在本章，將以一個(gè)簡(jiǎn)單電路的單面電路板的設(shè)計(jì)為例，講解印刷電路板的手工布局與手工布線操作，掌握PCB設(shè)計(jì)的基本操作。

12．1 放置對(duì)象

在PCB設(shè)計(jì)中，要在電路板上放置元件，然后根據(jù)元件問的電氣連接關(guān)系放置導(dǎo)線并放置一些標(biāo)注文字等。這些操作，Protel 99 SE提供了放置工具欄，使用起來(lái)非常方便。另外，放置工具欄中的大部分按鈕的功能，還可以通過執(zhí)行主菜單P1ace中的各命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。

12．1．1  設(shè)置原點(diǎn)

    在PCB編輯器中，系統(tǒng)已經(jīng)定義了一個(gè)坐標(biāo)系，該坐標(biāo)的原點(diǎn)稱為Absolute Origin(絕對(duì)原點(diǎn))。用戶可根據(jù)需要自己定義坐標(biāo)系，設(shè)置用戶坐標(biāo)原點(diǎn)，該坐標(biāo)原點(diǎn)稱Relative Origin(相對(duì)原點(diǎn))，或稱當(dāng)前原點(diǎn)。設(shè)置步驟如下。

 ①單擊放置工具欄中的按鈕，或執(zhí)行菜單命令Edit/Origin/Set。

 ②當(dāng)光標(biāo)變成十字形時(shí)，將光標(biāo)移到要設(shè)為相對(duì)原點(diǎn)的位置(最好位于可視柵格線的交叉點(diǎn)上)，單擊鼠標(biāo)左鍵，可將該點(diǎn)設(shè)為用戶定義坐標(biāo)的原點(diǎn)。設(shè)置之后，觀察狀態(tài)欄的坐標(biāo)值有無(wú)變化。

 ③若要想恢復(fù)原來(lái)的坐標(biāo)系，執(zhí)行菜單命令。Edit/Origin/Reset即可。

12．1．2  放置元件

1．放置元件的操作步驟

①單擊放置工具欄的按鈕，或執(zhí)行菜單命令Place/Component，來(lái)放置元件的封裝形式。  

②彈出如圖l2-1-1所示的放置元件對(duì)話框。在Footprint文本框輸入元件封裝的名稱(如AXIAL0．4)，如果不知道可單擊Browse按鈕去元件封裝庫(kù)中瀏覽。在Designator文本框輸入元件的標(biāo)號(hào)(如R1)；在Comment文本框輸入元件的型號(hào)或標(biāo)稱值(如10K)。

③設(shè)置完畢后單擊OK按鈕，光標(biāo)變成十字形，并在光標(biāo)上連接了所選的元件。移動(dòng)光標(biāo)到放置元件的位置，可用空格鍵旋轉(zhuǎn)元件的方向，最后單擊鼠標(biāo)左鍵確定。

④系統(tǒng)再次彈出放置元件的對(duì)話框，可繼續(xù)放置元件。單擊Cancel按鈕，結(jié)束命令狀態(tài)。

2．元件的屬性設(shè)置   

在放置元件的命令狀態(tài)下，按下Tab鍵，或用鼠標(biāo)左鍵雙擊某元件，或用鼠標(biāo)右鍵單擊某元件，在彈出的快捷菜單中選擇Properties命令，或執(zhí)行菜單命令Edit/Change，光標(biāo)變成十字形，選取元件，均可彈出元件屬性設(shè)置對(duì)話框。打開其他對(duì)象的屬性對(duì)話框的操作類似。如圖12-1-2所示。

設(shè)置的參數(shù)說明如下。

◆Designator：設(shè)置元件的標(biāo)號(hào)。

◆Comment：設(shè)置元件的型號(hào)或標(biāo)稱值。

◆Footprint：設(shè)置元件的封裝。

◆Layer：設(shè)置元件所在的層。

◆Rotation：設(shè)置元件的旋轉(zhuǎn)角度。

       

  圖12-1-1放置元件對(duì)話框圖          12-1-2 元件屬性設(shè)置對(duì)話框

◆X—Location和Y—Location：元件所在位置的X、Y方向的坐標(biāo)值。

◆Lock Prims：此項(xiàng)有效，該元件封裝圖形不能被分解開。

◆Locked：此項(xiàng)有效，該元件被鎖定。不能進(jìn)行移動(dòng)、刪除等操作。

◆Selection：此項(xiàng)有效，該元件處于被選取狀態(tài)，呈高亮。

圖12-1-2中的Designator和Comment選項(xiàng)卡的功能是對(duì)元件這兩個(gè)屬性的進(jìn)一步設(shè)置，較容易理解，這里不再贅述。

