第十一章ARES PCB Layout布局、布线与覆铜

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ARES PCB Layout布局、布线与覆铜
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（c）门交换及进度
（b） 确认进行门交换 （a）单击门交换命令 图11-8 自动门交换 （d）门优化结果
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回注: 无论是手动还是自动进行引脚/门交换后，元器件的连接 关系都发生了变化，或者对元器件的相关参数（如封装、网络、 参考号等）修改后，为了使原理图与PCB图保持一致必须进行 回注，单击PCB Layout中的菜单“Tools”→“Automatic Annotator”命令实现从PCB回注到原理图中，单击此命令弹 进行出回注属性窗口如图11-10所示，选择一种回注方式后单 击“OK”键开始回注。
LDQ
Proteus8.0-电子线路设计与仿真
作 者 时 间
刘德全 2013.08
ARES PCB Layout布局、布线 与覆铜
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布局
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布线
覆铜
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布局就是就是将原理图中的元器件用相应的封装器件代替并放入ARES PCBLayout编辑区中的Board Edge中的过程，因此为了保证正确放置元器 件必须满足以下三个条件： （1）每一个元件必须有相应的封装。 （2）元器件封装必须在封装库中能够找到。 （3）大小适中的Board Edge。 一般建议是将手动布局和自动布局有机的结合起来。
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布局设计规则：
（1）Design Rules （2）Preferred DIL Rotation （3）Options （4）Trial Placement Cost Weightings（放置元器件的规则 权重）
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新建过孔 单击菜单栏“Library”→“New Via Style”命令， 或者单击模式工具栏内的（Via Mode）工具，在对象 选择器内单击按钮，都会弹出新建过孔的对话框如图 11-15所示
图11-15 新建过孔
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手动布线
飞线用于描述引脚与引脚之间具有电气连接关系的指示 符，用绿色的线表示，但其本身没有电气特性。在进行 手动布线开始之前，为了使布线比较合理和规范，建议 开启飞线（ratsnest）和力向量（参阅9.1.4节和9.4.2 节），当然可以给不同的网络设置不同的飞线颜色（参 阅10.3.1节）。力向量用黄色的箭头表示，它指向了飞 线距离最短的方向。 不论是手动布线还是自动布线，在布线之前一定根据设 计需求设计布线规则和相应的层，具体设计请参阅10.3 节。
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在飞线模式下通过拖飞线进行门交换，对应引脚焊盘上的 飞线自动实现门交操作。例如集成块2脚和3脚是可以进行们交 换的，鼠标移至2引脚，使鼠标进行移动模式（注意鼠标形状）， 按住左键拖动3脚，释放说表即可完成门交换。具体操作如图 11-13所示。 鼠标在飞线上左击可以实现飞线的选中，如果是自己创建 的飞线此时按键盘上的“Delete”键可以删除，也可以按工具 栏上的按钮，或者右击快捷菜单选中“Delete”命令都可以删 除飞线，与其对应的网络也会被自动删除。
图11-14 新建导线风格
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过孔（Via）创建与编辑
过孔，在线路板中，一条线路从板的一面跳到另一面，连接 两条连线的孔也叫过孔（区别于焊盘，边上没有助焊层），过孔 也称金属化孔。在工艺上，过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方 法镀上一层金属，用以连通中间各层需要连通的铜箔，而过孔的 上下两面做成圆形焊盘形状，过孔的参数主要有孔的外径和钻孔 尺寸。过孔可以分为通孔式和掩埋式两种方式，所谓通孔式是指 穿通所有敷铜层的过孔；掩埋式则仅穿通过中间几个敷铜层面， 仿佛被其他敷铜层掩埋起来，掩埋式的过孔又分为盲孔和埋孔。
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手动布局
手动布局就是手动放置元器件，请参阅10.2.1节元器件的放置。具体 放置位置请参与PCB设计规则要求相关资料。手动放置元器件特点是： （1）可以很方便将比较特殊的器件放在特定的位置，并可以通过属性 Lock Position锁定位置； （2）手动布局适合于元器件较少的情况下。
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自动布局
1. 启动自动布局 单击菜单“Tools”→“Auto-Placer”命令，弹出Auto-Placer属性对话 框，如图11-4所示。属性对话框基本分两大功能模块，左侧的为要布局的元 器件选择器（Component Selector），右侧为自动布局规则属性设置对话 框。 2. 自动布局属性参数设置 Component Selector： 元器件选择窗口列出了所有没有放置的元器件，列表中的元器件按字母顺 序排列，如果之前没有进行过元器件放置处理，则列表中列出了原理图中所 有元器件。
