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1、Click to edit Master title style,,Click to edit Master text styles,,Second level,,Third level,,Fourth level,,Fifth level,,*,,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,,*,機(jī)械工業(yè)出版社同名教材配套電子教案,EDA,技術(shù)基礎(chǔ),（第2版）,制作：福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 郭勇,,,第,8,章,,PCB,手工布線,,本章要點(diǎn),8.1 設(shè)置,PCB,元件庫,8.2 規(guī)劃電路板尺寸,8.3 放置元件、焊盤和過孔,

2、8.4 元件布局,8.5,,元件布線,8.6,PCB,元件設(shè)計(jì),8.7,,手工布線實(shí)例,,,,,本章要點(diǎn),●,PCB,布線前的準(zhǔn)備工作：規(guī)劃印制板、設(shè)置元件庫,,●???放置元件、焊盤及過孔,,●???手工布局原則及手工布局,,●???手工布線原則及手工布線,●,,PCB,元件設(shè)計(jì),,返回,,,PCB,設(shè)計(jì)方法有手工布線和自動(dòng)布線兩種，對于簡單的電路，采用手工布線效率更高。一般采用自動(dòng)布線后的線條往往有,些地方不夠整齊，甚至還不合理，還需要進(jìn)行手工布線調(diào)整。,手工設(shè)計(jì),PCB,是用戶直接在,PCB,軟件中根據(jù)原理圖進(jìn)行手工放置元件、焊盤、過孔等，并進(jìn)行線路連接的操作過程，手工設(shè)計(jì)的一般步驟如

3、下。,⑴設(shè)置元件庫，規(guī)劃印制電路板。,⑵放置元件、焊盤、過孔等圖件。,⑶元件布局。,⑷手工布線。,,⑸電路調(diào)整,以下采用圖8-1所示單管放大電路為例介紹手工布線方法。,,設(shè)計(jì)實(shí)例,,,8.1 設(shè)置,PCB,元件庫,,在,PCB,設(shè)計(jì)前，必須將元件封裝所在的元件庫添加到當(dāng)前庫（,Libraries）,中，只有這樣，這些元件才能被調(diào)用。,,圖8-1中的元件封裝都在系統(tǒng)提供的,Advpcb.ddb,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫中的,PCB_Footprints.lib,封裝元件庫中。,1.設(shè)置元件庫,在設(shè)計(jì)管理器中選中,Browse PCB,，在,Browse,下拉列表框中選擇,Libraries，,設(shè)置為元件庫瀏

4、覽器。單擊,Libraries,欄下方的【,Add/Remove】,按鈕，在彈出的對話框中找到所需的庫文件，單擊【,Add】,按鈕裝載庫文件，單擊【,OK】,完成操作，元件瀏覽器中將出現(xiàn)已加入的庫文件。,,在,PCB99SE,中，印制板庫文件位于,Design Explorer 99 SE\Library\Pcb,目錄下，常用的印制板庫文件是,Generic Footprint,文件夾中的,Advpcb.ddb。,,,2. 瀏覽元件圖形,打開了某個(gè)數(shù)據(jù)庫文件后，元件庫瀏覽器的,Library,欄內(nèi)將出現(xiàn)該數(shù)據(jù)庫文件中的元件庫名，在,Component,欄中顯示此元件庫中所有元件的封裝名稱。選中

5、某個(gè)封裝，下方的監(jiān)視器中將出現(xiàn)此元件封裝圖，如圖8-2所示。,單擊元件庫瀏覽器右下角的,Browse,按鈕，可以進(jìn)行元件瀏覽，瀏覽窗口右下角的三個(gè)按鈕可用來調(diào)節(jié)圖形顯示的大小。,返回,,,8.2 規(guī)劃電路板尺寸,,在,PCB,設(shè)計(jì)中，首先要規(guī)劃印制板，即定義印制板的機(jī)械輪廓和電氣輪廓。,印制板的機(jī)械輪廓是指電路板的物理外形和尺寸，需要根據(jù)公司和制造商的要求進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃，機(jī)械輪廓定義在4個(gè)機(jī)械層上，比較合理的規(guī)劃機(jī)械層的方法是在一個(gè)機(jī)械層上繪制電路板的物理輪廓，而在其它的機(jī)械層上放置物理尺寸、隊(duì)列標(biāo)記和標(biāo)題信息等。,印制板的電氣輪廓是指電路板上放置元件和布線的范圍，電氣輪廓一般定義在禁止布線

6、層上，是一個(gè)封閉的區(qū)域，一般的電路設(shè)計(jì)僅規(guī)劃,PCB,的電氣輪廓。,,,8.2.1 手工定義,PCB,板尺寸,1.手工定義,PCB,板尺寸,本例中采用公制規(guī)劃尺寸，板的尺寸為70,mm×40mm，,具體步驟如下。,⑴執(zhí)行,View→Toggle Units，,設(shè)置單位制為公制,Metric。,⑵,執(zhí)行,Design→Options，,在,Layers,選項(xiàng)卡中分別設(shè)置可視柵格1、2為1,mm,和10,mm；,在,Options,選項(xiàng)卡中設(shè)置捕獲柵格為0.5,mm。,⑶,在工作層設(shè)置中選中,Keep Out Layer,復(fù)選框，然后用鼠標(biāo)單擊工作區(qū)下方標(biāo)簽中的 ，將當(dāng)前工作

7、層設(shè)置為,Keep Out Layer。,⑷,執(zhí)行,Place→Line,放置連線，一般從工作區(qū)的左下角開始，定義一個(gè)閉合,PCB,邊框，以此邊框作為電路板的尺寸，如圖8-3所示。此后，放置元件和布線都要在此邊框內(nèi)部進(jìn)行。,,,2.手工規(guī)劃,PCB,中的技巧,上述方法在畫線的時(shí)候靠眼睛辨別，要尋找工作區(qū)的坐標(biāo)原點(diǎn)，且很難確定線條長度，難以在該閉合處閉合，且容易在頂點(diǎn)處產(chǎn)生45°斜面。因此只有在畫線時(shí)時(shí)刻注意狀態(tài)欄左部的坐標(biāo)信息，以便確定每一個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)位置，才能順利完成邊框線的繪制，這種操作方法比較麻煩，實(shí)際使用中可以采用定義位置坐標(biāo)的方法解決。,,,,⑴執(zhí)行,View→Toolbars→Pl

8、acement Tools，,打開放置工具欄。,⑵單擊放置工具欄上的 圖標(biāo)，在工作區(qū)左下角處單擊一下，將該點(diǎn)定義為相對坐標(biāo)原點(diǎn)（0，0），沿此點(diǎn)往右為+,x,軸，往上為+,y,軸。,⑶單擊放置工具欄上的 圖標(biāo)，設(shè)置邊框線。此時(shí)光標(biāo)上連著十字形，表示處于畫線狀態(tài)，單擊鼠標(biāo)左鍵確定連線起點(diǎn)，然后按一下快捷鍵<,J>，,接著再按快捷鍵<,L>，,屏幕彈出坐標(biāo)跳躍對話框，如圖8-4所示，在,X,欄和,Y,欄輸入終點(diǎn)的,x,軸和,y,軸坐標(biāo)70、0，單擊【,OK】,按鈕，光標(biāo)跳躍到坐標(biāo)（70，0）處，連按兩次回車鍵確定此條連線。,圖8-4 定義位置坐標(biāo),⑷同樣方法繪制好其他連線。,用這種快捷鍵

