1、 本文由lwx198903貢獻(xiàn) doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 印刷電路板設(shè)計(jì) 一.概況 1. 基本概念: 基本概念: 印制電路板是由印刷電路和基板構(gòu)成. 印制: 采用某種方法, 在一個(gè)表面上再現(xiàn)圖形和符號(hào)的工藝, 它包含通常意義的 "印刷" ; 印制線路:采用印制法在基板上制成的導(dǎo)電圖形,包括印制導(dǎo)線,焊盤等; 印制元件:采用印制法在基板上制成的電路元件,如電感,電容等; 印制電路: 采用印制法得到的電路, 它包括印制線路和印制元件或由二者組合成的電路; 敷銅板:由絕緣基板和粘敷在上面的銅箔構(gòu)成,是用減成法制造印制電路

2、板的原料; 印制電路板: 完成了印制電路或印制線路加工的板子, 它不包括安裝在板上的元器件和 進(jìn)一步加工; 印制板組件:安裝了元器件或其它部件的印制板部件. 2.分類 . 習(xí)慣上按印刷電路的分布劃分電路板: 單面板:僅一面有導(dǎo)電圖形的印制板; 雙面板:兩面都有導(dǎo)電圖形的印制板; 多層板:有三層或三層以上導(dǎo)電圖形和絕緣材料層壓合成的印制板; 二.印制電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 1.印制板設(shè)計(jì)要求與整體布局 . (1) 正確:準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)電路原理圖的連接關(guān)系,避免出現(xiàn)"短路"和"斷路"這兩個(gè)簡(jiǎn)單 正確 而致命的錯(cuò)誤. (2) 可靠 可靠:連接正確的電路板不一定可靠性好.例如

3、:板材選擇不合理,板材及安裝固 定不正確,元器件布局不當(dāng)都可能導(dǎo)致 PCB 不能可靠的工作.從可靠性的角度講, 結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單,使用元件越少,板層數(shù)越少,可靠性越高; (3) 合理 合理:一個(gè)印制板組件,從印制板的制造,檢驗(yàn),裝配,調(diào)試到整機(jī)裝配,調(diào)試直 到維修,都與印制板設(shè)計(jì)的合理與否息息相關(guān).例如,板子形狀選的不好加工困難; 引線孔太小裝配困難;沒(méi)留測(cè)試點(diǎn)調(diào)試?yán)щy;板外連接選擇不當(dāng)維修困難等等.每 一個(gè)困難都可能導(dǎo)致成本增加,工時(shí)延長(zhǎng),而每一個(gè)造成困難的原因都源于設(shè)計(jì)者 的失誤.沒(méi)有絕對(duì)合理的設(shè)計(jì),只有不斷合理化的過(guò)程.它需要設(shè)計(jì)者在實(shí)踐中不 斷總結(jié),積累經(jīng)驗(yàn). (4) 經(jīng)濟(jì) 經(jīng)濟(jì):這是一個(gè)不

4、難達(dá)到,又不易達(dá)到,但必須達(dá)到的目標(biāo).說(shuō)"不難" ,是因?yàn)橹?要板材選低價(jià),板子尺寸盡量小,連接用直焊導(dǎo)線等價(jià)格就會(huì)下降.但是不要忘記, 這些廉價(jià)的選擇可能造成工藝性,可靠性變差,使制造費(fèi)用,維修費(fèi)用上升.總體 經(jīng)濟(jì)性不一定會(huì)合算,因此說(shuō)"不易""必須"則是市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的原則. . 2.元器件排列及安裝尺寸 . (1)元器件排列方式 元器件在印制板上有以下兩種排列方式: A.隨機(jī)排列:也稱不規(guī)則排列,元器件軸線沿任意方向排列,如圖 1 所示.用這種方 式排列元器件,看起來(lái)雜亂無(wú)章,但是由于元件不受位置與方向的限制,因而印制導(dǎo)線布設(shè) 方便,

5、并且還可以做到短而少,使印制面的導(dǎo)線大為減少,這對(duì)減少線路板的分布參數(shù),抑 制干擾,特別對(duì)高頻電路有利; B.坐標(biāo)排列:也稱規(guī)則排列,元器件軸線方向排列一致,并與板的四邊垂直平行,如圖 2 所示.它的特點(diǎn)是排列規(guī)范,美觀整齊,安裝調(diào)試及維修較方便.但由于元器件排列要受一 定方向和位置的限制,因而布線復(fù)雜,印制導(dǎo)線也會(huì)相應(yīng)增加. 圖 1 不規(guī)則排列 圖 2 坐標(biāo)排列 (2)元器件安裝尺寸 a) IC 間距:1 個(gè) IC 間距 0.1 英寸,即 2.54mm; b) 軟尺寸與硬尺寸: 在元器件安裝到印制板上時(shí)一部分元器件和普通電阻, 電容, 小功率三極管,二極管等對(duì)焊盤間距要求不是很嚴(yán)格,我們稱之

6、為軟引線尺寸;另 一部分元器件,如大功率三極管,繼電器,電位器等引線不允許折彎,對(duì)安裝尺寸 有嚴(yán)格要求,我們稱這一類元器件為硬引線尺寸. 三.印制電路 1.印制導(dǎo)線寬度: .印制導(dǎo)線寬度: 印制導(dǎo)線的寬度由該導(dǎo)線工作電流決定: 表一 印制導(dǎo)線最大允許工作電流與導(dǎo)線寬度的關(guān)系 導(dǎo)線寬度 mm 1 1.5 2 2.5 3 3.5 2 導(dǎo)線面積 mm 0.05 0.075 0.1 0.125 0.15 0.175 導(dǎo)線電流 A 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 0.2 4 工程中有以下參考經(jīng)驗(yàn): A.電源線及地線在板面允許的條件下盡量寬一些,即使在面積緊張的情況下一般也不 應(yīng)小于 1mm; B