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图11-4（a）自动布局
图11-4（b）手动、自动结合布局
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1. 手动引脚/门交换 手动引脚/门交换的步骤主要有： （1）选择飞线模式； （2）右击选择要进行交换的元器件的引脚或者门引脚，这时 弹出快键菜单，单击Manual Pinswap/Gateswap命令，此 时飞线脱离该引脚随着鼠标而移动，而且能进行交换的目标 引脚/门引脚也处于高亮状态； （3）飞线移动到目标引脚处； （4）单击左键，完成交换，如果此引脚是门引脚，则与门相 连的其他引脚也会自动交换，刷新飞线和力向量。
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图11-16 编辑过孔属性 编辑对象选择器中的过孔风格 根据需要可以直接对过孔的风格进行编辑。在Via Mode下，在对象选择器中选择要编辑的过孔，双 击或单击选择后单击对象选择器上的按钮，打开过 孔风格编辑窗口，此窗口与新建过孔过程中的编辑 过孔窗口一样，见图11-16所示。
图11-10 自动标注
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完成参数设置和布局后，下一步操作就是布线，就是将具 有电气连接的关系引脚用覆铜导线来连接，实现信号的传输。 ARES PCB Layout提供手动布线、自动布线和交互式布线 三种方式布线。
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图11-11飞线模式
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当进入飞线模式后，就可以创建飞线，鼠标在需 要放置飞线的焊盘处左击，移至到另一焊盘处单击， 即可以在这两焊盘之间实现创建飞线，系统自动创建 力向量和网络名称（注意在对象选择器中观察）。具 体操作过程如图11-12所示。
图11-12 创建飞线
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在 ISIS 中创建Group 激活 Living Netlist
设置Board EdgeBiblioteka 图11-2 创建Group
启动Auto- Placer
设置相关参数
自动布局
图11-1 布局流程图
图11-3 激活Living Netlist
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有时候在设置PCB时没有原理图或者No Netlist模式 时，此时放置元器件封装是没有飞线的，因此必须手动连 接飞线。要放置飞线必须进入飞线模式。 单击模式工具栏中的按钮，即可进行飞线模式，对象选择 器列出PCB图中的元器件连接网络名，如图11-11所示。 飞线模式主要功能有： （1）手动放置飞线； （2）实现门交换； （3）选中飞线； （4）选中具有同一网络的飞线。
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自动布局
对于复杂的电路，拥有很多的元器件，通过手动放置， 显然是不现实的，而且工作效率也很低，Proeteus提供了 Auto-Placer（自动布线器），在放置元器件的一般的规则 是按照信号处理流通的方向放置，使信号走向尽可能保持一 致，这样基本上各功能单元的器件都是以某一个核心元器件 为中心放置布局，它们是布局相邻很近的元器件，称这些元 器件为Group。
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编辑对象选择器中的导线风格 根据需要还可以直接对创建的导线风格进行编辑，在Track Mode下，在对象选择器中选择要编辑铜模导线，双击或者单 击选择后单击对象选择器上的按钮，打开导线风格编辑窗口， 此窗口与新建导线窗口一样，见图11-14所示。
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创建Group
在ISIS Schematic Capture编辑界面中选中元器件， 打开属性对话框中设置其所在的Group，例如，建设电容 C3与U1为一个Group，在C3属性对话框中输入 “{ GROUP= U1}”即可。如图11-2所示。
图11-13 门交换
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铜 模 导 线 创 建 与 编 辑
铜模导线是连接实际电路的电气联系，在PCB章节中所提到的导 线在没有特殊情况下就是指铜模导线。在低版本中只有一种格式， 而现在可以根据自己的需要选择或者创建不同类型的风格，对可 以放置的铜模导线可以编辑属性，修改其名称、层、线宽等参数。 1. 新建Track 单击菜单栏“Library”→“New Track Style”命令，或者单击 模式工具栏内的（Track Mode）工具，在对象选择器内单击按 钮，都会弹出新建导线的对话框如图12-14所示。 Name：导线风格名称； Width：导线宽度； Change：更新设置，Local Edit局部编辑，当勾选此项时表是 只对当前的导线有效，当选择Update Default项时更新到默认库 中。单击 “OK”键完成导线风格的创建，此时在Track Mode下 在对象选择里就可以看见刚才 创建的导线风格。