第7章 印制电路板(PCB)设计基础 知识目标 1. 掌握PCB的结构及PCB图设计应遵循的原则。 2. 掌握PCB图的设计流程。

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1 第7章 印制电路板(PCB)设计基础 知识目标 1. 掌握PCB的结构及PCB图设计应遵循的原则。 2. 掌握PCB图的设计流程。
 技能目标 1．学会PCB文件创建的方法。 2．学会PCB元件封装创建的方法。

2 第7章 印制电路板(PCB)设计基础 7.1 印制电路板概述 7.2 PCB图设计流程及遵循原则 7.3 PCB的文档管理和工具栏
7.1 印制电路板概述 7.2 PCB图设计流程及遵循原则 7.3 PCB的文档管理和工具栏 7.4 PCB参数设置 7.5 元件封装库及其管理 7.6 创建元件封装

3 7.1 印制电路板概述 印制电路板结构 (1) 单层板 一面敷铜，另一面没有敷铜的电路板。单层板只能在敷铜的一面放置元件和布线，适用于简单的电路板。 (2) 双面板 包括顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer)两层，两面敷铜，中间为绝缘层。双面板两面都可以布线，一般需要由过孔或焊盘连通。双面板可用于比较复杂的电路，但设计工作不比单面板困难，因此被广泛采用，是现在最常用的一种印制电路板。 (3) 多层板 包含了多个工作层面。它是在双面板的基础上增加了内部电源层、接地层及多个中间信号层。其缺点是制作成本很高。

4 印制电路板结构,如下图所示，图中所示的为四层板。

5 铜膜导线 (Tracks) 铜膜导线也称铜膜走线，简称导线，用于连接各个焊盘，是印制电路板最重要的部分。印制电路板设计都是围绕如何布置导线来进行的。 飞线也称为预拉线，它是在系统装入网络表后，根据规则生成的，用来指引布线的一种连线。 导线和飞线有着本质的区别，飞线只是一种在形式上表示出各个焊盘间的连接关系，没有电气的连接意义。导线则是根据飞线指示的焊盘间的连接关系而布置的，是具有电气连接意义的连接线路。

6 助焊膜和阻焊膜 (Mask) 各类膜(Mask)不仅是PCB制作工艺过程中必不可少的，而且更是元件焊装的必要条件。按“膜”所处的位置及其作用，“膜”可分为元件面(或焊接面)助焊膜(Top or Bottom Solder)和元件面(或焊接面)阻焊膜(Top or Bottom Paste Mask)两类。助焊膜是涂于焊盘上，提高可焊性能的一层膜，也就是在绿色板子上比焊盘略大的浅色圆。阻焊膜的情况正好相反，为了使制成的板子适应波峰焊等焊接形式，要求板子上非焊盘处的铜箔不能粘锡，因此在焊盘以外的各部位都要涂覆一层涂料，用于阻止这些部位上锡。可见，这两种膜是一种互补关系。

7 层(Layer) 由于电子线路的元件密集安装、抗干扰和布线等特殊要求，一些较新的电子产品中所用的印制板不仅上下两面可供走线，在板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔，例如，现在的计算机主板所用的印制板材料大多在4层以上。这些层因加工相对较难而大多用于设置走线较为简单的电源布线层(Ground Dever和Power Dever)，并常用大面积填充的办法来布线(如Fill)。上下位置的表面层与中间各层需要连通的地方用“过孔(Via)”来沟通。要提醒的是，一旦选定了所用印制板的层数，务必关闭那些未被使用的层，以免布线出现差错。

8 7.1.5 焊盘(Pad) 焊盘的作用是放置焊锡、连接导线和元件引脚。焊盘是PCB设计中最常接触也是最重要的概念，但初学者却容易忽视它的选择和修正，在设计中千篇一律地使用圆形焊盘。选择元件的焊盘类型要综合考虑该元件的形状、大小、布置形式、振动和受热情况、受力方向等因素。自行编辑焊盘时还要考虑以下原则： 1）形状上长短不一致时，要考虑连线宽度与焊盘特定边长的大小差异不能过大。 2）需要在元件引脚之间走线时，选用长短不对称的焊盘往往事半功倍。 3）各元件焊盘孔的大小要按元件引脚粗细分别编辑确定，原则是孔的尺寸比引脚直径大0.2~0.4mm。

9 过孔(Via) 用于连接各层之间的通路，当铜膜导线在某层受到阻挡无法布线时，可钻上一个孔，通过该孔翻到另一层继续布线，这就是过孔。过孔有3种，即从顶层贯通到底层的通过孔、从顶层通到内层或从内层通到底层的盲过孔以及内层间的隐藏过孔。 过孔从上面看上去，有两个尺寸，即外圆直径和过孔直径，如图5-8所示。

