第9章交互式布線PCB設(shè)計(jì)后期處理任務(wù)描述

在完成元器件布局后，PCB設(shè)計(jì)最重要的環(huán)節(jié)就是布線。本章在第9章設(shè)計(jì)的數(shù)字鐘電路的PCB板基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，完成以下知識(shí)點(diǎn)的介紹：交互式布線PCB設(shè)計(jì)后期處理PCB板的三維視圖9.1交互式布線

交互式布線并不是簡(jiǎn)單地放置線路使得焊盤連接起來(lái)。嘉立創(chuàng)EDA（專業(yè)版）支持全功能的交互式布線，交互式布線工具可以通過(guò)以下2種方式調(diào)出：?jiǎn)螕繇敳坎藛巍安季€”→“單根布線”命令，頂部工具欄單根布線

圖標(biāo)。交互式布線工具能直觀地幫助用戶在遵循布線規(guī)則的前提下取得更好的布線效果，包括跟蹤光標(biāo)確定布線路徑、單擊實(shí)現(xiàn)布線、推開(kāi)布線障礙或繞行、自動(dòng)跟蹤現(xiàn)有連接等。（1）布線模式布線時(shí)切換布線模式有4種，推擠障礙、環(huán)繞障礙、阻擋、忽略障礙。操作入口：通過(guò)右鍵菜單、頂部菜單布線-布線模式或快捷鍵Shift+R，如圖9-1所示。圖9-1布線的模式（1）布線模式1）推擠障礙該模式下軟件將根據(jù)光標(biāo)的走向推擠其他線條的位置，使得這些障礙與新放置的線路不發(fā)生沖突，如圖9-2所示。圖9-2推擠障礙（1）布線模式2）環(huán)繞障礙該模式下軟件試圖跟蹤光標(biāo)尋找路徑繞過(guò)存在的障礙，它根據(jù)存在的障礙來(lái)尋找一條繞過(guò)障礙的布線的方法。圖9-3環(huán)繞障礙（1）布線模式3）阻擋開(kāi)啟后，在布線模式下導(dǎo)線遇到線條將會(huì)阻擋住，如圖9-4所示，一般選擇該模式。圖9-4阻擋（1）布線模式4）忽略開(kāi)啟后，忽略走線規(guī)則。軟件將直接根據(jù)光標(biāo)走向布線，用戶可以自由布線，如圖9-5所示。一般不選取該模式。圖9-5忽略走線規(guī)則（2）單層顯示PCB板在PCB編輯界面下，按快捷鍵SHIFT+S單層顯示PCB板，如圖9-6所示，仔細(xì)調(diào)整布線，按快捷鍵B可以切換到底層，按快捷鍵T可以切換到頂層。圖9-6單層顯示PCB板的頂層（2）單層顯示PCB板重新布線后的PCB板，如圖9-7所示。圖9-7重新布局、布線后的PCB板9.2DRC檢查DRC檢查的目的是為了在所有的PCB畫好后總體檢查。設(shè)計(jì)完一個(gè)PCB后，需要將PCB進(jìn)行規(guī)則檢查DRC,DRC檢查是依據(jù)自行設(shè)置的規(guī)則進(jìn)行的，例如自己設(shè)置的最小間距是6mil，那么實(shí)際PCB中，出現(xiàn)小于6mil的間距就會(huì)報(bào)錯(cuò)。并不是DRC有錯(cuò)誤的板子就不能使用，有些規(guī)則是可以忽略的，例如絲印的錯(cuò)誤不會(huì)影響電氣屬性。9.2DRC檢查（1）在頂部菜單執(zhí)行“設(shè)計(jì)”→“檢查DRC”命令，開(kāi)始進(jìn)行DRC檢查，底部面板顯示檢查結(jié)果，如圖9-8所示。圖9-8檢查結(jié)果9.2DRC檢查

從圖9-8的檢測(cè)結(jié)果看出第1個(gè)錯(cuò)誤，連接性錯(cuò)誤是GND沒(méi)有連接，這個(gè)錯(cuò)誤我們?cè)阡併~的時(shí)候連接，所以不管它；第2個(gè)錯(cuò)誤，差分對(duì)錯(cuò)誤，如圖9-9所示，差分對(duì)的長(zhǎng)度該這么長(zhǎng)，所以我們修改設(shè)計(jì)規(guī)則。圖9-9差分對(duì)錯(cuò)誤9.2DRC檢查

