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1、第4章印制电路板设计初步第1页，本讲稿共139页4.1印制板设计基础印制板设计基础印制板印制板也称为印制线路板印制线路板或印制电路板印制电路板，通过印制板上的印制导线(铜膜导线）、焊盘及金属化过孔实现元器件引脚之间的电气连接。由于印制板上的导电图形（如元件引脚焊盘（焊点Pad)、印制连线(Track)、过孔(Via)等）以及说明性文字(Text)（如元件轮廓、序号、型号）等均通过印制方法实现，因此称为印制电路板。第2页，本讲稿共139页通过一定的工艺，在绝绝缘缘性性能能很很高高的的基基材材上上覆覆盖盖一一层层导导电电性性能能良良好好的的铜铜薄薄膜膜，就构构成成了了生产印制电路板所必需的材料覆覆
2、铜铜板板。按电路要求，在覆铜板上刻蚀出导电图形，并钻出元件引脚安装孔、实现电气互连的过孔以及固定整个电路板所需的螺丝孔，就获得了电子产品所需的印制电路板。第3页，本讲稿共139页4.1.1印制板种类及结构印制板种类及结构印制板种类很多，根据导电层数目的不同根据导电层数目的不同，可以将印制板分为单面电路板（简称单面板）分为单面电路板（简称单面板）、双面电路双面电路板（简称双面板）和多层电路板板（简称双面板）和多层电路板；根据根据覆铜板基底材料的不同基底材料的不同，又可将印制板分为分为纸质覆铜箔层压板和玻璃布覆铜箔层压板（常用）纸质覆铜箔层压板和玻璃布覆铜箔层压板（常用）两大类。此外，采用挠性塑料
3、作基底挠性塑料作基底的印制板称为挠性印制板（用于电影摄录机，录像机、计算机数码相机等。第4页，本讲稿共139页单面板的结构如图单面板的结构如图4-1(a)所示所示，所用的覆铜板只有一面敷铜箔，另一面空白,因而也只能在敷铜箔面上制作导电图形。单面板上的导电图形主要包括固定、连接元件引脚的焊盘和实现元件引脚互连的印制导线，该面称为“焊锡面焊锡面”在Protel99SEPCB编辑器中被称为“Bottom”（底（底）层。没有铜膜的一面用于安放元件安放元件，因此该面称为“元件面元件面”在Protel99SEPCB编辑器中被称为“Top”（顶）层。（顶）层。第5页，本讲稿共139页(a)图4-1单面印制电
4、路板剖面Bottom层Top层焊盘Pad第6页，本讲稿共139页双面板的结构如图4-1(b)所示，基板的上下两面均覆盖铜箔。上、下两面都含有导电图形，导电图形中除了焊盘、印制导线外，还有用于使上、下两面印制导线相连的金属化过孔。在双面板中，元件也只安装元件也只安装在其中的一个面上，该面同样称为在其中的一个面上，该面同样称为“元件面（元件面（Top层）层）”，另一面称为另一面称为“焊锡面（焊锡面（Bottom层层)”。在双面板中，需要制作连接上、下面印制导线的金属化过孔（Via），生产工艺流程比单面板多，成本高。第7页，本讲稿共139页(b)图4-1双面印制电路板剖面Via焊盘PadCompon
5、ent元件第8页，本讲稿共139页(c)图4-1多面印制电路板剖面Bottom层Top层InternalPlanes层金属化过孔与电源层有间隙，其它不应连接地方也是这样，在设计时，通过参数保证中间可以有信号层midlay*第9页，本讲稿共139页随着集成电路技术的不断发展，元器件集成度越来越高，器件工作频率也越来越高，双面板已不能满足布线和电磁屏蔽要求，就出现了多层板。在多层板中导电层的数目一般为4、6、8、10等，信号层：信号层：元件层（元件层（Top层）、底层（层）、底层（Botton层）、中间信号层（层）、中间信号层（Mid层）；电源层（层）；电源层（InternalPlanes层）层）
6、。例如在四层板中，上、下面（层）是信号层（信号线布线层），在上、下两层之间还有电源层和地线层，如图4-1(c)所示。第10页，本讲稿共139页在在多多层层板板中中，可可充充分分利利用用电电路路板板的的多多层层结结构构解解决决电电磁磁干干扰扰问问题题，提提高高了了电电路路系系统统的的可可靠靠性性；由由于于可可布布线线层层数数多多，走走线线方方便便，布布通通率率高高，连连线线短短，印印制制板板面面积也较小（印制导线占用面积小）积也较小（印制导线占用面积小）。目前计算机设备，如主机板、内存条、显示卡等均采用4或6层印制电路板。第11页，本讲稿共139页在多层电路板中，在多层电路板中，层与层之间的电气