7、.對(duì)長(zhǎng)度超過(guò) 100mm 的導(dǎo)線,即使工作電流不大,也應(yīng)適當(dāng)加寬以減少導(dǎo)線壓降對(duì) 電流的影響; C.一般信號(hào)獲取及處理電路,包括 TTL,CMOS,非功率運(yùn)放,RAM, ROM 微處理 等電路部分,可不考慮導(dǎo)線寬度; D.一般安裝密度不大的印制板,印制導(dǎo)線寬度不小于 0.5mm 為宜. 2,導(dǎo)線圖形間距: ,導(dǎo)線圖形間距: 相鄰導(dǎo)線圖形之間的間距 (包括印制導(dǎo)線, 焊盤, 印制元件) 由它們之間的電位差決定. 表二 印制導(dǎo)線間距最大允許工作電壓 導(dǎo)線間距(mm) 0.5 1 1.5 2 3 工作電壓(V) 100 200 300 500 700 3.印制導(dǎo)線走向與形狀 . 印制電路在全部布線

8、"走通"的前提下,還要運(yùn)用以下幾條準(zhǔn)則: (見(jiàn)圖 3) A. 以短為佳,能走捷徑就不要繞遠(yuǎn); B. 走線平滑自然為佳,避免急拐彎和尖角; C.公共地線應(yīng)盡可能多的保留銅箔. 不 推 薦 推 薦 圖 3 印制導(dǎo)線走向與形狀 四.焊盤與孔 焊盤與孔 1.焊盤形狀 . (1) 圓形焊盤:焊盤與穿線孔為同心圓,其外徑為 2-3 倍孔徑;多在元件規(guī)則排列中使 用,雙面印制板也多采用圓形焊盤. (2) 方形焊盤:印制板上元器件大而少且印制板導(dǎo)線簡(jiǎn)單時(shí)多采用這種設(shè)計(jì)形式. (3) 橢圓焊盤:這種焊盤在同一方向尺寸小,有利于中間走線,常用于雙列直插式器件 或插座類元件. 2.孔的設(shè)計(jì) .

9、孔的大小以略大于元器件管腳直徑為宜. 練習(xí) 根據(jù)以下電路圖在坐標(biāo)紙上繪制出相應(yīng)的印制板圖: T1 3DA7 + L 1.7mH R4 2k R3 1M R2 4.3k C4 3300p 100 + R5 Ui 1824V + 51 C1 T2 3AK65 100 3 5 10 2 8 5G11 4 6 D 9 1 C3 100p + Uo 15V 2CK28 - R1 1k - 要求: 要求: 繪制單面印制板圖 比例 2:1 尺寸:90×50 規(guī)則排列 元件外形及尺寸: 1, 5G11 為雙列直插 14 腳 IC 芯片(引腳間距為 1 個(gè) IC 間距,列間距為 3 個(gè) IC 間距)

10、; 2, 電阻,電容,電感二極管及 3AK65 的外形及引線尺寸見(jiàn)實(shí)物; 3, 3DA7 集電極和發(fā)射極的電流均約為 3A,引出腳直徑均為1.2,金屬封裝外形形式如 下圖: C B 10.9 E 16.9 30.1 1本文由zhangfei890912貢獻(xiàn) pps文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 印刷電路板設(shè)計(jì) Protei99 SE應(yīng)用 1 PROTEL99SE簡(jiǎn)介 PROTEL99SE簡(jiǎn)介 SE共分 個(gè)模塊: 共分5 Protel99 SE共分5個(gè)模塊: 電路原理圖（SCH)設(shè)計(jì) 電路原理圖（SCH)設(shè)計(jì) PCB設(shè)計(jì) 包含信號(hào)完整性分析） 設(shè)計(jì)

11、（ PCB設(shè)計(jì)（包含信號(hào)完整性分析） 自動(dòng)布線器 原理圖混合信號(hào)仿真 PLD設(shè)計(jì) PLD設(shè)計(jì) 其他： 管理模塊（文本、數(shù)表等） 其他： 管理模塊（文本、數(shù)表等） 2 電路原理圖（SCH)設(shè)計(jì)四個(gè)要素 電路原理圖（SCH)設(shè)計(jì)四個(gè)要素 元件 連線 結(jié)點(diǎn) 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào) 3 電路原理圖設(shè)計(jì)（一） 啟動(dòng)Protel99 SE 新建一個(gè)設(shè)計(jì)庫(kù)文件（New Design) MyDesign.ddb 新建一個(gè)原理圖設(shè)計(jì)文件 (New File) Schematic Decument *.SCH 添加元件庫(kù) (Add/Remove) 設(shè)置圖紙大小（Design/Options) 4 電路原理圖設(shè)計(jì)（二） 放置元件

12、（三種方法） 旋轉(zhuǎn)和鏡像翻轉(zhuǎn)元件（空格、X、Y） 移動(dòng)元件（Move) 放置導(dǎo)線 (Place Wire) 放置節(jié)點(diǎn) (Place Junction) 5 電路原理圖設(shè)計(jì)（三） 編輯元件屬性（Properties) 1.Lib Ref 在元件庫(kù)中的元件名稱 2.Footprint 元件在PCB庫(kù)封裝形式 3.Designator 元件流水序號(hào) 4.Patr Type 元件名稱(默認(rèn)值) 5.Part 定義子元件序號(hào) 6.Selection 切換選取狀態(tài) 7.(略) 6 電路原理圖設(shè)計(jì)（四） ERC 電氣規(guī)則檢查(*.ERC) 修改設(shè)計(jì)錯(cuò)誤 Create Netlist 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表(*.NET)