（2）修改設(shè)計(jì)規(guī)則，執(zhí)行“設(shè)計(jì)”→“設(shè)計(jì)規(guī)則”命令，彈出設(shè)計(jì)規(guī)則對(duì)話框，如圖9-10所示，選中差分對(duì)規(guī)則，將差分對(duì)長(zhǎng)度誤差的最大值改為150mil，按“確認(rèn)”按鈕。圖9-10修改規(guī)則9.2DRC檢查

（3）在圖9-9所示的DRC信息面板按“清除錯(cuò)誤”按鈕，把檢查后的DRC信息清除復(fù)位。執(zhí)行“設(shè)計(jì)”→“檢查DRC”命令，檢查結(jié)果如圖9-11所示，看出差分對(duì)錯(cuò)誤沒(méi)有了。圖9-11差分對(duì)長(zhǎng)度誤差錯(cuò)誤清除9.3PCB設(shè)計(jì)后期處理

9.3.1淚滴的添加與刪除

在導(dǎo)線與焊盤或過(guò)孔的連接處有一段過(guò)渡，過(guò)渡的地方成淚滴狀，所以稱為淚滴。如圖9-12所示。淚滴的作用：避免電路板受到巨大外力的沖撞時(shí)，導(dǎo)線與焊盤或者導(dǎo)線與導(dǎo)孔的接觸點(diǎn)斷開(kāi)，也可使PCB電路板顯得更加美觀，焊接上，可以保護(hù)焊盤，避免多次焊接使焊盤脫落，生產(chǎn)時(shí)可以避免蝕刻不均，過(guò)孔偏位出現(xiàn)的裂縫等，信號(hào)傳輸時(shí)平滑阻抗，減少阻抗的急劇跳變，避免高頻信號(hào)傳輸時(shí)由于線寬突然變小而造成反射，可使走線與元件焊盤之間的連接趨于平穩(wěn)過(guò)渡化。圖9-12添加淚滴前后對(duì)比9.3.1淚滴的添加與刪除

添加淚滴的步驟如下：（1）打開(kāi)需要添加淚滴的PCB板，執(zhí)行“工具”→“滴淚”命令，或選中導(dǎo)線-鼠標(biāo)右鍵-淚滴，彈出如圖9-13所示“淚滴”設(shè)置對(duì)話框。在圖9-13上，按“確認(rèn)”按鈕，PCB板上所有焊盤、過(guò)孔添加淚滴，如圖9-20所示。圖9-13添加淚滴9.3.2繪制多邊形鋪銅區(qū)域鋪銅也稱敷銅，就是將PCB上閑置的空間作為基準(zhǔn)面，然后用固定銅填充，這些銅區(qū)又稱為灌銅。鋪銅的意義如下。增加截流面積，提高載流能力。減少接地阻抗，提高抗干擾能力。降低壓降，提高電源效率。與地線相連，減少環(huán)路面積。多層板對(duì)稱鋪銅可以起到平衡作用。9.3.2繪制多邊形鋪銅區(qū)域

1．多邊形鋪銅繪制多邊形鋪銅區(qū)域的方法如下。（1）在右邊圖層面板選擇需要繪制多邊形鋪銅的PCB板層（頂層或底層），這里選擇頂層。（2）單擊頂部工具欄中的多邊形鋪銅工具按鈕（點(diǎn)擊鋪銅按鈕右邊的可以選擇鋪銅是矩形或圓形），或者在頂部菜單中執(zhí)行“放置”→“鋪銅區(qū)域”→“多邊形”命令，或按快捷鍵E，鼠標(biāo)上懸浮著鋪銅輪廓，單擊左鍵確定鋪銅起點(diǎn)，持續(xù)在多邊形的每個(gè)折點(diǎn)單擊，確定多邊形的邊界，最后單擊的終點(diǎn)一定要與起點(diǎn)重合，自動(dòng)彈出輪廓對(duì)象對(duì)話框，如圖9-14所示。9.3.2繪制多邊形鋪銅區(qū)域

鋪銅屬性類型：EDA默認(rèn)為鋪銅區(qū)域類型。名稱：可以為鋪銅設(shè)置不同的名稱，這里選擇缺省值。圖層：可以修改鋪銅區(qū)的層：頂層、底層。網(wǎng)絡(luò)：設(shè)置銅箔所連接的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)和畫布上的元素網(wǎng)絡(luò)相同時(shí)，鋪銅才可以和元素連接，并會(huì)顯示出來(lái)，否則鋪銅會(huì)被認(rèn)為是孤島被移除。鎖定：僅鎖定鋪銅的位置。鎖定后將無(wú)法通過(guò)畫布修改鋪銅大小和位置；圖9-14