9、的方法比用移動(dòng)光標(biāo)的方法最突出的優(yōu)點(diǎn)是定位準(zhǔn)確，頂點(diǎn)可靠閉合，且不會(huì)在頂點(diǎn)產(chǎn)生45°斜面。,,,8.2.2 使用制板向?qū)?chuàng)建,PCB,板,Protel99SE,提供的制板向?qū)е袔в写罅恳呀?jīng)設(shè)置好的模板，這些模板中已具有標(biāo)題欄、參考布線規(guī)則、物理尺寸和標(biāo)準(zhǔn)邊緣連接器等，允許用戶自定義電路板，并保存自定義的模板。,1.使用已有的模板,執(zhí)行,File→New,建立新文檔，屏幕彈出圖8-5所示的對話框，選擇,Wizards,選項(xiàng)卡，選中制板向?qū)D標(biāo) ，系統(tǒng)啟動(dòng)圖8-6所示的制板向?qū)А?,,單擊圖8-6中的【,Next】,按鈕，進(jìn)入圖8-7所示的模板選擇對話框，在其中可以選擇所需的設(shè)計(jì)模板和所采

10、用的單位制。,下面以設(shè)計(jì),PCI32,位的模板為例介紹模板的設(shè)計(jì)過程。,⑴在圖8-7中選中模板 建立,PCI,模式的模板，設(shè)計(jì)的單位制選擇為英制（,Imperial）。,⑵,單擊【,Next】,按鈕，屏幕彈出印制板類型選擇對話框，如圖8-8所示，選擇印制板類型,PCI short card 3.3V/ 32BIT。,,,,⑶單擊圖8-8中的【,Next】,按鈕，屏幕彈出標(biāo)題欄設(shè)置對話框，如圖8-9所示，可以設(shè)置標(biāo)題（,Design Title）、,公司名稱（,Company Name）、PCB,板編號(hào)（,PCB Part Number）、,設(shè)計(jì)人員姓名（,D

11、esigners Name）,及聯(lián)系電話（,Contact Phone）。,⑷設(shè)置好標(biāo)題欄信息后，單擊【,Next】,按鈕，屏幕彈出信號(hào)層設(shè)置對話框，如圖8-10所示。,,,⑸設(shè)置好信號(hào)層后，單擊【,Next】,按鈕，屏幕彈出圖8-11所示的過孔類型選擇對話框，可以選擇,Thruhole Vias only（,穿透式過孔）和,Blind and Buried Vias only（,半掩埋式和掩埋式過孔）。,,⑹設(shè)置完過孔后，單擊【,Next】,按鈕，屏幕彈出圖8-12所示的元件類型及放置方式設(shè)置對話框，設(shè)置元件類型為,Surface,-mount components（,帖片式）或,Throu

12、gh hole components（,插針式）及元件是單面放置（選,No）,或雙面放置（選,Yes）。,,,⑺設(shè)置完元件放置方式后，單擊【,Next】,按鈕，屏幕彈出圖8-13所示的布線參數(shù)設(shè)置對話框，圖中主要參數(shù)如下。,Minimum Track Size,設(shè)置最小導(dǎo)線寬度；,Minimum Via Width,設(shè)置過孔的最小外徑；,Minimum Via Hole Size,設(shè)置過孔的最小內(nèi)徑；,Minimum Clearance,設(shè)置導(dǎo)線之間的最小間距。,,,⑻所有設(shè)置完畢，單擊【,Next】,按鈕，屏幕彈出結(jié)束模板設(shè)計(jì)對話框，單擊【,Finish】,按鈕完成,PCB,模板設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)完

13、成的,PCI32,位的,PCB,模板如圖8-14所示。,,,2.自定義電路模板,以下以自定義3000,mil×2500mil,的矩形板為例，說明自定義電路模板的方法。,啟動(dòng)制板向?qū)?，選中創(chuàng)建自定義模板選項(xiàng) ，進(jìn)入自定義模板狀態(tài)，屏幕彈出圖8-15所示的電路模板參數(shù)設(shè)置對話框，主要參數(shù)如下。,圖8-15 電路板參數(shù)設(shè)置,⑴板的類型設(shè)置。有3種選擇，即,Rectangular（,矩形）、,Circular（,圓形）和,Custom（,自定義）；主要參數(shù)有,Width（,寬度）、,Height（,高度）和,Radius（,半徑，圓形板）。,⑵層面設(shè)置。,Boundary L

14、ayer,設(shè)置電路板邊界所在層面，一般設(shè)置為,Keep Out Layer；Dimension Layer,設(shè)置物理尺寸所在層面，系統(tǒng)默認(rèn)為,mechanical Layer4。,,,⑶線寬設(shè)置。,Track Width,設(shè)置導(dǎo)線線寬；,Dimension Line Width,設(shè)置標(biāo)尺線線寬；,Keep Out Distance From Board Edge,設(shè)置禁止布線層上的電氣邊界與電路板邊界之間的距離。,⑷其它選擇設(shè)置。,Title Block（,標(biāo)題欄顯示設(shè)置）、,Legend String（,圖例的字符串顯示設(shè)置）、,Corner Cutoff（,是否切掉電路板的4個(gè)角）、,Sc

15、ale（,顯示比例設(shè)置）、,Dimension Lines（,尺寸線顯示設(shè)置）、,Inner Cutoff（,是否切掉電路板的中間部分）。,將,Width,設(shè)置為3000,mil，,將,Height,設(shè)置為2500,mil，,單擊【,Next】,按鈕，屏幕彈出圖8-16所示的自定義印制板外形對話框，此時(shí)還可以重新設(shè)置印制板的尺寸。,定義好印制板尺寸后，單擊【,Next】,按鈕，設(shè)置邊框缺角，屏幕彈出圖8-17所示的對話框，在其中修改缺角的長、寬值，對不需要缺角的，都輸入0。,,,定義好印制板缺角后，單擊【,Next】,按鈕，屏幕彈出圖8-18所示,PCB,開窗口對話框，可修改窗口的上下左右的位

16、置和長、寬，修改方法同修改缺角是一樣的。若不需要開窗口，則可將四個(gè)數(shù)據(jù)均設(shè)置為0。,圖8-16 定義印制板外形,圖8-17 定義印制板缺角,,,此后分別設(shè)置標(biāo)題欄信息、定義信號(hào)層、定義過孔類型、定義元件類型及放置方式、設(shè)置布線參數(shù)后，單擊【,Next】,按鈕，屏幕彈出一個(gè)對話框，若要保存模板，選中復(fù)選框，出現(xiàn)圖8-19所示的保存模板對話框，輸入模板名和模板說明后單擊【,Next】,按鈕，將當(dāng)前模板保存，屏幕彈出完成消息對話框，單擊【,Finish】,按鈕結(jié)束設(shè)置。,圖8-18 開窗口對話框,圖8-19 保存模板,返回,,,8.3 放置元件、焊盤和過孔,,當(dāng)設(shè)置了元件庫，規(guī)劃印制板邊框

17、后，就可以在印制板上放置各種圖件，如元件、焊盤、過孔和線條等。,8.3.1 放置元件,1.通過菜單或相應(yīng)按鈕放置元件,,執(zhí)行菜單,Place→Component,或單擊放置工具欄上按鈕 ，屏幕彈出放置元件對話框，如圖8-20所示，在,Footprint,欄中輸入元件封裝名，如圖中的,TO-92A；,在,Designator1,欄中輸入元件標(biāo)號(hào)，如圖中的,V1；,在,Comment,欄中輸入元件的標(biāo)稱值或型號(hào)，如圖中的9013。參數(shù)設(shè)置完畢，單擊【,OK】,按鈕，將元件移動(dòng)到適當(dāng)?shù)奈恢脝螕羰髽?biāo)左鍵放置元件。,若不知道元件封裝名，可以單擊【,Browse】,按鈕進(jìn)行瀏覽，屏幕彈出圖8-21

18、所示的對話框，可以從中選擇元件。,,,,,放置元件后，系統(tǒng)提示繼續(xù)放置同一類元件，元件標(biāo)號(hào)自動(dòng)加1（如,V2），,此時(shí)可以繼續(xù)放置元件，單擊【,Cancel】,按鈕退出放置狀態(tài)。,本例中，在圖8-3所示的禁止布線框中，根據(jù)原理圖執(zhí)行菜單,Place→Component，,依次放置電阻,AXIAL0.4，,電解電容,RB.2/.4,和三極管,TO-92A，,如圖8-22所示。,,圖8-20 放置元件對話框,圖8-21 瀏覽元件對話框,,,圖8-22 放置元件,2.從元件庫中直接放置,,從元件瀏覽器中選中元件后，單擊右下角的【,Place】,按鈕，光標(biāo)便會(huì)跳到工作區(qū)中，同時(shí)還帶著該元件封裝，

