PCB设计基础Altium_Designer

元器件属性
焊盘
元器件图形
元器件图形：一般是印刷在顶层丝印层（Top Overlay） 或底层丝印层（Bottom Overlay)上的图形，无电气意义。
电路原理图中的元器件与PCB中的元器件是一一对应的。
元器件序号
元器件图形 元器件管脚
DIP8封装 元器件名称
元器件封装
元器件焊盘
2)、导线/飞线：
多层板
顶层Top Layer（信号层）
底层Bottom Layer（信号层）
中间层Mid Layer 1（信号层）
中间层Mid Layer 14（信号层）
Mechanical 1（机械层）
Mechanical 4（机械层）
顶层丝印层Top Overlay
底层丝印层Bottom Overlay
印制电路板设计基本原则
四、PCB编辑器介绍
通过创建或打开PCB文件，即可启动PCB 编辑器，初始界面包括菜单栏、工具栏、工作 区、命令栏、状态栏和各种面板按钮。
PCB编辑界面
布线工具栏介绍交互布线Fra bibliotek焊过 盘孔
放置 填充
敷 铜
工作层面切换标签介绍
顶层信 号层
机械层
禁止布 线层
多层
底层信 号层
顶层图丝8.16 工作层面切换标签 印层
第7章-PCB设计基础一
第五周1讲
一、教学回顾
1、原理图编辑器、工具栏的使用等； 2、简单原理图设计； 3、层次原理图设计；
第7章 PCB设计基础一
二、教学内容：
1、PCB设计的基本原则 2、PCB的设计流程 3、利用向导创建PCB 4、设置PCB设计参数 5、导入网络表
信号层 内电层
5）、过孔样式选择
孔式为通孔 孔式为盲孔和深埋孔
6）、设定元器件安装的技术参数
表面贴片元器件 直插式元器件
领近焊盘的导线数
一条导线
7）、设置导线和过孔尺寸
最小导线尺寸 最小过孔宽 最小过孔孔径 最小间隔
利用向导新建的PCB文档
课堂练习一
利用向导新建一个PCB文档,要求双面 板,板框尺寸2500×2200mil,焊盘之间允 许走一根导线,最小导线宽度为15MIL， 最小间距为20mil。
孔。 过孔只有圆形，主要有两个参数：即孔径大小(Hole Size)
和过孔直径(Diameter)，如图8.2所示。
顶层铜箔
图8.2 过孔的形状和尺寸
底层铜箔
中间沉铜
5）、敷铜：
在电路板中需要的部位敷铜，可以减少电路阻抗， 改善电路性能。
6）、绝缘材料板（机械层）：
是PCB的基板，用来作为安装元器件时的支撑 物。
元件封装图
XTAL1（晶振类） VR5（电位器类）
SIP-8（单列直插类）
d FUSE（保险管） 管）
DB9/M（D型连接器）
TO-92B（小功率三极
LCC16（贴片元件类） DIP-16（双列直插类） TO-220（三极管类）
4、 PCB工作层简介
在Protel 2004的PCB编辑器中，采用层管理模式，无论是 多层板、双层板还是单层板都包含多个工作层，不同的工作 层有不同的用途并采用不同的颜色加以区分。
2、 PCB板的组成

