 99 SE提供Top Overlay和Bottom Overlay两个丝印层。
• Keep out layer：禁止布线层 禁止布线层用于定义能有效放置元件和走线的区域。 不论禁止布线层是否可见，禁止布线层的边界都存在。 一般的在禁止布线层绘制一个封闭区域作为布线有效 区。
置的网络颜色 • Redraw Layer：刷新层面 • Single Layer Mode：单层面显示模式 • Transparent Layer：透明层面设置 • display选项卡
Display选项卡：Show
• Pad Nets：焊盘网络 • Pad Numbers：焊盘数目 • Via Nets：过孔网络 • Test Points：测试点 • Origin Marker：原点 • Status Info：状态信息 • display选项卡
铜膜导线
• 简称导线 • 印刷电路板的最重要的部分。印刷电路
板的设计都是围绕如何布置导线来完成 的。 • 分清导线跟鼠线的区别
焊点、导孔
• 焊点的作用是放置焊锡、连接导线和元 件引脚
• 导孔的作用是连接不同板层间的导线 导孔分三种
穿透式导孔 盲孔 隐藏导孔
安全间距
• Clearance:为了避免导线、导孔、焊点 及元件的相互干扰，必须在它们之间留 出一定的间距，这个间距就称之为安全 间距
• 执行菜单命令Design/Mechanical Layers
设置Options选项卡
• Design/Options
捕捉栅格
电气栅格范围
可视栅格样式
计量单位
Hale Waihona Puke Baidu 设置PCB工作参数
• 执行菜单命令Tools/Preferences • 此参数设置极重要 • 包括特殊功能、工作层面颜色、显示/隐
藏、默认参数、信号完整性等 • 分为六大类，下面一一介绍
• 安全间距的设置在自动布线或者布线后 检查时是很重要的
工作层面的类型
• 分为物理层面和系统层面两大类
工作层面的类型：物理层面
• 包括信号层、内部电源/接地层、机械层、 阻焊层、锡膏防护层、丝印层、禁止布 线层、多层、钻孔层等
• 物理层在做出来的印制电路板上是实际 可见
• 详细介绍见下页
• Signal layers：信号层 信号层主要用于布置电路板上的信号线。Protel 99 SE提供了32个信号层，包括TopLayer（顶层）、 Bottomlayer（底层）和30个MidLayer（中间层）。 信号层为正性，置于其上的元件和导线代表了电路板 上的敷铜区
Preferences对话框
Options选项卡 ：
Editing Options
• Online DRC：在线DRC检查 • Snap To Center：若用光标移动元件，则光标
自动移至元件的原点处；若用光标移动字符串， 则光标自动移至字符串的左下角 • Extend Selection：执行菜单命令 Edit|Select|Inside Area(Outside Area)或 Edit|Deselect|Inside Area(Outside Area)时， 若连续两次执行了选择区域的命令，则前一次 的选择区域操作仍有效。在该选项未选中状态 下，则前一次的选择操作为无效 • Preferences对话框
• 双面板：指电路板的两面都可以放置元件和布线的电 路板，顶面和底面之间的电气连接通过过孔来完成。 由于两面都可以布线，双面板适合设计比较复杂的电 路时使用，是目前应用最广泛的电路板结构。
• 多面板：指不但在电路板的顶面和底面可以布线，在 顶面和底面之间还可以设置多个可以布线的中间工作 层面的电路板。使用多面板可以实现更加复杂的电路 设计。
Options选项卡 ： Editing Options
• Remove Duplicate：自动删除重复的元 件
• Confirm Global Edit：在编辑元件性质 时，将出现整体编辑对话框
• Protect Locked Object：保护锁定的对 象
• Preferences对话框
Options选项卡 ： Autopan Options
工作层面的颜色设置
• Colors选项卡
工作层面的颜色设置
• 要设置某一工 作层面的颜色， 可单击该工作 层面右边的颜 色块 ，出现右 图，设置即可
元件的隐藏/显示设置
• Protel 提供了Final（最终图稿）、Draft （草图）和Hidden（隐藏）3种显示模式
元件参数默认值的设置
• 点击要设置的元件，然后点击Edit Values
• Paste mask layers：锡膏防护层 锡膏防护层和阻焊层类似，但在使用“hot re-flow” （热对流）技术安装SMD元件时，锡膏防护层用于设 置锡焊层。锡膏防护层也是负性的，放置于其上的元 件和焊盘代表电路板的未敷铜区域。Protel 99 SE提 供了Top Paste（顶层）和Bottom Paste（底层）两 个锡膏防护层。
信号完整性的设置
小结
• 单面板、双面板和多面板3类电路板及与 电路板相关的一些基本概念
• 介绍Protel 99 SE提供的9类物理层面、 5类系统层面
• 讲述了各种工作层面的设置方法。 • PCB的6大类工作参数的设置方法
Display选项卡： Draft thresholds
