PCB印制电路板设计入门.docx
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PCB印制电路板设计入门.docx
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PCB印制电路板设计入门
1、建立一个新的印制电路板文件
1、执行菜单命令“File/New”将弹出数据类型对话框如图1所示。
图1
单击数据类型选择对话框中的“PCB”图标并单击“OK”按钮,或者直接双击“PCB”图标。
2、单击左上角的EDA编辑器标签的“PCB”按钮,如图2所示。
图2
2、PCB编辑器画面的常用操作及快捷键
一、画面的移动
1、使用工作窗口的滚动条
2、使用PCB浏览器(BrowsePCB)观察窗口中的工作窗口虚拟框
PCB浏览器中有一个成为观察窗口的小窗口,其中显示的是当前正在编辑的整张印制电路板图纸的缩略图。
图中看到一个虚线框,这个虚线框就代表了当前的编辑窗口,移动这个虚线框就可移动当前的编辑画面。
将鼠标肩头移到虚线框中,按下鼠标左键并移动鼠标,就可使工作窗口在画面上移动。
观察窗口显示的使整张图纸,所以可快速地将所需地部分移动到工作窗口,如图下图。
使用PCB浏览器中观察窗口移动工作窗口画面
3、使用十字光标的自动滑动功能
当PCB编辑器处于某中命令状态时(如正在放置焊盘、线条等),将鼠标移动到工作窗口时,光标会变成十字形,这时若移动光标到工作窗口边沿时,显示地画面将自动地向窗口内侧滑动。
这种自动滑动主要是用以执行某些命令的,也可以用来移动画面,且是手工放置元器件和手工布线中最方便的操作方式。
按鼠标右键(停止命令)可以停止自动滑动功能。
二、画面的放大、缩小及相关操作
1、当前窗口画面的放大和缩小
(1)菜单命令:
放大——“View/ZoomIn”,缩小——“View/ZoomOut”;
(2)键盘上的快捷键:
放大——[PageUp],缩小——[PageDown];
(3)主工具栏中的按钮:
放大——
,缩小——
。
2、在当前窗口中显示整张图纸
(1)菜单命令:
“View/FitDocument”;
(2)先后击键盘上的V、D键;
(3)主工具栏中的按钮:
。
3、选择画面的一个矩形区域放大
(1)菜单命令:
“View/Area”;
(2)先后击键盘上的V、A键;
(3)主工具栏中的按钮:
。
4、仅显示图纸中的印制电路板
(1)菜单命令:
“View/FitBoard”;
(2)先后击键盘上的V、B键。
5、恢复上一次显示的画面
(1)菜单命令:
“View/ZoomLast”;
(2)先后击键盘上的V、Z键。
若反复执行改命令,画面将在最近两个比例画面之间反复切换。
6、以当前的光标为中心显示画面
(1)菜单命令:
“View/Pan”;
(2)键盘上的快捷键:
[Home]。
7、画面的刷新
(1)菜单命令:
“View/Refresh”;
(2)键盘上的快捷键:
[End]。
3、PCB工作窗口的绘图层面
Protel98、Protel99的PCB工作窗口提供了多达32层的绘图平面,通常可以完成16层印制电路板自动布线,用手工布线时甚至可达到20层以上,可以在任何层面上绘图。
Protel98、Protel99把32层的绘图平面加上8个其它辅助层,分成几个不同类型的专用工作层面。
在工作层面对话框中可以根据需要打开或关闭层面,层面名称前若有“√”,就表示该层面是打开的,无“√”表示该层面是关闭的(关闭的层面并非不存在,只是不显示而已),如下图所示。
从图中可见,Protel98、Protel99的绘图平面按照不同的类型而分为几组,其名称和作用如下:
一、SignalLayers(信号层)
Protel98、Protel99提供了16个信号层:
Top(顶层)、Bottom(底层)和Mid1-Mid14(14个中间层)。
信号层就是用来完成印制电路板铜箔走线的布线层。
在设计双面板时,一般只使用Top(顶层)和Bottom(底层)两层,当印制电路板层数超过4层时,就需要使用Mid(中间布线层)。
二、InternalPlanes(内部电源/接地层)
Protel98、Protel99提供了Plane1-Plane4(4个内部电源/接地层)。
内部电源/接地层主要用于4层以上印制电路板作为电源和接地专用布线层,双面板不需要使用。
三、MechanicalLayers(机械层)