13、 Save 存盤 7 PCB概述（一） 1、PCB 中文印刷電路板 英文Printed Circuit Board 2、PCB板的質(zhì)量由基材的選用、 組成電路各要素的物理特性決定的。 8 PCB概述（二） 3、PCB的材料分類（剛性、撓性） A、酚醛紙質(zhì)層壓板 B、環(huán)氧紙質(zhì)層壓板 C、聚酯玻璃氈層壓板 D、環(huán)氧玻璃布層壓板 E、聚酯薄膜 F、聚酰亞胺薄膜 G、氟化乙丙烯薄膜 9 PCB概述（三） 4、PCB基板材料 A、 FR4 B、聚酰亞氨 C、聚四氟乙烯 D、 (G10) E、FR5 (G11) 10 PCB概述（四） 5、組成PCB的物理特性 A、導(dǎo)線 Track（線寬、線距） B、過(guò)孔

14、 Via C、焊盤 Pad（園、方、菱形） D、槽 E、表面涂層及覆銅 11 PCB概述（五） 6、PCB板按層數(shù)來(lái)分 A、單面板（單面走線、雙面絲?。?Signal Layer PCB B、雙面板（雙面走線、雙面絲?。?Double Layer PCB C、四層板（兩層走線、電源、GND） D、六層板（四層走線、電源、GND） Multi Layer PCB E、雕刻板 12 PCB概述（六） 7、Protel99 se Laycrs 標(biāo)簽頁(yè) 選取Design Options 菜單命令進(jìn)行設(shè)置 16個(gè)信號(hào)層(Signal Layer)電氣布線 4個(gè)內(nèi)部層(Internal Layer)電源和

15、接地線 4個(gè)機(jī)械層(Mechanical Layer)說(shuō)明作用 2個(gè)鉆孔導(dǎo)引層(Drill Layer)輔助鉆孔 2個(gè)防焊層(Solder Mask Layer)防焊錫溢出 2個(gè)錫膏層(Paste Mask Layer)粘貼表貼零件 2個(gè)絲印層(Silkscreen Layer)印刷說(shuō)明文字 13 PCB概述（續(xù)六） 7、Protel99 se Layers 標(biāo)簽頁(yè) 選取Design Options 菜單命令進(jìn)行設(shè)置 (Keepout Layer) 禁止布線層 16個(gè)信號(hào)層(Signal Layer) 電氣布線層 Top(頂層) Bottom(底層) Mid1Mid14(中間信號(hào)層） 14 P

16、CB元件封裝形式(一） 1、電阻 AXIAL 0.3 AXIAL 0.5 AXIAL 0.7 AXIAL 0.9 AXIAL 1.0 300mil AXIAL 0.4 400mil 500mil AXIAL 0.6 600mil 700mil AXIAL 0.8 800mil 900mil 1000mil 15 PCB元件封裝形式（二） 2、電容 RAD 0.1 100mil RAD RAD 0.3 300mil RAD RB .2/.4 200mil RB .3/.6 300mil RB .4/.8 400mil RB .5/1.0 500mil 0.2 200mil 0.4 400mil

17、400mil 600mil 800mil 1000mil 16 PCB元件封裝形式（三） 3、晶體管 DIODE0.4 400mil DIODE0.7 700mil TO92B 50mil TO126 TO220 100mil 4、可變電阻 VR1 VR2 VR3 VR4 VR5 17 PCB元件封裝形式（四） 5、集成電路 DIP4、6、8、14、16、18、20、22、24、28、 32、40、48、52、64(100mil) ILEAD4、6、8、14、16、18、20、22、24、28 SIP2、3、 9、10、12、16、20 (100mil) CFP14、16、20、24、48、5

18、6 (50mil) JEDECA28、44、52、68 (50mil) LCC16、18、18ECA、18ECB、20、20ECD、24、 28、32、44、52、68、84、100、124、156 LCCC68、84 (50mil) 18 PCB元件封裝形式（續(xù)四） MO-00310、00314、00410、00414、00416 MO-01840、01924、01928、02036、02040 MO-02116、02124、02136、02220、02242 MO-02336、02350 (50mil) MPLCC84、100、132、164、196、44 (20mil) PFP14 18

19、 20 28 (50mil) PGA52×9、64×10、68×10、58×11、 PGA84×10、84×11、84×12、84×13 PGA88×13、100×10、114×13、120×13 PGA124×13、128×13、132×13、168.17 19 PGA170×18、208×17 (100mil) PCB元件封裝形式（續(xù)四） PJLCC28 44 52 68 84 100 124 156 (50mil) PL

20、CC18 18L 20 22 28 28R 32 44 52 68 84 PLCC100 124 (50mil) QFP44 44-1 44-2 44-3 48 52 54 56 56-2 60 QFP64 64-1 64-2 64-3 64-4 64-5 70 74 80 QFP88 94 120 128 136 144 160 196 (25mil) 20 PCB 設(shè)計(jì)流程 設(shè) 計(jì) 準(zhǔn) 備 網(wǎng) 表 輸 入 規(guī) 則 設(shè) 置 手 工 布 局 手 工 布 線 項(xiàng) 目 檢 查 C A M 輸 出 21 PCB設(shè)計(jì)（一） 1、新建一個(gè)PCB設(shè)計(jì)文件（New File) PCB Decument *.