• Tracks：走线宽度阈值，默认值为2mil • Strings：字符串长度阈值，默认值为
11pixels • display选项卡
Display选项卡： Layer Drawing Order
• 单击Promote或 Demote按钮， 可提升或降低工 作层面的绘制顺 序
• Mechanical layers：机械层 机械层一般的可用于设置电路板的物理尺寸、数据标 记、过孔、装配说明以及其他的机械信息。Protel 99 SE提供了16个机械层
• Solder mask layers：阻焊层 阻焊层用于在设计过程中匹配焊盘，并且是自动产生 的。阻焊层是负性的，放置其上的焊盘和元件代表了 电路板的未敷铜区域。Protel 99 SE提供了Top Solder （顶层）和Bottom Solder（底层）两个阻焊层。
设置Signal layers和Internal planes
• 单击Add Layer 或Delete 可增加或者删 除层
• 单击Move Up和Move Down两个按钮可 调节各工作层面间的上下关系
• 选中中间层或内部电源/接地层，单击 Properties按钮可进行属性设置
设置Mechanical layers
• Plow Through Poly：导线穿过多边形填充， 也即多边形填充绕过导线
• Automatically Remove：自动删除 • Preferences对话框
Options选项卡 ： Component drag
拖动元件时有两种模式 • None：在拖动元件时只拖动元件本身 • Connected Tracks：在拖动元件时，连
接在该元件上的导线也随之移动 • Preferences对话框
Options选项卡：Others
• Rotation Step：设置元件的旋转角度，默认值 为90度
• Undo/Redo：设置Undo/Redo（撤消/重复） 命令可执行的次数
• Cursor Type：设置光标形状。有Large 90 （大十字）、Small 90（小十字）、Small 45 （小叉形）3种可选的光标形状
印刷电路板基础
学习目标
• 了解与印刷电路板设计密切相关的一些 基本概念
• 了解Protel 99 SE提供的电路板工作层面 类型
• 学会设置一块电路板的工作层面.
主要内容
印刷电路板的结构及相关组件 工作层面的类型说明 设置PCB工作层面 设置PCB工作参数
印刷电路板的结构
• 单面板：指放置元件、布线等工作都在一个面上完成 的电路板。放置元件和布线的一面是敷铜面，另一面 是没有敷铜的。单面板的优点是成本低，但它只适用 于比较简单的电路设计。
• Preferences对话框
显示状态的设置
• Display选项卡
Display选项卡： Display options
• Convert Special String：显示特殊功能的字符串 • Highlight in Full：全部高亮度显示 • Use Net Color For Highlight：高亮度显示时使用所设
工作层面的类型：系统层面
系统层面包括以下几种： • DRC Errors：DRC错误层。 • Connection：连接层。 • Pad Holes：焊盘层。 • Via Holes：过孔层。 • Visible Grid：可视栅格层。
设置PCB工作层面
• 通过Design->Layer Stack Manager（工作 层面管理）认识各工作层
• Internal plane layers：内部电源/接地层 内部电源/接地层主要用于布置电源线和地线。Protel 99 SE提供了16个内部电源/接地层。这些层面是负性 的，放置于其上的元件和走线代表了电路板未敷铜的 区域。可以给内部电源/接地层命名一个网络名，在设 计过程中PCB编辑器能够自动将同一网络上的焊盘连 接到该层上。Protel 99 SE允许将电源层分割为几个 子层
• Multi layer：多层 设置多层是一种快速向所有信号层放置焊盘等元件的 方法。在打印时任何放置在多层上的元件将被自动添 加到信号层上。
• Drill layers：钻孔层 钻孔层提供制造过程中的钻孔信息，该层面是自动计 算的。Protel 99 SE提供Drill guide和Drill drawing两 个钻孔层
元件的封装
元件的封装形式可以分为两大类： • 针脚式元件封装：针脚式元件封装的这类元件
焊接，是先要将元件阵脚插入焊点导通孔，然 后再焊锡。 Layer板层属性必须为Multi Layer。 • 表面粘着式（STM）元件封装：表面粘着式元 件封装的焊点只限于表面板层。在焊点的属性 对话框中，Layer板层属性必须为单一板层。
• Threshold：绕过阈值 • Preferences对话框
Options选项卡 ：
Interactive routing
• Mode：交互式布线时的布线模式。包括 Ignore Obstacle（忽略障碍）。Avoid Obstacle（避开障碍）和Push Obstacle（推 进障碍）3种模式
Options选项卡 ： Polygon Repour
• Repour：设置是否让多边形填充绕过焊 盘。包括Never（覆盖）、Threshold （按阈值绕过）、Alwanys（总是绕过） 3种方式