7、连接通过层与层之间的电气连接通过元元件引脚件引脚焊盘（焊盘（PadHole）和和金属化过孔（金属化过孔（Via）实现，实现，除了元件引脚焊盘孔外，用于实现不同层电气互除了元件引脚焊盘孔外，用于实现不同层电气互连的金属化过孔最好贯穿整个电路板，以方便钻孔加连的金属化过孔最好贯穿整个电路板，以方便钻孔加工，在经过特定工艺处理后，不会造成短路工，在经过特定工艺处理后，不会造成短路。第12页，本讲稿共139页4.1.2印制板材料印制板材料根据覆铜板基底材料的不同，可以将印制板分为纸纸质质覆覆铜铜箔箔层层压压板板和玻玻璃璃布布覆覆铜铜箔箔层层压压板板两大类。它们都是使用粘结树脂将纸或玻璃布粘在一起，然后
8、经过加热、加压工艺处理而成。目前常用的粘结树脂主要有酚醛树脂、环氧树脂目前常用的粘结树脂主要有酚醛树脂、环氧树脂和聚四氟乙烯树脂三种。和聚四氟乙烯树脂三种。第13页，本讲稿共139页覆覆铜铜箔箔酚酚醛醛纸纸质质层层压压板板，其特特点点是是成成本本低低，主主要要用作收音机、电视机以及其他电子设备的印制电路板用作收音机、电视机以及其他电子设备的印制电路板。覆覆铜铜箔箔环环氧氧纸纸质质层层压压板板。覆铜箔环氧纸质层压板的电电气气性性能能和和机机械械性性能能均均比比覆覆铜铜箔箔酚酚醛醛纸纸质质层层压压板板好好，也主要用在收音机、电视机以及其他低频电子设备中主要用在收音机、电视机以及其他低频电子设备中。
9、第14页，本讲稿共139页覆覆铜铜箔箔环环氧氧玻玻璃璃布布层层压压板板。这是目目前前使使用用最最广广泛泛的的印印制制电电路路板板材材料料之之一一，它具有良好的电气和机械性能，耐热，尺寸稳定性好，可在较高温度下使用。因此，广广泛用作各种电子设备、仪器的印制电路板泛用作各种电子设备、仪器的印制电路板。覆覆铜铜箔箔聚聚四四氟氟乙乙烯烯玻玻璃璃布布层层压压板板。由于其介电性能好（介质损耗小、介电常数低），耐高温（工作温度范围宽），耐潮湿（可以在潮湿环境下使用），耐酸、碱（即化学稳定性高），是制制作作高高频频、微微波波电电子子设设备备印印制制电路板的理想材料，只是价格较高电路板的理想材料，只是价格较高。
10、第15页，本讲稿共139页4.1.3设计设计PCB的制作流程的制作流程开始规划电路板设置参数布线元件布局装入网络表及元件封装手动调整保存及打印结束当然：也可以手工直接制板当然：也可以手工直接制板。规划线路板：画出机械边界和布线区。第16页，本讲稿共139页4.2Protel99SEPCB的启动及窗口认识的启动及窗口认识在 Protel99SE状 态 下，单 击“File”菜菜 单单 下下 的的“New”命命令令，然后在如图4-2a中所示的窗口直接双击“PCBDocument”（PCB文档）文件图标，即即可可创创建建新新的的PCB文件并打开印制板编辑器文件并打开印制板编辑器。第17页，本讲稿共1
11、39页图图4-2a新建文件窗口新建文件窗口第18页，本讲稿共139页如果设设计计文文件件包包(.ddb)内内已已经经含含有有PCB文文件件，在“设计文件管理器”窗口内直接单单击击相应文件夹下的PCB文文件件图图标标来来打打开开PCB编编辑辑器器，并进入对应PCB文件的编辑状态。Protel99SE印制板编辑窗口如图4-2b所示，菜单栏内包含了“File”（文件）、“Edit”（编辑）、“View”（浏 览）、“Place”（放 置）、“Design”（设计）、“Tools”（工具）、“AutoRoute”（自动布线）等，这些菜单命令的用途将在后续操作中逐一介绍。第19页，本讲稿共139页图图4
12、-2bProtel99PCB编辑器窗口编辑器窗口第20页，本讲稿共139页与电原理图编辑器相似PCB编辑器提供了主工具栏（MainToolbar）、放置工具（PlacementTools）栏（窗）。必要时可通过“View”菜单下的“Toolbars”命令打开或关闭（缺省时这两个工具栏均处于打开状态）这些工具栏（窗）。第21页，本讲稿共139页主工具栏（窗）内有关工具的作用与SCH编辑器主工具栏的相同或相近，在此不再介绍。放置工具栏内的工具名称如图4-3所示。第22页，本讲稿共139页图图4-3放置工具窗口内的工具放置工具窗口内的工具画导线画连线焊盘pad过孔via字符串位置坐标尺寸标注设置坐标
