1、3.3 Protel PCB 設計系統本章先介紹印制電路板的設計流程，然后以雙面印制電路板設計為例詳細講解設計過程，再介紹單面印制電路板和多層印制電路板設計方法。3.3.4 PCB設計實例3.3.4 PCB設計實例一、 PCB的設計流程二、 雙面PCB設計三、 單面PCB設計四、 多層PCB設計一、 PCB的設計流程 設計印制電路板可分為十幾個步驟二、1 文件鏈接與命名 所謂的鏈接是將一個空白的PCB文件加到一個設計項目里面一般情況下總是將PCB文件與原理圖文件同放在一個設計項目中1引入設計項目命令【File】/【Open Project】二、1 文件鏈接與命名2建立空白PCB文件命令【Fil

2、e】/【New】/【PCB】將PCB文件拖至剛才的項目中二、1 文件鏈接與命名3命名PCB文件命令【File】/【Save As】將剛才的PCB文件另存4移出文件命令【Remove from Project】二、2 電路板禁止布線區的設置設置電路板禁止布線區就是確定電路板的電氣邊界。 禁止布線層（Keep-Out Layer）是PCB編輯中一個用來確定有效放置和布線區域的特殊工作層。 在手工布局和布線時，可以不畫出禁止布線區，但是自動布局時是必須有禁止布線區的。二、2 電路板禁止布線區的設置（1）設定當前的工作層面為“Keep-Out Layer”。（2）執行菜單命令【Place】/【Line

3、】（3）適當位置單擊，確定起點。然后拖動至某一點，再單擊確定終點。二、3 數據的導入命令【Design】/【Import Changes From*.PrjPcb】二、3 數據的導入單擊 校驗改變按鈕，系統對所有的元件信息和網絡信息進行檢查二、3 數據的導入（3）單擊 執行改變按鈕，系統開始執行將所有的元件信息和網絡信息的傳送二、3 數據的導入（4）單擊【Close】按鈕，所有的元件和飛線已經出現在PCB文件中所謂的元件盒“Room” 內二、4 PCB設計環境參數的設置PCB設計環境參數包括板選項和工作層面采納數設置。一般有：單位制式光標形式光柵的樣式工作面層顏色二、4 PCB設計環境參數的設

4、置1設置參數命令【Design】/【Board Option】二、4 PCB設計環境參數的設置2. 設置工作層面顯示/顏色命令【Design】/【Board Layers & Colors】二、5 元件的自動布局元件的布局有自動布局和手工布局兩種方式 用戶根據自己的習慣和設計需要可以選擇自動布局，也可以選擇手工布局。在一般的情況下，需要兩者結合才能達到很好的效果 可以先利用Altium Designer的PCB編輯器所提供的自動布局功能自動布局，在自動布局完成后，再進行手工調整。二、5 元件的自動布局（1）命令【Tools】/【Comment Placement】二、5 元件的自動布局

5、（2）執行菜單中【Auto Placer】命令二、5 元件的自動布局（3）當選中統計布局方式選項前的單選框二、5 元件的自動布局（4）設置好元件自動布局參數后，清除圖中的布局空間“Room”，單擊 按鈕，元件自動布局完成后的效果二、6 元件封裝的調換元件封裝的選配或更換，無論是在原理圖還是在PCB的編輯過程中，均可進行。但是，在PCB的編輯過程中選配或更換元件封裝，比較方便。（1）雙擊需要調換封裝的元件二、6 元件封裝的調換（2）單擊元件參數對話框封裝欄中元件名稱后的瀏覽按鈕二、6 元件封裝的調換（3）單擊相關元件封裝欄中封裝名稱，就可以瀏覽其相關的封裝。二、6 元件封裝的調換（4）單擊“OK

6、”按鈕，回到元件參數對話框，再單擊該框中的“OK”按鈕二、7 PCB與原理圖文件的雙向更新1由PCB更新原理圖（1）命令【Design】/【Update Schematic in *.PrjPcb】，啟動更改確認對話框二、7 PCB與原理圖文件的雙向更新1由PCB更新原理圖（2）單擊“Yes”按鈕確認，彈出更改文件ECO對話框二、7 PCB與原理圖文件的雙向更新1由PCB更新原理圖（3）單擊“Validate Changes”校驗改變按鈕，檢查改變是否有效二、7 PCB與原理圖文件的雙向更新1由PCB更新原理圖（4）單擊“Execute Changes”執行改變按鈕，將有效的修改發送原理圖，完

