手动布局与手动布线.PPT课件

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1、单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,,PCB电磁兼容技术—湖南商务职院,PCB制板及产品调试项目3：报亭感应式自动照明灯PCB制板及电路调试,,报亭感应式自动照明灯PCB制板及电路调试的典型工作任务分析,,- 学习目标，,,- 学习与工作内容，,,- 学时要求，,,- 教学方法与组织形式说明，,,- 学业评价方式。,,12.1 放置对象,,本节主要介绍Placement Tools（放置工具栏）各个放置对象按钮的操作及各对象的属性的编辑。,,放置工具栏中大部分按钮的功能，都可以通过执行主菜单Place中的各命令来实现。,,,

2、,,12.1.1 设置原点,,绝对原点Absolute Origin ：系统定义的坐标原点。,,相对原点Relative Origin：用户自己定义的坐标原点，又称当前原点。,,设置步骤：,,①单击放置工具栏中的 按钮，或执行菜单命令Edit|Origin|Set。,,②将光标移到要设为相对原点的位置（最好位于可视栅格线的交叉点上），单击鼠标左键 。,,恢复原来坐标系：,,执行菜单命令Edit|Origin|Reset 。,,12.1.2 放置元件,,1.操作步骤,,① 单击放置工具栏的 按钮，或执行菜单命令Place|Component,,,,② 系统弹出如图所示的Place

3、 Component放置元件对话框,,,,,,,,,,,③ 设置完毕单击OK按钮，光标变成十字形，并在光标上连接了所选的元件。此时可移动元件的位置，用空格键旋转元件的方向，最后单击鼠标左键确定。,,④,系统,再次弹出放置元件的对话框，可继续放置元件。单击,Cancel,按钮，结束命令状态。,,,封装形式,元件标号,元件标注,,2.元件的属性设置,,调出元件属性对话框：,,在放置元件的命令状态下，按下,Tab,键,；,,用鼠标左键双击某元件,；,,用鼠标右键单击某元件，在弹出的快捷菜单中选择,Properties,命令；,,执行菜单命令Edit|Change，光标变成十字形，选取元件。,,,以上

4、操作均可调出元件属性对话框。,,Designator,：设置元件的标号,,Comment：设置元件的型号或标称值。,,Footprint,：设置元件的封装。,,,Layer,：设置元件所在的层。,,,Rotation,：设置元件的旋转角度。,,,Lock Prims：此项有效，该元件封装图形不能被分解开。,,Locked：此项有效，该元件被锁定。不能进行移动、删除等操作。,,,,,,,a b,,图a: 选中Lock Prims项，元件只能整体移动。,,图b: 没有选中Lock Prims项，元件图形可以分解。,,,,,,,选中Locked项，试图移动元件时，系统弹出要

5、求确认的对话框。,,选中Locked项，试图删除元件时，系统弹出要求确认的对话框。,,,12.1.3 放置焊盘,,单击放置工具栏中的 按钮，或执行菜单命令Place|Pan。,,,,,Shape：选择焊盘形状。,,,,,Round Rectangle Octagonal,,（圆形） （正方形） （八角形）,,Designator：设定焊盘的序号，从0开始。,,Layer：设定焊盘的所在层，通常在Multi Layer（多层）。,,,12.1.4 放置过孔,,,单击放置工具栏的 按钮，或执行菜单命令Place|Via。,,12.1.5 放置导线,,1

6、.,放置导线,,单击放置工具栏中的 按钮，或执行菜单命令Place|Interactive Routing（交互式布线）。,,,2.设置导线的参数：,,在放置导线过程中按下Tab键，弹出Interactive Routing（交互式布线）设置对话框：,导线所在工作层,导线宽度,过孔尺寸,,用鼠标左键双击以放置好的导线，系统弹出导线属性对话框：,,Width：导线宽度。,,Layer：导线所在的层。,,Net：导线所在的网络。,,Locked：导线位置是否锁定。,,Keep Out：该复选框选取，则此导,,线具有电气边界特性。,,a,,,,b,,图a: 没有选取Keep Out,,图b

7、: 选取Keep Out项,,3.对放置好的导线进行编辑 ：,,①用鼠标左键单击已放置的导线，导线上有一条高亮线并带有三个高亮方块。,,②用鼠标左键单击导线两端任一高亮方块，光标变成十字形。移动光标可任意拖动导线的端点，导线的方向被改变。,,③用鼠标左键单击导线中间的高亮方块，光标变成十字形。移动光标可任意拖动导线，此时直导线变成了折线。,①,②,③,,④,直导线变成了折线后，将光标移到折线的任一段上，按住鼠标左键不放并移动它，该线段被移开，原来的一条导线变成了两条导线。,,,,,,,4.切换导线的层,,通过改变导线的层的属性，可以让导线位于不同的单独层上。,以双面电路板为例，操作步骤如下：,