10 7.1.7 丝印层(Silkcreen Top/Bottom Over1ay)
为方便电路的安装和维修，在印制板的上下两表面印上所需要的标志图案和文字代号等，例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等，这就称为丝印层(Silkcreen Top/Bottom Over1ay)。设计丝印层时，注意文字符号放置整齐美观，而且注意实际制出的PCB效果，字符不要被元件挡住，也不要侵入助焊区而被抹除。

11 敷铜(Polygon) 对于抗干扰要求比较高的电路板，常常需要在PCB上敷铜。敷铜可以有效地实现电路板的信号屏蔽作用，提高电路板信号的抗电磁干扰的能力。

12 7.2 PCB图设计流程及遵循原则 7.2.1 PCB图设计流程及遵循原则 PCB图的设计流程就是指 印刷电路板图的设计步骤，
一般它可分为右图所示的 六个步骤 。

13 印制电路板设计应遵循的原则 1．布局 要考虑PCB尺寸大小。在确定PCB尺寸后，再确定特殊元件的位置。最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元件进行布局。 (1)在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则： ●尽可能缩短高频元件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。 ●某些元件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。 ●重量超过15g的元件，应当用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、发热量多的元件，不宜装在印制板上，而应装在整机的机箱底板上，且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。

14 ●对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方；若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。
●应留出印制板的定位孔和固定支架所占用的位置。 (2)根据电路的功能单元对电路的全部元件进行布局时，要符合以下原则： ●按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。

15 ●以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。元件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上，尽量减少和缩短各元件之间的引线和连接。
●在高频下工作的电路，要考虑元件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元件平行排列。这样，不但美观，而且焊接容易，易于批量生产。 ●位于电路板边缘的元件，离电路板边缘一般不小于2mm。电路板的最佳形状为矩形，长宽比为3∶2或4∶3。电路板面尺寸大于200mm×l50mm时．应考虑电路板所受的机械强度。

16 2．布线 一般布线要遵循以下原则： (1)输入和输出端的导线应尽量避免相邻平行。 (2)印制板导线的最小宽度主要由导线与绝缘基板间的粘附强度和流过它们的电流值决定。对于集成电路，尤其是数字电路，通常选0.2～0.3mm导线宽度。当然，只要允许，还是尽可能用较宽的线，尤其是电源线和地线。 导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于集成电路，尤其是数字电路，只要工艺允许，可使间距小于5～8mm。 (3)印制板导线拐弯一般取圆弧形，而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外，尽量避免使用大面积铜箔，否则，长时间受热时，易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时，最好用栅格状。这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。

17 3．焊盘大小 焊盘中心孔要比元件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径D一般不小于(d+1.2)mm，其中d为引线孔径。对高密度的数字电路，焊盘最小直径可取(d+1.0)mm。

18 4. 印制电路板电路的抗干扰措施 (1)电源线设计 尽量加粗电源线宽度，减少环路电阻。同时，使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。 (2)地线设计 ●数字地与模拟地分开。低频电路的地应尽量采用单点并联接地，实际布线有困难时可部分串联后再并联接地。高频电路宜采用多点串联接地，地线应短而粗，高频元件周围尽量用栅格状的大面积铜箔。 ●接地线应尽量加粗。若接地线用很细的线条，则接地电位随电流的变化而变化，使抗噪声性能降低。因此应将接地线加粗，使它能通过三倍于印制板上的允许电流。如有可能，接地线应在2～3mm以上。 ●只由数字电路组成的印制板，其接地电路构成闭环能提高抗噪声能力。

19 5. 去耦电容配置 (1)电源输入端跨接10～100μF的电解电容器。如有可能，接100μF以上的更好。 (2)原则上每个集成电路芯片都应布置一个0.01pF的瓷片电容，如遇印制板空隙不够，可每4～8个芯片布置一个1～10pF的钽电容。 (3)对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的元件，如RAM、ROM存储元件，应在芯片的电源线和地线之间接入去耦电容。 (4)电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。此外应注意以下两点： ●在印制板中有接触器、继电器、按钮等元件时，操作它们时均会产生较大火花放电，必须采用RC电路来吸收放电电流。一般R取1～2kΩ，C取2.2～47μF。 ●CMOS的输入阻抗很高，且易受感应，因此在使用时对不使用的端口要接地或接正电源。

20 6．各元件之间的接线 (1)印制电路中不允许有交叉电路，对于可能交叉的线条，可以用“钻”、“绕”两种办法解决。 (2)同一级电路的接地点应尽量靠近，并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上。 (3)总地线必须严格按高频--中频--低频逐级按弱电到强电的顺序排列原则，切不可随便翻来覆去乱接。 (4) 在使用IC座的场合下，一定要特别注意IC座上定位槽放置的方位是否正确，并注意各个IC脚位置是否正确。 (5)在对进出接线端布置时，相关联的两引线端的距离不要太大，一般为0.2～0.3in左右较合适。进出接线端尽可能集中在1～2个侧，不要过于分散。