鋪銅區(qū)域的屬性9.3.2繪制多邊形鋪銅區(qū)域

鋪銅屬性全填充：表示鋪銅區(qū)域是實(shí)心的。網(wǎng)格45：該區(qū)域的填充為45度網(wǎng)格填充。網(wǎng)格90：該區(qū)域的鋪銅填充為90度的網(wǎng)絡(luò)類型。以上各填充風(fēng)格的多邊形鋪銅區(qū)域如圖9-15所示。圖9-1590度45度填充風(fēng)格的鋪銅區(qū)域

90度

45度9.3.2繪制多邊形鋪銅區(qū)域

鋪銅屬性制造優(yōu)化：僅在填充樣式為全填充時(shí)出現(xiàn)，網(wǎng)格鋪銅默認(rèn)啟用制造優(yōu)化。默認(rèn)為是，將移除鋪銅的尖角和小于8mil的細(xì)銅線，利于生產(chǎn)制造；設(shè)置為否則顯示尖角和細(xì)銅線；如圖9-17所示。圖9-17鋪銅默認(rèn)啟用制造優(yōu)化9.3.2繪制多邊形鋪銅區(qū)域

在圖9-14鋪銅區(qū)域的屬性設(shè)置完后，按“確定”按鈕，鋪銅完成后的效果如圖9-18所示所示。如果制版的工藝不高，鋪銅鋪成實(shí)心的，時(shí)間久了，PCB板的鋪銅區(qū)域容易起泡，如果鋪銅敷成網(wǎng)狀的就不存在這個(gè)問(wèn)題。圖9-18多邊行鋪銅的PCB板9.3.3異形鋪銅的創(chuàng)建

異形鋪銅的創(chuàng)建，可以直接在板子邊框外部繪制，不需要沿著板子邊框，嘉立創(chuàng)EDA會(huì)自動(dòng)裁剪多余的銅箔。圖9-19

鋪銅對(duì)象屬性圖9-20頂層異形鋪銅的創(chuàng)建9.3.3異形鋪銅的創(chuàng)建

繪制鋪銅，頂層和底層需要分別繪制。一塊板子可以繪制多個(gè)鋪銅區(qū)，并分別設(shè)置。激活底層，用相同的方法為底層鋪銅，鋪銅效果如圖9-21所示，點(diǎn)擊右鍵退出鋪銅。圖9-21底層異形鋪銅的創(chuàng)建9.3.4放置Logo

嘉立創(chuàng)EDA在PCB編輯器中增加了放置圖片功能，用戶可在PCB上放置SVGZ、SVG、PNG、PIP、JPG、PJPEG、JPEG、JFIF格式的圖片。（1）激活要放置Logo的頂層絲印層。執(zhí)行頂部菜單中的“放置”→“圖片”命令，或者頂部菜單中的“文件”→“導(dǎo)入”→“圖片”命令，彈出打開(kāi)圖片文件對(duì)話框，如圖9-22所示。圖9-22插入需要的圖片9.3.4放置Logo

點(diǎn)擊需要導(dǎo)入的圖片，按“打開(kāi)”按鈕，彈出插入圖片對(duì)話框，如圖9-23所示。容差：數(shù)值越大，圖像損失也就也大簡(jiǎn)化：數(shù)值越大，圖像邊沿會(huì)更圓潤(rùn)平滑：數(shù)值越大，導(dǎo)入的圖片更加平滑，需要開(kāi)啟質(zhì)量?jī)?yōu)先比較明顯反相：選擇后，原本高亮區(qū)域會(huì)被挖圖圖片尺寸：設(shè)置你要插入的大小，修改單數(shù)值會(huì)等比例縮放單位：系統(tǒng)只支持兩種單位，mm和mil圖9-23插入的圖片9.3.4放置Logo

（2）用戶選擇缺省值，按“確認(rèn)”按鈕，鼠標(biāo)上懸浮插入的圖片輪廓，如圖9-24所示，在適當(dāng)位置單擊左鍵，放置插入的圖片，單擊右鍵退出放置圖片狀態(tài)，剛放置的圖片屬于選中狀態(tài)，點(diǎn)擊右邊的屬性面板，調(diào)整圖片的尺寸，如圖9-25所示，插入好的Logo效果圖，如圖9-30所示。圖9-24鼠標(biāo)上懸浮插入的圖片輪廓圖9-25調(diào)整插入圖片的尺寸及位置9.3.5放置文本