机械层一般用来绘制印制电路板的边框(边界),通常只需使用一个机械层。
有Mech1-Mech4(4个机械层)。
四、DrkllLayers(钻孔位置层)
共有2层:
“DrillDrawing”和“DrillGuide”。
用于绘制钻孔孔径和孔的定位。
五、SolderMask(阻焊层)
共有2层:
Top(顶层)和Bottom(底层)。
阻焊层上绘制的时印制电路板上的焊盘和过孔周围的保护区域。
六、PasteMask(锡膏防护层)
共有2层:
Top(顶层)和Bottom(底层)。
锡膏防护层主要用于有表面贴元器件的印制电路板,这时表帖元器件的安装工艺所需要的,无表帖元器件时不需要使用该层。
七、Silkscreen(丝印层)
共有2层:
Top(顶层)和Bottom(底层)。
丝印层主要用于绘制文字说明和图形说明,如元器件的外形轮廓、标号和参数等。
八、Other(其它层)
共有8层:
“KeepOut(禁止布线层)”、“MultiLayer(设置多层面)”、“Connect(连接层)”“DRCError(错误层)”、2个“VisibleGrid(可视网格层)”、“PadHoles(焊盘孔层)”和“ViaHoles(过孔孔层)”。
其中有些层是系统自己使用的,如VisibleGrid(可视网格层)就是为了设计者在绘图时便于定位。
而KeepPut(禁止布线层)是在自动布线时使用,手工布线不需要使用。
对于手工绘制双面印制电路板来说,使用最多的是TopLayers(顶层铜箔布线)、BottomLayers(底层铜箔布线)和TopSilkscreen(顶层丝引层)。
每一个图层都可以选择一个自己习惯的颜色,一般顶层用红色、底层用蓝色、文字及符号用绿色或白色、焊盘和过孔用黄色。
4、绘图工具—铜膜走线
绘图工具是由一系列“放置命令”所组成。
在工作窗口中的层面上绘图,其实就是放置各种图形对象,这些图形对象有:
焊盘、过孔和文本等。
Protel98、Protel99将这些放置命令排放在一起,组成一个浮动工具栏,如图1所示。
图1放置工具栏
放置工具栏是一个浮动窗口,可以被四处移动,也可以放到系统工具条上,执行菜单命令“View/Toolbars/PlacementTools”可以关闭或打开放置工具栏。
同样,Protel98、Protel99也提供了绘图工具的菜单命令“Place”,如图2所示。
图2放置工具菜单命令
用鼠标左键单击放置工具栏中的图标或菜单执行“Place”中的菜单命令,系统将进入相应的放置命令状态,这时不能执行与该命令无关的其它命令,直到退出该放置命令。
单击鼠标右键或按“Esc键,则退出放置命令”。
Protel98、Protel99提供了14中类型不同的放置对象和辅助命令,利用这些放置命令可以方便地绘制不同样式地印制电路板,因此熟悉这些放置命令地作用和使用方法是非常重要的。
一、铜膜走线的放置与属性编辑
1、绘制线条(铜箔走线)
单击放置工具栏中的放置线条图标
或执行菜单命令“Place/Track”(笔者的习惯时按键盘的P、T键),系统进入线条绘制状态,光标变成十字形,并在窗口底部的状态条上显示相应的提示信息,如图3所示。
图3线条绘制状态时系统的相关信息
Protel98、Protel99对每一种操作都在状态条上提供了简要的提示,初学者在进行每一步操作时,应留意状态条显示的信息,等熟悉以后,就能够根据提示信息得知当前的操作状态和将要进行的下一步操作。
移动十字光标到所需的位置,单击鼠标左键确定线条的起点,然后移动光标,这时屏幕上会出现将要画出线条的提示样式,提示线如橡皮筋一样可以伸缩,确认线段终点后,单击左键就画出了一端线条。
只要步退出线条绘制状态,这个绘制过程可连续进行,直到单击鼠标右键退出该命令,如图4所示。
图4线段的绘制
线条是印制电路板电气布线的主要组成部分,由于线条只有单层属性,只蹦绘制在当前层面上,所以绘制前应注意选择所绘制的层面。
走线的切换:
(1)走线方式(长短线)切换按空格键。
如图5所示
(2)走线模式切换按[Shift]+空格键。
其切换顺序为45度走线-90度走线-圆弧走线-任意角走线。
如图6所示。
图5走线方式的切换
图6走线模式的切换
2、走线的属性
当我们要编辑走线的属性时,可在走线状态下按[Tab]键,或指向已固定的走线上,双击鼠标左键,即可开启其属性对话框,如图7所示:
图7走线属性对话框
其中各项说明如下:
◆ Width