19、將光標(biāo)移到合適位置后，單擊鼠標(biāo)左鍵，放置該元件，此時(shí)元件還未定義標(biāo)號(hào)和標(biāo)稱值。,,,,,,,,3.元件屬性設(shè)置,打開元件屬性的方法有兩種，大多數(shù)情況下，在放置元件過程中，元件處于懸浮狀態(tài)時(shí)，按鍵盤上的<,Tab>,鍵，屏幕彈出圖8-23所示的元件屬性對話框，進(jìn)行元件屬性編輯；當(dāng)在元件已經(jīng)固定在工作區(qū)中，則可以雙擊該元件，屏幕彈出元件屬性對話框，修改元件屬性。,元件屬性對話框共有,Properties、Designator、Comment,三個(gè)選項(xiàng)卡，其中,Properties,選項(xiàng)卡為該元件基本屬性，用于設(shè)置元件的標(biāo)號(hào)、注釋文字（標(biāo)稱值或型號(hào)）、元件封裝所在層、元件封裝,所在層、元件封裝是否鎖

20、,定狀態(tài)，注釋文字的字體、大小、所在層等。若按下【,Global>>】,按鈕，可以進(jìn)行全局修改，方法與,SCH99SE,中的全局修改相同。,Designator,選項(xiàng)卡和,Comment,選項(xiàng)卡，都是定義其字符的屬性，他們的項(xiàng)目是相同的，圖8-24所示為,Designator,選項(xiàng)卡，主要設(shè)置如圖示。,,,,,8.3.2 放置焊盤,1.放置焊盤,焊盤有穿透式的，也有僅放置在某一層面上的貼片式（主要用于表面封裝元件），外形有圓形（,Round）、,正方形（,Rectangle）,和正八邊形（,Octagonal）,等，如圖8-25所示。,圖8-25 焊盤的三種基本形狀,執(zhí)行,Place→Pa

21、d,或單擊放置工具欄上按鈕 ，進(jìn)入放置焊盤狀態(tài)，移動(dòng)光標(biāo)到合適位置后，單擊左鍵，放下一個(gè)焊盤，此時(shí)仍處于放置狀態(tài)，可繼續(xù)放置焊盤。,,2.焊盤屬性設(shè)置,在焊盤處于懸浮狀態(tài)時(shí)，按下鍵盤上的<,Tab>,鍵，調(diào)出焊盤屬性對話框，如圖8-26所示。,,,,對話框中，,Properties,選項(xiàng)卡主要用于設(shè)置焊盤的形狀（,Shape）、,大小（,Size）、,所在層（,Layer）、,編號(hào)（,Designator）、,孔徑（,Hole Size）,等，,Advanced,選項(xiàng)卡主要用于設(shè)置焊盤所在的網(wǎng)絡(luò)、焊盤的電氣類型及焊盤的鉆孔壁是否要鍍銅。,一般自由焊盤的編號(hào)設(shè)置為0。,,設(shè)置焊盤的,X,軸

22、尺寸,,設(shè)置焊盤的,Y,軸尺寸,,設(shè)置焊盤的形狀,,,設(shè)置焊盤的編號(hào),,設(shè)置焊盤的鉆孔大小,,設(shè)置焊盤所在層,,設(shè)置焊盤旋轉(zhuǎn)的角度,圖8-26 焊盤屬性設(shè)置,,,在自動(dòng)布線中，必須對獨(dú)立焊盤進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，這樣才能完成布線。設(shè)置網(wǎng)絡(luò)的方法為：,在圖8-26所示的焊盤屬性對話框中選中,Advanced,選項(xiàng)卡，在,Net,下拉列表框中選定所需的網(wǎng)絡(luò)；在手工布線中，,Net,下拉列表框中為,Not Net（,沒有網(wǎng)絡(luò)）。,對于已經(jīng)放置好的焊盤，雙擊焊盤也可以調(diào)出屬性對話框。,用鼠標(biāo)單擊選中的焊盤，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)住控點(diǎn)，可以移動(dòng)焊盤。,本例中，必須在輸入端、電源端及接地端添加焊盤，以便與外部連接。,,

23、,8.3.3 放置過孔,過孔用于連接不同層上的印制導(dǎo)線，過孔有三種類型，分別是穿透式（,Multi-layer）、,隱藏式（,Buried）,和半隱藏式（,Blind）。,穿透式過孔導(dǎo)通底層和頂層，隱藏式導(dǎo)通相鄰內(nèi)部層，半隱藏式導(dǎo)通表面層與相鄰的內(nèi)部層。,執(zhí)行菜單,Place→Via,或用單擊放置工具欄上按鈕 ，進(jìn)入放置過孔狀態(tài)，移動(dòng)光標(biāo)到合適位置后，單擊鼠標(biāo)左鍵，放下一個(gè)過孔，此時(shí)仍處于放置過孔狀態(tài)，可繼續(xù)放置過孔。,過孔與焊盤不同，他是圓形的，沒有編號(hào)，也不可設(shè)置為矩形或八角形。,,在放置過孔狀態(tài)下，按<,Tab>,鍵，調(diào)出屬性對話框。對話框中包括兩個(gè)選項(xiàng)卡，其中,Properti

24、es,選項(xiàng)卡設(shè)置過孔直徑、孔徑、,x,軸位置、,y,軸位置、過孔起始層和終止層、過孔所在的網(wǎng)絡(luò)等。,本例中由于是單面板設(shè)計(jì)，無須使用過孔。,返回,,,8.4 元件布局,,雖然,Protel99SE,提供了功能強(qiáng)大的自動(dòng)布局，但是其布局的結(jié)果是不近人意的，往往要進(jìn)行手工布局調(diào)整。,元件放置完畢，應(yīng)當(dāng)從機(jī)械結(jié)構(gòu)、散熱、電磁干擾及布線的方便性等方面綜合考慮元件布局，可以通過移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)等方式調(diào)整元件的位置，使之滿足電路使用要求。在布局時(shí)除了要考慮元件的位置外，還必須調(diào)整好絲網(wǎng)層上文字符號(hào)。,8.4.1 印制板布局原則,元件布局是將元件在一定面積的印制板上合理地排放，它是設(shè)計(jì),PCB,的第一步

25、。布局是印制板設(shè)計(jì)中最耗費(fèi)精力的工作，往往要經(jīng)過若干次比較，才能得到一個(gè)較滿意的布局結(jié)果。,一個(gè)好的布局，首先要滿足電路的設(shè)計(jì)性能，其次要滿足安裝空間的限制，在沒有尺寸限制時(shí)，要使布局盡量緊湊，減小,PCB,設(shè)計(jì)的尺寸，減少生產(chǎn)成本。,,,為了設(shè)計(jì)出質(zhì)量好、造價(jià)低、加工周期短的印制板，印制板布局應(yīng)遵循下列的一般原則。,1.元件排列規(guī)則,⑴首先布置主電路的集成塊和晶體管的位置。,⑵在通常條件下，元件應(yīng)布置在印制板的同一面上，只有在頂層元件過密時(shí)，才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件，如貼片電阻、貼片電容、貼片,IC,等放在底層。,⑶在保證電氣性能的前提下，元件放置應(yīng)相互平行或垂直排列，元件排列要