13、原点放置元件屋放置元件边缘法画圆弧（90度）中心法画圆弧边缘法画任意角度圆弧中心法画整圆矩形填充多边形填充内部电源/接地层阵列粘贴第23页，本讲稿共139页启动后，PCB编辑区内显示的栅格线是第二栅格线，大小为1000mil，即25.4mm。在编辑区下方显示目前已打开的工作层和当前所处的工作层。PCB浏览窗（BrowsePCB）内显示的信息及按钮种类与浏览对象有关，如图4-4所示。单击浏览对象选择框下拉按钮，即可选择相应的浏览对象，如Library(元件封装库)、Components（元件）、Nets（节点）、“NetClasses”（节点组）、“ComponentClasses”（元件组）、
14、“Violations”（违反设计规则）等。第24页，本讲稿共139页图图4-4不同浏览对象对应的浏览窗不同浏览对象对应的浏览窗第25页，本讲稿共139页在Protel99SEPCB编辑器中，可以选择英制（单位为mil）或公制（单位为mm）两种长度计量单位，（一般用英制单位，因元件封装为英制）彼此之间的换算关系如下：1英寸=1000mil1英寸=25.4mm1mm约等于40mil1mil=0.0254mm10mil=0.254mm100mil=2.54mm1000mil（1英寸）=25.4mm第26页，本讲稿共139页4.3手工设计单面印制板手工设计单面印制板Protel99SEPCB基本操作
15、基本操作为了便于理解PCB编辑器的基本概念,掌握PCB设计的基本操作方法，下面以手工设计如图2-75b所示的电路的印制板为例（画于下页），介绍Protel99SEPCB印制板编辑器的基本操作。如图2-75b所示的电路很简单，元件数量少，完全可以使用单面板，并假设元件尺寸也不大，电路板尺寸为3000mil3000mil（相当于76.2mm76.2mm）。第27页，本讲稿共139页图图2-75b第28页，本讲稿共139页4.3.1工作参数的设置与电路板尺寸规划工作参数的设置与电路板尺寸规划1.设置工作层设置工作层执行“Design”菜单下的“Options”命令，并在弹出的“DocumentOpt
16、ions”（文档选项）窗内，单击“Layers”标签（如图4-5所示），选择工作层。第29页，本讲稿共139页信号层内电源/接地层机械层阻焊层锡膏层丝印层禁止布线层多层钻孔层系统层DRC错误显示飞线显示焊盘孔显示过孔显示图图4-5选择选择PCB编辑器的工作层编辑器的工作层第30页，本讲稿共139页各层含义如下：1)SignalLayers（信号层）（信号层）Protel99sePCB编辑器最多支持以下32个个信信号号层层(1Toplayer+1Bottomlayer+30Midlayer)（通过“preferences”设置可以加载信号层）：Top，即顶层，也称为元件面，即顶层，也称为元件面，
17、Bottom，即即底底层层，也也称称为为焊焊锡锡面面，主要用于布线。焊锡面是单面板中惟一可用的布线层，同时也是双面、多面板的主要布线层。Mid1Mid14是中间信号层是中间信号层，主要用于放置信号线。只有只有5层以上电路板才需要在中间信号层内布线。层以上电路板才需要在中间信号层内布线。第31页，本讲稿共139页2)InternalPlane（内电源（内电源/接地层）接地层）Protel99sePCB编辑器最多支持16个内电源个内电源/地线地线层层，主要用于放置电源/地线网络。在在3层以上电路板中，信号层内需要与电源或地线层以上电路板中，信号层内需要与电源或地线相连的印制导线可通过元件引脚焊盘或
18、过孔与内电源相连的印制导线可通过元件引脚焊盘或过孔与内电源/地线层相连，从而极大地减少了电源地线层相连，从而极大地减少了电源/地线的连线长度地线的连线长度。另一方面，在多层电路板中，充分利用内地线层对电路板中容易产生辐射或受干扰部分进行屏蔽。在单面板和双面板中，电源线/地线与信号线在同一层内走线，因此也就不存在内电源/地线层。第32页，本讲稿共139页3)Mechanical（机械层）（机械层）机机械械层层没没有有电电气气特特性性，主要用于放置电路板一些关关键键部部位位的的注注标标尺尺寸寸信信息息、印印制制板板边边框框以以及及电电路路板板生生产过程中所需的对准孔。产过程中所需的对准孔。但印印制
19、制电电路路板板上上固固定定大大功功率率元元件件所所需需的的螺螺丝丝孔孔以以及及电电路路板板安安装装、固固定定所所需需的的螺螺丝丝孔孔一一般般以以孤孤立立焊焊盘盘形形式式出出现现，这样焊盘的铜环可作垫片使用，另外对于需要接地的，如三端稳压器散片的固定螺丝孔焊盘可直接放在接地网络节点处。打印时往往与其他层套叠打印，以便对准。第33页，本讲稿共139页Protel99se允许同时使用16个机械层，但一般只需使用12个机械层。例如，将对准孔、印制板边框等放在机械层4（Mech4）内（打印时，一般需要与其他层套叠打印，以便对准）；而注标尺寸、注释文字等放在机械层1内，打印时不一定需要套叠打印。第34页，