21、PCB 2、在禁止布線層（KeepoutLaycr）上， 用Track線繪制印刷電路板邊框。 3、選取主菜單命令Design/Options，設(shè)置各活動(dòng)層。 4、通過(guò)板層切換標(biāo)簽，將Top(頂層)設(shè)置為當(dāng)前活動(dòng) 層。 5、選取主菜單命令Design/Netlist，調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表文 件。(Execute) 22 PCB設(shè)計(jì)（二） 6、手動(dòng)布局 7、自動(dòng)布局：選取主菜單命令 Tools/Auto place Cluster P1acer；組群方式布局。它是以布局面積最 小為標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)可以將零件名稱和序號(hào)隱藏。它還有 一個(gè)加快布局速度的選項(xiàng)，即Quick Component Placement。 St

22、atistical Placer：統(tǒng)計(jì)方式布局，它是以使得飛 線的長(zhǎng)度最短為標(biāo)準(zhǔn)。 23 PCB設(shè)計(jì)（續(xù)二） PCB布局的一般規(guī)則： a、信號(hào)流暢，信號(hào)方向保持一致 b、核心元件為中心 c、在高頻電路中，要考慮元器件的 分布參數(shù) d、特殊元器件的擺放位置；批量生 產(chǎn)時(shí)，要考慮波峰焊及回流焊的錫流方 向及加工工藝傳送邊。 24 PCB設(shè)計(jì)（續(xù)二） PCB布局的順序： a、固定元件 b、有條件限制的元件 c、關(guān)鍵元件 d、面積比較大元件 e、零散元件 25 PCB設(shè)計(jì)（續(xù)二） 布局檢查： 1、檢查元件在二維、三維空間上是否有 沖突。 2、元件布局是否疏密有序，排列整齊。 3、元件是否便于更換，插件

23、是否方便。 4、熱敏元件與發(fā)熱元件是否有距離。 5、信號(hào)流程是否流暢且互連最短。 6、插頭、插座等機(jī)械設(shè)計(jì)是否矛盾。 7、元件焊盤是否足夠大。 26 PCB設(shè)計(jì)（三） 8、手動(dòng)布線 9、自動(dòng)布線：選取主菜單命令A(yù)uto Route ALL 全部 All Route 10、DRC 設(shè)計(jì)規(guī)則檢查 選取主菜單命令 Tools下 Design Rule Check 11、覆銅 覆銅就是將電路板中空白的地方鋪滿銅膜， 目的是提高電路板的抗干擾能力。 選擇主菜單項(xiàng) PlacePolygon Plane 命令 12、淚滴 淚滴的主要作用是在鉆孔時(shí),避免在導(dǎo)線與 焊點(diǎn)的接觸點(diǎn)處出現(xiàn)應(yīng)力集中而使接觸處斷裂。 選

24、擇主菜單欄的菜單項(xiàng) ToolsTear DropAdd 命令。 27 PCB設(shè)計(jì)（續(xù)三） 走線規(guī)律： 1、走線方式 盡量走短線，特別是小信號(hào)。12mil。 2、走線形狀 同一層走線改變方向時(shí)，應(yīng)走斜線。 3、電源線與地線的設(shè)計(jì) 40100mil，高頻線用地線屏蔽。 4、多層板走線方向相互垂直，層間耦合面積最??；禁 止平行走線。 5、焊盤設(shè)計(jì)的控制 28 PCB設(shè)計(jì)（續(xù)三） 檢查走線 1、間距是否合理，是否滿足生產(chǎn)要求。 2、電源線和地線的寬度是否合適，電源與地線 之間是否緊耦合（低的波阻抗）。 3、對(duì)于關(guān)鍵的信號(hào)線是否采取了最佳措施，輸 入線及輸出線要明顯地分開(kāi)。 4、模擬電路和數(shù)字電路部分，

25、是否有各自獨(dú)立 的地線。 29 PCB設(shè)計(jì)（續(xù)三） 檢查走線 5、后加在PCB中的圖形（如圖標(biāo)、注標(biāo)）是否 會(huì)造成信號(hào)短路。 6、對(duì)一些不理想的線形進(jìn)行修改。 7、在PCB上是否加有工藝線？阻焊是否符合生 產(chǎn)工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字符標(biāo) 志是否壓在器件焊盤上，以免影響電裝質(zhì)量。 8、多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小， 如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。 30 PCB設(shè)計(jì)技巧（一） 1、為確保正確實(shí)現(xiàn)電路，遵循的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則： 盡量采用地平面作為電流回路 將模擬地平面和數(shù)字地平面分開(kāi) 如果地平面被信號(hào)走線隔斷，為降低對(duì)地 電流回路的干擾，應(yīng)使信號(hào)走線與地平面 垂直； 模擬電路盡量靠近

26、電路板邊緣放置，數(shù)字 電路盡量靠近電源連接端放置，這樣做可 以降低由數(shù)字開(kāi)關(guān)引起的di/dt效應(yīng)。 31 PCB設(shè)計(jì)技巧（二） 32 PCB設(shè)計(jì)技巧（三） 2、無(wú)地平面時(shí)的電流回路設(shè)計(jì) 1）、 如果使用走線，應(yīng)將其盡量加粗 2）、應(yīng)避免地環(huán)路 3）、如果不能采用地平面，應(yīng)采用星形 連接策略 4）、數(shù)字電流不應(yīng)流經(jīng)模擬器件 5）、高速電流不應(yīng)流經(jīng)低速器件 33 PCB設(shè)計(jì)技巧（四） 如果不能采用地平面，可以采用“星形”布線策略來(lái)處理電流回 34 路 PCB設(shè)計(jì)技巧（五） 旁路或去耦電容 電源入口，IC芯片電源輸入 35 PCB設(shè)計(jì)技巧（六） 印制導(dǎo)線寬度與容許電流 36 PCB設(shè)計(jì)技巧（七） 高