26、緊湊，不允許重疊，輸入和輸出元件盡量遠(yuǎn)離。,⑷某些元器件或?qū)Ь€之間可能存在較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免因放電、擊穿引起以外短路。,⑸帶高壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。,,⑹位于板邊緣的元件，離板邊緣至少2個(gè)板厚。,⑺,對于四個(gè)管腳以上的元件，不可進(jìn)行翻轉(zhuǎn)操作，否則將導(dǎo)致該元件安裝插件時(shí)管腳號(hào)不能一一對應(yīng)。,,,⑻元器件在整個(gè)板面上分布均勻、疏密一致。,2.按照信號(hào)走向布局原則,⑴通常按照信號(hào)的流程逐個(gè)安排各個(gè)功能電路單元的位置，以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它進(jìn)行布局。,⑵元件的布局應(yīng)便于信號(hào)流通，使信號(hào)盡可能保持一致的方向。多數(shù)情況下，信號(hào)的流向安排為從左到

27、右或從上到下，與輸入、輸出端直接相連的元件應(yīng)當(dāng)放在靠近輸入、輸出接插件或連接器的地方。,3.防止電磁干擾,⑴對輻射電磁場較強(qiáng)的元件，以及對電磁感應(yīng)較靈敏的元件，應(yīng)加大它們相互之間的距離或加以屏蔽，元器件放置的方向應(yīng)與相鄰的印制導(dǎo)線交叉。,⑵盡量避免高低電壓器件相互混雜、強(qiáng)弱信號(hào)的器件交錯(cuò)在一起。,,,⑶對于會(huì)產(chǎn)生磁場的元器件，如變壓器、揚(yáng)聲器、電感等，布局時(shí)應(yīng)注意減少磁力線對印制導(dǎo)線的切割，相鄰元件的磁場方向應(yīng)相互垂直，減少彼此間的耦合。,⑷對干擾源進(jìn)行屏蔽，屏蔽罩應(yīng)良好接地。,⑸工作在高頻的電路，要考慮元器件間分布參數(shù)的影響。,4.抑制熱干擾,⑴對于發(fā)熱的元器件，應(yīng)優(yōu)先安排在利于散熱的位置，

28、必要時(shí)可以單獨(dú)設(shè)置散熱器或小風(fēng)扇，以降低溫度，減少對鄰近元器件的影響。,⑵一些功耗大的集成塊、大或中功率管、電阻等元件，要布置在容易散熱的地方，，并與其它元件隔開一定距離。,⑶熱敏元件應(yīng)緊貼被測元件并遠(yuǎn)離高溫區(qū)域，以免受到其它發(fā)熱元件影響，引起誤動(dòng)作。,⑷雙面放置元件時(shí)，底層一般不放置發(fā)熱元件。,,,5.提高機(jī)械強(qiáng)度,⑴要注意整個(gè),PCB,板的重心平衡與穩(wěn)定，重而大的元件盡量安置在印制板上靠近固定端的位置，并降低重心，以提高機(jī)械強(qiáng)度和耐振、耐沖擊能力，以及減少印制板的負(fù)荷和變形。,⑵重15克以上的元器件，應(yīng)當(dāng)使用支架或卡子加以固定。,⑶為了便于縮小體積或提高機(jī)械強(qiáng)度，可設(shè)置“輔助底板”，放置一

29、些笨重的元件。,⑷板的最佳形狀是矩形（長寬比為3:2或4:3），板面尺寸大于200×150,mm,時(shí)，要考慮板所受的機(jī)械強(qiáng)度，可加邊框加固。,⑸在印制板上留出固定支架、定位螺孔和連接插座的位置。,6.可調(diào)節(jié)元件的布局,可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求，若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)；若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，則應(yīng)放置在印制板上能夠方便調(diào)節(jié)的地方。,,,8.4.2 手工布局,1.手工移動(dòng)元件,⑴用鼠標(biāo)拖動(dòng),元件移動(dòng)有多種方法，比較快捷的方法是直接使用鼠標(biāo)進(jìn)行移動(dòng)，即將光標(biāo)移到元件上，按住鼠標(biāo)左鍵不放，將元件拖動(dòng)到目標(biāo)位置。這種方法對沒有進(jìn)行線路連接的元件比較方便。,⑵使用,Mo

30、ve,菜單下的命令移動(dòng)元件,執(zhí)行菜單,Edit→Move→Component，,光標(biāo)變?yōu)椤笆弊?，移?dòng)光標(biāo)到需要移動(dòng)的元件處，單擊該元件，即可將該元件移動(dòng)到所需的位置，單擊鼠標(biāo)左鍵放置元件。,執(zhí)行該命令后，在元件外單擊鼠標(biāo)左鍵，屏幕彈出板上的元件清單，供選擇要移動(dòng)的元件。,執(zhí)行菜單,Edit→Move→Drag，,也可以實(shí)現(xiàn)元件拖動(dòng)。,,,,⑶移動(dòng)元件時(shí)拖動(dòng)連線的設(shè)置,如果希望移動(dòng)元件時(shí)，印制導(dǎo)線也跟著一起移動(dòng)，則在進(jìn)行移動(dòng)前，必須進(jìn)行拖動(dòng)連線的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置，方法如下：,執(zhí)行菜單,Tools→Preferences，,在彈出的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置對話框，選擇,Options,選項(xiàng)卡，在,Compone

31、nt Drag,區(qū)的,Mode,下拉列表框，選中,Connected Tracks,即可。,⑷在,PCB,中快速定位元件,執(zhí)行菜單,Edit→Jump→Component，,屏幕彈出對話框，填入要查找的元件標(biāo)號(hào)，單擊【,OK】,，光標(biāo)跳轉(zhuǎn)到指定元件上。,2.旋轉(zhuǎn)元件,選中元件，按住左鍵不放，同時(shí)按<,X>,鍵進(jìn)行水平翻轉(zhuǎn)；按<,Y>,鍵進(jìn)行垂直翻轉(zhuǎn)；按空格鍵進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的角度可以通過執(zhí)行,Tools→Preferences,進(jìn)行設(shè)置，在對話框中選中,Options,選項(xiàng)卡，在,Other,區(qū)中,Rotation Step,中設(shè)置旋轉(zhuǎn)角度，默認(rèn)90度。,,,圖8-27所示為布局調(diào)整后并添加焊盤

32、后的印制板圖。,圖8-27 元件布局圖,3.元件標(biāo)注的調(diào)整,布局調(diào)整后，往往元件標(biāo)注的位置過于雜亂，盡管并不影響電路的正確性，但可讀性變差，在電路裝配或維修時(shí)不易識(shí)別元件，所以布局結(jié)束還必須對元件標(biāo)注進(jìn)行調(diào)整。,元件標(biāo)注文字一般要求排列要整齊，方向要一致，不能將元件的標(biāo)注文字放在元件的框內(nèi)或壓在焊盤或過孔上。元件標(biāo)注的調(diào)整采用移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行，修改標(biāo)注內(nèi)容可直接雙擊該標(biāo)注文字，在彈出的對話框中進(jìn)行修改。,,,圖8-27所示的元件布局圖，圖中元件的標(biāo)注文字未調(diào)好，如元件,C1、C3、R1、R2,的文字方向與其它不同；元件,C1、C2、C3,的文字位于元件的框中，由于該元件的標(biāo)注文字在頂層絲

33、網(wǎng)層上，標(biāo)號(hào)將被元件覆蓋。經(jīng)過調(diào)整元件標(biāo)注后的電路布局如圖8-28所示。,圖8-28 調(diào)整后的,PCB,布局,,,4.3,D,預(yù)覽,Protel99SE,提供有3,D,預(yù)覽功能，可以在電腦上直接預(yù)覽電路板的效果，根據(jù)預(yù)覽的情況可以重新調(diào)整元件布局。,執(zhí)行,View→Board in 3D，,或單擊 按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生3,D,預(yù)覽文件，在設(shè)計(jì)管理器的,Display,區(qū)中，選中,Components,顯示元件，選中,Silkscreen,顯示絲網(wǎng)層，選中,Copper,顯示敷銅層，選中,Text,顯示標(biāo)注文字。拖動(dòng),Display,區(qū)下方的視圖小窗口的坐標(biāo)軸可以任意旋轉(zhuǎn),PCB,板的3,