注意，在Locked屬性中，它和Tools/Preferences命令打開的Preferences對(duì)話框中的Options選項(xiàng)卡中的Protect Locked Objects復(fù)選框有關(guān)。當(dāng)該復(fù)選框有效時(shí)，不能對(duì)鎖定的對(duì)象進(jìn)行移動(dòng)、刪除等操作。如該復(fù)選框無(wú)效，對(duì)鎖定的對(duì)象進(jìn)行操作時(shí)，會(huì)彈出一個(gè)要求確認(rèn)的對(duì)話框。

12．1．3  放置焊盤   

雖然在元件的封裝上已經(jīng)包含了焊盤，但有時(shí)要從電路板上引出一些輸入、輸出線，可以通過放置焊盤來(lái)實(shí)現(xiàn)。   

1．放置焊盤的步驟                  

①單擊放置工具欄中的按鈕，或執(zhí)行菜單命令Place/Pad。

②光標(biāo)變?yōu)槭中危鈽?biāo)中心帶一個(gè)焊盤。將光標(biāo)移到放置焊盤的位置，單擊鼠標(biāo)左鍵，便放置了一個(gè)焊盤。注意，焊盤中心有序號(hào)。

③這時(shí)，光標(biāo)仍處于命令狀態(tài)，可繼續(xù)放置焊盤。單擊鼠標(biāo)右鍵或雙擊鼠標(biāo)左鍵，都可結(jié)束命令狀態(tài)。   

2．設(shè)置焊盤的屬性

在放置焊盤過程中按下Tab鍵，或用鼠標(biāo)左鍵雙擊放置好焊盤，均可彈出焊盤屬性對(duì)話框。如圖12-1-3所示，它包括3個(gè)選項(xiàng)卡，可設(shè)置焊盤的有關(guān)參數(shù)。

(1)Properties選項(xiàng)卡

◆Use Pad Stack復(fù)選框：設(shè)定使用焊盤棧。此項(xiàng)有效，本欄將不可設(shè)置。

◆X—Size、Y—Size：設(shè)定焊盤在X和Y方向的尺寸。

◆Sharp：選擇焊盤形狀。從下拉框中可選擇焊盤形狀，有Round(圓形)、Rectangle(正方形)和Octagonal(八角形)。

◆Designator：設(shè)定焊盤的序號(hào)，從0開始。

◆Hole Size：設(shè)定焊盤的通孔直徑。

◆Layer：設(shè)定焊盤的所在層，通常在Multi Layer(多層)。

◆Rotation：設(shè)定焊盤旋轉(zhuǎn)角度。

◆X-Location、Y-Location：設(shè)定焊盤的X和Y方向的坐標(biāo)值。

◆Locked：此項(xiàng)有效，焊盤被鎖定。

◆Selection：此項(xiàng)有效，焊盤處于選取狀態(tài)。

◆Testpoint：將該焊盤設(shè)置為測(cè)試點(diǎn)。有兩個(gè)選項(xiàng)，即Top和Bottom。設(shè)為測(cè)試點(diǎn)后，在焊盤上會(huì)顯示Top或Bottom Test Point文本，且Locked屬性同時(shí)被選取，使之被鎖定。

(2)Pad Stack(焊盤棧)選項(xiàng)卡

在properties選項(xiàng)卡中，Use Pad Stack復(fù)選框有效時(shí)，該選項(xiàng)卡才有效。在該選項(xiàng)卡中，是關(guān)于焊盤棧的設(shè)置項(xiàng)。焊盤棧就是在多層板中同一焊盤在頂層、中間層和底層可各自擁有不同的尺寸與形狀。分別在Top、Middle和Bottom三個(gè)區(qū)域中，設(shè)定焊盤的大小和形狀。

(3)Advanced(高級(jí)設(shè)置)選項(xiàng)卡

 ◆Net：設(shè)定焊盤所在的網(wǎng)絡(luò)。

 ◆Electrical type：設(shè)定焊盤在網(wǎng)絡(luò)中的電氣類型，包括Load(負(fù)載焊盤)、Source(源焊盤)和Terminator(終結(jié)焊盤)。