8、,,,④,,①,①,在顶层放置一条导线，在默认状态下，导线的颜色为红色。,,②,在需换层位置处，按下小键盘的“*”键，你会发现当前层变成了底层，并在该处自动添加了一个过孔，单击鼠标左键，确定过孔的位置。,,③,继续移动光标放置导线，在默认状态下，导线的颜色变成了蓝色。,,②,③,,12.1.6 放置,连,线,,连线一般是在非电气层上绘制电路板的边界、元件边界、禁止布线边界等，它不能连接到网络上，绘,制时不遵循布线规则。,,在手工布线时，放置导线和放置连线一般不加以区分，但在自动布线时，要采用放置导线（交互式布线）的方法。所以导线与连线还是有所区别的。,,1.,放置连线,,①,单击放置工具栏的

9、按钮，或执行菜单命令,Place|Line,。,,②,放置连线的方法与放置导线类似,,2.设置连线的参数,,在放置连线过程中按下Tab键，弹出Line Constraints（连线）属性设置对话框。,,连线的参数设置、编辑等操作与导线中所讲方法相同。但放置连线切换层时，不会出现连接的过孔。,,12.1.7,放置字符串,,字符串可以放置在机械层，也可以放置在丝印层。,,1．放置字符串,,①,单击放置工具栏的按钮，或执行菜单命令Place|String。,,②,光标变成十字形，且光标带有字符串。此时，按下Tab键，将弹出字符串属性设置对话框。,,Text ：字符串的内容,,Height、Width

10、：字体大小,,Rotation ：字符串的旋转角度,,Mirror ：字符串的镜像,,2．字符串属性设置,,在属性对话框中设置。,,3．字符串的选取、移动和旋转操作,,字符串的选取操作：用鼠标左键单击,,字符串,,字符串的移动操作：拖动字符串,,字符串的旋转操作：首先选取字符串，然后用鼠标左键单击一下右下方的小圆圈，字符串变为细线显示模式，旋转光标，该字符串就会以“+”号为中心做任意角度的旋转。,,12.1.8 放置填充,,在完成电路板的布线工作后，一般在顶层或底层会留有一些面积较大的空白区（没有走线、过孔和焊,盘），根据地线尽量加宽原则和利于元件散热，应将空白区用实心的矩形覆铜区域来填充

11、（Fill）。,,放置矩形填充,,单击放置工具栏中的 按钮，或执行菜单命令,Place|Fill,。,,2,．,设置矩形填充的属性,,,Layer,：,矩形填充所在的层。,,,Net,：,矩形填充所属于的网络。,,Corner1-X 、Corner1-Y：矩形填充第一个角的X 、Y坐标值。,,Corner2-X 、Corner2-Y：矩形填充第二个角的X 、Y坐标值。,,3. 矩形填充的选取、移动、缩放和旋转,,矩形填充的选取：直接用鼠标左键单击,,矩形填充的移动：用鼠标左键直接拖动,,矩形填充的缩放：在选取状态下，用鼠,,标左键先单击某个控制点，光标变成十字,,形，再移动光标可任意对

12、矩形填充进行缩放；最后单击鼠标左键,,矩形填充的旋转：在选取状态下，,,用鼠标左键先单击小圆圈，光标变成,,十字形，再移动光标，矩形填充会绕,,“+”号任意旋转。,,,,12.1.9 放置多边形平面填充,,,为增强电路的抗干扰能力，一般在电路板的空白区域放置多边形平面填充。,,,矩形填充与多边形平面填充的区别：,,矩形填充将整个矩形区域以覆铜全部填满，同时覆盖区域内所有的导线、焊盘和过孔，使它们具有电气连接；,,多边形平面填充用铜线填充，并可以设置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。,,1．放置多边形填充,,①单击放置工具栏中的 按钮，或执行菜单命令Plac

13、e|Polygon Plane,,②弹出多边形平面填充的属性设置对话框，如图所示。在对话框中设置有关参数后，单击Ok按钮，光标变成十字形，进入放置多边形填充状态。,,③在多边形的每个拐点处单击鼠标左键，最后单击右键，系统自动将多边形的起点和终点连接起来，构成多边形平面并完成填充。,,2．设置多边形平面填充的属性,,Net Options选项区域,：设置多边形平面填充与电路网络间的关系。,,Connect to Net,：在其下拉列表框中选择所隶属的网络名称,,Pour Over Same Net,复选框：该项有效时，在填充时遇到该连接的网络就直接覆盖。,,Remove Dead Copper复