20、本讲稿共139页4)DrillLayers（钻孔层（钻孔层）该层主要用于绘制钻孔图以及孔位信息。5)Silkscreen（丝印层）（丝印层）通过丝网印刷方式将元件外形、序号以及其它说明文字印制在元件面或焊锡面上，以方便电路板生产过程的插件（包括表面封装元件的贴片）以及日后产品的维修操作。丝印层一般放在顶层（Top），对于故障率较高、需要经常维修的电子产品，如电视机、计算机显示器、打印机等的主机板在元件面和焊锡面内均可设置丝印层。第35页，本讲稿共139页6)SolderMask（阻焊层（阻焊层）设置阻焊层的目的是为了防止进行波峰焊接时，连线、填充区、敷铜区等不需焊接的地方也粘上焊锡。在电路板上
21、，除了需要焊接的地方（主要是元件除了需要焊接的地方（主要是元件引脚焊盘、连线焊盘）外，均涂上一层阻焊漆（阻焊引脚焊盘、连线焊盘）外，均涂上一层阻焊漆（阻焊漆一般呈绿色或黄色）漆一般呈绿色或黄色）。第36页，本讲稿共139页7)PasteMask（焊锡膏层）（焊锡膏层）设置焊锡膏层的目的是为了便于贴片式元器件设置焊锡膏层的目的是为了便于贴片式元器件（SMD元件）的安装（用来对应元件）的安装（用来对应SMD焊点的）焊点的）。随着集成电路技术的飞速进步，电子产品体积越来越小，传统穿通式集成电路芯片封装方式，如双列直插式（DIP）、单列直插式（SIP）、引脚网格阵列（PGA）等芯片封装方式已明显不适应
22、电子产品小型化、微型化要求。第37页，本讲稿共139页8)Other（其他）（其他）图4-5中的“Other”设置框包括以下各项：KeepOutLayer，即禁止布线层,定义元件和走线区域。MultiLayer，多层，用于放跨板层对象，如焊盘、导孔等，如不选，多层对象（导孔等）无法显示。Drillguide和Drilldrawing：钻孔说明和钻孔位置。第38页，本讲稿共139页9）System(系统层）系统层）DRCError，设计规则检查错误是否显示。Connections，“飞线”显示开/关。PadHoles，焊盘孔显示开/关。ViaHoles，金属化过孔的孔径显示开/关。Visible
23、Grid，可视栅格线（点）开/关，注意有两组栅格信息，可以分别设置显示与否。第39页，本讲稿共139页2.设置可视栅格大小及格点锁定距离设置可视栅格大小及格点锁定距离执行“Design”菜单下的“Options”命令，并在弹出的“DocumentOptions”（文档选项）窗内，单击“Options”标签（如图4-6所示），选择可视栅格大小、形状以及锁定格点距离等。第40页，本讲稿共139页图图4-6设置设置PCB编辑区可视格点大小编辑区可视格点大小栅格设置光标X方向移动间距光标Y方向移动间距元件X方向移动间距元件Y方向移动间距电气栅格,自动捕捉电气节点自动捕捉半径系统单位，英制/公制第41页
24、，本讲稿共139页SnapX/Y：设置光标X/Y方向移动间隔，默认值为20mil。CompnentX/Y：设置元件X/Y方向移动间隔，默认值为20mil。ElectricalGrid：电气栅格，表示在连接过程中具有自动捕捉节点功能。捕捉半径为“Range”设定值。Visible Kind；可 视 格 点 类 型，可 以 选 择 线（Line）或点（Dot）形式。第42页，本讲稿共139页格格点点移移动动距距离离（SnapX/Y）的选择与最小布线宽度及间距有关。例如，当最小布线宽度为d1,最小布线间距为d2时，可将格点锁定距离设为（d1+d2）/2，这样，连线时可保证最小线间距为d2（可以采用默
25、认值）。测测 量量 单单 位位 可 以 选 择 公 制（Metric）或 英 制（Imperial）。选择公制时，所有尺寸以mm为单位；选择英制时，以mil作单位。尽管我国采用公制，长度单位用mm，但由于元器件，如集成电路芯片尺寸、引脚间距等均以mil为单位。因此，选择英制单位，操作更方便，定位更精确。选择英制单位，操作更方便，定位更精确。第43页，本讲稿共139页3.设置信号层、内部电源层设置信号层、内部电源层/接地层和机械层接地层和机械层Protel99SE允许自定义信信号号层层、内内部部电电源源层层/接接地地层层和机械层的显示数目。和机械层的显示数目。步骤如下：步骤如下：1）设置）设置S
