1、电路板设计环境.txt 性格本身没有好坏，乐观和悲观对这个世界都有贡献，前者发明了飞机，后者发明了降落伞。 本文由 Lovexuany 贡献ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。印制板设计教程目录1.电路板设计环境 1.电路板设计环境 2.人工画电路板 2.人工画电路板 3.元件封装库的修改与创建 3.元件封装库的修改与创建 4.自动布线画电路板 4.自动布线画电路板 5.设计规则与信号分析 5.设计规则与信号分析 6.人工布线画电路板练习 6.人工布线画电路板练习 7.自动布线画电路板练习 7.自动布线画电路板练习 8.电路板设计导引 8
2、.电路板设计导引 9.简单收音机电路设计与制作 9.简单收音机电路设计与制作第一章 电路板设计环境授课内容: 授课内容: 设计电路板基础 电路板设计环境 电路板设置 重点难点: 重点难点: 设计电路板的方法 电路板中的设计对象 电路板管理器与电路板设置1.1 设计电路板基础 1.1 设计电路板基础电路板: 电路板:就是所有电子产品都具有的焊接元件的基板1.1.1 印制板种类及结构 1.1.1 印制板种类及结构 根据导电层数: 根据导电层数: 单面板 双面板 多层电路板 根据覆铜板基底材料: 根据覆铜板基底材料: 纸质覆铜箔层压板 玻璃布覆铜箔层压板A.单面板的结构 A.单面板的结构详见教材 p
3、183 详见教材 p183 B.双面板的结构 B.双面板的结构 C.多层板的结构 C.多层板的结构1.1.2 如何设计电路板 1.1.2 如何设计电路板1.自动布线法 1.自动布线法 a.设计原理图(在 SCH 环境)进行检查 设计原理图( SCH环境)并生成原理图的网络表(Netlist) 并生成原理图的网络表(Netlist) b.在 PCB 环境确定电路板的层数尺寸 b.在 PCB 环境确定电路板的层数尺寸 (利用板框精灵) 利用板框精灵) c.使用 Dsign/ Netlist 菜单,调入网络表 c.使用 Dsign/ Netlist 菜单, d.布置元件(自动布置,人工布置) d.布
4、置元件(自动布置,人工布置) e.自动布线(先设置自动布线规则) e.自动布线(先设置自动布线规则) f. 完成修饰等2.人工布线法 2.人工布线法a.人工确定电路板的层面和尺寸b.人工放置元件封装和布置元件封装 b.人工放置元件封装和布置元件封装 c.根据原理图,直接使用 c.根据原理图, Place/interactive routing 菜单人工布 routing 菜单人工布 线d.修饰电路板1.1.3 电路板中设计对象 1.1.3 电路板中设计对象Foot Print 元件封装 Pad 焊盘 Via 过孔 Polygon Plane 多边形铺铜 Fill 填充 Interactive
5、Route 铜膜线 Route 铜膜线1.1.4 元件封装 1.1.4 元件封装1 原理图元件与封装之间的关系元件封装就是原理图元件的 Foot print.对于同一个元 元件封装就是原理图元件的Foot print.对于同一个元 件来说,经常有不同的封装形式. 件来说,经常有不同的封装形式.元件封装的主要参数 是形状尺寸. 是形状尺寸.2 封装图结构.一般元件的封装图结构如图 封装图结构.它包含元件图形. 它包含元件图形.焊盘和元件属性三部分部分元件封装说明表封装类型 电阻类无源元件 无极性电容元件 有极性电容 二极管 晶体管 石英晶体 可变电阻 双列直插 单列直插 封装名称 Axial0.
