原创 PCB设计要点(PROTEL99SE)

 2007-11-22 08:41  9739 11 11 分类: 工程师职场

PCB设计步骤：

1、设置软件工作环境，其中包括如下几个方面：

(1)、软件规则设置，进入Design\Rules，按照设计的要求对选项中的各项进行设置：

① 安全间距设置：PROTEL99SE软件中Routing的Clearance Constraint项规定了板上不同网络的走线、焊盘、过孔等之间必须保持的距离。在单面板和双面板的设计中，首选值为10-12mil；四层及以上的PCB首选值为6-8mil；最大安全间距一般没有限制。

② 布线层面和方向设置：Routing的Routing Layers，设置使用的走线层面和每层的走线方向(贴片单面板只用顶层，直插单面板只用底层)。一般情况下，使用默认值。

③ 过孔选项设置：PROTEL99SE软件中Routing的Routing Via Style项规定了过孔的内、外径的最小、最大和首选值。单面板和双面板过孔外径应设置在40mil——60mil之间；内径应设置在20mil——30mil。四层及以上的PCB外径最小值为20mil，最大值为40mil；内径最小值为10mil，最大值为20mil。

④ 线宽选项设置：PROTEL99SE软件中Routing的Width Constraint项规定了布线的宽度。单面板和双面板的布线宽度应设置在10——30mil之间，特殊情况下最大值不应超过60mil，最小值不应低于8 mil；四层及以上PCB最小值不应低于5mil，其余设置参照双面板设置。另可以添加一些网络的线宽设置，如地线、+5伏电源线、时钟线、+12伏电源线、-12伏电源线、交流电源输入线、功率输出线等。地线、时钟线和+5伏电源线首选值一般为60mil(最大值不限，最小值为8 mil，在能走通的情况下线尽量宽)宽度，各种电源线首选值一般为40mil(最大值不限，最小值为8 mil，在能走通的情况下线尽量宽)宽度。按照PCB线宽和电流的关系(大约是每毫米线宽允许通过500毫安的电流)确定最大线宽。

⑤ 敷铜连接选项设置：PROTEL99SE软件中Manufacturing的Polygon Connect Style项规定了敷铜连接的方式。连接方式（Rule Attributes）设置成Relief Connect方式，导线宽度（Conductor Width）设置成25mil，连接数量（Conductors）设置成4，角度（Angle）设置成90度。

⑥ 物理孔径设置：PROTEL软件中Manufacturing的Hole Size Constraint项规定了物理孔的大小。最小值设置为20mil，最大值没有限制 (备注：物理孔一般是指定位孔和安装孔等等)。其余各项一般可用它的缺省值。

(2)、软件参数设置，进入Design\Options和Tools\Preferences,按照设计的要求对选项

中的各项进行设置：

① 可视栅格选项设置：PROTEL软件中Design\Options\Layer中选中：Masks中的Top solder；Silkscreen中Top overlay；Other中Keepout和Multi Layer；System下面各项全部选中。Visible Grid项规定了可视栅格的大小，分别设置成10mil（上）和100mil（下）。

② 捕捉和器件移动栅格选项设置：PROTEL软件中Design\Options\Options项规定了捕捉和器件移动栅格的大小，捕捉和器件移动栅格均设置为10mil。选中Electrical Grid并把Range中设为8mil，Visible Kind设为Lines，Measurement Uint设为Imperial。

(3)、DRC校验设置：进入Tools\Design Rules Check，按照设计的要求对选项中的各项进

行设置：Report\Routing Rules的Clearance Constraints，Max/Min Width

Constraints，Short Circuit Constraints和Un－Routed Net Constraints均选中；

Report\Manufacturing Rules的Max/Min Hole Size选中；Report\Options的选项全

部选中；On－line\Routing Rules的Clearance Constraints选中；On－line\

Manufacturing Rules的Layer Pairs选中；On－line\Placement Rules的Component

Clearance选中。

2、 添加器件库

3、 导入网络表。在导入网络表的过程中，必须保证没有任何错误，严禁在网络表导入有错误的情况下进行设计。

4、 确定PCB尺寸及定位孔位置和尺寸，并把相关器件进行锁定

5、 元器件布局。

原则：PCB布局的原则是美观大方，疏密得当，符合电气特性，利于布线，尽量分成模块。在可能的情况下将元器件摆放整齐，并尽量保证各主要元器件之间和模块之间的对称性。

要求：整个PCB布局要显得大气，疏密得当，不要有的地方过紧，有的地方过松。丝印框要尽量减少，并突出各模块。模块的汉字或英文标示尽量放在对称和平行一致的位置上，并能体现模块的名称和美感。

布局完成后应对PCB布局进行检查，一般检查有如下几个方面：

(1)印制板尺寸应与加工图纸尺寸相符，有定位标记，设置参考点；

(2)元器件应保证在二维、三维空间上无冲突；

(3)元器件布局应疏密有序，排列整齐；

(4)需经常更换的元器件应保证能方便的进行更换；

(5)热敏元件与发热元件之间是保持适当的距离，在需要散热的地方，应加装散热器，同时保证空气流动的通畅；

(6)可调元器件应保证能方便进行调整；

(7)信号流程应保持顺畅且互连最短；

(8)尽可能保证过孔数量最少；

(9)禁止使用Ctrl＋X或Ctrl＋Y对器件进行翻转；

(10)一块PCB上孔的内径尺寸不能超过9种。

(11) 影响外观的元器件如TO-220封装的三端稳压器、贴片的电解电容等要尽可能的焊接在反面；不需要调节的电位器、中周和可调电容等要尽可能的焊接在反面，不能透过PCB焊接，并且要在产品规格书中要特别说明；其它特别影响整体外观的元器件如大的电解电容、继电器等设法焊接在反面。

6、PCB布线。一般推荐使用自动布线+手动调整的方法，自动布线要求依次按照地线——电源线——时钟线——其它的顺序进行布线，在布线规则中设置布线优先级，0为最低级，100为最高级，共101种情况。在比较复杂的电路板中，考虑到电气特性的要求、干扰等因素，我们全部采用手动布线。禁止把过孔放在元器件的管脚上，在自动布线之前应该锁定已经布好的线。走线要兼顾美观和电气特性，特别影响外观得走线要设法走在反面，原则上在产品名称、型号和众友标识的地方正面不要走线（特殊情况除外），在丝印框与Keepout框之间不允许正面走线（特殊情况除外）。

7、丝印和汉字的放置

（1）产品名称、型号及众友标识的放置

<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

（2）元器件工程号丝印的放置

（3）模块标示汉字的放置

（4）测试钩和测试孔标识的放置

（5）字体放置的要求

8、大面积铺地。进入Place\Polygon Plane，Net Options选项将Connect to Net设置为Connect to GND，同时将Pour Over Same和Remove Dead topper选中，在Plane setting选项中将Grid size设置为18mil，Track width设置为20mil，layer选中相对应的层；Hatching style中选中Vertical Hatch；其它使用缺省值。大面积铺地之前，还应将安全间距值设置为25mil，大面积铺地之后，再将安全间距值还原。在不希望有走线的区域内放置FILL填充层(如散热器和卧放的两脚晶振，HC49S的晶振，多圈电位器的正面，TO220封装的三端稳压器等，如有其它网络的线从此处穿过则很容易造成短路)，要上锡的在Top Solder 或Bottom Solder 层的相应处放FILL。