21 7.3 PCB的文档管理和工具栏 7.3.1 PCB的文档管理
PCB的文档管理包括有以下几种操作：新建PCB文档、打开已有的PCB文档以及保存和关闭PCB文档。

22 1. 新建PCB设计文件 执行菜单命令“File\New…”，或将鼠标指针指向设计窗口的空白区，单击鼠标右键，弹出快捷菜单，再执行其中的“New…”命令，都可使系统弹出新建文件对话框，如下图所示。

23 双击该对话框中的“PCB Document”图标即可创建一个新的PCB 文件，新建的PCB文件的文件名默认为“PCB1
双击该对话框中的“PCB Document”图标即可创建一个新的PCB 文件，新建的PCB文件的文件名默认为“PCB1.PCB”，此时，可重新命名为“ZDQ.PCB”，然后，按Enter键， PCB文件就建立起来了，如下图所示。

24 2．打开PCB文档 （1）首先打开PCB文档所在的设计数据库及下层的文件夹窗口，然后，在该窗口中双击要打开的PCB文档图标； （2）在文档管理器中，单击要打开的PCB文档的名称。 上述两种方法都可进入PCB编辑窗口。

25 Protel 99 SE还可以打开不同的电路板设计软件所产生的PCB图，既可以打开不同格式的PCB图。打开其他格式的PCB图可按以下步骤：首先，打开要存放PCB图的设计文件夹；然后，执行菜单命令“File\Import…”，屏幕上会弹出“Import File”对话框，如图7-13所示 。 图7-13 “Import File”对话框

26 3．保存PCB文档 执行菜单命令“File\Save”，或单击工具栏中的保存按钮，保存当前正编辑的PCB文档；执行菜单命令“File\Save All”，保存所有文档。这些方法都可实现保存PCB文档。 另外，Protel 99 SE可以还将PCB文档存为其他格式的文档。首先，打开PCB文档；然后，执行菜单命令“File\Export…”，屏幕上会弹出“Export File”对话框，如图7-14所示。 图7-14 “Export File”对话框

27 4．关闭PCB文档 关闭PCB文档的方法有： （1）执行菜单命令 “File\Close”； （2）将鼠标指针指向编辑窗口中要关闭的PCB文档标签，单击鼠标右 ，弹出快捷式菜单，再执行其中的“Close” 命令。

28 5．使用向导创建PCB 文档 步骤1：打开或者创建一个用于存放PCB文档的设计数据库；
步骤3：执行菜单命令“File\New…”，打开新建文档对话框，在这个对话框中选择“Wizards” 选项卡，如图7-17所示。 图7-17 “Wizards” 选项卡

29 步骤5：在图7-18所示的对话框中单击“Next”按钮，进入向导的下一步。
步骤4：双击对话框中的“Printed Circuit Board Wizard”创建PCB向导图标，或者先单击该图标，然后单击“OK”按钮，进入向导的第一步。 步骤5：在图7-18所示的对话框中单击“Next”按钮，进入向导的下一步。 图7-18 创建PCB向导开始画面

30 步骤6：在图7-19所示的对话框中，共有10种PCB类型可供选择。假设我们设计的是振荡器和积分器电路板卡，可以选用“Custom made Board”自定义板选项，然后单击“Next”按钮，进入向导的下一步。 图7-19 选择PCB板类型

31 步骤7：在图7-20所示的对话框中，可定义电路板的尺寸、形状，定义边界层、尺寸层、连线宽、尺寸线宽、板边缘与边界线之间距离等。下面是一些可选项，包括标题栏、字串、尺寸线、挖角、开孔等。选择完成后，单击“Next”按钮，进入向导的下一步。 图7-20 定义PCB板的设计参数

32 步骤8：如图7-21所示，在这一步中要求定义所创建的PCB板的轮廓，可以在图上修改各个边的数据。输入完成后，单击“Next”按钮，进入向导的下一步。

33 步骤9：在图7-22所示的对话框中，在这一步中要求输入有关所创建的PCB图的一些说明信息，而所填写的资料将被放在电路板的第四个机械层里。输入完成后，单击“Next”按钮，进入向导的下一步。
图7-22 填写标题栏有关信息

34 步骤10：在图7-23所示的对话框中，设定电路板的工作层数以及电源/地层的数目。设定完成后，单击“Next”按钮，进入向导的下一步。
图7-23 设置电路板的工作层数及电源/地层