文本放置在PCB里面作為說(shuō)明或者標(biāo)識(shí)的使用。（1）在頂部菜單執(zhí)行“放置”→“文本”命令，彈出文本對(duì)話框，如圖9-26所示。（2）在文本框內(nèi)輸入需要放置的文本內(nèi)容，設(shè)置字體、字高，點(diǎn)擊“確定”即可生成預(yù)覽，在PCB中的適當(dāng)位置再次點(diǎn)擊可放置在PCB中，單擊右鍵退出放置文本狀態(tài)，剛放置的文本屬于選中狀態(tài)，點(diǎn)擊右邊的屬性面板，調(diào)整文本的尺寸。圖9-26設(shè)置文本的內(nèi)容字體9.3.6設(shè)置坐標(biāo)原點(diǎn)

在PCB編輯器中，系統(tǒng)提供了一套坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點(diǎn)稱為絕對(duì)原點(diǎn)，位于圖紙的最左下角。但在編輯PCB板時(shí)，往往根據(jù)需要在方便的地方設(shè)計(jì)PCB板，所以PCB板的左下角往往不是絕對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)。9.3.6設(shè)置坐標(biāo)原點(diǎn)

嘉立創(chuàng)EDA（專業(yè)版）提供了設(shè)置原點(diǎn)的工具，用戶可以利用它設(shè)定自己的坐標(biāo)系，方法如下：在頂部菜單中執(zhí)行“放置”→“畫布原點(diǎn)”→“從光標(biāo)”命令，快捷鍵Home，此時(shí)鼠標(biāo)上懸浮著原點(diǎn)輪廓，在圖紙中移動(dòng)十字光標(biāo)到適當(dāng)?shù)奈恢?，單擊鼠?biāo)左鍵，即可將該點(diǎn)設(shè)置為用戶坐標(biāo)系的原點(diǎn)，如圖9-27所示。圖9-27設(shè)置坐標(biāo)原點(diǎn)9.3.7放置尺寸標(biāo)注

在設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)，為了使用戶或生產(chǎn)者更方便地知曉PCB尺寸及相關(guān)信息，常常需要提供尺寸的標(biāo)注?？梢詼y(cè)量長(zhǎng)度、圓的半徑、以及角度。與測(cè)量距離的功能有所不同的是，尺寸放置是標(biāo)注PCB板的長(zhǎng)寬。9.3.7放置尺寸標(biāo)注

（1）直線尺寸標(biāo)注單擊頂部工具欄中的放置尺寸工具圖標(biāo)，或者頂部菜單選擇“放置”→“尺寸”→“長(zhǎng)度”命令，進(jìn)入放置尺寸狀態(tài)，鼠標(biāo)左擊測(cè)量的起點(diǎn)，移動(dòng)鼠標(biāo)到測(cè)量長(zhǎng)度的終點(diǎn)，單擊左鍵，再點(diǎn)擊左鍵，尺寸測(cè)量放置完畢，如圖9-28所示。圖9-28測(cè)量尺寸9.3.7放置尺寸標(biāo)注

（2）半徑測(cè)量在頂部菜單執(zhí)行“放置”→“尺寸”→“半徑”，左擊圓心，再左擊圓的半徑，再左擊放置測(cè)量尺寸的位置，圓的半徑測(cè)量完畢，如圖9-29所示。設(shè)計(jì)完成的PCB板如圖9-30所示。圖9-29測(cè)量圓的半徑圖9-30設(shè)計(jì)完成的PCB圖9-31DRC檢查結(jié)果（無(wú)錯(cuò)誤）

在頂部菜單執(zhí)行“設(shè)計(jì)”→“檢查DRC”命令，再次進(jìn)行DRC檢查，底部面板顯示檢查結(jié)果，如圖9-31所示，從提示信息看出PCB板設(shè)計(jì)合理，沒(méi)有錯(cuò)誤。9.3.8對(duì)象快速定位