 ◆Plated：設(shè)定是否將焊盤的通孔孔壁加以電鍍處理。

 ◆Paste Mask：設(shè)定焊盤助焊膜的屬性。選擇Override復(fù)選框，可設(shè)置助焊延伸值。

 ◆Solder Mask：設(shè)定阻焊膜的屬性。選擇Override復(fù)選框，可設(shè)置阻焊延伸值，如選取Tenting，則阻焊膜隆起且不能設(shè)置阻焊延伸值。

1 2．1．4  放置過孔

對(duì)于雙面板或多層板，不同層之間的電氣連線是靠過孔來(lái)連接的。

1．放置過孔的步驟

①單擊放置工具欄的曩按鈕，或執(zhí)行菜單命令Place/Via。

②光標(biāo)變成十字形，將光標(biāo)移到放置過孔的位置，單擊鼠標(biāo)左鍵，放置一個(gè)過孔。

③將光標(biāo)移到新的位置，可繼續(xù)放置其他過孔。

④單擊鼠標(biāo)右鍵，退出命令狀態(tài)。

2．過孔屬性設(shè)置

在放置過孔過程中，按Tab鍵，或用鼠標(biāo)左鍵雙擊已放置的過孔，將彈出過孔對(duì)話框，如圖12-1-4所示，可設(shè)置過孔的有關(guān)參數(shù)。

◆Diameter：設(shè)置過孔直徑。

◆Hole Size：設(shè)置過孔的通孔直徑。

◆Start Layer、End Layer：設(shè)置過孔的開始層和結(jié)束層的名稱。

◆     Net：設(shè)置該過孔屬于哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)。

  其他參數(shù)的設(shè)置方法與焊盤屬性的設(shè)置類似，這里不再贅述。

12．1．5  放置導(dǎo)線

1．放置導(dǎo)線的操作步驟

①單擊放置工具欄中的按鈕，或執(zhí)行菜單命令Place/Interactive Routing(交互式布線)。

②放置直線：當(dāng)光標(biāo)變成十字形，將光標(biāo)移到導(dǎo)線的起點(diǎn)，單擊鼠標(biāo)左鍵，然后將光標(biāo)移到導(dǎo)線的終點(diǎn)，再單擊鼠標(biāo)左鍵，一條直導(dǎo)線被繪制出來(lái)，單擊鼠標(biāo)右鍵，結(jié)束本次操作。

③放置折線：與放置直線不同的是，當(dāng)導(dǎo)線出現(xiàn)90°或45°轉(zhuǎn)折時(shí)，在終點(diǎn)處要雙擊鼠標(biāo)左鍵。

④放置完一條導(dǎo)線后，光標(biāo)仍處于十字形，將光標(biāo)移到其他新的位置，再放置其他導(dǎo)線。

⑤最后，單擊鼠標(biāo)右鍵，光標(biāo)變成箭頭形狀，退出該命令狀態(tài)。

2．設(shè)置導(dǎo)線的參數(shù)

在放置導(dǎo)線過程中按下Tab鍵，彈出Interactive Routing(交互式布線)設(shè)置對(duì)話框，如圖12-1-5所示。主要設(shè)置導(dǎo)線的寬度、所在層和過孔的內(nèi)外徑尺寸。

圖12-1-5 交互式布線設(shè)置對(duì)話框

在放置導(dǎo)線完畢后，用鼠標(biāo)左鍵雙擊該導(dǎo)線，彈出導(dǎo)線屬性設(shè)置對(duì)話框，如圖12-1-6所示。設(shè)置的參數(shù)說明如下。

◆Width：導(dǎo)線寬度。

◆Layer：導(dǎo)線所在的層。

◆Net：導(dǎo)線所在的網(wǎng)絡(luò)。

◆Locked：導(dǎo)線位置是否鎖定。

◆Selection：導(dǎo)線是否處于選取狀態(tài)。

◆Start-X：導(dǎo)線起點(diǎn)的X軸坐標(biāo)。

◆Start-Y：導(dǎo)線起點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)。

◆End-X：導(dǎo)線終點(diǎn)的X軸坐標(biāo)。

◆End-Y：導(dǎo)線終點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)。

◆Keep Out：該復(fù)選框選取，則此導(dǎo)線具有電氣邊界特性。

注：放置其它對(duì)象見第9章