6、3Axial0.3-1.0 RAD0.1RAD0.1-0.4 RB.2/.4RB.2/.4-RB.5/1.0 DIODE0.4DIODE0.7 XTAL1 TOTO-XXX VR1VR1-VR5 DIPDIP-XX SIP-XX SIP-几个常用名词a.插针元件 a.插针元件 b.表面粘贴式元件 c.焊盘 c.焊盘 d.铜膜线 d.铜膜线 e.过孔 e.过孔 f.网络表 f.网络表 g.阻焊层 g.阻焊层h.安全间距 h.安全间距 i.禁止布线层 i.禁止布线层 j.丝网印刷层 j.丝网印刷层 k.指示层 k.指示层 l.内层 l.内层1.2 电路板设计环境 1.2 电路板设计环境1.2.1
7、进入电路板设计 1.2.1 进入电路板设计 进入电路板设计环境的方法(1)新建设计数据库,再建 PCB 文件,双击该文 (1)新建设计数据库,再建 PCB 文件, 件进入(在设计管理其中) 件进入(在设计管理其中) (2)用 File/New 建 PCB 文件双击进入(在SCH (2)用 File/New 建 PCB 文件双击进入( 环境中) 环境中) (3)选择 File/New,使用板框精灵进入 (3)选择 File/New,使用板框精灵进入 (4)使用 Design/update PCB 进入(在 SCH环 (4)使用 Design/update PCB 进入( SCH 环 境中) 境中
8、)1.2.2PCB 环境简介 1.2.2PCB 环境简介详见设计软体1.2.3 文件管理 1.2.3 文件管理详见设计软体1.2.4 电路板管理器(Browse 1.2.4 电路板管理器(Browse PCB)1 Nets 网络管理功能 2 Components 元件管理功能 3 Libraries 元件封装库管理功能1.3 电路板设置 1.3 电路板设置1.3.1 电路板板层和栅格设置 1.3.1 电路板板层和栅格设置 Design/Options) (Design/Options) 1 Layers 页面 Layers 页面2 Options 页面 Options 页面1.3.2 电路版画
9、图环境设置 1.3.2 电路版画图环境设置 (Tool/Preferences) Tool/Preferences) 1.Options 页面 1.Options 页面 2.Display 页面 2.Display 页面 3.Color 页面 3.Color 页面 4.Show/Hide 页面 4.Show/Hide 页面 5.Default 页面 5.Default 页面 6.Signal Integrity 页面 Integrity 页面BACK第二章人工画电路板授课内容: 授课内容: 定义电路板 放置设计对象 编辑电路板 各式报表 重点难点: 重点难点: 板框精灵的应用 元件属性设置 其
10、他设计对象属性设置 几个常用的编辑技巧2.1 定义电路板 2.1 定义电路板电路板设计的第一步是设计板框， 所有零件及布线，将在所定义的 板框内进行。而板框的设计可以 “手工绘制”及利用程序所提供 的“板框精灵”两种方式2.1.1 直接定义电路板 2.1.1 直接定义电路板(1)手绘板框 (1)手绘板框板框是在【 板框是在【Keepout Layer】 （禁置板层） Layer】 建立的，只要在此板层上，绘制一个封闭的 区块即可；此后，所加载的零件与网络，将 以此区块为中心，零件自动布置、自动布线 等，都是在此区块中进行。 绘制板框时，工作板层切换为 Keepout 板层，绘制板框时，工作板层
11、切换为 Keepout 板层， 接着画板框,执行 PlaceTrack 命令，进入 接着画板框,执行 PlaceTrack 命令，进入 走线状态， 结束画线，即可完成板框的编 辑。注意：如果画出的板框是蓝色的或红色的，那可能 忘记把工作板层切换到 KeepOut 了 忘记把工作板层切换到 KeepOut 了!(2)定义单层电路板 (2)定义单层电路板2.1.2 板框精灵的应用 2.1.2 板框精灵的应用2.2 放置设计对象 2.2 放置设计对象2.2.1 元件封装的放置与属性设置 2.2.1 元件封装的放置与属性设置 1.放置元件封装 1.放置元件封装 方法一: 方法一:用 Place/Com