35 步骤11：在图7-24所示的对话框中，选择过孔的类型，第一项“Thruhole Vias only”表示过孔穿过所有板层，第二项“Blind and Buried Vias only”表示过孔为盲孔，不穿透电路板。选择完成后，单击“Next”按钮，进入向导的下一步。 图7-24 选择过孔类型

36 步骤12：在图7-25所示的对话框中，我们可以指定该电路板上以哪种元器件为主，“Surface-mount components”选项是以表面粘贴式元器件为主，而“Through-hole components”选项是以针脚式元器件为主。选择完成后，单击“Next”按钮，进入向导的下一步。 图7-25 选择哪种元器

37 步骤13：在图7-26所示的对话框中，设定走线和过孔的相关资料，其中“Minimum Track Size”栏设定走线的宽度、“Minimum Via Width”栏设定过孔的直径、“Minimum Via HoleSize”栏设定过孔内孔(钻孔)直径、“Minimum Clearance”栏设定走线间的安全距离。输入数据完成设置后，单击“Next”按钮，进入向导的下一步。 图7-26 设置布线和过孔的参数

38 步骤14：在图7-27所示的对话框中，设定是否作为模板保存，若要作为模板保存，则应设置模板名称和模板描述，单击“Next”按钮，进入向导的下一步。
图7-27 是否作为模板保存

39 步骤15：图7-28所示的对话框是向导的最后一步。用户只需单击“Finish”按钮即可。向导结束后，新建的PCB文档将处于打开状态，如图7-29所示。
图7-28 完成创建 图7-29 生成的印制电路板

40 7.3.2 PCB设计工具栏 1. 主工具栏 通过选择执行 “View\Toolbars\Main Toolbar”菜单
1. 主工具栏 通过选择执行 “View\Toolbars\Main Toolbar”菜单 命令，如下图所示，可对主具栏 打开与关闭操作。

41 打开的PCB编辑器的主工具栏，如下图所示。

42 2. 放置工具栏 放置工具栏是通过执行“View\Toolbars\Placement Tools”菜单命令，来进行打开或关闭的。打开的放置工具栏如下图所示。

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44 3. 元件布局工具栏 元件布局工具栏是通过执行“View\Toolbars\ Component Placement”菜单命令,来进行打开或关闭的。打开的元件布局工具栏,如下图所示。

45 4. 查找选取工具栏 查找选取工具栏是通过执行“View\Toolbars\Find Selections”菜单命令，来进行打开或关闭的。打开的查找选取工具栏,如下图所示。

46 7.4 参数设置 系统参数（Preferences）对话框是用于设置系统有关参数的。如板层颜色、光标的类型、显示状态、默认设置等。
7.4 参数设置 系统参数（Preferences）对话框是用于设置系统有关参数的。如板层颜色、光标的类型、显示状态、默认设置等。 7.4.1 启动系统参数设置对话框 在设计窗口中单击鼠标右键，在调出的右键菜单中选择“Options…”下的“Preferences”命令，或者直接选择主菜单“Tools”下的“Preferences”命令，将出现如下图所示的系统参数对话框。

47 7.4.2 参数设置 对话框包括6个标签页。 1. “Options”选项标签页 此对话框分为6个区域，分述如下： (1) “Editing Options”编辑选项区域 1）Online DRC：选中表示在布线的整个过程中，系统将自动根据设定的设计规则进行检查。 2）Snap To Center：选中表示在移动元件封装或者字符串时，光标会自动移动到元件封装或者字符串的平移参考点上，否则执行移动命令，光标与元件或字符串连在光标指向处。 一般说来，元件封装的参考点为1号焊盘(引脚1)，而字符串的平移参考点为字符串左下角的小十字形状，旋转参考点为字符串右下角的小圈。

48 3）Extend Selection：选中表示在选取印制电路板图上元件的时候，不取消原来的选取。即可以逐次选择我们要选取的元件；如果不选，则只有最后一次选择的元件是处于选取的状态，以前选取的元件将撤销选取状态。此选项的系统默认值为选中。 4）Remove Duplicates：选中表示系统将自动删除重复的元件，以保证电路图上没有元件标号完全相同的元件。此选项的系统默认值为选中。 5）Confirm Global Edit：选中表示在进行整体编辑操作以前，系统将给出提示，让用户确认，以防错误编辑的发生。此选项的系统默认值为选中。 6）Protect Locked Object：选中表示在高速自动布线时保护先前放置的固定实体不变。此项的系统默认值为不选。