左側(cè)“工程設(shè)計(jì)”面板的網(wǎng)絡(luò)、元件、對(duì)象標(biāo)簽，在上面可以選擇對(duì)象類型如網(wǎng)絡(luò)、元件等，點(diǎn)擊下面的元件或網(wǎng)絡(luò)，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的位置，即完成快速查找對(duì)象，（1）網(wǎng)絡(luò)在PCB界面的左側(cè)面板則顯示的是當(dāng)前PCB界面的網(wǎng)絡(luò)、焊盤下的網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)類和飛線，也可進(jìn)行修改。9.3.8對(duì)象快速定位

網(wǎng)絡(luò)定位：?jiǎn)螕艟W(wǎng)絡(luò)，即可在PCB界面高亮出來(lái)，并平移畫布到中央。雙擊網(wǎng)絡(luò)可在PCB中縮放畫布后并且高亮。單擊網(wǎng)絡(luò)名前的顏色小方塊會(huì)打開(kāi)顏色設(shè)置面板，設(shè)置自己需要的網(wǎng)絡(luò)顯示顏色，如圖9-32所示。圖9-32高亮+5V網(wǎng)絡(luò)9.3.8對(duì)象快速定位

（2）元件左側(cè)面板“元件”界面是顯示放置在當(dāng)前PCB界面的器件數(shù)量、焊盤、位號(hào)、封裝等信息。單擊可高亮選擇的元素，雙擊可追隨到PCB界面并且高亮放大。圖9-33高亮U1（單片機(jī)）9.4PCB板的3D顯示為了查看PCB板焊接元器件后的效果，提前預(yù)知PCB板與機(jī)箱的結(jié)合，也就是ECAD與MCAD的結(jié)合，可以把設(shè)計(jì)好的板子生成3D預(yù)覽（全在線模式）。9.4.1修改封裝

在進(jìn)行3D顯示時(shí)，發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)SW1的封裝需要修改（由頂撥動(dòng)修改為側(cè)面撥動(dòng)開(kāi)關(guān)），在“工程設(shè)計(jì)”面板的元件標(biāo)簽，選擇SW1，在右邊的屬性面板單擊器件右邊的按鈕，如圖9-34所示；圖9-34修改封裝9.4.1修改封裝

彈出“器件”彈窗，查找器件SK-12E12-G5，如圖9-35所示，按“替換”按鈕，彈出“器件管理器”對(duì)話框，如圖9-36所示；在該對(duì)話框中取消勾選：保留當(dāng)前封裝、保留當(dāng)前3D模型，按“替換”按鈕，替換的結(jié)果如圖9-37所示。圖9-35查找封裝9.4.1修改封裝圖9-36

替換封裝圖9-37替換的結(jié)果9.4.1修改封裝返回PCB板，替換的結(jié)果如圖9-38所示，進(jìn)行PCB板的調(diào)整，重新鋪銅。再進(jìn)行3D顯示。圖9-38PCB版的替換情況9.4.2PCB板的3D顯示（1）3D預(yù)覽在頂部菜單執(zhí)行“視圖”→“3D預(yù)覽”命令，或頂部工具欄點(diǎn)擊3D預(yù)覽圖標(biāo)，彈出3D預(yù)覽效果圖，如圖9-39所示。在3D界面的右側(cè)“屬性”面板中，可以修改當(dāng)前背景的顏色、板子的顏色、焊盤噴鍍的顏色來(lái)仿真生成的出來(lái)的PCB和3D模型。圖9-393D預(yù)覽效果圖9.4.2PCB板的3D顯示背景顏色：預(yù)覽界面的背景色設(shè)置。板子顏色：PCB板的顏色設(shè)置，支持七種顏色設(shè)置。焊盤噴漆：PCB板焊盤噴鍍的顏色預(yù)覽，金色或者銀色。層發(fā)散：每個(gè)圖層的間距，設(shè)置可以分開(kāi)查看每一層的圖形，如圖9-40所示。圖9-40層發(fā)散的間距9.4.2PCB板的3D顯示（2）預(yù)覽工具條：預(yù)覽工具條支持多種功能，當(dāng)鼠標(biāo)懸浮在圖標(biāo)上時(shí)可以提示對(duì)應(yīng)的功能名稱。支持：正常視圖，輪廓視圖，Gerber視圖。頂面，底面，左面，右面，前面，后面。爆炸：3D外殼預(yù)覽使用。適應(yīng)全部：當(dāng)前預(yù)覽適應(yīng)視圖區(qū)域。導(dǎo)入變更：導(dǎo)入PCB的變更。刷新：回歸默認(rèn)視角。圖9-41從頂顯示3D圖9.4.2PCB板的3D顯示圖9-43從底層顯