第7章 电路板布线.ppt

电路设计与制版 —— Protel 2004 第 7章 电路板布线 电路板布局完成之后，接下来就应当进行电路 板的布线了。电路板的布线可以采用自动布线和手 动布线两种方式。 7.1 布线规则设置 一般来讲，根据电路的工作性能的不同，布线要 求也不尽相同，比如电源线和电源接地因为通过的 电流较大，布线要求较宽；逻辑电路只是传输信号 ，因此布线相对可以较细；为了提高电路板的抗干 扰性能，导线在拐弯处应采用钝角或者圆角过渡等 。因此，在电路板正式布线之前，设计者应当根据 电路设计的要求，设置相应的布线谁规则。这些规 则的设置，不仅是自动布线的依据，也会给手动布 线带来极大的方便。 7.1 布线规则设置 布线设计规则种类繁多，这里只介绍与电路板 设计密切相关的设计规则，除非电路板有特殊要求 ，一般的设计规则都可以采用默认系统的设置。 7.1.1 电气特性设计规则 接下页 7.1.1 电气特性设计规则 7.1.2 布线设计规则 接下页 7.1.2 布线设计规则 7.2 自动布线 在元器件布局结束后，在自动布线前需要设置参 数，设置是否合理，将直接影响布线的质量和效率。 下面通过实例不同设置来实现自动布线。。 7.2 自动布线 1.采用默认布线规则和默认布线策略 Setup1：打开 PCB文件，如图 7-15所示。 图 7-15 未布线的电路图 7.2 自动布线 Setup2：执行菜单命令 【 Auto Route】 /【 Setup】 ，即可进入如图 7-16 所示的 【 Situs Routing Strategies】 （自动布线策略选择）对话框。 图 7-16 自动布线策略选择对话框 7.2 自动布线 Setup3： 在如 7-16所示的对话框中选中 【 Default 2 Layer Board】 （默认的双 层板布线策略）选项，然后单击 按钮即可选中默认的双层板布线策略。 Setup4:在如 7-16所示的对话框中选中 【 Default 2 Layer Board】 （默认的双层 板布线策略）选项，然后单击 按钮即可选中默认的双层板布线策略。自动 布线的结果如图 7-17所示。 图 7-17 自动布线的结果 Setup5： 如果对自动布线结果不满意，可以执行菜单命令 【 Tools】 /【 Un-Route】 （撤销布线） /【 All】 ，即可以撤销所有已完成的布线。 7.2 自动布线 2. 设置布线规则进行自动布线 Setup1：打开 PCB文件，如图 7-15所示。 Setup2:设置自动布线规则。设置一般导线宽度为 15mil，然后新建两个导线 宽度规则，将电源与接地网络导线的宽度设置为 25mil，结果如图 7-18所示 ，途中阴影行即新建的电源与接地导线宽度规则。 图 7-18 添加电源与接地网络导线宽度规则 7.2 自动布线 Setup3：执行菜单命令 【 Auto Route】 /【 All】 ，即可进入如图 7-19所示的 自动布线策略选择对话框 。 图 7-19 自动布线策略选择对话框 7.2 自动布线 Setup4：在图 7-19所示的对话框中选中 【 Default 2 Layer Board】 选项， 单击 按钮，即可执行自动布线命令，结果如图 7-20所示。在该图中 可以看到，所有电源与接地网络的导线宽度均大于一般导线的宽度。 图 7-20 自动布线结果 7.2 自动布线 3. 对接地网络进行自动布线 Setup1：打开 PCB文件，如图 7-15所示。 Setup2：设置接地网络导线的宽度规则，如图 7-21所示。 图 7-21 设置接地网络导线的宽度规则 7.2 自动布线 Setup3：对接地网络进行布线。