7、成后，“Done”列出完成狀態顯示二、7 PCB與原理圖文件的雙向更新1由PCB更新原理圖（5）單擊“Report Changes”按鈕，系統生成更改報告文件二、7 PCB與原理圖文件的雙向更新1由PCB更新原理圖（6）完成以上操作后，單擊“close”按鈕關閉ECO對話框2由原理圖更新PCB二、8 元件布局的交互調整所謂的交互調整就是手工調整布局與自動排列先用手工方法大致地調整一下布局，再利用Altium Designer提供的元件自動排列功能，按照需要對元件的布局進行調整。二、8 元件布局的交互調整1手工調整手工調整布局的方法，同原理圖編輯時調整元件位置是相同的2自動排列（1）選擇待排列的

8、元件。執行菜單命令【Edit】/【Select】/【Inside Area】或單擊主工具欄中的 按鈕（2）執行菜單命令后，光標變成十字形狀，移動光標到待選區域，拖動光標拉開一個虛線框，使待選元件處于該虛線框中，最后單擊“OK”按鈕確定即可二、8 元件布局的交互調整（3）執行菜單命令【Edit】/【Align】 根據元件相對位置的不同，選擇相應的排列功能。二、8 元件布局的交互調整（4）執行【Align】命令。按照不同的對齊方式排列選取元件二、8 元件布局的交互調整（5）執行菜單命令【Position Component Text】，將彈出文本注釋排列設置對話框二、9 電路板的3D效果圖命令【V

9、iew】/【Board to 3D】二、10 設置布線規則 設計規則有10個類別，覆蓋了電氣、布線、制造、放置、信號完整性要求等，但其中大部分都可以采用系統默認的設置，而用戶真正需要設置的規則并不多。各個規則的含義將在第13章節中做詳細講解，這里只對本例涉及的布線規則予以介紹。二、10 設置布線規則1設置雙面板布線方式命令【Design】/【Rules】二、10 設置布線規則（1）布線層的查看：單擊左側設計規則（Design Rules）中的布線（Routing）類，該類所包含的布線規則以樹形結構展開，單擊布線層（Routing Layers）規則二、10 設置布線規則（2）走線方式的設置：單

10、擊左側設計規則（Design Rules）中的布線 （Routing）類，該類所包含的布線規則以樹形結構展開，單擊布線層（Routing Topology）規則二、10 設置布線規則2設置一般導線寬度所謂的一般導線指的是流過電流較小的信號線單擊左側設計規則（Design Rules）中的布線寬度（Width）類，顯示了布線寬度約束特性和范圍二、10 設置布線規則3設置電源線的寬度所謂的電源線指的是電源線（VCC）和地線（GND）（1）增加新規則：選定布線寬度（Width）右擊，選擇新規則（New Rule）命令（2）設置布線寬度：單擊新規則，在布線寬度約束特性和范圍設置對話框的頂部的名稱（Na

11、me）欄里輸入網絡名稱Power，在底部的寬度約束特性中設定值。二、10 設置布線規則（3）設置約束范圍VCC項：在圖12-41中，單擊右側“Where The First Object Matches”單元的NET，在“Full Query”單元里出現“InNet()”。單擊“All”按鈕旁的下拉按鈕，從顯示的有效網絡列表中選擇VCC，“Full Query”單元里更新為“InNet（VCC）”二、10 設置布線規則（4）擴大約束范圍GND項：單擊“Where The First Object Matches”單元的“Advanced（Query）”，然后單擊“Query Helper”按鈕

12、二、10 設置布線規則（5）在對話框的上部是網絡之間的關系設置欄，將光標移到InNet(VCC)的右邊，然后單擊下面的“or” 按鈕，此時Query單元的內容為InNet(VCC)or；單擊“Categories”單元下的“PCB Functions”類的“Membership Checks”項，再雙擊“Name”單元中的“InNet”，此時“Query”單元的內容為“InNet(VCC) or InNet()”，同時出現一個有效的網絡列表，選擇GND網絡，此時“Query”單元的內容更新為“InNet (VCC) or InNet(GND)”二、10 設置布線規則二、10 設置布線規則（6）