本栏的功能是设定铜膜走线的粗细。
◆ Layer
本栏的功能是设定铜膜走线所在的板层。
◆ Net
本栏的功能是设定该铜膜走线所连接的网络。
◆ Locked
本选项的功能是设定搬移铜膜走线时是否要确认。
如果设定本选项的话,移动该铜膜走线时,程序将出现如 图8所示的确认对话框:
图8确认对话框
如果按
钮,将不会被移动;而
按钮后,即可带着该铜膜走线移动。
◆ Selection
本选项的功能是设定放置该铜膜走线后,该铜膜走线是否为被选取状态。
如果设定本选项的话,则铜膜走线放置后,该铜膜走线将为选取状态(黄色)。
◆ Start-X
本栏是该铜膜走线起点的X轴坐标。
◆ Start-Y
本栏是该铜膜走线起点的Y轴坐标。
◆ End-X
本栏是该铜膜走线终点的X轴坐标。
◆ End-Y
本栏是该铜膜走线终点的Y轴坐标。
5、绘图工具—焊盘
PCB绘图工具
——二、焊盘放置与属性编辑
1、放置焊盘的步骤:
(1)单击工具栏的放置焊盘图标
或执行菜单命令“Place/Pad”(笔者的习惯是按键盘上的P、P键),系统进入放置焊盘状态,光标变成十字形状,并带着一个焊盘(若画面放大倍数太大,焊盘可能看不见)。
(2)移动带着焊盘的光标到所需的位置,单击鼠标左键,就可在该位置绘制一个焊盘。
(3)放置一个焊盘后,仍在放置焊盘的状态,我们可按步骤
(2),继续放置焊盘,直到单击鼠标右键或按[Esc]键退出该命令,如图1所示。
图1放置多个焊盘
焊盘是Protel98、Protel99提供的一种图形属性,因此在多个层面上有图形,放置时不需要选择当前层面,属于哪一层的图形就自动绘制在哪一层。
关闭“MultiLayer”层,焊盘就被隐藏起来。
2、编辑焊盘属性:
(1)开启焊盘属性对话框①在放置焊盘状态下,按[Tab]键;②对于已放置的焊盘,直接指向该焊盘,双击左键。
如图2所示:
图2焊盘属性对话框
(2)属性对话框中各项说明如下:
其中包括三页,Properties页中各项说明如下:
◆ UsePadStack
本选项的功能是设定使用堆栈式焊盘(多层板才有的),指定本项后,才可以在PadStack页中设定同一个焊盘,在不同板层有不同形状与尺寸。
◆ X-Size
本栏是该焊盘的X轴尺寸。
◆ Y-Size
本栏是该焊盘的Y轴尺寸。
◆ Shape
本栏是设定该焊盘的形状,包括圆形(Round)、矩形(Rectangle)及八角型(Octagonal)。
◆ Designator
本栏的功能是设定该焊盘的序号。
◆ HoleSize
本栏的功能是设定该焊盘的钻孔大小。
◆ Layer
本栏的功能是设定该焊盘所在的板层。
◆ Rotation
本栏的功能是设定该焊盘的旋转角度。
◆ X-Location
本栏的功能是设定该焊盘位置的X轴坐标。
◆ Y-Location
本栏的功能是设定该焊盘位置的Y轴坐标。
◆ Locked
本选项的功能是设定搬移该焊盘时,是否要确认。
如果设定本选项的话,移动该焊盘时。
程序将出现如图3所示的确认对话框:
图3确认对话框
如果按
钮,将不会被移动;而按
钮后,即可带着带焊盘移动。
◆ Selction
本选项的功能是设定放置焊盘后,该尺寸线是否为被选取状态。
如果是顶本选项的话,则焊盘放置后,该焊 盘将为被选取状态(黄色)。
图4PadStack页
如图4所示为Padstack页,这一页是设定多层板的焊盘,必须在前一页(Properties页)中,指定了UsePadStack选项,这一页才可以设定,其中包括三个区域,分别是设定该焊盘在顶层(Top区)、中间层(Middle区)及底层(Bottom区)的大小及形状。
每个区都包括下列三栏:
◆ X-Size
本栏是该焊盘的X轴尺寸。
◆ Y-Size
本栏是该焊盘的Y轴尺寸。
◆ Shape
本栏是设定该焊盘的形状,包括圆形(Round)、矩形(Rectangle)及八角型(Octagonal)。
图5Advanced页
如图5所示,Advanced页中的各项说明如下:
◆ Net
本栏的功能是设定该焊盘所要使用的网络。
◆ ElectricalType
本栏的功能是设定该焊盘的电气种类,包括Source(起点)、Load(中间点)及Terminator(终点)。
◆ Plated
本栏的功能是设定该焊盘钻孔是否要电镀导通,指定这个选项将会电镀导通。
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