49 (2)“Autopan Options”自动移边选项区域
1）Style：自动移边方式，如下图所示。有7种方式可供选择。

50 “Re-Center”：表示当光标移动到工作区的边缘时，将以光标所在的位置重新定位工作区的中心位置。
“Disable”：表示光标移动到工作区的边缘时，系统不会自动向工作区以外的区域移动。 “Re-Center”：表示当光标移动到工作区的边缘时，将以光标所在的位置重新定位工作区的中心位置。 “Fixed Size Jump”：表示在光标移动到工作区的边缘时，系统以下面设置的“Step Size (步长)”进行自动向工作区外移动。 “Shift Accelerate (Shift 键加速)”：表示当光标移动到工作区的边缘时，如果“Shift Step (代替步长)”的值比“Step Size”的值大，则以设置的“Step Size”值自动向工作区外移动；如果按住Shift 键，则以设置的 “Shift Step”值进行自动向工作区外移动；如果“Shift Step”的值比“Step Size”的值小，则不论是否按住Shift 键，系统都将以设置的“Step Size”值自动向工作区外移动。

51 “Shift Decelerate (Shift 键减速)”：表示当光标移动到工作区的边缘时，如果“Shift Step”的值比“Step Size”的值大，则以设置的“Shift Step”自动向工作区外移动；如果按住Shift 键，则以设置的“Step Size”值进行自动向工作区外移动；如果“Shift Step”的值比“Step Size”的值小，则不论是否按住Shift 键，系统都将以设置的“Shift Step”值自动向工作区外移动。 “Ballistic”：表示在光标移动到工作区的边缘时朝原方向继续移动，光标离边缘越远，即光标越往边上拉，屏幕移动速度越快。 “Adaptive”：表示在光标移动到工作区的边缘时朝原方向继续移动，屏幕按固定的较快速度移动。

52 2）Step Size：设置在自动移边的时候，每次移动像素点的个数。此项系统默认值为30。
3）Shift Step：设置在自动移边的时候，如果按住Shift 键，每次移动的像素点的个数一般比上一个值要大，以实现快速移动边界。此项的系统默认值为100。 (3) “Component Drag”拖动图件区域 设置元件移动方式，用鼠标左键单击右边的下拉式按钮，其中包括两个选项：“None (没有)”和“Connection Tracks (连接导线)”。如果选择“Connection Tracks”选项，则使用“Move\Drag”命令移动元件时，与元件相联系的线将跟随移动。

53 (4)“Interactive routing”交互式布线模式选择区域
1）Mode 单击“Mode（模式）”右边的下拉式按钮，可看到如下图所示对话框。

54 “Ignore Obstacle（忽略障碍）”：表示在布线遇到障碍时，系统会忽略遇到的障碍，直接布线过去。
其中包括以下3个选项，将光标移至其上，单击鼠标左键即可选中。 “Ignore Obstacle（忽略障碍）”：表示在布线遇到障碍时，系统会忽略遇到的障碍，直接布线过去。 “Avoid Obstacle（避免障碍）”：表示在布线遇到障碍时，系统会设法绕过遇到的障碍，布线过去。 “Push Obstacle（清除障碍）”：表示在系统布线遇到障碍时，系统会将障碍先清除掉，再布线过去。 2）Plow Through Polygon 选中表示在布线的整个过程中，导线穿过多边形布线。此项只有在“Avoid Obstacle”项选中有效。其他两项无需此功能。 3）Automatically Remove 选中表示在布线的整个过程中，在绘制一条导线以后。如果系统发现还有一条回路可以取代此导线的作用，则会自动删除多余的导线。

55 1）Rotation Step 设置在放置元件时，每次按动空格键元件旋转的角度。设置的单位为度，系统默认值为90°。
(5) “Other”其它区域 1）Rotation Step 设置在放置元件时，每次按动空格键元件旋转的角度。设置的单位为度，系统默认值为90°。 2）Undo/Redo 设置最大保留的撤销或重做操作的次数。默认值为30次。撤销和重作可以通过主工具栏上右边的两个箭头符号图标进行操作。 3）Cursor Type 设置光标的形状。用鼠标左键单击右边的下拉式按钮，其中包括三种光标形状：“Large 90”、“Small 90”、“Small 45”。三种光标的形状分别如下图所示。

56 “Display” 显示标签页，如下图所示。

57 该标签页有四个区域: (1)“Display options” 显示选项区域 1）Convert Special String 表示将特殊字符串转化成它所代表的文字。 Highlight in Full 用于设定选取图件的显示模式。若选中此项，则在执行如“Edit\Select\Connected Copper（编辑选取连接铜）”等有关选取实体命令时，则选取部分会整体点亮。否则，只会在其边缘点亮，不太明显、醒目。建议选中此项。 3) Use Net Color For Highlight 表示高亮显示网络时使用网络颜色。 4）Redraw Layers 选中表示重画电路图时，系统将一层一层地刷新重画。当前的板层在最后才会重画，所示最清楚。 5）Single Layer Mode 选中此项则设定为只显示当前编辑的板层，其它板层不被显示，在切换工作板层时，也只显示新指定的那一层。若不选将显示全部板层。 6）Transparent Layer 选中表示所有的板层都为透明状，所有的导线、焊盘都变成了透明色。用处不大。