PCB 板包含一系列元器件、由印刷电
路板材料支持并通过铜箔层进行电气连接
的电路板，首先来认识一些重要的组成部
分。
1)、元器件图形符号：
元器件的参数、封装外形，用白色文字印刷在PCB板 上的丝印层(overlay)。
PCB中元器件主要有元器件图形（即封装外形）、焊 盘及元器件属性三部分组成。
3、工作层显示的设置
系统可以用不同的颜色来显示不同工 作层的不同设置，实现命令为：Design—
Board Layers/colors。
4、 PCB板的规划
在创建PCB文件后，必须对PCB板进行规划，确定PCB的大小。 PCB的规划就是根据电路的规模及实际要求，确定所要制作的 PCB板的具体物理尺寸和电气边界。
五、 设置PCB设计参数
1、设置PCB环境参数 设置PCB系统参数主要在“Board Options”对
话框中实现，执行Design→Option命令，即可 弹出如图所示的“Board Options”对话框。
【PCB板选择项】对话框
2、 定义PCB工作板层
PCB有单面板、双面板和多层板，所有这些板都是由 层面构成的，这些层面包含在Protel 2004提供的3种类 型中。
多层板是在顶层和底层之间加上若干中间层构成， 中间层包含电源层或信号层，各层间通过焊盘或过 孔实现互连。多层板适用于制作复杂的或有特殊要 求的电路板。多层板包括顶层(Top Layer)、底层 (Bottom Layer)、中间层(MidLayer)及电源\接 地层(Internal Plane)等，层与层之间是绝缘层， 绝缘层用于隔离电源层和布线层，绝缘层的材料要 求有良好的绝缘性能、可挠性及耐热性等。
单面板即只有一个导电层，在这个层中包含焊盘及印 制导线，这一层也称作焊接面，另外一面则称为元件 面。单面板的成本较低，但由于所有导线集中在一个 面中，所以很难满足复杂连接的布线要求。适用于线 路简单及对成本敏感的场合，如果存在一些无法布通 的网络，通常可以采用导线跨接的方法。
双层板，是一种包括顶层(Top Layer)和 底层(Bottom Layer)的电路板，双面都 有覆铜，都可以布线。通常情况下，元件 一般处于顶层一侧，顶层和底层的电气连 接通过焊盘或过孔实现，无论是焊盘还是 过孔都进行了内壁的金属化处理。相对于 单面板而言，两面布线极大地提高了布线 的灵活性和布通率，可以适应高度复杂的 电气连接的要求，双面板在目前应用最为 广泛。
1）、信号层(Signal Layers) 用于布线，分为顶层、底层和中间层。单层板的信号层为
底层，双面板为顶层和底层。
2）、机械层(Mechanical Layers) 用于放置电路板的物理边界、关键尺寸信息及电路
板生产过程中所需要的对准孔等，它不具备导电性质。
3、禁止布线层(Keep Out Layer)
1、布局原则
设计首先要考虑PCB尺寸的大小，尺寸过 大，线路长，阻抗增加，抗噪声能力下降；过 小，则散热不好，邻近线条易受干扰。确定尺 寸后，再确定元件的位置。
2、抗干扰措施
1）、加粗电源线及地线的宽度，减少环路电 阻。
2）、数字地线，模拟地线要分开。 3）、在关键设计部位配置适当的去耦电容。 4）、在有接触器、继电器、按钮等元件时，

用于定义PCB的电气边界，即限制了印制导
线的布线区域。设计时，电气边界应不超出PCB
的物理边界。
4、丝印层(Silkscreen Layers)

用于显示元件的外形轮廓、编号或放置其他
的文本信息。丝印层分为顶层丝印层(Top Overlay)
和底层丝印层(Bottom Overlay)。
5）、防护层(Mask Layers) 分为顶层助焊层(Top Paste)、底层助焊层(Bottom
必须采用RC电路来吸收放电电流。一般R取 1~2K，C取2.2~47uF.
二、 PCB的设计流程
PCB设计流程包括绘制电路原理图、规划 印刷电路板、元器件封装、元器件布局、自动 布线、手工调整、保存输出等。
绘制电路原理图 规划电路板 设置参数
装入网络表及元件封装 元件布局 自动布线 手工调整
存盘及打印输出 结束
Paste)、顶层阻焊层(Top Solder)和底层阻焊层(Bottom Solder)。
设置助焊层(Paste)是为了安装贴片元件。设置阻焊 层的目的是防止焊锡的粘连，避免在焊接相邻但不同 网络焊点时发生短路。
6）、多层(Multi-Layer) 为贯穿每一个信号层的工作层，在多层上放置的焊
盘或过孔将会自动添加到所有的信号层中。
在Files面板中选择： PCB Board wizard.
Files控制面板
1）、选择电路板尺寸单位
英制 公制
2）、选择电路板的模板
自定义 尺寸
3）、自定义PCB板参数
外形
尺寸标注层
矩形 圆 自形定义
电路板尺寸 宽 高
边界宽度 尺寸标注线的宽度 电气边界和物理边界间距
4）、选择电路板层
表示引脚间距为7.6mm，元件直径为15mm； （3）、DIP-24
表示双列直插式元件封装，24个焊盘引脚。
元件封装图
二极管封装形式
电解电容封装形式 无极性电容封装形式 电阻封装形式
元件封装图
集成电路封装形式(双排直插) (单排直插) 小功率晶体封装形式 电位器封装形式 图8.11 常用元件的封装
4）、过孔：
在多层电路板中，为实现元器件之间信号的相同， 通常需要在导线上设置过孔。
注意：过孔用于实现不同工作层间的电气连接，与 元件引脚的焊接及固定无关。
过孔分为三种： 从顶层贯穿至底层的称为穿透式过孔； 只实现顶层或底层与中间层连接的过孔称为盲孔； 只实现中间层连接，而没有穿透顶层或底层的过孔称为埋
完成电路原理图的绘 制，并生成网络报表
设置物理尺寸、几层板、电 气边界等设置。
三、新建PCB文档
利用Protel 2004进行PCB设计之前，必 须建立一个PCB文件。本节首先介绍一个自由 文档的建立方法，然后讲述创建项目的PCB文 档的步骤。
1、利用向导新建PCB文档
利用向导创建PCB文档是最简单也是最 常用的方法，在这个过程中可以定义PCB文 件的参数，也可以选择标准的模板。具体步 骤如下：
三、教学要求：
1熟练掌握ＰＣＢ设计流程及基本原则； 2、熟练掌握利用向导创建PCB 文件。