执行菜单命令 【 Auto Route】 /【 Net】 ， 即可进入对特定网络进行布线的命令状态。此时光标变为十字形状，如图 7- 22所示 。 图 7-22 对特定网络进行布线 7.2 自动布线 Setup4：移动十字光标到接地网络上，单击鼠标左键即可执行对接地网络 的自动布线操作，结果如图 7-23所示。在图中可以看到所有接地导线都布好 。 图 7-23 自动布线结果 7.3 手动布线 手动布线是指电路板的布线采用手工布线的方式 完成。手动布线与自动布线不同，需要对电路板上 元器件的布局、元器件之间的网络连接进行全局的 考虑。一般情况下电路板的手动布线和手动布局是 同时进行的，即按照电气特性将电路板上的元器件 进行分块，然后分块进行元器件的布局和电路板的 布线。 手动布线应当遵循以下原则。 7.3 手动布线 Ø与机械尺寸有关的器件应当先布局，然后布线。 Ø占较大位置的器件也应当优先布局和布线。 Ø确定核心元器件的位置，然后根据核心元器件同外 围器件的电气连接关系来优化其位置。 Ø最后是外围元器件的布局和布线。 Ø集成电路与其去耦电容必须尽量靠近。 Ø所有连线应当尽量短和简洁。 7.3.1 拆除连线 自动布线完成后，有些布线不符合制板要求，需 要手工调整，这时首先就应该拆除需要调整的布线 。下面介绍拆除连线的基本方法如下。 Setup1：打开自动布线好的 PCB文件，如图 7-24所示。 图 7-24 自动布线好的 PCB文件 7.3.1 拆除连线 Setup2：执行菜单命令 【 Tools】 /【 Un-Route】 /【 Net】 ，即可进入撤销 特定导线命令状态，此时光标变为十字形状，如图 7-25所示 。 图 7-25 拆除特定导线 7.3.1 拆除连线 Setup3：在 R6与 Q2之间的导线上单击鼠标左键，即可拆除该导线，结果如 图 7-26所示。在图中可以看到， R6与 Q2之间的导线被拆除，变成了飞线 。 图 7-26 拆除结果 7.3.2 手动布线 Setup1：打开第 7章实例 2的 PCB文件，如图 7-27所示。 下面通过放置导线命令，来完成手动布线。 图 7-27 待布线电路图 7.3.2 手动布线 Setup2：执行放置导线命令。单击放置工具栏中的按钮，即可进入放置导 线命令状态，此时光标变为十字形状，如图 7-28所示 。 图 7-28 执行绘制导线命令 7.3.2 手动布线 图 7-29 捕捉到电容 C5的引脚 Setup3：切换工作层面。在图 7-28中中可以看到， C1与 R1之间的导线处于 C5与 R7之间的导线必须经过的地方，所以这两条导线必须处于不同的工作 层面。 C1与 R1之间的导线在底层上，因此必须将当前工作层面切换到顶层 上 。 Setup4：绘制导线。移动光标到 C5右侧引脚上，待光标变为如图 7-29所示 ，单击鼠标左键即可确定导线的起点在该引脚上 。 7.3.2 手动布线 Setup5：移动光标至 R7的中间引脚，待光标变为图 7-29中所示的形态，单 击鼠标左键即可确定导线的终点，然后单击鼠标右键退出绘制导线命令，结 果如图 7-30所示 。 图 7-30 完成绘制 C5与 R7之间的导线 7.3.3 通过过孔进行手动布线 Setup1：打开第 7章实例 2的 PCB文件，如图 7-30所示。 下面通过过孔命令，来完成手动布线 。 图 7-30 PCB图 7.3.3 通过过孔进行手动布线 Setup2：从 R2的引脚引出一段导线，结果如图 7-31所示 。 图 7-31 从 R2引出一段导线 7.3.3 通过过孔进行手动布线 Setup3：放置过孔（ Via）。在放置工具栏中单击 按钮，即可进入放 置过孔命令状态，此时光标变为如图 7-32所示。 图 7-32 放置过孔