Protel99 SE EDA技术及应用 作者 熊建云 第六章.ppt

6.1 PCB设计基础6.2 PCB设计编辑器6.3 PCB设计环境的设置 6.1 PCB设计基础 6.2 PCB设计编辑器 第6章 印制电路板设计环境 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 　 在学习PCB设计之前，我们要先来了解一下有关PCB的概念、结构形式、设计流程和设计的一般原则。 6.1.1 PCB的结构 　 PCB是印制电路板(Printed Circuit Board)的英文缩写。按电路板导电层数，印制电路板可分为单面板、双面板和多层板。 1．单面板 单面板是指只有一面敷铜的电路板。 2．双面板 双面板是指两面都敷铜的电路板，由顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer）构成。顶层用于放置元器件，底层用于焊接元器件引脚。 3．多层板 　 多层板是由交替的工作层及绝缘层叠压粘合而成的电路板。如图6-1所示为典型的四层电路板的结构，包含顶层、底层和两个中间层。 　 图6-1 典型的四层电路板的结构 6.1.2 PCB图的常用设计对象 PCB图的设计对象主要有Component（元器件封装）、Pad（焊盘）、Via（过孔）、Track（铜膜导线）、Fill（矩形填充）、Polygon Plane（多边形敷铜）、Arc（圆弧）、String（字符串）和Clearance Constraint（安全间距）等。 1．元器件封装 元器件封装是指实际元器件焊接到电路板上时所指示的外观和焊盘的位置。 1）针脚式元器件封装 采用针脚式元器件封装的元器件很多，如电阻、电容、晶体管、双列直插式（DIP）元器件等。这类封装的元器件在其焊盘属性对话框中，PCB图的Layer（层）属性必须设为Multi Layer（多层）。 2）表面贴片式元器件封装 表面贴片式元器件封装指元器件引脚用焊锡粘贴在PCB板的表层，这类元器件在焊盘属性对话框中，Layer（层）属性必须设为单一板层，如Top Layer或Bottom Layer。 3）元器件封装图与元器件原理图之间的关系 原理图元器件的引脚号码必须与元器件封装图中的焊盘号码一致，否则会在网络表装入电路板图环境时出现错误。 2．焊盘 焊盘用于固定元器件引脚、引出线或测试线等。 3．过孔 过孔又称金属化孔，实现不同导电层之间的电气连接。过孔有3种类型：穿透式过孔，盲过孔，隐藏过孔。过孔的内径与外径尺寸一般小于焊盘的内、外径尺寸。 4．铜膜导线与飞线 （1）铜膜导线。电路板上用于传递各种电流信号的铜质导线称铜膜导线，简称导线。 （2）飞线。用来指引自动布线的一种连线。 （3）导线与飞线的关系。飞线指用来指示导线的实际布置，没有电气连接意义，导线实现飞线的意图，是具有电气连接意义的连线。 5．大面积敷铜 两种作用，一种是散热，另一种是用于屏蔽来减小干扰。 6．安全间距 进行PCB设计时，为避免导线、过孔、焊盘、元器件距离过近而造成相互干扰，而在它们之间留出一定的间距，这个间距称为安全间距。 6.1.3 PCB的设计方法 印制电路板设计的一般步骤可用流程图表示，如图6-6所示。 图6-6 PCB设计的一般步骤 原理图设计 规划电路板 设置参数 加载网络表 元器件的布局 布线规则设置 自动布线和手工调整 报表输出 文件的保存和输出 6.1.4 PCB设计的一般原则 1．元器件布局的一般原则 （1）按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通， 并使信号尽可能保持一致的方向。 （2）以每个电路的核心元器件为中心，围绕它进行布局，元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上,尽量减少和缩短各个元器件之间的引线和连接。 （3）易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元器件应尽量远离。 （4）某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引起短路。带强电的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。 （5）较重的元器件，应当用支架加以固定，然后焊接。 （6）发热元器件应放在有利于散热的位置，必要时可装散热器。 （7）热敏元器件应远离发热元器件。 （8）对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元器件的布局，应考虑整机的结构。若是机内调节，应放在印制板上方便调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。 （9）位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般在2mm以上。