34、D,視圖。圖8-29為圖8-28的3,D,視圖。,,圖8-29 調(diào)好布局的3,D,預(yù)覽圖,返回,,,8.5 元件布線,所謂布線，就是使用實(shí)際的印制導(dǎo)線連接元件。布線的方法有自動(dòng)布線和手工布線兩種，本節(jié)介紹手工布線。,8.5.1 印制板布線原則,布線和布局是密切相關(guān)的兩項(xiàng)工作，布局的好壞直接影響著布線的布通率。布線受布局、板層、電路結(jié)構(gòu)、電性能要求等多種因素影響，布線結(jié)果又直接影響電路板性能。,⒈基本布線方法,⑴直接布線。傳統(tǒng)的印制板布線方法起源于最早的單面印制線路板。其過程為：先把最關(guān)鍵的一根或幾根導(dǎo)線從始點(diǎn)到終點(diǎn)直接布設(shè)好，然后把其它次要的導(dǎo)線繞過這些導(dǎo)線布下，通用的技巧是利用元件跨越導(dǎo)

35、線來提高布線效率，布不通的線可以通過頂層短路線(飛線)解決，如圖8-30所示。,,,⒉印制板布線的一般原則,,⑴布線板層選擇,印制板布線可以采用單面、雙面或多層，一般應(yīng)首先選用單面，其次是雙面，在仍不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)才選用多層板。,⑵,X－Y,坐標(biāo)布線。,X－Y,坐標(biāo)布線指布設(shè)在印制板一面的所有導(dǎo)線都與印制線路板邊沿平行，而布設(shè)在另一面的所有導(dǎo)線都與前一面的導(dǎo)線正交，兩面導(dǎo)線的連接通過過孔（金屬化孔）實(shí)現(xiàn)，如圖8-31所示。,頂層短路線,圖8-30 單面板布線處理方法,圖8-31 雙面板布線,元件跨越導(dǎo)線,,,,⑵印制導(dǎo)線寬度原則,①印制導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)度和流過

36、它們的電流值決定。,,一般選用導(dǎo)線寬度在1.5,mm,左右完全可以滿足要求，對于集成電路，尤其數(shù)字電路通常選0.2～0.3,mm,就足夠。當(dāng)然只要密度允許，還是盡可能用寬線，尤其是電源和地線。,②印制導(dǎo)線的線寬一般要小于與之相連焊盤的直徑。,⑶印制導(dǎo)線的間距原則,導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。導(dǎo)線越短、間距越大，絕緣電阻就越大。一般選用間距1～1.5,mm,完全可以滿足要求。對集成電路，尤其數(shù)字電路，只要工藝允許可使間距很小。,⑷信號(hào)線走線原則,①輸入、輸出端的導(dǎo)線盡量避免相鄰平行，平行信號(hào)線之間要盡量留有較大間隔，最好加線間地線，起到屏蔽的作用。,,,,②印制板

37、兩面的導(dǎo)線應(yīng)互相垂直、斜交或彎曲走線，避免平行，減少寄生耦合。,③信號(hào)線高、低電平懸殊時(shí)，要加大導(dǎo)線的間距；在布線密度比較低時(shí)，可加粗導(dǎo)線，信號(hào)線的間距也可適當(dāng)加大。,⑸地線布設(shè)原則,①一般將公共地線布置在印制板的邊緣，便于印制板安裝在機(jī)架上，也便于與機(jī)架地相連接。印制地線與印制板的邊緣應(yīng)留有一定的距離（不小于板厚），這不僅便于安裝導(dǎo)軌和進(jìn)行機(jī)械加工，而且還提高了絕緣性能。,②在印制電路板上應(yīng)盡可能多地保留銅箔做地線，這樣傳輸特性和屏蔽作用將得到改善，并且起到減少分布電容的作用。地線（公共線）不能設(shè)計(jì)成閉合回路，在高頻電路中，應(yīng)采用大面積接地方式。,③印制板上若裝有大電流器件，如繼電器、揚(yáng)聲器

38、等，它們的地線最好要分開獨(dú)立走，以減少地線上的噪聲。,,,④模擬電路與數(shù)字電路的電源、地線應(yīng)分開排布，這樣可以減小模擬電路與數(shù)字電路之間的相互干擾。,⑤為避免各級電流通過地線時(shí)產(chǎn)生相互間的干擾，特別是末級電流通過地線對第一級的反饋干擾，以及數(shù)字電路部分電流通過地線對模擬電路產(chǎn)生干擾，通常各級的地是割裂的，不直接相連，然后再分別接到公共的一點(diǎn)地上。,⑹模擬電路布線,模擬電路的布線要特別注意弱信號(hào)放大電路部分的布線，特別是電子管的柵極、半導(dǎo)體管的基極和高頻回路，這是最易受干擾的地方。布線要盡量縮短線條的長度，所布的線要緊挨元器件，盡量不要與弱信號(hào)輸入線平行布線。,⑺數(shù)字電路布線原則,數(shù)字電路布線中

39、，工作頻率較低的只要將線連好即可，一般不會(huì)出現(xiàn)太大的問題。工作頻率較高，特別是高到幾百兆赫時(shí)，布線時(shí)要考慮分布參數(shù)的影響。,,,,⑻高頻電路布線原則,①高頻電路中，集成塊應(yīng)就近安裝高頻退耦電容，一方面保證電源線不受其它信號(hào)干擾，另一方面可將本地產(chǎn)生的干擾就地濾除，防止了干擾通過各種途徑（空間或電源線）傳播。,②高頻電路布線的引線最好采用直線，如果需要轉(zhuǎn)折，采用45度折線或圓弧轉(zhuǎn)折，可以減少高頻信號(hào)對外輻射和相互間的耦合。管腳間的引線越短越好，引線層間的過孔越少越好。,,⑼信號(hào)屏蔽原則,①印制板上的元件若要加屏蔽時(shí)，可以在元件外面套上一個(gè)屏蔽罩，在底板的另一面對應(yīng)于元件的位置再罩上一個(gè)扁形屏蔽罩

40、（或屏蔽金屬板），將這兩個(gè)屏蔽罩在電氣上連接起來并接地，這樣就構(gòu)成了一個(gè)近似于完整的屏蔽盒。,②印制導(dǎo)線如果需要進(jìn)行屏蔽，要求不高時(shí)，可采用印制導(dǎo)線屏蔽。對于多層板，一般通過電源層和地線層，既解決電源的布線問題，又可以對信號(hào)線進(jìn)行屏蔽，如圖8-32所示。,,,,⑽大面積銅箔的使用原則,印制導(dǎo)線在不影響電氣性能的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量避免采用大面積銅箔。如果必須使用大面積銅箔時(shí)，應(yīng)局部開窗口，以防止長時(shí)間受熱時(shí)，導(dǎo)致銅箔與基板間的粘合劑產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體無法排除，熱量不易散發(fā)，以致產(chǎn)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象，如圖8-33所示，大面積銅箔上的焊盤連接如圖8-34所示。,,,⑾印制導(dǎo)線走向與形狀,①印制導(dǎo)線的拐彎

41、處一般應(yīng)取圓弧形，直角和銳角在高頻電路和布線密度高的情況下會(huì)影響電氣性能。,②從兩個(gè)焊盤間穿過的導(dǎo)線盡量均勻分布。,圖8-35所示為印制板走線的示例，其中（,a）,圖中三條走線間距不均勻；（,b）,圖中走線出現(xiàn)銳角；（,c）、（d）,圖中走線轉(zhuǎn)彎不合理；（,e）,圖中印制導(dǎo)線尺寸比焊盤直徑大。,不合理走線,合理走線,(,a) (b) (c) (d) (e),圖8-35,PCB,走線圖,,,8