27、頻數(shù)字電路pcb布線規(guī)則如下： 1、高頻數(shù)字信號(hào)線要用短線。 2、主要信號(hào)線集中在pcb板中心。 3、時(shí)鐘發(fā)生電路應(yīng)在板的中心附近，時(shí)鐘 扇出應(yīng)采用菊鏈?zhǔn)胶筒⒙?lián)布線。 4、電源線應(yīng)遠(yuǎn)離高頻數(shù)字信號(hào)線，或用地 線隔開(kāi)，電路布局必須減少電流回路，電源 的分布必須是低感應(yīng)的（多路設(shè)計(jì)) 5、輸入與輸出之間的導(dǎo)線避免平行。 37 PCB設(shè)計(jì)技巧（八） 布線的注意事項(xiàng)： 1、專用地線、電源線寬度應(yīng)大于1mm。 2、其走線應(yīng)成“井”字型排列，以便是分 部電流平衡。 3、盡可能的縮短高頻器件之間的連線，設(shè) 法減少它們之間地分布參數(shù)和相互間的信號(hào) 干擾。 38 PCB設(shè)計(jì)技巧（九） 4、某些元器件或?qū)Ь€可能有

28、較高的電位差， 應(yīng)加大它們的間距，避免放電引起意外短路。 5、盡量加大電源線寬度，減少環(huán)路電阻，電 源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞方向一致，有助 于增強(qiáng)抗干擾能力。 6、當(dāng)頻率高于100k時(shí)，趨附效應(yīng)就十分嚴(yán)重 了，高頻電阻增大 39 1本文由murphy2chang貢獻(xiàn) ppt文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 印刷電路板設(shè)計(jì) Protei99 SE應(yīng)用 1 PROTEL99SE簡(jiǎn)介 PROTEL99SE簡(jiǎn)介 SE共分 個(gè)模塊: 共分5 Protel99 SE共分5個(gè)模塊: 電路原理圖(SCH)設(shè)計(jì) 電路原理圖(SCH)設(shè)計(jì) PCB設(shè)計(jì) 包含信號(hào)完整性

29、分析) 設(shè)計(jì)( PCB設(shè)計(jì)(包含信號(hào)完整性分析) 自動(dòng)布線器 原理圖混合信號(hào)仿真 PLD設(shè)計(jì) PLD設(shè)計(jì) 其他: 管理模塊(文本,數(shù)表等) 其他: 管理模塊(文本,數(shù)表等) 2 電路原理圖(SCH)設(shè)計(jì)四個(gè)要素 電路原理圖(SCH)設(shè)計(jì)四個(gè)要素 元件 連線 結(jié)點(diǎn) 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào) 3 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(一) 1-1啟動(dòng)Protel99 SE 啟動(dòng)Protel99 1-2新建一個(gè)設(shè)計(jì)庫(kù)文件 (New Design) MyDesign.ddb 4 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(1-1) 5 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(1-2) 6 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(二) 2-1

30、新建一個(gè)原理圖設(shè)計(jì)文件 (New File) 2-2 Schematic Decument *.SCH 7 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(2-1) 8 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(2-2) 9 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(2-3) 10 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(三) 3-1添加元件庫(kù) (Add/Remove) 3-2設(shè)置圖紙大小 (Design/Options) 11 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(3-1) 12 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(3-2) 13 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(四) 放置元件(三種方法) 4-1 放置元件(三種方法) 4-2 旋

31、轉(zhuǎn)和鏡像翻轉(zhuǎn)元件 空格, (空格,X,Y) 移動(dòng)元件( 4-3 移動(dòng)元件(Move) 4-4 放置導(dǎo)線 (Place Wire) 4-5 放置節(jié)點(diǎn) (Place Junction) 14 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(4-1-1) 15 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(4-1-2) 16 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(4-1-2) 17 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(4-1-2) 18 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(4-1-3) 19 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(4-1-3) 20 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(4-2) 21 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(4-

32、3) 22 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(4-4-1) 23 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(4-4-2) 24 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(4-5) 25 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(五) 編輯元件屬性( 編輯元件屬性(Properties) 1.Lib Ref 在元件庫(kù)中的元件名稱 元件在PCB PCB庫(kù)封裝形式 2.Footprint 元件在PCB庫(kù)封裝形式 3.Designator 元件流水序號(hào) 4.Patr Type 元件名稱(默認(rèn)值) 元件名稱(默認(rèn)值) 5.Part 定義子元件序號(hào) 6.Selection 切換選取狀態(tài) 7.(略 7.(略) 26 電路原理圖設(shè)計(jì)

33、( 電路原理圖設(shè)計(jì)(5-1) 27 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(六) 電氣規(guī)則檢查(*.ERC) 6-1 ERC 電氣規(guī)則檢查(*.ERC) 修改設(shè)計(jì)錯(cuò)誤 6-2 Create Netlist 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表 (*.NET) Save 存盤 28 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(6-1-1) 29 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(6-1-2) 30 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(6-2-1) 31 電路原理圖設(shè)計(jì)( 電路原理圖設(shè)計(jì)(6-2-1) 32 PCB概述(一) 1,PCB 中文- 中文-印刷電路板 英文- 英文-Printed Circuit Board 2,PCB板的質(zhì)量由

34、基材的選用, PCB板的質(zhì)量由基材的選用, 板的質(zhì)量由基材的選用 組成電路各要素的物理特性決定的. 組成電路各要素的物理特性決定的. 33 PCB概述(二) 3,PCB的材料分類(剛性,撓性) PCB的材料分類(剛性,撓性) 的材料分類 A,酚醛紙質(zhì)層壓板 B,環(huán)氧紙質(zhì)層壓板 C,聚酯玻璃氈層壓板 D,環(huán)氧玻璃布層壓板 E,聚酯薄膜 F,聚酰亞胺薄膜 G,氟化乙丙烯薄膜 34 PCB概述(三) 4,PCB基板材料 PCB基板材料 FR- A, FR-4 B,聚酰亞氨 C,聚四氟乙烯 D, (G10) E,FR5 (G11) 35 PCB概述(四) 5,組成PCB的物理特性 組成PCB的物理特性

