跟我學做印制板（7）

時間：2018-07-02 17:20:09

關鍵字：印制板學做跟我

手機看文章

掃描二維碼
隨時隨地手機看文章

[導讀]（接上期）（2）圖層堆棧管理在使用向?qū)Ы⒂≈瓢逶O計文件時，需要設計者指定印制板的層數(shù)。如果已經(jīng)預先確定，Protel2004 即自動按照設定對層進行管理。前面的例子，使用模板調(diào)用的PCI 總線短卡，默認是10 層設計

（接上期）

（2）圖層堆棧管理

在使用向?qū)Ы⒂≈瓢逶O計文件時，需要設計者指定印制板的層數(shù)。如果已經(jīng)預先確定，Protel2004 即自動按照設定對層進行管理。前面的例子，使用模板調(diào)用的PCI 總線短卡，默認是10 層設計，預設了8 個中間層，而多數(shù)情況下4 ～ 6 層就夠用了。這時就需要對印制板的設計層進行管理，關閉不用的層，以免出錯。在上期圖12 或圖13 的菜單中選擇“層堆棧管理器”，即會彈出管理器對話框如圖1。用戶可以對工藝層進行增刪，若是特殊設計，還可以對每個絕緣層和導電層的厚度等進行編輯修改（一般情況下保持默認值）。這里要注意，必須把某一層的所有內(nèi)容都刪除，才可以刪除掉該層。

圖1 圖層堆棧管理器

（3）層顯示控制與顏色設置

在設計（或編輯修改）印制板圖的過程中，如果所有的“層”都顯示出來，設計界面會顯得過于繁雜，造成不便。Protel 設計軟件提供了對各個圖層的顯示控制管理和顏色編輯功能，以便于設計工作。在上期圖12 或圖13 中選擇“PCB 板層次顏色”項，即出現(xiàn)“板層和顏色”設置對話框如圖2。可以根據(jù)需要選擇顯示某些層，關掉某些層，并且可以任意設置各個層或者某些圖形內(nèi)容的顏色。

圖2 圖層顯示控制和顏色設置對話框

3.準備印制板

（1）外形與邊框

前面已經(jīng)談到，如果是根據(jù)模板建立新的設計文件，則印制板外形甚至主要的固定件位置（例如安裝螺釘孔）均已繪出，我們只需要在此基礎上繼續(xù)進行設計工作。如果是新建的空圖紙，則需從頭開始。

如果僅僅是設計一個實驗板，可以任意畫一個矩形，以后還可以根據(jù)元器件放置情況進行調(diào)整。

如果是產(chǎn)品設計，則首先應該根據(jù)產(chǎn)品的結構設計圖確定印制板的尺寸和外形。圖3 顯示一個并非簡單矩形的印制板例子，這種情況實際上是很普遍的。

圖3 非矩形印制板的例子

圖中必須繪出完整的邊框，作為外形加工的依據(jù)。通常是在機械1 層繪制印制板外形，而把與之配合的機殼等結構設計的內(nèi)容繪在其他機械層。根據(jù)實際需要，應繪出禁止布線區(qū)域。禁止布線不僅是針對邊框，還應包括一些固定件、固定螺釘孔等。圖3 中幾個箭頭指向的就是固定用的螺釘孔，周圍的圓圈繪在禁止布線層上，作為禁止布線區(qū)域。

（2）固定位置

固定位置一般受制于整機結構設計，必須在開始實施印制板元件布局之前確定固定方式和位置，結構用的附件在印制板上占的位置也應預先留出。

如果僅僅是一個實驗用的板子，那么可以在四個角上確定螺釘孔，以便調(diào)試時放置穩(wěn)定。

4.準備封裝庫

在開始進行印制板設計之前，原理圖應完成并核對無誤。印制板圖使用的“元件”是封裝圖，每個元件采用的封裝是由原理圖規(guī)定的，它們之間有嚴格的對應關系。所有使用的元件的封裝圖形可能分別在不同的封裝庫中，在打開印制板設計文件時，必須保證已經(jīng)調(diào)入所有需要用到的封裝庫。

為了提高工作效率，少占用計算機內(nèi)存，建議卸載不用的庫文件。庫文件的調(diào)入、卸載均通過“元件庫”操作面板進行，具體做法與原理圖設計類似，就不羅嗦了。