13、單擊語法檢查“Check Syntas”按鈕，出現信息框，如果沒有錯誤，單擊“OK”按鈕關閉結果信息，否則系統給予提示，應予修改。（7）結束約束選項設置：單擊 按鈕，關閉“Query Helper”對話框，在“Full Query”單元中的范圍更新為新內容。二、10 設置布線規則二、10 設置布線規則（8）設置優先權：通過以上的規則設置，在對整個電路板進行布線時就有名稱分別為Power和Width的兩個約束規則，因此，必須設置二者的優先權，決定布線時約束規則使用的順序。二、11 自動布線1自動布線方式命令【Auto Route】二、11 自動布線2自動布線的實現命令【Auto Route】/【

14、All】出布線策略對話框二、11 自動布線（2）如果所選的是默認雙層電路板布線，單擊“Route All”按鈕，即可進入自動布線狀態，可以看到PCB上開始了自動布線，同時給出信息顯示框二、11 自動布線（3）自動布線完成后，按End鍵重繪PCB畫面二、12 手工調整布線1拆線功能命令【Tools】/【Un-Route】二、12 手工調整布線2手工布線（1）啟動導線放置命令：執行菜單命令【Place】/【Interactive Routing】，或單擊放置工具欄的放置導線 按鈕。（2）布線時換層的方法：雙面板頂層和底層均為布線層，在布線時不退出導線放置模式仍然可以換層。（3）放置導線：接步驟（1

15、）移動光標到要畫線的位置單擊，確定導線的第一個點。二、12 手工調整布線2手工布線（4）退出放置導線模式：右擊或按Esc鍵取消導線放置模式。二、13 加補淚滴命令【Tools】/【Teardrops】，彈出加補淚滴操作對話框設置完成后，單擊“OK”按鈕，即可進行加補淚滴操作。二、13 加補淚滴二、14 放置敷銅 放置敷銅是將電路板空白的地方用銅膜鋪滿，主要目的是提高電路板的抗干擾能力。通常將銅膜與地相接，這樣電路板中空白的地方就鋪滿了接地的銅膜，電路板的抗干擾能力就會大大提高。 關于放置敷銅的操作方法和敷銅的類型請參閱第11章中的相關內容。二、15 設計規則DRC檢查命令【Tools】/【De

16、sign Rule Check】二、15 設計規則DRC檢查單擊“Electrical”選項，彈出在線檢查或一并檢查對話框二、15 設計規則DRC檢查設計規則檢查結束后，會產生一個有關短路檢測、斷路檢測、安全間距檢測、一般線寬檢測、過孔內徑檢測：電源線寬檢測等項目情況報表三、 單面PCB設計 單面電路板工作層面包括元件面、焊接面和絲印面。元件面上無銅膜線，一般為頂層；焊接面有銅膜線，一般為底層。單面板也是電子設備中常用的一種板型。 單面電路板的設計過程與雙面電路板的設計過程基本上一樣，所不同的是布線規則的設置有所區別。項目的建立、原理圖繪制、PCB文檔的建立及文件的導入和PCB元件的排布與雙面

17、板設計操作一樣，所不同的是布線規則不同。三、 單面PCB設計（1）撤銷頂層布線允許命令【Design】/【Rules】三、 單面PCB設計（2）底層布線方式的設置將底層（Bottom Layer）中的走線模式設置為最短三、 單面PCB設計（3）關閉對話框進行單面布線后效果四、 多層PCB設計 Altium Designer 系統除了頂層和底層還提供了30個信號布線層、16個電源地線層，所以滿足了多層電路板設計的需要。一般常用的有四層板、六層板等。 四層電路板是在雙面板的基礎上，增加電源層和地線層。其中電源層和地線層用一個敷銅層面連通，而不是用銅膜線。由于增加了兩個層面，所以布線更加容易。四、

18、多層PCB設計（1）執行菜單命令【Design】/【Layer Stack Manager】，即可啟動板層管理器四、 多層PCB設計（2）選取Top Layer后，連續單擊兩次“Add Plane”按鈕，增加兩個電源層InternalPlane1（No Net）和InternalPlane2（No Net），四、 多層PCB設計（3）雙擊InternalPlane1（No Net），系統彈出電源層屬性編輯對話框四、 多層PCB設計（4）單擊對話框“Net name”欄右邊的下拉按鈕，在彈出的有效網絡列表中選擇VCC，即將電源層1（InternalPlane1）定義為電源VCC。同樣的操作將電源層2（