58 (2) “Show” 显示区域 此区域用来设置下列项的显示与否。
1）Pad Nets 用于表示显示焊盘的网络名称。 2）Pad Numbers 用于表示所有编码焊盘的编号都将显示出来，否则不显示焊盘编号。元件封装库中的元件焊盘自身有编号，执行“Place\ Pad”命令放置的焊盘，系统按“0，1，2，3,… ” 的编号排列。建议选中此项，这会给绘图带来方便。 3）Via Nets 用于表示显示过孔的网络名称。 4）Test Point 用于设置的检测点将显示出来。 5）Origin Marker 用于表示显示绝对原点的标志(带叉圆圈)。 6）Status Info 用于系统会显示出当前工作的状态信息。

59 (3) “Draft thresholds” 用于显示模式切换范围区域 ,共两项内容。这两项是与每种图件的“Final (精细)”、“ Draft (粗略)”、“ Hidden (隐藏)”3种显示方式有关。 如图中所示的设置表示： Tracks框设置的数目是指当导线宽度大于该值时，使用“Final”显示模式；否则使用“Draft”显示模式。 Strings 框设置的数目为字符串在大于该值时，使用“Final”显示模式；否则使用“Draft”显示模式。

60 (4) “Layer Drawing Order…”板层绘制顺序 单击图5-47对话框中的“Layer Drawing Order…”按钮，将出现如下图所示的对话框。

61 此对话框是用来设置板层的绘制顺序的。设置方法是：
1）点中某层，按动“Promote (上移)”按钮将使此层向上移动，按动“Demote (下移)”按钮将使此层向下移动。 2）单击“Default (默认)”按钮将恢复到系统默认的方式。 设置完成以后，单击“OK”按钮即可。

62 3. “Colors” 颜色标签页 “Colors” 颜色标签页如下图所示。 在图中，有两个重要按钮：
1）Default Colors 是将所有的颜色设置恢复到系统的默认值。 2）Classic Colors 是将所有的颜色设置为传统的黑底的设计界面。

63 此对话框用于设置各种板层、文字、屏幕等的颜色。设置方法如下：
用鼠标单击需要修改颜色的颜色条，将出现下图所示的对话框。

64 4. “Show/Hide” 显示/隐藏标签页 “Show/Hide” 显示/隐藏标签页如下图所示。

65 对每一种图件，都对应了3种显示方式，即：“Final”、“Draft”、“Hidden”。
图中，图件包括：Arcs (圆弧)、Coordinates (位置坐标)、Dimensions (尺寸标注)、Fills(金属填充)、Pads (焊盘)、Polygons (多边形敷铜填充)、Strings (字符串)、Tracks (铜膜导线)、Vias (过孔)、Rooms (矩形区域)。 对话框的左下角有三个按钮，分别为：“All Final”、“All Draft”、“All Hidden”。选中某项，则上述10种图件全部设为该项。

66 5. “Defaults” 默认标签页 “Defaults” 默认标签页如下图所示。

67 各个图件包括：Arc (圆弧)、Component (元件封装)、Coordinate (坐标)、Dimension (尺寸)、Fill (金属填充)、Pad (焊盘)、Polygon (敷铜)、String (字符串)、Track (铜膜导线)、Via (过孔)。 将系统设置为默认设置的方法为：选中图件，单击“Edit Values…”按钮即可进入默认值对话框。下图为元件封装的系统默认值编辑对话框。各项的修改会在取用元件封装时反映出来。

68 6. “Signal Integrity” 信号完整性标签页

69 为了保证信号完整性分析的准确性，我们必须在这个对话框中定义准确的元件类型。按动“Add…(增加)”按钮来增加一个新的元件类型，其对话框如下图所示。
在“Designator Prefix (元件标号)”框中输入一个元件的标号名称，然后在“Component Type (元件类型)”中选择一个类型。其中包括Resistor (电阻)、IC (集成电路)、Diode (二极管)、Connector (连接插头)等。 如果不能确定元件的类型，就全部选择为集成电路。最后单击“OK”按钮即可。

70 在设定了某种元件的类型以后，可以单击“Edit…（编辑）”按钮来重新设置这些元件的类型。其对话框如下图所示。

71 7.5 元件封装库及其管理 元件封装就是表示元件的外观和焊盘形状尺寸的图。
7.5　元件封装库及其管理 元件封装就是表示元件的外观和焊盘形状尺寸的图。 不同的元件可以共用同一个元件封装；另一方面，同种元件也可以有不同的封装，如RES2代表原理图电阻元件，由于不同的电阻元件具有不同的功率、不同的性质，所以其外形尺寸各不相同，其PCB元件封装就有AXIAL0.3、AXIAL0.4、AXIAL0.6等等不同的形式。