35、 PCB Track(線寬,線距) A,導(dǎo)線 Track(線寬,線距) B,過(guò)孔 Via Pad( 菱形) C,焊盤 Pad(園,方,菱形) D,槽 E,表面涂層及覆銅 36 PCB概述(五) 6,PCB板按層數(shù)來(lái)分 A,單面板(單面走線,雙面絲印) Signal Layer PCB B,雙面板(雙面走線,雙面絲印) Double Layer PCB C,四層板(兩層走線,電源,GND) D,六層板(四層走線,電源,GND) Multi Layer PCB E,雕刻板 37 PCB概述(六) 7,Protel99 se Laycrs 標(biāo)簽頁(yè) 選取Design Options 菜單命令進(jìn)行設(shè)置

36、16個(gè)信號(hào)層(Signal Layer)電氣布線 4個(gè)內(nèi)部層(Internal Layer)電源和接地線 4個(gè)機(jī)械層(Mechanical Layer)說(shuō)明作用 2個(gè)鉆孔導(dǎo)引層(Drill Layer)輔助鉆孔 2個(gè)防焊層(Solder Mask Layer)防焊錫溢出 2個(gè)錫膏層(Paste Mask Layer)粘貼表貼零件 2個(gè)絲印層(Silkscreen Layer)印刷說(shuō)明文字 38 PCB概述(續(xù)六) 7,Protel99 se Layers 標(biāo)簽頁(yè) 選取Design Options 菜單命令進(jìn)行設(shè)置 (Keepout Layer) 禁止布線層 16個(gè)信號(hào)層(Signal Laye

37、r) 電氣布線層 Top(頂層) Bottom(底層) Mid1Mid14(中間信號(hào)層) 39 PCB元件封裝形式(一) 1,電阻 AXIAL 0.3 AXIAL 0.5 AXIAL 0.7 AXIAL 0.9 AXIAL 1.0 300mil AXIAL 0.4 400mil 500mil AXIAL 0.6 600mil 700mil AXIAL 0.8 800mil 900mil 1000mil 40 PCB元件封裝形式(二) 2,電容 RAD 0.1 100mil RAD RAD 0.3 300mil RAD RB .2/.4 200mil RB .3/.6 300mil RB .4/

38、.8 400mil RB .5/1.0 500mil 0.2 200mil 0.4 400mil 400mil 600mil 800mil 1000mil 41 PCB元件封裝形式(三) 3,晶體管 DIODE0.4 400mil DIODE0.7 700mil TO92B 50mil TO126 TO220 100mil 4,可變電阻 VR1 VR2 VR3 VR4 VR5 42 PCB元件封裝形式(四) 5,集成電路 DIP4,6,8,14,16,18,20,22,24,28, 32,40,48,52,64(100mil) ILEAD4,6,8,14,16,18,20,22,24,28 S

39、IP2,3, 9,10,12,16,20 (100mil) CFP14,16,20,24,48,56 (50mil) JEDECA28,44,52,68 (50mil) LCC16,18,18ECA,18ECB,20,20ECD,24, 28,32,44,52,68,84,100,124,156 LCCC68,84 (50mil) 43 PCB元件封裝形式(續(xù)四) MO-00310,00314,00410,00414,00416 MO-01840,01924,01928,02036,02040 MO-02116,02124,02136,02220,02242 MO-02336,02350 (5

40、0mil) MPLCC84,100,132,164,196,44 (20mil) PFP14 18 20 28 (50mil) PGA52×9,64×10,68×10,58×11, PGA84×10,84×11,84×12,84×13 PGA88×13,100×10,114×13,120×13 PGA124×13,128×13,132×13,168.17 44 PGA170×18,208×17 (100mil) PCB元件封裝

41、形式(續(xù)四) PJLCC28 44 52 68 84 100 124 156 (50mil) PLCC18 18L 20 22 28 28R 32 44 52 68 84 PLCC100 124 (50mil) QFP44 44-1 44-2 44-3 48 52 54 56 56-2 60 QFP64 64-1 64-2 64-3 64-4 64-5 70 74 80 QFP88 94 120 128 136 144 160 196 (25mil) 45 PCB 設(shè)計(jì)流程 設(shè) 計(jì) 準(zhǔn) 備 網(wǎng) 表 輸 入 規(guī) 則 設(shè) 置 手 工 布 局 手 工 布 線 項(xiàng) 目 檢 查 C A M 輸 出 46

42、 PCB設(shè)計(jì)(一) 1,新建一個(gè)PCB設(shè)計(jì)文件(New File) PCB Decument *.PCB 2,在禁止布線層(KeepoutLaycr)上, 用Track線繪制印刷電路板邊框. 3,選取主菜單命令Design/Options,設(shè)置各活動(dòng)層. 4,通過(guò)板層切換標(biāo)簽,將Top(頂層)設(shè)置為當(dāng)前活動(dòng) 層. 5,選取主菜單命令Design/Netlist,調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表文 件.(Execute) 47 PCB設(shè)計(jì)(二) 6,手動(dòng)布局 7,自動(dòng)布局:選取主菜單命令 Tools/Auto place Cluster P1acer;組群方式布局.它是以布局面積最 小為標(biāo)準(zhǔn).同時(shí)可以將零件名稱和序號(hào)

43、隱藏.它還有 一個(gè)加快布局速度的選項(xiàng),即Quick Component Placement. Statistical Placer:統(tǒng)計(jì)方式布局,它是以使得飛 線的長(zhǎng)度最短為標(biāo)準(zhǔn). 48 PCB設(shè)計(jì)(續(xù)二) PCB布局的一般規(guī)則: a,信號(hào)流暢,信號(hào)方向保持一致 b,核心元件為中心 c,在高頻電路中,要考慮元器件的 分布參數(shù) d,特殊元器件的擺放位置;批量生 產(chǎn)時(shí),要考慮波峰焊及回流焊的錫流方 向及加工工藝傳送邊. 49 PCB設(shè)計(jì)(續(xù)二) PCB布局的順序: a,固定元件 b,有條件限制的元件 c,關(guān)鍵元件 d,面積比較大元件 e,零散元件 50 PCB設(shè)計(jì)(續(xù)二) 布局檢查: 1,檢查元件