42、.5.2 手工布線,,1.布線前的準(zhǔn)備工作,⑴設(shè)置工作層,,執(zhí)行菜單,Design→Option，,打開文檔選項(xiàng)菜單，選中,Layers,選項(xiàng)卡，在要設(shè)置為打開狀態(tài)的工作層中的復(fù)選框內(nèi)點(diǎn)擊打勾，選中該層。,,本例中采用單面布線，所以須選中,Bottom Layer（,底層）。,,圖8-36 線寬設(shè)置,⑵選擇線條寬度,,在,PCB99SE,中，執(zhí)行,Place→,Line,或單擊放置工具欄上的 按鈕，放置線寬固定為10,mil,的連線，若在放置連線的初始狀態(tài)時(shí)，單擊鍵盤上的<,Tab>,鍵可以修改連線寬度，如圖8-36所示，在其中可以修改線寬和線的所在層。,,,,執(zhí)行,Place→In

43、teractive Routing,或單擊放置工具欄的按鈕,，可放置自定義線寬的連線，下面介紹自定義線寬的方法。,,執(zhí)行菜單,Design→Rules，,屏幕彈出布線規(guī)則設(shè)置對話框，如圖8-37所示，選中,Routing,選項(xiàng)卡，在,Rules Classes,欄下移動(dòng)滾動(dòng)條至最下方，選中,Width Constraint（,線寬限制），其對話框下方顯示當(dāng)前的線條寬度。,單擊圖中的【,Properties】,按鈕，屏幕彈出線寬設(shè)置對話框，如圖8-38所示，可修改線條的最大、最小和合適的線條寬度。,⑶選擇連線的工作層,,本例中在工作區(qū)的下方單擊,Bottom Layer,標(biāo)簽，選中工作層,Bot

44、tom Layer。,2.為手工布線設(shè)置柵格,,在進(jìn)行手工布線時(shí)，如果柵格的設(shè)置不合理，布線可能出現(xiàn)銳角，或者印制導(dǎo)線無法連接到焊盤上，因此必須合理地設(shè)置捕獲柵格尺寸。,,,,,,設(shè)置捕獲柵格尺寸可以在電路工作區(qū)中單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇,Snap Grid，,屏幕彈出圖8-39所示的對話框，從中選擇捕獲柵格尺寸。,3.放置印制導(dǎo)線,,導(dǎo)線可放置在任何工作層上，當(dāng)放置在信號(hào)層上時(shí)，就具有電氣特性，稱為印制導(dǎo)線；當(dāng)放置在其它層時(shí)，代表無電氣特性的繪圖標(biāo)志線。,,本例中設(shè)計(jì)的是單面板，故布線層為,Bottom Layer（,底層）。,單擊小鍵盤上的鍵，將工作層切換到,Bottom Laye

45、r；,在布線規(guī)則設(shè)置中將布線的線寬設(shè)置為1,mm。,,執(zhí)行菜單,Place→Interactive Routing,或單擊放置工具欄上的 按鈕，進(jìn)入放置印制導(dǎo)線狀態(tài)，放置印制導(dǎo)線。,,,在放置印制導(dǎo)線過程中，同時(shí)按下<,Shift>+,空格鍵，可以切換印制導(dǎo)線轉(zhuǎn)折方式，共有六種，分別是45度轉(zhuǎn)折、弧線轉(zhuǎn)折、90度轉(zhuǎn)折、圓弧角轉(zhuǎn)折、任意角度轉(zhuǎn)折和1/4圓弧轉(zhuǎn)折。,圖8-40所示為連線示意圖。,連線前 連線后，光標(biāo)上繼續(xù)連著線條 完成連線的線條,圖8-40 連線示意圖,,,圖8-41所示為印制導(dǎo)線轉(zhuǎn)折

46、方式圖。,,任意角度轉(zhuǎn)折 90度轉(zhuǎn)折 圓弧角轉(zhuǎn)折,圖8-41 連線的轉(zhuǎn)折方式,1/4圓弧轉(zhuǎn)折 45度轉(zhuǎn)折 弧線轉(zhuǎn)折,,,手工布線后的電路如圖8-42所示，其中印制導(dǎo)線的線寬設(shè)置為1,mm，,焊盤的直徑為2,mm。,圖8-42 手工布線后的,PCB,,,4.不同板層上的布線,多層板中，在不同板層上的布線應(yīng)采用垂直布線法，即一層采用水平布線，則相鄰的另一層應(yīng)采用垂直布線。在繪制電路板時(shí)，不同層之

47、間銅膜線的連接依靠過孔(金屬化孔)實(shí)現(xiàn)。,對于雙面板或多層板的連線，如果線條在走線時(shí)被同一層的另一個(gè)線條所阻擋，如圖8-43所示，在被阻擋前可通過過孔連接，其孔壁的金屬轉(zhuǎn)到另一層來繼續(xù)走線，如圖8-44所示。,,,5.編輯印制導(dǎo)線屬性,雙擊,PCB,中的印制導(dǎo)線，屏幕彈出圖8-45所示的印制導(dǎo)線屬性對話框，可以修改印制導(dǎo)線的屬性。其中：,Width,設(shè)置印制導(dǎo)線的線寬；,Layer,設(shè)置印制導(dǎo)線所在層；,Net,用于選擇印制導(dǎo)線所屬的網(wǎng)絡(luò)，在手工布線，由于不存在網(wǎng)絡(luò)，所以是,No Net（,在自動(dòng)布線中，由于裝載了網(wǎng)絡(luò)，可以在其中選擇具體的網(wǎng)絡(luò)名）；,Locked,用于設(shè)置銅膜是否鎖定。,,在

48、印制板設(shè)計(jì)中，一般地線和電源線要加寬一些，本例中將地線寬度修改為3,mm，,如圖8-46所示。,返回,,,8.6,PCB,元件設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)印制電路板需要用到元件的封裝，雖然,Protel99SE,中提供了幾十個(gè)元件封裝庫，但隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，新型元器件層出不窮，不可能由元件庫全部包容，這就需要用戶自己設(shè)計(jì)元件的封裝。,PCB,封裝實(shí)際上就是由元件外觀和元件引腳組成的圖形，他們大致都是由兩部分組成：外形輪廓和元件引腳。外形輪廓在,PCB,上是以印刷油漆的形式體現(xiàn)，；元件引腳在,PCB,上是以焊盤的形式體現(xiàn)。因此，各引腳的間距就決定了該元件相應(yīng)焊盤的間距，這是與原理圖元件圖形的引腳是不同的。,

49、例如：一個(gè)1/4,W,的電阻與一個(gè)2,W,的電阻在原理圖中的元件圖形是沒有區(qū)別的，而其在,PCB,中元件卻有外形輪廓的大小和焊盤間距的大小之分。,,,8.6.1 繪制元件封裝的準(zhǔn)備工作,,,8.6.2,PCB,元件設(shè)計(jì)基礎(chǔ),在,PCB99SE,中，執(zhí)行菜單,File→New，,在出現(xiàn)的對話框中單擊 圖標(biāo) ，進(jìn)入,PCB,元件庫編輯器，并自動(dòng)新建一個(gè)元件庫,PCBLIB1.LIB。,如圖8-47所示。,,,1.新建元件庫,進(jìn)入,PCB,元件庫編輯器后，系統(tǒng)自動(dòng)新建一個(gè)元件庫，該元件庫的缺省文件名為,PCBLIB1，,庫文件名可以修改。同時(shí)，在元件庫中，程序已經(jīng)自動(dòng)新建了一個(gè)名為,PC

50、BCOMPONENT_1,的元件，可以用菜單,Tools→Rename Component,來更名。,2.元件庫管理器,PCB,元件庫編輯器中的元件庫管理器與原理圖庫元件管理器類似，在設(shè)計(jì)管理器中選中,Browse PCBLib,可以打開元件庫管理器，在元件庫管理器中可以對元件進(jìn)行編輯操作，元件管理器如圖8-48所示。,,,8.6.3 采用設(shè)計(jì)向?qū)Х绞皆O(shè)計(jì)元件封裝,Protel99SE,中提供了封裝設(shè)計(jì)向?qū)?，常見的?biāo)準(zhǔn)封裝都可以通過這個(gè)工具來實(shí)現(xiàn)封裝設(shè)計(jì)。,1.常用的元件標(biāo)準(zhǔn)封裝,Protel99SE,的封裝設(shè)計(jì)向?qū)Э梢栽O(shè)計(jì)常見的標(biāo)準(zhǔn)封裝，主要有以下幾類。,⑴,Resistors（,電阻）,