• Silkscreen layers：丝印层 丝印层主要用于设置印制信息，如元件轮廓和标注。 Protel 99 SE元件库中的封装形式的轮廓线和标注将 被自动放置在丝印层上。Protel 99 SE提供Top Overlay和Bottom Overlay两个丝印层。
• Keep out layer：禁止布线层 禁止布线层用于定义能有效放置元件和走线的区域。 不论禁止布线层是否可见，禁止布线层的边界都存在。 一般的在禁止布线层绘制一个封闭区域作为布线有效 区。
置的网络颜色 • Redraw Layer：刷新层面 • Single Layer Mode：单层面显示模式 • Transparent Layer：透明层面设置 • display选项卡
Display选项卡：Show
• Pad Nets：焊盘网络 • Pad Numbers：焊盘数目 • Via Nets：过孔网络 • Test Points：测试点 • Origin Marker：原点 • Status Info：状态信息 • display选项卡
铜膜导线
• 简称导线 • 印刷电路板的最重要的部分。印刷电路
板的设计都是围绕如何布置导线来完成 的。 • 分清导线跟鼠线的区别
焊点、导孔
• 焊点的作用是放置焊锡、连接导线和元 件引脚
• 导孔的作用是连接不同板层间的导线 导孔分三种
穿透式导孔 盲孔 隐藏导孔
安全间距
• Clearance:为了避免导线、导孔、焊点 及元件的相互干扰，必须在它们之间留 出一定的间距，这个间距就称之为安全 间距
• 执行菜单命令Design/Mechanical Layers
设置Options选项卡
• Design/Options
捕捉栅格
电气栅格范围
可视栅格样式
计量单位
Hale Waihona Puke Baidu 设置PCB工作参数
• 执行菜单命令Tools/Preferences • 此参数设置极重要 • 包括特殊功能、工作层面颜色、显示/隐
藏、默认参数、信号完整性等 • 分为六大类，下面一一介绍
• 安全间距的设置在自动布线或者布线后 检查时是很重要的
工作层面的类型
• 分为物理层面和系统层面两大类
工作层面的类型：物理层面
• 包括信号层、内部电源/接地层、机械层、 阻焊层、锡膏防护层、丝印层、禁止布 线层、多层、钻孔层等
• 物理层在做出来的印制电路板上是实际 可见
• 详细介绍见下页
• Signal layers：信号层 信号层主要用于布置电路板上的信号线。Protel 99 SE提供了32个信号层，包括TopLayer（顶层）、 Bottomlayer（底层）和30个MidLayer（中间层）。 信号层为正性，置于其上的元件和导线代表了电路板 上的敷铜区
Preferences对话框
Options选项卡 ：
Editing Options
• Online DRC：在线DRC检查 • Snap To Center：若用光标移动元件，则光标
自动移至元件的原点处；若用光标移动字符串， 则光标自动移至字符串的左下角 • Extend Selection：执行菜单命令 Edit|Select|Inside Area(Outside Area)或 Edit|Deselect|Inside Area(Outside Area)时， 若连续两次执行了选择区域的命令，则前一次 的选择区域操作仍有效。在该选项未选中状态 下，则前一次的选择操作为无效 • Preferences对话框
• 双面板：指电路板的两面都可以放置元件和布线的电 路板，顶面和底面之间的电气连接通过过孔来完成。 由于两面都可以布线，双面板适合设计比较复杂的电 路时使用，是目前应用最广泛的电路板结构。
• 多面板：指不但在电路板的顶面和底面可以布线，在 顶面和底面之间还可以设置多个可以布线的中间工作 层面的电路板。使用多面板可以实现更加复杂的电路 设计。
Options选项卡 ： Editing Options
• Remove Duplicate：自动删除重复的元 件
• Confirm Global Edit：在编辑元件性质 时，将出现整体编辑对话框
• Protect Locked Object：保护锁定的对 象
• Preferences对话框
Options选项卡 ： Autopan Options
工作层面的颜色设置
• Colors选项卡
工作层面的颜色设置
• 要设置某一工 作层面的颜色， 可单击该工作 层面右边的颜 色块 ，出现右 图，设置即可
元件的隐藏/显示设置
• Protel 提供了Final（最终图稿）、Draft （草图）和Hidden（隐藏）3种显示模式
元件参数默认值的设置
• 点击要设置的元件，然后点击Edit Values
• Paste mask layers：锡膏防护层 锡膏防护层和阻焊层类似，但在使用“hot re-flow” （热对流）技术安装SMD元件时，锡膏防护层用于设 置锡焊层。锡膏防护层也是负性的，放置于其上的元 件和焊盘代表电路板的未敷铜区域。Protel 99 SE提 供了Top Paste（顶层）和Bottom Paste（底层）两 个锡膏防护层。
信号完整性的设置
小结
• 单面板、双面板和多面板3类电路板及与 电路板相关的一些基本概念