26、ignalLayers和和InternalPlanes执执行行菜菜单单命命令令Design|LayerStackManager（如如图图4-6-3）,弹弹 出出 如如 图图 4-6-4a4-6-4c所所 示示 的的 Layer StackManager（工工作作层层面面管管理理）对对话话框框，在在对对话话框框内内进进行行信信号层和电源号层和电源/接地层的设置。接地层的设置。图图4-6-4d为为LayerStackManager（工工作作层层面面管管理理）对话框的设置钻孔对。对话框的设置钻孔对。第44页，本讲稿共139页图图4-6-4eLayerStackManager（工作层面管理）对话框（工
27、作层面管理）对话框的层属性设置的层属性设置图图4-6-4f为为LayerStackManager（工作层面管理）对话框的电介（工作层面管理）对话框的电介质属性设置质属性设置第45页，本讲稿共139页图图4-6-3Design菜单菜单LayerStackManager第46页，本讲稿共139页是否设置阻焊层阻焊层属性修改图图4-6-4aLayerStackManager（工作层面管理）对话框（工作层面管理）对话框胶木板（核心）树脂多层板形式LayerPairs：每一层胶木上下两面均有敷铜第47页，本讲稿共139页图图4-6-4bLayerStackManager（工作层面管理）对话框（工作层面管
28、理）对话框是否设置阻焊层阻焊层属性修改顶层底层为树脂中间胶木板两面均有敷铜第48页，本讲稿共139页图图4-6-4cLayerStackManager（工作层面管理）对话框（工作层面管理）对话框底层有胶木板其余层为树脂第49页，本讲稿共139页图图4-6-4dLayerStackManager（工作层面管理）对话框（工作层面管理）对话框之设置钻孔对之设置钻孔对第50页，本讲稿共139页图图4-6-4eLayerStackManager（工作层面管理）对话框（工作层面管理）对话框之层属性设置之层属性设置第51页，本讲稿共139页图图4-6-4fLayerStackManager（工作层面管理）对
29、话框（工作层面管理）对话框之电介质属性设置之电介质属性设置介电常数第52页，本讲稿共139页1）设置）设置Mechanicallayers（机械层设置）（机械层设置）执行菜单命令执行菜单命令Design|MechanicalLayers（如图（如图4-6-3）,弹弹出如图出如图4-6-4g所示的所示的SetupMechanicalLayers（机械层设置）（机械层设置）对话框，在上面进行机械层的设置。对话框，在上面进行机械层的设置。第53页，本讲稿共139页图图4-6-4gSetrupMechanicalLayers（机械层设置）对话框（机械层设置）对话框第54页，本讲稿共139页4.选择工作
30、层、焊盘、过孔等在屏幕上的显示颜色选择工作层、焊盘、过孔等在屏幕上的显示颜色工作层、焊盘、过孔等在屏幕上的颜色可以采用系统给定的缺省设置。在缺省状态下，元件面线为红色，焊锡面为蓝色。执行“Tools”菜菜单单下下的的“Preferences”命命令令，并在 弹 出 的“Preferences”(特 性 选 项)窗 内，单 击“Color”标签，如图4-7所示，即可重新设置各工作层、焊盘、过孔等的显示颜色。第55页，本讲稿共139页图图4-7设置各层、焊盘、过孔等在屏幕上的显示颜色设置各层、焊盘、过孔等在屏幕上的显示颜色第56页，本讲稿共139页将将鼠鼠标标移移到到相相应应工工作作层层颜颜色色框
31、框内内，单单击击左左键键，即即可可调调出出“ChooseColor”（颜颜色色选选择择）配配置置窗窗，单单击击其其中某颜色后，再单击中某颜色后，再单击“OK”按钮关闭即可。按钮关闭即可。单击设置框内的“DefaultsColors”（缺省）按钮，即恢复所有工作层的缺省色；单击“ClassicColors”按钮，即可按系统最佳配置设定工作层的颜色。第57页，本讲稿共139页5.选择光标形状、移动方式等选择光标形状、移动方式等执行“Tools”菜单下的“Preferences”命令，并在弹出的“Preferences”（特性选项）窗内，单击“Options”标签（如图4-8所示），即可重新设置光标