12、ponent 方法二: 方法二:使用工具箱中的按钮 方法三:使用 PCB 管理器的元件封 方法三:使用 PCB 管理器的元件封 装库管理器功能放置2.元件属性 2.元件属性a. properties 页面 properties 页面 b. designator 页面 designator 页面 c. comment 页面 comment 页面 2.2.2 铜膜线的放置与属性设置 2.2.2 铜膜线的放置与属性设置手工走线要用 Place/interactive 手工走线要用 Place/interactive Routing 菜单1.手工走线 1.手工走线 2.铜膜线属性 2.铜膜线属性2.2
13、.3 文字与它的属性设置 2.2.3 文字与它的属性设置1.放置文字 1.放置文字 2.文字的属性 2.文字的属性 2.2.4 焊盘与它的属性 2.2.4 焊盘与它的属性 1.放置焊盘 1.放置焊盘 2.属性 2.属性 2.2.5 过孔与它的属性 2.2.5 过孔与它的属性 1.放置过孔 1.放置过孔 2.属性 2.属性2.2.6 铺铜与它的属性 2.2.6 铺铜与它的属性1.放置铺铜 1.放置铺铜 使用菜单或工具箱中的工具按钮 2.属性设置 2.属性设置 2.2.7填充与它的属性 2.2.7 填充与它的属性2.2.3 编辑电路板 2.2.3 编辑电路板2.3.1 几个基本操作 2.3.1 几
14、个基本操作 1.剪切 1.剪切 2.拷贝 2.拷贝 3.粘贴 3.粘贴 4.删除 4.删除2.3.2 阵列粘贴 2.3.2 阵列粘贴1.线性数组式贴放 1.线性数组式贴放 2.圆形数组式贴放 2.圆形数组式贴放 2.2.3 同时编辑多个对象 2.2.3 同时编辑多个对象 1.对象的标记 1.对象的标记 方法一: 方法一:拖动左键 方法二:Edit/select/inside 方法二:Edit/select/inside area 方法三:Edit/Toggle 方法三:Edit/Toggle selection 方法四:Edit/ 方法四:Edit/ selection/outside are
15、a2.标记解除 2.标记解除方法一: 方法一:主工具栏快捷菜单 方法二:Edit/Deselect/all 方法二:Edit/Deselect/all 方法三:Edit/Toggle 方法三:Edit/Toggle Selection 3.清除多个对象 3.清除多个对象 标记后执行 Edit/clear 标记后执行 Edit/clear 4.元件自动编号 4.元件自动编号 Tool/ReTool/Re-Annotate 5.整体编辑 5.整体编辑2.4 各式报表 2.4 各式报表1.建立网络状态表 1.建立网络状态表 2.元件统计表 2.元件统计表BACK第三章元件封装库的修改与创建授课内容:
16、元件封装编辑环境 元件封装图向导 直接画元件封装图 制作元件封装图举例重点难点: 元件封装管理器 元件封装图的创建 元件封装图的修改3.1 元件封装编辑环境1.进入封装编辑环境 2.元件封装管理器 3.画封装工具箱3.2 元件封装图向导选择菜单 Tool/new component 进入元件封装制作向 导的第 1 步 第 2 步选择元件模板 第 3 步设置焊盘大小及间距 第 4 步设定网层的元件图形线宽 第 5 步设定焊盘编号方式 第6 步设定焊盘排列方式和焊盘数量 第 7 步输入元件名称完成制作3.3 直接画元件封装图(1)进入元件封装编辑环境 (2)单击 Add 按钮,进入向导第一步 (3
17、)设置基本单位 (4)设置捕捉栅格间距和可视栅格间距 (5)按照元件尺寸画纸图形符号 (6)编辑焊盘 (7)命名3.4 制作元件封装图举例1.实例教学 制作发光二极管封装 2.课堂练习 绘制数码管封装BACK4.自动布线画电路板授课内容:元件封装设置和网络表的生成 网络表的载入与网络宏错误处理 自动元件布置 自动布线 重点难点: 元件封装的设置 常见网络宏错误的处理 手工修改 元件布局自动设定4.1 元件封装设置与网络表的生成4.1.1.元件封装元件封装是指元件的外形,也就是元件在电路板中的表现 形式. 元件风装有针脚式和表贴式两种类型 常用封装含义 DIP 双列直插式 AXIAL 管状元件
18、RB 电解电容 DIODE 二极管4.1.2 网络表的生成1.网络表的生成当画好的原理图设置了封装以后,单击 Design 菜单,接着执 行 Create Netlist 命令就可生成网络表2.选项卡的设置Preference 选项卡 a. Output Format 设置网络表格式 b. Net identifier scope 设置网络表标号与端口的范围 c. Sheet to netlist 生成网络表的电路范围 d.各复选框3.网络表说明网络表包含两部分,前一部分描述电路图中用到的元件及 其属性,后一部分描述网络表中的所有网络.例 U1 DIP14 74LS161A ( NetU1_3