44、在二維,三維空間上是否有 沖突. 2,元件布局是否疏密有序,排列整齊. 3,元件是否便于更換,插件是否方便. 4,熱敏元件與發(fā)熱元件是否有距離. 5,信號(hào)流程是否流暢且互連最短. 6,插頭,插座等機(jī)械設(shè)計(jì)是否矛盾. 7,元件焊盤是否足夠大. 51 PCB設(shè)計(jì)(三) 8,手動(dòng)布線 9,自動(dòng)布線:選取主菜單命令A(yù)uto Route ALL 全部 All Route 10,DRC 設(shè)計(jì)規(guī)則檢查 選取主菜單命令 Tools下 Design Rule Check 11,覆銅 覆銅就是將電路板中空白的地方鋪滿銅膜, 目的是提高電路板的抗干擾能力. 選擇主菜單項(xiàng) PlacePolygon Plane 命令

45、12,淚滴 淚滴的主要作用是在鉆孔時(shí),避免在導(dǎo)線與 焊點(diǎn)的接觸點(diǎn)處出現(xiàn)應(yīng)力集中而使接觸處斷裂. 選擇主菜單欄的菜單項(xiàng) ToolsTear DropAdd 命令. 52 PCB設(shè)計(jì)(續(xù)三) 走線規(guī)律: 1,走線方式 盡量走短線,特別是小信號(hào).12mil. 2,走線形狀 同一層走線改變方向時(shí),應(yīng)走斜線. 3,電源線與地線的設(shè)計(jì) 40-100mil,高頻線用地線屏蔽. 4,多層板走線方向相互垂直,層間耦合面積最小;禁 止平行走線. 5,焊盤設(shè)計(jì)的控制 53 PCB設(shè)計(jì)(續(xù)三) 檢查走線 1,間距是否合理,是否滿足生產(chǎn)要求. 2,電源線和地線的寬度是否合適,電源與地線 之間是否緊耦合(低的波阻抗).

46、3,對(duì)于關(guān)鍵的信號(hào)線是否采取了最佳措施,輸 入線及輸出線要明顯地分開(kāi). 4,模擬電路和數(shù)字電路部分,是否有各自獨(dú)立 的地線. 54 PCB設(shè)計(jì)(續(xù)三) 檢查走線 5,后加在PCB中的圖形(如圖標(biāo),注標(biāo))是否 會(huì)造成信號(hào)短路. 6,對(duì)一些不理想的線形進(jìn)行修改. 7,在PCB上是否加有工藝線?阻焊是否符合生 產(chǎn)工藝的要求,阻焊尺寸是否合適,字符標(biāo) 志是否壓在器件焊盤上,以免影響電裝質(zhì)量. 8,多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小, 如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路. 55 PCB設(shè)計(jì)技巧(一) 1,為確保正確實(shí)現(xiàn)電路,遵循的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則: 盡量采用地平面作為電流回路 將模擬地平面和數(shù)字地平面分開(kāi)

47、如果地平面被信號(hào)走線隔斷,為降低對(duì)地 電流回路的干擾,應(yīng)使信號(hào)走線與地平面 垂直; 模擬電路盡量靠近電路板邊緣放置,數(shù)字 電路盡量靠近電源連接端放置,這樣做可 以降低由數(shù)字開(kāi)關(guān)引起的di/dt效應(yīng). 56 PCB設(shè)計(jì)技巧(二) 57 PCB設(shè)計(jì)技巧(三) 2,無(wú)地平面時(shí)的電流回路設(shè)計(jì) 1), 如果使用走線,應(yīng)將其盡量加粗 2),應(yīng)避免地環(huán)路 3),如果不能采用地平面,應(yīng)采用星形 連接策略 4),數(shù)字電流不應(yīng)流經(jīng)模擬器件 5),高速電流不應(yīng)流經(jīng)低速器件 58 PCB設(shè)計(jì)技巧(四) 如果不能采用地平面,可以采用"星形"布線策略來(lái)處理電流回 59 路 PCB設(shè)計(jì)技巧(五) 旁路或

48、去耦電容 電源入口,IC芯片電源輸入 60 PCB設(shè)計(jì)技巧(六) 印制導(dǎo)線寬度與容許電流 61 PCB設(shè)計(jì)技巧(七) 高頻數(shù)字電路pcb布線規(guī)則如下: 1,高頻數(shù)字信號(hào)線要用短線. 2,主要信號(hào)線集中在pcb板中心. 3,時(shí)鐘發(fā)生電路應(yīng)在板的中心附近,時(shí)鐘 扇出應(yīng)采用菊鏈?zhǔn)胶筒⒙?lián)布線. 4,電源線應(yīng)遠(yuǎn)離高頻數(shù)字信號(hào)線,或用地 線隔開(kāi),電路布局必須減少電流回路,電源 的分布必須是低感應(yīng)的(多路設(shè)計(jì)) 5,輸入與輸出之間的導(dǎo)線避免平行. 62 PCB設(shè)計(jì)技巧(八) 布線的注意事項(xiàng): 1,專用地線,電源線寬度應(yīng)大于1mm. 2,其走線應(yīng)成"井"字型排列,以便是分 部電流平衡. 3