32、形状、屏幕自动更新方式等。第58页，本讲稿共139页图图4-8设置光标形状、移动方式（及设置光标形状、移动方式（及Options介绍）介绍）第59页，本讲稿共139页1)EditingOptions（编辑设置）OnlineDRC：是否进行在线进行设计规则检查。SnapToCenter：光标移动对象时,光标自动移到对象参考位置。ExtendSelection：允许/禁止同时存在多个选择框，缺省时处于允许状态。RemoveDuplicate：禁止/允许自动删除重复元件。ConfirmGlobalEdit：当该项处于选中状态时，在采用全局编辑元件性质时，出现需要确认的对话框。ProtectLocke
33、dObjects：保护被锁定对象第60页，本讲稿共139页2)AutoPan屏幕自动移动方式设置屏幕自动移动方式设置 Style：选择屏幕自动移动方，光标移动到编辑界面边缘时，屏幕移动方式。StepSize：定义移动步长。ShiftStepSize：定义按下Shift键不放时的移动步长。第61页，本讲稿共139页3)PolygonRepour：多边形填充遇到焊盘后的处理方式。Repour：Never：不绕过，覆盖焊盘Threhold：按Threhold（阀值）绕过Always：总是填充Threhold：设置阀值第62页，本讲稿共139页4）Other：其它：其它RotationStep：设置旋
34、转操作的旋转角，缺省时为90。Undo/Redo：撤销/重复操作次数CursorType：光标形状。5）InteractiveRouting：交互布线设置。Mode：布线模式，（有IgnoreObstacle：忽略障碍；AvoidObstacle：避开障碍；PushObstacle：推挤障碍；三种模式）PlowThroughPoly：多边形填充自动绕过导线AutomaticallyRemove：布线时，发现两点之间有另一条连线，则自动删除原来连线。第63页，本讲稿共139页6）Componentdrag：元件拖动模式：元件拖动模式Mode:模式模式None:拖动元件时，只拖动元件本身，相连导线
35、不动ConnectTracks：拖动元件时，相连导线随之移动。第64页，本讲稿共139页6.其它其它PCB工作参数的设置工作参数的设置A）显示状态的设置（）显示状态的设置（Preferences的的Display选项）选项）如图如图4-8-6a显示状态设置选项卡显示状态设置选项卡DisplayOptions选项区：ConvertSpecialString：是否将特殊功能字符串转换为它所代表的字符。HighlightinFull：是否将被选择的对象高亮显示。UseNetColorForHighlight：设置是否使用网络颜色显示被选择的网络，可以在编辑被选网络显示颜色RedrawLayer：重新
36、绘制工作层（切换板层时刷新）。SingleLayerMode：设置是否只显示当前工作层。TransparentLayer：设置透明显示模式。所有板层是否透明显示（不好用）第65页，本讲稿共139页4-8-6a显示状态设置选项卡显示状态设置选项卡第66页，本讲稿共139页Show选项区选项区：PadNets：是否在焊盘上显示网络名称。PadNumbers：是否在焊盘上显示序号。ViaNets：是否在过孔上显示网络名称。TestPoints：是否显示测试点。OriginMarker：是否显示绝对坐标原点。StatusInfo：是否在状态条显示鼠标所指对象信息。Draftthresholds：设置走
37、线宽度和字符串高度阀值，即最小显示极限值，显示缩小到小于此值时，以方块代替走线或字符串。第67页，本讲稿共139页B）对象的显示）对象的显示/隐藏设置（隐藏设置（Preferences的的Show/hide项项)）如图如图4-8-6b对象的显示对象的显示/隐藏设置选项卡隐藏设置选项卡本选项卡用于设置对象的三种显示模式即：Final；精细显示模式。Draft：简易显示模式，只显示对象的轮廓。Hidden：不显示模式，对象隐藏。第68页，本讲稿共139页如图如图4-8-6b对象的显示对象的显示/隐藏设置选项卡隐藏设置选项卡第69页，本讲稿共139页C）默认选项卡（）默认选项卡（Preference