51、電阻只有兩個(gè)管腳，有插針式和貼片式兩種封裝。隨著電阻功率的不同，電阻的體積大小不同，對應(yīng)的封裝尺寸也不同。插針式電阻的命名一般以 “,AXIAL”,開頭；貼片式電阻的命名可自由定義。圖8-49所示為兩種類型的電阻封裝。,,,⑵,Diodes（,二極管）,二極管的封裝與電阻類似，不同之處在于二極管有正負(fù)極的分別。圖8-50所示為二極管的封裝。,⑶,Capacitors（,電容）,電容一般只有兩個(gè)管腳，通常分為電解電容和無極性電容兩種，封裝形式也有插針式封裝和貼片式封裝兩種。一般而言，電容的體積與耐壓值和容量成正比。圖8-51所示為電容封裝。,,,⑷,DIP（,雙列直插封裝）,DIP,為目前最常見

52、的集成塊封裝形式，制作時(shí)應(yīng)注意管腳數(shù)、同一列管腳的間距及兩排管腳間的間距等，如圖8-52所示。,⑸,SOP（,雙列小貼片封裝）,SOP,是一種貼片的雙列封裝形式，幾乎每一種,DIP,封裝的芯片均有對應(yīng)的,SOP,封裝，與,DIP,封裝相比，,SOP,封裝的芯片體積大大減少。圖8-53所示為,SOP,封裝圖。,⑹,PGA（,引腳柵格陣列封裝）,PGA,是一種傳統(tǒng)的封裝形式，其引腳從芯片底部垂直引出，且整齊地分布在芯片四周，早期的80,X86CPU,均是這種封裝形式。圖8-54所示為,PGA,封裝圖。,,,⑺,SPGA（,錯(cuò)列引腳柵格陣列封裝）,SPGA,與,PGA,封裝相似，區(qū)別在于其引腳排列方

53、式為錯(cuò)開排列，利于引腳出線，如圖8-55所示。,⑻,LCC（,無引出腳芯片封裝）,LCC,是一種貼片式封裝，這種封裝的芯片的引腳在芯片的底部向內(nèi)彎曲，緊貼于芯片體，從芯片頂部看下去，幾乎看不到引腳，如圖8-56所示。,,,這種封裝方式節(jié)省了制板空間，但焊接困難，需要采用回流焊工藝，要使用專用設(shè)備。,⑼,QUAD（,方形貼片封裝）,QUAD,為方形貼片封裝，與,LCC,封裝類似，但其引腳沒有向內(nèi)彎曲，而是向外伸展，焊接比較方便。,QUAD,封裝包括,QFG,系列，如圖8-57所示。,,,⑽,BGA（,球形柵格陣列封裝）,BGA,為球形柵格陣列封裝，與,PGA,類似，主要區(qū)別在于這種封裝中的引腳只

54、是一個(gè)焊錫球狀，焊接時(shí)熔化在焊盤上，無需打孔，如圖8-58所示。,⑾,SBGA（,錯(cuò)列球形柵格陣列封裝）,SBGA,與,BGA,封裝相似，區(qū)別在于其引腳排列方式為錯(cuò)開排列，利于引腳出線，如圖8-59所示。,,,⑿,Edge Connectors（,邊沿連接）,Edge Connectors,為邊沿連接封裝，是接插件的一種，常用于兩塊板之間的連接，便于一體化設(shè)計(jì)，如計(jì)算機(jī)中的,PCI,接口板。其封裝如圖8-60所示。,2.使用設(shè)計(jì)向?qū)ЮL制元件封裝,采用設(shè)計(jì)向?qū)ЮL制元件一般針對符合通用的標(biāo)準(zhǔn)元件。下面以雙列直插式16腳,IC,的封裝,DIP16,為例介紹設(shè)計(jì)方法。,⑴進(jìn)入,PCB,元件庫編輯器后，

55、執(zhí)行菜單,Tools→New Component,新建元件，屏幕彈出元件設(shè)計(jì)向?qū)?，如圖8-61所示，選擇【,Next】,按鈕進(jìn)入設(shè)計(jì)向?qū)Вㄈ暨x擇【,Cancel】,按鈕則進(jìn)入手工設(shè)計(jì)狀態(tài)）。,,,,,⑵單擊【,Next】,按鈕，進(jìn)入元件設(shè)計(jì)向?qū)В聊粡棾鰣D8-62所示的對話框，共有12種基本封裝供選擇，包括電阻、電容、二極管、連接器及集成電路等常用封裝，圖中選中的為雙列直插式元件,DIP，,對話框下方的下拉列表框用于設(shè)置單位制。,⑶選中元件的基本封裝后，單擊【,Next】,按鈕，屏幕彈出圖8-63所示的對話框，用于設(shè)定焊盤的直徑和孔徑，可直接修改圖中的尺寸。,,,⑷定義好焊盤的尺寸后，單擊【,

56、Next】,按鈕，屏幕彈出圖8-64所示的對話框，用于設(shè)置相鄰焊盤的間距和兩排焊盤之間的距離，圖中分別設(shè)置為100,mil,和600,mil。,,⑸定義好焊盤間距后，單擊【,Next】,按鈕，屏幕彈出圖8-65所示的對話框，用于設(shè)置元件邊框的線寬，圖中設(shè)置為10,mil。,,,⑹,定義好線寬后，單擊【,Next】,按鈕，屏幕彈出圖8-66所示的對話框，用于設(shè)置元件的管腳數(shù)，圖中設(shè)置為16。,⑺定義管腳數(shù)后，單擊【,Next】,按鈕，屏幕彈出圖8-67所示的對話框，設(shè)置元件封裝名，圖中設(shè)置為,DIP16。,名稱設(shè)置完畢，單擊【,Next】,按鈕，屏幕彈出設(shè)計(jì)結(jié)束對話框，單擊【,Finish】,按

57、鈕結(jié)束元件設(shè)計(jì)，屏幕顯示剛設(shè)計(jì)好的元件，如圖8-68所示。,,,采用設(shè)計(jì)向?qū)Э梢钥焖倮L制元件的封裝，繪制時(shí)一般要先了解元件的外形尺寸，并合理選用基本封裝。對于,集成塊應(yīng)特別注意元件的管腳間距和相鄰兩排管腳的間距，并根據(jù)管腳大小設(shè)置好焊盤尺寸及孔徑。,,,8.6.4 手工繪制元件封裝,,手工繪制方式一般用于不規(guī)則的或不通用的元件設(shè)計(jì)。,下面以圖8-69所示的貼片式14腳集成塊的封裝,SO-14,為例介紹元件封裝手工設(shè)計(jì)的具體步驟。,⑴創(chuàng)建新元件,,若新建一個(gè),PCBLIB,元件庫，系統(tǒng)將自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)缺省名為,PCBCOMPONENT_1,的,PCB,元件。,若在一個(gè)已經(jīng)存在的元件庫再次創(chuàng)建,一

58、個(gè)新元件，執(zhí)行菜單,Tools→New Component，,屏幕彈出圖8-61所示的元件設(shè)計(jì)向?qū)Вx擇【,Cancel】,按鈕進(jìn)入手工設(shè)計(jì)狀態(tài)，系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)名為,PCBCOMPONENT_1,的新元件。,,,⑵根據(jù)實(shí)際元件確定元件焊盤之間的間距、兩排焊盤間的間距及焊盤的直徑。,SO-14,是標(biāo)準(zhǔn)的貼片式元件封裝，焊盤設(shè)置為：80,mil×25mil，,形狀為,Round；,焊盤之間的間距50,mil；,兩排焊盤間的間距220,mil；,焊盤所在層為,Top layer（,頂層）。,⑶執(zhí)行菜單,Tools→Library Options,設(shè)置文檔參數(shù)，將可視柵格1設(shè)置為5,mil，,可視柵