49、,盡可能的縮短高頻器件之間的連線,設(shè) 法減少它們之間地分布參數(shù)和相互間的信號(hào) 干擾. 63 PCB設(shè)計(jì)技巧(九) 4,某些元器件或?qū)Ь€可能有較高的電位差, 應(yīng)加大它們的間距,避免放電引起意外短路. 5,盡量加大電源線寬度,減少環(huán)路電阻,電 源線,地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞方向一致,有助 于增強(qiáng)抗干擾能力. 6,當(dāng)頻率高于100k時(shí),趨附效應(yīng)就十分嚴(yán)重 了,高頻電阻增大 64 1本文由zhangfei890912貢獻(xiàn) pps文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 印刷電路板設(shè)計(jì) Protei99 SE應(yīng)用 1 PROTEL99SE簡(jiǎn)介 PROTEL99SE簡(jiǎn)介

50、SE共分 個(gè)模塊: 共分5 Protel99 SE共分5個(gè)模塊: 電路原理圖（SCH)設(shè)計(jì) 電路原理圖（SCH)設(shè)計(jì) PCB設(shè)計(jì) 包含信號(hào)完整性分析） 設(shè)計(jì)（ PCB設(shè)計(jì)（包含信號(hào)完整性分析） 自動(dòng)布線器 原理圖混合信號(hào)仿真 PLD設(shè)計(jì) PLD設(shè)計(jì) 其他： 管理模塊（文本、數(shù)表等） 其他： 管理模塊（文本、數(shù)表等） 2 電路原理圖（SCH)設(shè)計(jì)四個(gè)要素 電路原理圖（SCH)設(shè)計(jì)四個(gè)要素 元件 連線 結(jié)點(diǎn) 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào) 3 電路原理圖設(shè)計(jì)（一） 啟動(dòng)Protel99 SE 新建一個(gè)設(shè)計(jì)庫(kù)文件（New Design) MyDesign.ddb 新建一個(gè)原理圖設(shè)計(jì)文件 (New File) Schema

51、tic Decument *.SCH 添加元件庫(kù) (Add/Remove) 設(shè)置圖紙大?。―esign/Options) 4 電路原理圖設(shè)計(jì)（二） 放置元件（三種方法） 旋轉(zhuǎn)和鏡像翻轉(zhuǎn)元件（空格、X、Y） 移動(dòng)元件（Move) 放置導(dǎo)線 (Place Wire) 放置節(jié)點(diǎn) (Place Junction) 5 電路原理圖設(shè)計(jì)（三） 編輯元件屬性（Properties) 1.Lib Ref 在元件庫(kù)中的元件名稱 2.Footprint 元件在PCB庫(kù)封裝形式 3.Designator 元件流水序號(hào) 4.Patr Type 元件名稱(默認(rèn)值) 5.Part 定義子元件序號(hào) 6.Selection

52、切換選取狀態(tài) 7.(略) 6 電路原理圖設(shè)計(jì)（四） ERC 電氣規(guī)則檢查(*.ERC) 修改設(shè)計(jì)錯(cuò)誤 Create Netlist 創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)表(*.NET) Save 存盤 7 PCB概述（一） 1、PCB 中文印刷電路板 英文Printed Circuit Board 2、PCB板的質(zhì)量由基材的選用、 組成電路各要素的物理特性決定的。 8 PCB概述（二） 3、PCB的材料分類（剛性、撓性） A、酚醛紙質(zhì)層壓板 B、環(huán)氧紙質(zhì)層壓板 C、聚酯玻璃氈層壓板 D、環(huán)氧玻璃布層壓板 E、聚酯薄膜 F、聚酰亞胺薄膜 G、氟化乙丙烯薄膜 9 PCB概述（三） 4、PCB基板材料 A、 FR4 B、聚酰亞

53、氨 C、聚四氟乙烯 D、 (G10) E、FR5 (G11) 10 PCB概述（四） 5、組成PCB的物理特性 A、導(dǎo)線 Track（線寬、線距） B、過(guò)孔 Via C、焊盤 Pad（園、方、菱形） D、槽 E、表面涂層及覆銅 11 PCB概述（五） 6、PCB板按層數(shù)來(lái)分 A、單面板（單面走線、雙面絲?。?Signal Layer PCB B、雙面板（雙面走線、雙面絲?。?Double Layer PCB C、四層板（兩層走線、電源、GND） D、六層板（四層走線、電源、GND） Multi Layer PCB E、雕刻板 12 PCB概述（六） 7、Protel99 se Laycrs 標(biāo)

54、簽頁(yè) 選取Design Options 菜單命令進(jìn)行設(shè)置 16個(gè)信號(hào)層(Signal Layer)電氣布線 4個(gè)內(nèi)部層(Internal Layer)電源和接地線 4個(gè)機(jī)械層(Mechanical Layer)說(shuō)明作用 2個(gè)鉆孔導(dǎo)引層(Drill Layer)輔助鉆孔 2個(gè)防焊層(Solder Mask Layer)防焊錫溢出 2個(gè)錫膏層(Paste Mask Layer)粘貼表貼零件 2個(gè)絲印層(Silkscreen Layer)印刷說(shuō)明文字 13 PCB概述（續(xù)六） 7、Protel99 se Layers 標(biāo)簽頁(yè) 選取Design Options 菜單命令進(jìn)行設(shè)置 (Keepout Layer) 禁止布線層 16個(gè)信號(hào)層(Signal Layer) 電氣布線層 Top(頂層) Bottom(底層) Mid1Mid14(中間信號(hào)層） 14 PCB元件封裝形式(一） 1、電阻 AXIAL 0.3 AXIAL 0.5 AXIAL 0.7 AXIAL 0.9 AXIAL 1.0 300mil AXIAL 0.4 400mil 500mil AXIAL 0.6 600mil 700mil AXIAL 0.8 800mil 900mil 1000mil 15 PCB元件封裝形式（二） 2、電容 RAD 0.1 10