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第8章印制电路板的布局和布线本章结合实例讲述如何使用protel99se制作pcb（印制电路板），以及制作pcb所需的绘图工具和布局、布线知识。•设计PCB板的步骤如下：开始规划电路板设置参数布线元件的布局装入网络表及元件封装手动调整保存及打印结束8.1印制电路板布线和图形绘制工具8.2印制电路板的设计编辑器8.2印制电路板工作层8.4印制电路板电路参数设置8.5准备原理图和网络表8.6规划电路板和电气定义8.1印制电路板布线和绘图工具对PCB板进行布线，往往需要进行手工调整，这就要用到两个工具：PCB的绘图工具和编辑工具。本章主要介绍了PlacementTools(放置工具栏）中个按扭的应用。工具栏按扭与菜单命令一一对应。1绘制导线•利用菜单命令Place/Track或者相对应的工具条按扭，可进入画导线状态。•导线是指在元件的焊盘之间构成电气连接的连线，也是用于绘制电路板的轮廓线、禁止布线边界等。•导线的编辑及其属性的修改。属性修改对话框绘制出一根导线绘制导线之前要先选定工作层面！绘制连线•连线就是直线，无电气连接意义，主要用于绘制非电气层上的电路板边界、元件边界、禁止布线边界等等，其绘制不遵循布线规则。•绘制方式与导线相同。•直线的编辑及属性修改。2放置焊盘•执行菜单命令Place/Pad或者相对应的工具条按扭，进入放焊盘状态。•焊盘是用于连接元件引脚的衬垫，能连接到网络上，可放置在任何层面上，但一般的焊盘根据其对应的元件的特性确定其层面属性。•焊盘的属性修改。3放置过孔•Place/Via或者相对应的工具按扭。•过孔用在PCB的两个层面之间的电气连接，并能连接到网络上。•过孔的属性修改。4放置字符串•Place/String或者对应的工具按扭。•字符串不具有电气特性，不能连接到网络上，对电路的电气连接无影响。•字符串的编辑及其属性修改。5放置坐标位置•Place/Coordinate或者对应的工具按扭。•坐标标注不具有电气特性，不能连接到网络上，对电路的电气连接无影响。•坐标标注的属性编辑及修改。（坐标标注的三种类型）•坐标标注的分解6设置尺寸标注•Place/Dimension或者工具按扭。•尺寸标注的属性编辑修改。7设置原点•Edit/Origin/Set或者对应的工具按扭。•恢复系统的绝对原点•Edit/Origin/ReSet8补泪滴设置泪滴主要是增加焊锡面积。•命令：Tools/TeardropOptions补泪滴前状态补泪滴后状态9绘制圆弧•圆弧的四种绘制方式：1、边缘法：Place/Arc(Edge)2、中心法：Place/Arc(Center)3、边缘法绘制任意角度圆弧：Place/Arc(AnyAngle)4、整个圆弧绘制：Place/FullCircle5、圆弧的编辑及属性修改。10放置填充•矩形填充的放置：Place/Fill•多边形填充的放置：Place/PolygonPlane•矩形填充将整个矩形区域全部填满，同时覆盖区域内所有的导线、焊盘、过孔，使它们具有电气连接；多边形填充用铜线填充，可被设置为绕过多边形区域内具有电气连接的对象，不改变它们原有的电气特性。•多边形填充的分解。11其他工具•放置多边形•放置切分多边形•放置空间定义8.2印制电路板设计编辑器建立或打开PCB板文件同原理图文件的建立和打开方式一样。8.2.1PCB编辑器的界面管理一、画面显示1、画面的放大方式与原理图画面的放大相似。2、自定义区域的放大View/Area命令3、显示以光标为中心的屏幕View/AroundPoint4、画面的缩小5、将屏幕缩放到可显示整个电路板View/FitDocument6、采用上次显示比例显示7、更新画面二、PCB板各工具栏、状态栏、管理器的打开与关闭1、工具栏的打开与关闭2、状态栏和命令栏的打开与关闭3、管理器的打开与关闭8.3设置电路板的工作层面一块PCB板是由一系列层状结构构成，不同的PCB板有不同的工作层面。印制电路板的第一步是根据需要设置相应的工作层面，且对工作层面进行规划。8.3.1工作层面的类型两大类：物理层面与系统层面。Design/Options弹出工作层面设置对话框（见演示）。一、物理层面1、SignalLayers:信号层，用于放置连接数字或模拟信号的铜膜导线以及元件。共提供32层：TopLayer(元件层）和BottomLayer(焊接层)以及30个MidLayer(中间层）。2、InternalPlaneLayers：内部电源和接地层，用于布置电源线和接地线，最多可达到16层。