• 介绍Protel 99 SE提供的9类物理层面、 5类系统层面
• 讲述了各种工作层面的设置方法。 • PCB的6大类工作参数的设置方法
Display选项卡： Draft thresholds
• Tracks：走线宽度阈值，默认值为2mil • Strings：字符串长度阈值，默认值为
11pixels • display选项卡
Display选项卡： Layer Drawing Order
• 单击Promote或 Demote按钮， 可提升或降低工 作层面的绘制顺 序
• Mechanical layers：机械层 机械层一般的可用于设置电路板的物理尺寸、数据标 记、过孔、装配说明以及其他的机械信息。Protel 99 SE提供了16个机械层
• Solder mask layers：阻焊层 阻焊层用于在设计过程中匹配焊盘，并且是自动产生 的。阻焊层是负性的，放置其上的焊盘和元件代表了 电路板的未敷铜区域。Protel 99 SE提供了Top Solder （顶层）和Bottom Solder（底层）两个阻焊层。
设置Signal layers和Internal planes
• 单击Add Layer 或Delete 可增加或者删 除层
• 单击Move Up和Move Down两个按钮可 调节各工作层面间的上下关系
• 选中中间层或内部电源/接地层，单击 Properties按钮可进行属性设置
设置Mechanical layers
• Plow Through Poly：导线穿过多边形填充， 也即多边形填充绕过导线
• Automatically Remove：自动删除 • Preferences对话框
Options选项卡 ： Component drag
拖动元件时有两种模式 • None：在拖动元件时只拖动元件本身 • Connected Tracks：在拖动元件时，连
接在该元件上的导线也随之移动 • Preferences对话框
Options选项卡：Others
• Rotation Step：设置元件的旋转角度，默认值 为90度
• Undo/Redo：设置Undo/Redo（撤消/重复） 命令可执行的次数
• Cursor Type：设置光标形状。有Large 90 （大十字）、Small 90（小十字）、Small 45 （小叉形）3种可选的光标形状
印刷电路板基础
学习目标
• 了解与印刷电路板设计密切相关的一些 基本概念
• 了解Protel 99 SE提供的电路板工作层面 类型
• 学会设置一块电路板的工作层面.
主要内容
印刷电路板的结构及相关组件 工作层面的类型说明 设置PCB工作层面 设置PCB工作参数
印刷电路板的结构
• 单面板：指放置元件、布线等工作都在一个面上完成 的电路板。放置元件和布线的一面是敷铜面，另一面 是没有敷铜的。单面板的优点是成本低，但它只适用 于比较简单的电路设计。
• Preferences对话框
显示状态的设置
• Display选项卡
Display选项卡： Display options
• Convert Special String：显示特殊功能的字符串 • Highlight in Full：全部高亮度显示 • Use Net Color For Highlight：高亮度显示时使用所设
工作层面的类型：系统层面
系统层面包括以下几种： • DRC Errors：DRC错误层。 • Connection：连接层。 • Pad Holes：焊盘层。 • Via Holes：过孔层。 • Visible Grid：可视栅格层。
设置PCB工作层面
• 通过Design->Layer Stack Manager（工作 层面管理）认识各工作层
• Internal plane layers：内部电源/接地层 内部电源/接地层主要用于布置电源线和地线。Protel 99 SE提供了16个内部电源/接地层。这些层面是负性 的，放置于其上的元件和走线代表了电路板未敷铜的 区域。可以给内部电源/接地层命名一个网络名，在设 计过程中PCB编辑器能够自动将同一网络上的焊盘连 接到该层上。Protel 99 SE允许将电源层分割为几个 子层
• Multi layer：多层 设置多层是一种快速向所有信号层放置焊盘等元件的 方法。在打印时任何放置在多层上的元件将被自动添 加到信号层上。
• Drill layers：钻孔层 钻孔层提供制造过程中的钻孔信息，该层面是自动计 算的。Protel 99 SE提供Drill guide和Drill drawing两 个钻孔层
元件的封装
元件的封装形式可以分为两大类： • 针脚式元件封装：针脚式元件封装的这类元件
焊接，是先要将元件阵脚插入焊点导通孔，然 后再焊锡。 Layer板层属性必须为Multi Layer。 • 表面粘着式（STM）元件封装：表面粘着式元 件封装的焊点只限于表面板层。在焊点的属性 对话框中，Layer板层属性必须为单一板层。
• Threshold：绕过阈值 • Preferences对话框
Options选项卡 ：
Interactive routing
• Mode：交互式布线时的布线模式。包括 Ignore Obstacle（忽略障碍）。Avoid Obstacle（避开障碍）和Push Obstacle（推 进障碍）3种模式