14、选框：该项有效时，如果遇到死铜的情况，就将其删除。,,死铜：把已经设置与某个网络相连，而实际上没有与该网络相连的多边形平面填充称为死铜。,,Plane Setting选项区域,：,,Grid Size,文本框：设置多边形平面填充的栅格间距。,,Track Width,文本框：设置多边形平面填充的线宽。,,Layer：设置多边形平面填充的所在的层。,,Hatching Style选项区域：设置多边形平面填充的格式。,,90度格 45度格 垂直格子 水平格子 无格子,Surround Pad With,选项区域,：设置多边形平面填充环绕焊盘的方式

15、,,八边形方式 圆弧方式,,(Octagons) (Arcs),,Minimum Primitives区域,：设置多边形平面填充内最短的走线长度。,,,注意：,直接拖动多边形平面填充可以调整其放置位置，此时会出现一个Confirm（确认）对话框，询问是否重建，我们应该选择Yes按钮，要求重建，以避免发生信号短路现象。,,12.1.10 放置坐标,,放置坐标的功能是将当前光标所处位置的坐标值放置在工作层上。一般放置在非电气层。,,,1．放置坐标,,,单击放置工具栏中的 按钮，或执行菜单命令,Place|Coordinate,。,,2. 设置位置坐标的属性

16、,,,Size,: 坐标十字符号的高度,,,Line Width,：坐标十字符号的线宽,,,Unit Style,：坐标值的单位格式,,,Text Height、 Text Width,：,坐标值字体的编辑,,Layer：坐标放置的工作层,,None,Normal,Brackets,12.1.11 放置尺寸标注,,在,PCB,设置中，有时需要标注某些尺寸的大小，如电路板的尺寸、特定元件外形间距等，以方便印刷电路板的制造。一般尺寸标注放在机械层。,,,,放置尺寸标注,,单击放置工具栏中的 按钮，或执行菜单命令,Place|Dimension,。,,2,．,设置尺寸标注的属性,,,Brac

17、kets,None,,Normal,12.1.12 放置圆弧,,三种绘制圆弧的方法和一种绘制圆的方法,,（1）边缘法绘制圆弧,,单击放置工具栏的 按钮，或执行菜单命令Place|Arc (Edge)。,确定起点,确定终点,,（2）中心法绘制圆弧,,单击放置工具栏的 按钮，或执行菜单命令Place|Arc（Center）,确定起点,确定圆心,确定半径,确定终点,,（3）角度旋转法绘制圆弧,,单击放置工具栏的 按钮，或执行菜单命令Place|Arc（Any Angle）,确定圆心,确定起点,确定终点,（4）绘制圆,,单击放置工具栏的 按钮，或执行菜单命令Place|F

18、ull Circle。,,,12.2 手工布局,,本节主要介绍Placement Tools（放置工具栏）各个放置对象按钮的操作及各对象的属性的,,12.2.1 设置布局范围,,1. 设置当前原点,,Absolute Origin: 绝对原点。系统自动定义的坐标系原点，在工作窗口的左下角。,,,设置自己的坐标原点：,,单击放置工具栏中的 按钮，或执行菜单命令Edit|Origin|Set,,2. 确定电路板层的数目,,本例采用单面板结构。,,单层电路板需要以下层：,,顶层Top Layer：仅放置元件。,,底层Bottom Layer：进行布线和焊接。,,机械层Mechanical L

19、ayer：绘制电路板的边框（物理边界）,,顶层丝印层TopOverLay：显示元件的轮廓和标注字符。,,多层Multi Layer：用于显示焊盘。,,3. 确定电路板的尺寸大小,,在机械层绘制电路板的物理边界。,,12.2.2 加载与浏览PCB元件库,,,执行菜单命令Design|Add/Remove Library；,,,或单击主工具栏的 按钮；,,,或在PCB管理器中，单击Browse PCB选项卡，在Browse下拉列表框中，选择Libraries（元件封装库），然后单击框中的Add/Remove按钮,,,Protel 99 SE在\Library\Pcb路径下有三个文件夹，提

20、供3类PCB元件，即Connector（连接器元件封装库）、Generic Footprints（普通元件封装库）和IPC Footprints（IPC元件封装库）,,本例所需加载的元件封装库为Advpcb.ddb和International Rectifiers.ddb。,,手工布局与布局的调整,,1.根据原理图放置元件,,,元件属性列表,,元件标号 元件标注 元件封装 元件库,,R1 200 AXIAL0.4 Advpcb.ddb,,R2 200 AXIAL0.4,,R3 1k AXIAL0.4,,RW 12k VR2,,C 100uF RB.2/.4,