3、机械层：MechanicalLayers放置电路板的物理尺寸，数据标记、过孔、装备说明以及其他的机械信息。最多可达16层。4、SolderMaskLayers：阻焊层用于设计过层中匹配插针式元件的焊盘，自动产生，有TopSolder和BottomSolder两个层面。可防止焊锡随意流动，以防造成短路。5、PasteMaskLayers：锡膏防护层（粘贴式元件）SolderMaskLayers（阻焊层）和PasteMaskLayers（锡膏防护层）统称为Mask(掩膜层）。6、SilkScreenLayers:丝印层设置印制信息，如元件的名称，参数和形状等，有TopLayer和BottomLayer两层。7、KeepOutLayer：禁止布线层定义能有效放置元件和铜膜导线的区域，规划定义电路板的电气边界。8、MultiLayer：穿透层放置穿透式焊盘和过孔。9、DrillLayer：钻孔层：标识钻孔信息。二、系统层面：1、DRCError：DRC错误层，利用设计规则检查错误，并把错误位置高亮度显示。2、Connection：连接层，显示网络拉线（鼠线）。3、PadHoles：焊盘层，设置是否显示焊盘钻孔。4、ViaHoles：过孔层，设置是否显示过孔钻孔。5、VisibleGrid：可视栅格层，有两种。8.3.2设置PCB板的工作层面Protel99SE提供了数十种不同的工作层面，但不同的PCB板所具有的工作层面是不尽相同的，在设计PCB板时只打开所需的工作层面。一、工作层面的打开与关闭Allon：打开所有层面AllOff：关闭所有层面UsedOn：打开使用的工作层面二、设置信号层、内部电源层/接地层和机械层自定义这些层面的显示数目。1、设置SignalLayers和InternalPlanes执行Design/LayerStackManager2、设置MechanicalLayers执行Design/MechanicalLayers三、设置Options选项卡：DocumentOptions对话框中的Option选项卡。•SnapX：X方向锁定栅格•SnapY：Y方向锁定栅格•Component：元件锁定栅格•Range：电气栅格范围•Visible:可视栅格样式•MeasurementUnit：计量单位。8.4设置PCB板工作参数Tools/Preference一、特殊功能的设置（Options选项卡）1、EditingOptions选项区域2、AutopanOptions（自动转移）选项区域3、PolygonRepour（多边形填充的绕过）选项区域4、InteractiveRouting（交互布线的参数设置）选项区域5、ComponentDrag(元件拖动模式）选项区域6、Others(其他）选项区域二、显示状态的设置（Display选项卡）1、Displayoptions选项区域2、Show选项区域3、Draftthresholds选项区域设置草图中走线宽度和字符串长度的阀值4、设置工作层面的绘制顺序LayerDrawingOrder按扭三、工作层面颜色设置（Color选项卡）四、元件的隐藏/显示设置（Show/Hide选项卡）五、元件参数默认值的设置（Default选项卡）六、信号完整性的设置(SignalIntegrity选项卡）8.5准备原理图和网络表8.6规划电路板和电气定义•电路板的规划是根据公司或制造商要求，确定电路板的物理轮廓和电气轮廓。•物理轮廓：电路板的外形、外部尺寸、参考孔位置、脚标等。•电气轮廓：限制放置元件和布线的范围。•方法：1、向导方式（系统自动）2、常规方式（手动）一、PCB坐标系统1、设置当前原点Edit/Origin/Set2、两个单位mil(毫英寸）和mm（毫米）1000mil=25.4mm二、手动规划电路板电路板的物理轮廓（机械轮廓）定义在机械层（Mechanical)，电气轮廓定义在禁止布线层（KeepoutLayer)。1、规划物理边界规划机械层的方法：在一个机械层上绘制电路板的物理轮廓，在其他的机械层放置物理尺寸、队列标记和标题信息等。设置物理边界：先选择机械层Mechanical（或先执行Design/Mechanical）,然后执行Place/Track(见演示）。2、规划电气边界先选择禁止布线层KeepoutLayer，然后用绘制导线的方式绘制出电气边界。先设置当前原点绘制物理边界绘制出完整物理边界选择层面绘制电气边界绘制出完整电气边界电气边界可与物理边界重叠，也可比物理边界小点。•二、使用制板向导创建新的PCB板•（自学内容）课本P186-191