設計實例

前面，我們已經(jīng)概要敘述了新建設計項目，新建原理圖文件，新建印制板圖文件以及有關的準備知識。下面即以一個穩(wěn)壓電源設計實例，帶著讀者一步一步完成整個設計過程。設計過程中使用到了自建的元件庫和封裝庫，關于這兩個庫的相關操作，我們放到本連載的最后。

1 .建立設計項目和文件

如前所述，啟動運行Protel 2004，對設計環(huán)境進行必要的設置。絕大多數(shù)設置參數(shù)可保持默認值，對于SP2 建議首先設置成漢化環(huán)境。

新建項目，另存為“設計實例。PrjPCB”，在項目中新添加原理圖文件，更名另存為“設計實例。SchDoc”，新添加印制板圖文件，更名另存為“設計實例。PcbDoc”。新建項目的設計界面如圖4 所示。注意圖中黑色箭頭所指處的項目工作面板顯示模式圖標，呈鼠標狀為固定顯示方式，呈鍵盤狀則為浮動顯示，鼠標指向項目圖標“Projects”時該面板自動浮現(xiàn)，鼠標指向工作區(qū)時，該面板自動消失，以提供更大的工作顯示區(qū)間。用鼠標左鍵單擊該圖標即可在兩種顯示模式之間切換。

圖4 新建項目設計界面

現(xiàn)在，原理圖文件與印制板圖文件都是空的。

設置原理圖文件幅面為A4，以便于打印保存。這僅僅是設計一個實驗板，所以在印制板圖上機械1 層任意畫一個矩形，例如3000mil×2000mil，以后可以根據(jù)元器件放置情況進行調(diào)整。

　　2 .繪制電原理圖

關于原理圖的繪制操作，前面已經(jīng)做過較詳細的敘述，不再重復。繪制出的原理圖如圖5。對所有元件指定標識符（如D1、D2、D3 等）和注釋（主要是型號參數(shù)），指定封裝圖，如C1 的封裝是“RB200-500”，這是我們自建的封裝庫元件，意思是“圓柱形封裝，焊盤中心距離200mil，外徑500mil”。

圖5 原理圖

可調(diào)式三端穩(wěn)壓器需用一個散熱件。從原理上來講，散熱器與電路并無聯(lián)系。由于散熱器有一個金屬腳用于在印制板上焊接以作固定，而金屬散熱器應做接地處理，所以在原理圖中繪出了散熱器HS1，且其引腳接地。注意三端穩(wěn)壓器中心腳與金屬背板連通，但并不接地，所以在三端穩(wěn)壓器與散熱器之間應有導熱絕緣片，并涂覆硅脂。可調(diào)三端穩(wěn)壓器采用TO-220 封裝，豎直安裝，背靠散熱器，所以封裝圖為“TO-220U”。

對完成的原理圖進行保存，設計軟件自動根據(jù)元件定義和電氣連接關系建立網(wǎng)絡表。

3 .印制板圖更新

現(xiàn)在打開原理圖，進入設計界面。如圖6，在主菜單“設計”項下拉菜單中選擇“Update PCBDocument 設計實例。PcbDoc”，此時即自動從原理圖比對印制板圖文件的當前狀態(tài)，打開“工程變化訂單”，顯示從原理圖向印制板圖的更新內(nèi)容。也可以打開印制板圖文件設計界面，在主菜單“設計”項下拉菜單中選擇“Import Changes from 設計實例。PRJPCB”，意即“從項目中導入變更”，同樣顯示出工程變化訂單。工程變化訂單見圖7，目前印制板圖還是空白的，僅有初步繪制的一個邊框，所以更新內(nèi)容包括了原理圖的全部內(nèi)容。此處工程變化訂單涉及的修改項包括了4 項：（1）添加元件組（Add Components Classes）；（2）添加元件（AddComponents）；（3）添加網(wǎng)絡（Add Nets）；（4）添加元件組參考區(qū)域（Add Rooms）。單擊左下方的“使變化生效”，在右邊狀態(tài)欄“檢查”項下顯示出檢查結果，見圖8。由圖可見，各項下每條操作都是綠勾，即可操作。如果在檢查項下有顯示錯誤，則必須根據(jù)后面的簡要說明找出錯誤所在予以改正，再重新執(zhí)行工程變更操作。

圖6 印制板圖更新