72 7.5.1 元件封装库的加载 在编辑印制电路板文件的状态下，将左边的设计管理器切换成为“(Browse PCB)”标签页界面。在“Browse” 浏览栏下的组合编辑框中，单击右边的下拉按钮，打开下拉列表，这里选择“Libraries (库)”，如图7-57所示。 图7-57 “Browse PCB”标签

73 单击“Add/Remove (添加/删除)”按钮，将出现图7-58所示的关于引入库文件的对话框。
图7-58 引入元件封装库文件对话框

74 若还要加载元件封装库文件，只需选中图7-58器件库列表中的某个库文件，单击“Add (添加)”按钮。元件封装库文件加载完成后，单击图7-58的“OK”按钮，之后所加载的库文件就会出现在图7-58所示的“Libraries”栏列表中。

75 7.5.2 元件封装库的卸载 如果想卸载某个库文件，只需在图7-58下面文件列表中用光标单击选中该文件，而后单击“Remove (删除)”按钮即可完成库文件的卸载。最后单击“OK”按钮即可。

76 7.5.3 浏览元件 如果想浏览元件，可以在已加载元件封装库列表中选择一个，然后单击“Browse (浏览)”按钮，便可得到如图7-59所示的浏览封装库元件对话框。 图7-59 浏览封装库中元件对话框

77 7.6 创建PCB元件封装 我们在设计PCB图时，总是在PCB元件库中直接调用元件封装，把它放置在编辑区中合适的位置。但有些时候，我们需要使用的某个元件封装，PCB元件库中却没有。怎么办呢？那就自己来创建一个元件封装。 Protel 99 SE提供了一个创建元件封装的编辑器，即PCB元件库编辑器，用它可以创建任意形状的元件封装。当然元件封装的创建也可以借助现有的元件封装，通过简单的修改来得到。 下面介绍PCB元件库编辑器，以及创建元件封装的两种方法：手工创建法和向导创建法。

78 启动PCB元件库编辑器 下面以手工创建二极管元件封装DIODE0.4为例，说明具体操作步骤：1）启动Protel 99 SE，进入Protel 99 SE主窗口。 2） 执行菜单命令File\New ”，就打开左下图的对话框。 3）在对话框中的“Database File Name”栏中输入设计数据库名，后缀为.ddb。按下“Browse…”按钮，可以选择设计数据库的存盘路径，单击对话框中的“OK”按钮，就建立了新的设计数据库，如右下图所示。

79 3）执行菜单命令“File\New”，打开新建文件对话框，如左下图所示。将鼠标指针移到PCB元件库编辑文档图标，单击鼠标左键选中。
4）单击对话框中“OK”按钮或直接双击PCB元件库编辑文档图标，就会建立PCB元件库编辑文档，进入新建元件库文件界面，如右下图所示。在这里可以修改元件库文件的名称，初始名称为PCBLIB1，输入所想要的名称，如GB.Lib；按Enter键即完成修改。 5） 直接双击右下图中的PCB元件库文件图标，就进入PCB元件库编辑器主窗口。

80 PCB元件库编辑器主窗口 如下图所示，PCB元件库编辑器有两个窗口，左边的一个是设计管理器窗口，右边的是设计窗口，又称之为编辑区。

81 主工具栏：在主菜单的下方，为用户提供各种快捷操作按钮。
PCB元件库编辑器界面主要由主菜单、主工具栏、浏览管理器、状态栏与命令行等几个部分。 主菜单：用于执行各种操作。 主工具栏：在主菜单的下方，为用户提供各种快捷操作按钮。

82 放置工具栏 PCB元件库编辑器提供了一个放置工具栏，如下图所示，按下相应的按钮，可以在编辑区放置各种图元，如焊盘、导线、圆弧等。如果主窗口中没有显示绘图工具栏，还是因为绘图工具栏被隐藏，只要执行菜单命令“View\Toolsbars\Placement Tools”，就可以打开它；如要关闭它，再次执行菜单命令“View\Toolsbars\Placement Tools”即可。

83 7.6.3 创建PCB元件封装 (1) 选项参数设置 执行“Tools\Library Options…”菜单命令，系统将弹出如左下图所示的选项参数设置对话框。 单击“Options”标签，进入“Options”标签页，如右下图所示。在该对话框中可设置Snap（格点）、Electrical Grid（电气栅格）和Measurement（计量单位）等，计量单位有英制和米制两种。