59、格2設(shè)置為20,mil，,捕獲柵格設(shè)置為5,mil。,⑷執(zhí)行,Edit→Jump→Reference,將光標(biāo)跳回原點(diǎn)（0，0）。,⑸執(zhí)行菜單,Place→Pad,放置焊盤，按下〈,Tab〉,鍵，彈出焊盤的屬性對話框，設(shè)置參數(shù)如下。,X-Size：80mil；Y-Size：25mil；Shape：Round；Designator：1；Layer：Top Layer；,其它默認(rèn)。退出對話框后，將光標(biāo)移動(dòng)到原點(diǎn)，單擊鼠標(biāo)左鍵，將焊盤1放下。,⑹依次以50,mil,為間距放置焊盤2～7。,,,⑺對稱放置另一排焊盤8～14，兩排焊盤間的間距為220,mil。,,⑻,雙擊焊盤1，在彈出的對話框中的,Sha

60、pe,下拉列表框中選擇,Rectangle，,定義焊盤1的形狀為矩形，設(shè)置好的焊盤如圖8-70所示。,⑼繪制,SO-14,的外框。將工作層切換到,Top Overlay，,執(zhí)行菜單,Place→Track,放置連線，執(zhí)行菜單,Place→Arc,放置圓弧，線,寬均設(shè)置為10,mil，,圓弧半徑設(shè)置為25,mil,,外框繪制完畢的元件如圖8-69所示。,,⑽執(zhí)行菜單,Edit→Set Reference→Pin1，,將元件參考點(diǎn)設(shè)置在管腳1。,⑾執(zhí)行,Tools→Rename Component，,將元件名修改為,SO-14。,⑿,執(zhí)行菜單,File→Save,保存當(dāng)前元件。,,,8.6.5

61、編輯元件封裝,1.修改元件封裝庫中的元件,,進(jìn)入元件庫編輯器，選擇,File→Open,打開要編輯的元件庫，在元件瀏覽器中選中元件，窗口顯示出此元件的封裝圖，若要修改元件封裝的焊盤，用鼠標(biāo)左鍵雙擊要修改的焊盤，出現(xiàn)焊盤的屬性對話框，在對話框中修改引腳焊盤的編號(hào)、形狀、直徑、鉆孔直徑等參數(shù)；若要修改元件外形，可以用鼠標(biāo)點(diǎn)取某一條輪廓線，再次單擊它的非控點(diǎn)部分，移動(dòng)鼠標(biāo)，即可改變其輪廓線，或者刪除原來的輪廓線，重新繪制新的輪廓線。元件修改后，執(zhí)行菜單,File→Save，,將結(jié)果保存。,,需要注意的是，修改元件封裝庫的結(jié)果不會(huì)反映在以前繪制的電路板圖中。如果按下,PCB,元件庫編輯器上的【,Upd

62、ate PCB】,按鈕，系統(tǒng)就會(huì)用修改后的元件更新電路板圖中的同名元件。,,,,在繪制,PCB,時(shí)，若發(fā)現(xiàn)所采用的某一個(gè)元件封裝不符合要求，需要加以修改，可以直接,PCB,編輯器中進(jìn)行修改。方法是：在元件瀏覽器中選中該元件，單擊【,Edit】,按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入元件編輯狀態(tài)，其后的操作與上面相同。,,2.直接在,PCB,圖中修改元件封裝的管腳,在,PCB,設(shè)計(jì)中如果某些元件的原理圖中的管腳號(hào)和印制板中的焊盤編號(hào)不同（如二極管、三極管等），在自動(dòng)布局時(shí)，這些元件的網(wǎng)絡(luò)飛線會(huì)丟失或出錯(cuò)，此時(shí)可以通過直接編輯焊盤屬性的方式，修改焊盤的編號(hào)來達(dá)到管腳匹配的目的。,編輯元件封裝的焊盤可以直接雙擊元件焊盤

63、，在彈出的焊盤屬性對話框中修改焊盤編號(hào)。,,,在元件封裝設(shè)計(jì)中，通常會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，這對,PCB,的設(shè)計(jì)將產(chǎn)生不良影響。,1.機(jī)械錯(cuò)誤,機(jī)械錯(cuò)誤在元件規(guī)則檢查中是無法出來的，因此設(shè)計(jì)時(shí)需要特別小心。,⑴焊盤大小選擇不合適。,⑵焊盤間的間距以及分布與實(shí)際元件不符。,⑶帶安裝定位孔的元件未在封裝中設(shè)計(jì)定位孔。,⑷封裝的外形輪廓小于實(shí)際元件。,,⑸接插件的出線方向與實(shí)際元件的出線方向不一致。,⑹絲印層的內(nèi)容放在焊盤所在層上。,8.6.6 元件封裝常見問題,,,2.電氣錯(cuò)誤,,電氣錯(cuò)誤通?？梢酝ㄟ^元件規(guī)則檢查（,Reports→Component Rule Check），,或者在載入網(wǎng)絡(luò)表文件時(shí)，由

64、系統(tǒng)檢查出來，因此可以根據(jù)出錯(cuò)信息找到錯(cuò)誤并修改。,⑴原理圖元件的引腳編號(hào)與元件封裝的焊盤編號(hào)不一致。,⑵焊盤編號(hào)定義過程中出現(xiàn)重復(fù)定義。,以上兩種錯(cuò)誤可以通過編輯焊盤編號(hào)的方式解決，如圖8-71所示的二極管中，在原理圖中元件管腳定義為1、2，而在元件封裝中焊盤定義為,A、K，,兩者不一致，可以通過編輯元件焊盤，將焊盤,A、K,的編號(hào)修改為1、2。,返回,,,8.7 手工布線實(shí)例,,圖8-72,BCD-7,段譯碼電路,本節(jié)采用圖8-72所示的,BCD-7,段譯碼電路為例，介紹手工繪制單面,PCB,的方法。,,,⑴新建,PCB,文件，重新命名為,New-design，,并打開該文件。,⑵裝入封裝

65、元件庫,Advpcb.ddb。,⑶,將工作層轉(zhuǎn)換到,Keepout Layer，,單擊放置工具欄上的 按鈕畫線，設(shè)置電路板為2240,mil×1260mil,的矩形框。,⑷放置元件。執(zhí)行菜單,Place→Component,放置元件：,U1,為,DIP16、U2,為,DIP16、J1,為,SIP2、J2,為,SIP10、JP1,為,POWER4，R1～R7,為,AXIAL0.3。,⑸,通過移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)元件進(jìn)行手工布局調(diào)整。,⑹通過移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)字符，進(jìn)行字符調(diào)整，調(diào)整后的電路如圖8-73所示。,⑺手工布線,①將工作層切換到,Bottom Layer，,即單面板底層布線。,②根據(jù)圖8-72所示的

66、原理圖進(jìn)行布線，其中電源和地線的線寬設(shè)置為20,mil，,其他線的線寬為10,mil，,手工布線后的電路如圖8-74所示。,,,,⑻執(zhí)行菜單,File→Save，,保存文件。,返回,,,,謝謝觀看,/,歡迎下載,BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH,內(nèi)容總結(jié),機(jī)械工業(yè)出版社同名教材配套電子教案。選中某個(gè)封裝，下方的監(jiān)視器中將出現(xiàn)此元件封裝圖，如圖8-2所示。焊盤有穿透式的，也有僅放置在某一層面上的貼片式（主要用于表面封裝元件），外形有圓形（Round）、正方形（Rectangle）和正八邊形（Octagonal）等，如圖8-25所示。設(shè)計(jì)印制電路板需要用到元件的封裝，雖然Protel99SE中提供了幾十個(gè)元件封裝庫，但隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，新型元器件層出不窮，不可能由元件庫全部包容，這就需要用戶自己設(shè)計(jì)元件的封裝。Prot