19、 U1_3 CRY_1 R5_1 ) 元件描述开始 元件标号 元件封装 元件名 元件描述结束 网络描述开始 网络名 网络的第 1 个节点, U1 元件的第 3 个管脚 网络的第 2 个节点, CRY 的第一个管脚 网络的第 3 个节点, R5 的第一个管脚 网络描述结束4.2 网络表的载入与网络宏错误处理4.2.1 网络表的载入执行菜单 Design/Load Net 命令,Netlist 输入框必 须输入要调入的网络表可以直接输入,也可以单击 Browse 按钮,寻找网络表文件 Execute 按钮:执行宏命令,将元件封装和网络放置 在电路板图上4.2.2 常见错误及处理方法1.常见错误Fo
20、otprint not found in library 宏命令使用了当前封装苦衷不存 在的元件封装. Component not found 宏命令企图删除修改或引用不存在的元 件 Component already exists 宏命令企图增加已存在的元件 Net not found 宏命令企图删除修改或引用不存在的网络 Net already exists 宏命令企图增加已存在的 Alternative footprint in library警告:宏命令自动使用了可能是不 合适的元件封装.2.处理方法对于前面的错误通常有两个处理方法: (1)应检查是否将元件的封装库载入,如是自 做的元
21、件封装则要载入自创元件库.同时也 可能是元件封装的输入有误所致. (2)双击相应的错误提示行,在弹出的对话框 中修改元件属性. 注意:在加在网络表之前一定要先加入元件 封装库.4.2.3 从原理图编辑窗口中将网络表直接调入电 路板设计环境 原理图编辑窗口中的Design/update PCB 菜单用于把网络表直接调入电路板设计环 境. 若是没有电路板文件,他可以自动生成电路 板文件.若是已经有多个电路板文件,他将需 要人工确定网络表要调入那一个电路板文 件. Preview Change 按钮,用来查看网络表转换 成宏命令的情况单击他就回到宏命令显示 与修改窗口.4.3 自动元件布置4.3.1
22、 设置自动布局参数 1.设置元件自动布局间距启动 design/rule 菜单,然后选择 placement 页面.在 rule classes 列 表框中选择component clearance constraint 选项,然后单击 add 按 钮在 gap 框输入元件封装间距.2.设置元件放置方向在 placement 页面 rule classes 列表框中选择 component orientation rule 选项,再单击 add 按钮,在出现的对话框中选择元件 放置的的角度.3.设置元件放置层面在 placement 页面 rule classes 列表框中选择 nets to
23、 ignore 选项,再 单击 add 按钮选择元件放置的层面.4.3.2 自动布局自动布置元件的菜单命令是 Tool/Auto Placement/auto Placer. 4.3.3 手工调整元件布局 1.粗调元件位置 2.元件位置精确调整4.4 自动布线4.4.1 自动布线前的预处理(参见教材 P251) (1)敷铜区的放置与编辑 (2)放置填充区 4.4.2 自动布线 使用菜单 Auto Route/All 命令. 4.3.3 手工修改(参见教材 P256) 1.修改走线的方法 2.修改拐弯很多的走线 3.增加电源,地线,及其他大电流负荷导线的线宽. 4.4.4 布线后的进一步处理ba
24、ck5.设计规则与信号分析5.1 设计规则 5.1.1 布线规律布线过程中,必须遵循如下规律: (1)印制导线转折点内角不能小于 90 度,一般选择 135度或圆角;导 线与焊盘过孔的连接要圆滑,避免出现小尖角 (2)导线与焊盘,过孔必须以 45度或 90 度相连. (3)双面板上下两层的信号线的走线方向要相互垂直或斜交叉 (4)在数据总线间,可以加信号地线,来实现彼此的隔离. (5)为了提高抗干扰能力,小信号线和模拟信号线应尽量靠近地线 (6)连线应尽可能短 (7)高压或大功率元件尽量与低压小功率元件分开布线,即电源线 地线分开走线(8)数字,模拟以及大电流电路的电源线,地线 必须分开走线,1