38、s的的Defaults项）项）如图如图4-8-6c对象的默认设置选项卡对象的默认设置选项卡用于设置对象的默认值，一般不用修改。如修改，可以单击“EditValue”按钮，设置默认值。单击“Reset”按钮，可以恢复系统的默认值。第70页，本讲稿共139页图图4-8-6c对象的默认设置选项卡对象的默认设置选项卡第71页，本讲稿共139页D）信号完整性分析设置（）信号完整性分析设置（SignalIntegrity）如图如图4-8-6d信号完整性分析选项卡信号完整性分析选项卡用于设置各类元件的编号前缀字符编号前缀字符，以方便进行信号完整性分析。7种元件可以选择：BJT：双极性晶体管Capacitor
39、：电容Connector：连接器Diode：二极管IC：集成电路Inductor：电感Resistor：电阻单击“Add”由于增加元件类型前缀。第72页，本讲稿共139页图图4-8-6d信号完整性分析选项卡信号完整性分析选项卡第73页，本讲稿共139页4.3.2元件封装库元件封装库1、元件封装库的装入、元件封装库的装入所谓元件封装图形元件封装图形，就是元件外轮廓形状及引脚尺寸，它由元件引脚焊盘大小、相对位置及外轮廓形状、尺寸等部分组成。PCB元件封装图形库存放在元件封装图形库存放在“Protel99seLibraryPCB”文件夹内三个不同的子目录内，其中GenericFootprints文件
40、夹中存放了通用元件封装图，Connectors文件夹中存放了连接类元件封装图，IPCFootprints文件夹中存放了IPC封装元件图。要使用元件封装，必须首先装入。要使用元件封装，必须首先装入。第74页，本讲稿共139页常用元器件封装图形存放在Protel99seLibraryPCBGenericFootprintsAdvpcb.ddb(和和Miscellaneous.ddB)图形库文件中，因此在PCB编辑器中一般需要装入这两种封装库。第75页，本讲稿共139页以装入以装入Advpcb.ddb元件封装图形库为例，装入操作过程如元件封装图形库为例，装入操作过程如下下：(1)单击“BrowseP
41、CB”按钮，进入PCB编辑界面；在PCB编辑器窗口内，单击“Browse”（浏览）窗内的下拉按钮，选择“Libraries”（元件封装图形库）作为浏览对象。(2)如果元件库列表窗内没有列出所需元件封装图形库，如PCBFootprints.lib，可单击“Add/Remove”按钮。在如图4-9a所示的“PCBLibraries”窗口内，不断单击“搜寻”第76页，本讲稿共139页下拉列表窗内目录，将LibraryPCBGenericFootprints目录作为当前搜寻目录，在PCB库文件列表窗内，寻找并单击相应的库文件包，如Advpcb.ddb，再单击“Add”按钮，即可将指定图形库文件加入到元
42、件封装图形库列表中，然后再单击“OK”按钮，退出如图4-9a所示的“PCBLibraries”窗口。第77页，本讲稿共139页图图4-9aPCBLibraries管理窗口管理窗口第78页，本讲稿共139页(3)在PCB编辑器窗口的元件库列表窗内，找出并单击“PCBFootprints.lib”，将它作为当前元件封装图形库，库内的元件封装图形即显示在“Components”（元件列表）窗内。如图图4-9bPCBLibraries浏览窗口浏览窗口。第79页，本讲稿共139页图图4-9bPCBLibraries浏浏览窗口览窗口第80页，本讲稿共139页2、元件封装库简介、元件封装库简介A）传统元件的
43、封装传统元件封装的焊盘一般穿过电路板，在底层进行焊接。如图4-10给出了电阻、电容、三极管和14引脚双列直插式DIP14的封装图外形及各部分名称。（1）电阻：原理图名称：RES1、RES2、RES3和RES4。封装名称：AXIAL0.3AXIAL1.0，数字代表两个焊盘间距，单位kmil。第81页，本讲稿共139页图4-10元件常见封装图举例RAD无极性电容第82页，本讲稿共139页（2）电容：原理图名称：CAP（无极性）、ELECTRO1或ELECTRO2（电解电容）、CAPVAR（可调电容）。封装名称：无极性RAD（RAD-0.1RAD-0.4）电解电容：RB，（RB-.2/.4RB-.5
44、/1.0，第一数字代表焊盘间距，第二数字代表电容外径，标准电解电容外径是焊盘间距的2倍）。（3）电位器：原理图名称：POT1、POT2。封装名称：VR(VR-1VR-5，数字表示不同的外形，无其它含义）如2-10a所示。第83页，本讲稿共139页2-10a电位器封装第84页，本讲稿共139页（4）二极管：原理图名称：DIODE(普通二极管）、DIODESCHOTTKY（肖特基二极管）、DIODEVARACTOR(变容二极管）、ZENER13（稳压二极管）等。封装名称：DIODE-0.4(小功率）、DILDE-0.7(大功率），数字表示焊盘间距。如图2-10b所示。图2-10b二极管封装第85页