21、,D 12v DIODE0.4,,B 1A/100v D-37 International Rectifiers.ddb,,,,2.调整布局,,,按照如图所示对元件布局进行调整。,,排列元件:,,执行菜单命令Tools|Interactive Placement的子菜单中的命令,,或在元件位置调整工具栏（Component Placement）中，单击相应的图标,,选中要排齐的元件,Tools|Interactive Placement|Align,结果,,Tools|Interactive Pla

22、cement,的子菜单中的命令和功能：,,,Align,：对齐,,,Align Left,：,左对齐。相应的工具栏按钮是,,,Align Right,：,右对齐。相应的工具栏按钮是,,,Align Top,：,顶部对齐。相应的工具栏按钮是,,,Align Bottom,：,底部对齐。相应的工具栏按钮是,,Center Horizontal,：水平中心线对齐。相应的工具栏按钮是,,Center Vertical,：垂直中心线对齐。相应的工具栏按钮是,,Horizontal Spacing：,,Make Equal,：水平平铺。相应的工具栏按钮是,,Increase,：水平间距增大。相应的工具栏按

23、钮是,,Decrease,：水平间距减小。相应的工具栏按钮是,,,,,Vertical Spacing,：,,,Make Equal,：垂直平铺。相应的工具栏按钮是,,Increase,：垂直间距增大。相应的工具栏按钮是,,Decrease,：垂直间距减小。相应的工具栏按钮是,,,12.3 手工布线和补泪滴操作,,12.3.1 手工布线,,,1.,布线的一般原则,,相邻导线之间要有一定的绝缘距离。,,信号线在拐弯处不能走成直角。,,电源线和地线的布线要短、粗且避免形成回路。,,2.导线的模式,,,在绘制导线过程中，可以用Shift+空格键来切换导线的模式。,,3.手工布线,,移动元件：,,第

24、一种方法：拖动元件。,,第二种方法：元件在选取状态下，单击主工具栏的 按钮，光标变成十字形，在被选取的元件上，单击鼠标左键，可实现移动操作。,,第三种方法：执行菜单命令,Edit|Move|Component,，光标变为十字形，在要移动的元件上单击鼠标左键 。,,,Edit|Move,子菜单中的有关命令：,,,Move,：单纯地移动一个元件。使用该命令，只是移动元件本身，与元件相连的其它对象，如导线等，则原地不动。,,Drag,：用于拖动元件。,,,Component,：移动元件。,,Re-Route：对选取的导线，进行拖动，任意走线。,,Break Track：折断导线。执行该命令，将

25、选取的导线分为两段。,,Drag Track End：拖动导线的端点。,,Move Selection：移动选取的元件。,,Rotate Selection：旋转选取的对象。,,Flip Selection：将选取的对象翻转180度。,执行 Edit|Move|Drag 命令的效果,,Polygon Vertices：更改多边形平面填充的顶点。,,Split Plane Vertices：用来更改内部电源/接地层的顶点。,,4．电源和接地线加宽,,5．调整元件的标注,,在布完线后，仍需调整元件的标注。,,,12.3.2 补泪滴操作,,为了增强电路板的铜膜导线与焊盘（或过孔）连接的牢固性，避免因

26、钻孔而导致断线，需要将导线与焊盘（或过孔）连接处的导线宽度逐渐加宽，形状就象一个泪滴，这样的操作称为补泪滴。,,,,① 使用选取命令，选取焊盘。,,②,,执行菜单命令,Tools|Teardrops,，弹出泪滴属性设置对话框,,General选项区域,,All Pads,：该项有效，,,对符合条件的所有焊盘,,进行补泪滴操作。,,All Vias,：该项有效，对符,,合条件的所有过孔进行,,补泪滴操作。,,Selected Objects Only：该项,,有效，只对选取的对象进,,行补泪滴操作。,,Force Teardrops：该项有效，,,将强迫进行补泪滴操作。,,,Create Re

27、port：该项有效，把补泪滴操作数据存成一份.Rep,,报表文件。,,Action选项区域 :,,Add：进行补泪滴操作,,Remove：进行删除泪滴操作,,Teardrops Style选项区域 ：,,Arc ：用圆弧导线进行补泪滴操作,,Track ：用直线导线进行补泪滴操作,,上图为对所选焊盘进行补泪滴操作的设置。,,,,,本章,重点,,本章通过一个例子，讲解了电路板的手工布局和手工布线的操作步骤和技巧。,,①,放置工具栏,的使用,，特别,是,掌握元件、焊盘、导线等对象的放置方法和属性设置，这是PCB设计的基础。,,②,通过一个具体实例，详细讲解了对于一个单层板进行手工布局的整个操作过程。要特别掌握电路板边框的绘制，元件封装库的加载和对布局进行调整的操作方法。,,③,讲解了手工布线的操作步骤和对焊盘进行补泪滴的操作，重点掌握布线的一般原则和导线的六种模式。,,