84 (2) 系统参数设置 执行菜单命令“Tools\Preference…”，系统将弹出如下图所示的“Preference”设置对话框。它共有5个标签页，一般只设定“Options”标签页的各项参数即可。

85 3. 手工创建元件封装 下面以创建DIP8为例，说明手工创建元件封装的方法。DIP为双列直插式元件封装，一般来说元件封装的参考点在1号焊盘，参考焊盘的形状为50mil×50mil正方形，其他焊盘为直径为50mil的圆形，同一侧的焊盘间距为100mil，不同侧的焊盘间距为300mil。 具体操作步骤如下： 1）执行菜单命令“Place\Pad”，如左下图所示。 执行完上述命令后，鼠标指针附近出现一个大“十”字且中间有一个焊盘，如右下图所示。

86 放置过程中按下Tab键，弹出焊盘设置对话框，如左下图所示。在该对话框中，可以对焊盘的有关参数进行设置,按下“OK”按钮即完成这一焊盘属性的设置，移动焊盘到合适的位置后，单击鼠标左键，完成了第一个焊盘的放置。此时系统仍然处于放置焊盘的编辑状态，光标上仍带一个可移动焊盘，可以继续放置焊盘，如右下图所示。

87 2) 绘制元件封装的外形轮廓 因外形轮廓线应画在顶层丝印层，所以在窗口下面的层标签中选择Top Overlay，接着执行菜单命令“Place\Track”，鼠标光标变为“十”字形，将鼠标指针移到合适的位置，单击鼠标左键来确定元件封装外形轮廓线的起点，移动鼠标指针就可以画出一条直线，在转折的位置单击鼠标左键，接着继续移动鼠标，直至绘制完所有外形轮廓线的直线部分。如下图所示。

88 3) 由于系统自动给元件封装命名为PCBCOMPONENT-1，通常对其重新命名，在设计管理器中单击右键，就可弹出如左下图所示的快捷菜单，执行“Rename”命令，弹出元件重命名对话框，如右下图所示。在对话框中输入新的名称如DIP8 ，按下该对话框中“OK”按钮，即完成重命名。

89 4）设定该元件的参考点，一般选择元件的引脚1为参考点。只要执行菜单命令“Edit\Set Reference\Pin1”，如下图所示。

90 4. 利用向导创建元件封装 以新建一个DIP12的元件封装为实例来介绍。
4. 利用向导创建元件封装 以新建一个DIP12的元件封装为实例来介绍。 1）在PCB元件库编辑器的编辑状态下，执行菜单命令“Tools\New Component”，如左下图所示。 2）执行上述命令后，就可弹出如右下图所示的界面。此时进入了元件向导。

91 3）用鼠标左键单击图中的“Next”按钮，便打开下图所示的对话框。在该对话框中，可以设置元件的外形，Protel 99 SE提供了12种元件封装的外形供用户选择。根据本例要求，我们选择DIP 双列直插式封装外形。对话框中还可以选择元件封装的计量单位，有Metric（米制，单位为mm）和Imperial（英制，单位为mil）。

92 4）用鼠标左键单击上图中的“Next”按钮，就可打开如下图所示对话框。在该对话框中，可以设置焊盘的有关尺寸。我们只要将鼠标指针移到需要修改的尺寸上，鼠标指针变为“ I ”形，按住鼠标左键不放，拖动用鼠标指针，该尺寸部分颜色变为蓝色即表示选中该项尺寸，然后输入新的尺寸，就完成了对尺寸的设置。

93 5）用鼠标左键单击上图中的“Next”按钮，就可打开如下图所示的对话框。在该对话框中，也可以来设置引脚位置有关参数，如引脚的水平间距、垂直间距等。

94 6）用鼠标左键单击上图中的“Next”按钮，就可打开如下图所示的对话框。在该对话框中，可以设置元件的轮廓线宽。

95 7）用鼠标左键单击上图中的“Next”按钮，就可打开如下图所示的对话框，在该对话框中，可以设置元件引脚数量。只需在对话框中的指定位置输入元件引脚数或按“增加”或“减少”按钮来确定元件引脚数即可。

96 8）用鼠标左键单击上图中的“Next”按钮，就可打开如下图所示的对话框。在该对话框中，可以输入元件的名称。在这里我们输入DIP8，表示元件为双列直插式8脚元件。

97 9）用鼠标左键单击上图中的“Next”按钮，就可打开如左下图所示对话框。用鼠标左键单击该对话框中的 “Finish” 按钮，即可完成对新元件封装设计规则定义，同时PCB元件库编辑器按设计规则自动生成一个新元件封装。完成后的元件封装如右下图所示。 10）最后就是执行菜单命令“File\Save”，将这个新创建的元件封装存盘。

98 谢谢!