45、，本讲稿共139页（5）三极管及场效应管：原理图名称：NPN、NPN1、PNP、PNP1、JFETN（N沟道结型管）、JFETP（P沟道结型管）、MOSFETN（N沟道增强型管）、MOSFETP（P沟道增强型管等。封装名称：TO-18与TO-92A（普通三极管）、TO-220H（大功率三极管）、TO-3（大功率达林顿）,如下图2-10c所示。图2-10c三极管、场效应管封装第86页，本讲稿共139页（6）电源稳压块：原理图名称：*78*、*79*等。封装名称：TO-126H、TO-126V、TO220,如下图2-10d所示。图2-10d电源稳压块封装第87页，本讲稿共139页（7）整流桥：原理
46、图名称：BRIDGE1、BRIDGE2等。封装名称：D系列,如下图2-10e所示。图2-10e整流桥封装第88页，本讲稿共139页（8）单排多针插座：原理图名称：CON1CON60(中间有断号）等。封装名称：SIP系列（SIP2SIP60）,如下图2-10f所示。图2-10f单排多针插座封装第89页，本讲稿共139页（9）双列直插元件：原理图名称：集成电路芯片封装名称：DIP系列,如下图2-10g所示。图2-10g双列直插元件第90页，本讲稿共139页B）表面粘贴元件（SMD)的封装一般在PCB库元件中，SMD封装形式的引脚粘贴均为红色，表示元件处在电路板的顶层上。如图2-10h所示：图2-1
47、0h表面粘贴元件封装形式第91页，本讲稿共139页4.3.3放置工具的使用放置工具的使用装入元件封装图形库，设置工作层及有关参数后，不断单击主工具栏内的“放大”按钮，适当放大编辑区，然后就可以在编辑区内放置元件和连线。1.放置元件放置元件手工放置元件操作与后面介绍的元件手工布局操作要领相同，先确定电路中核心或对放置位置有特殊要求的元件位置。在如图2-75b所示的电路中，首先放置的元件应该是7805和7812三极管，序号为U1、U2，假设封装形式为TO-220。第92页，本讲稿共139页在PCB99SE编辑器中，放置元件的操作过程如下放置元件的操作过程如下：(1)单单击击“画画图图”工工具具栏栏
48、内内的的“放放置置元元件件”工工具具，在如图4-11所示的窗内，直接输入元件的封装形式、序号和注释信息。封装形式和序号不能省略，可在“注释信息”文本盒内输入元件的型号，如“9013”或元件的大小，如“51”、“1k”等。但注释信息并不必需，有时为了保密，故意不给出元件型号、大小，或制版时隐藏注释信息。第93页，本讲稿共139页图4-11放置元件对话窗TO-220U17812第94页，本讲稿共139页如果操作者不能确定元件的封装形式，可单击图4-11中的“Browse”（浏览）按钮。单击“Browse”按钮后，将出现如图4-12所示的对话窗。第95页，本讲稿共139页元件列表元件封装图全貌缩小放
49、大尺寸图图4-12浏览元件封装形式浏览元件封装形式第96页，本讲稿共139页在元件列表窗内单击不同元件（或按键盘上的上、下光标控制键），即可迅速观察到库内元件的封装图，找到指定元件后，单击“Close”按钮，关闭浏览窗口，返回如图4-11所示的放置元件对话窗。第97页，本讲稿共139页(2)然后单击“OK”按钮，所选元件的封装图即出现在PCB编辑区内，如图4-13所示。其实，在如图4-2b所示的“BrowsePCB”窗口中，在“Components”（元件列表）窗口内找出并单击元件封装图（如TO-220）后，再单击“Components”（元件列表）窗口下的“Place”按钮，将元件直接拖进P
50、CB编辑区内。这样来完成元件放置操作会更简单（这与在SCH编辑状态下，放置元件的操作方法完全相同）。第98页，本讲稿共139页图4-13处于浮动状态的元件封装图第99页，本讲稿共139页(3)移动光标，将元件移到适当位置后，单击鼠标左键固定即可。在PCB中放置元件封装图的操作过程与在SCH编辑器中放置元件电气图形符号的操作过程基本相同，在元件未固定前，可按如下键移动元件位置：空格键：旋转元件的方向空格键：旋转元件的方向。X键：使元件关于键：使元件关于X对称旋转。对称旋转。Y键：使元件关于键：使元件关于Y对称旋转对称旋转。第100页，本讲稿共139页（这里需要说明的是：在PCB编辑器中，尽管可以