第11章 PCB板设计实例.
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第十一章U盘PCB板设计
2021/9/17
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11.4.1 确定布局方案
在高密度电路板中，是否需要双面放置元件是 设计者首先要考虑的问题。一般情况下，如果 在顶层能够完成元件的布局，尽量不要将元件 放置在底层，因为一方面会提高电路板的设计 难度和成本，另一方面也会增加元件装配的工 序和难度。但对于U盘电路板而言，如果直接 将元件放置在顶层，由于电路板太小，部分元 件连放置的位置都没有，所以必须采取双面放 置元件的办法。仔细分析原理图可以知道，U 盘主要由以U2（IC1114）为核心的控制器电路 和以U3（K9F0BDUDB）组成。所以可以考虑 将二部分电路分别放置在顶层和底层，具体将 U3（K9F0BDUDB）为核心的存储器电路放置 在顶层元件面，而将U2（IC1114）为核心的控 制器电路放置在底层的焊接面。
第11章
U盘PCB板设计
2021/9/17
1
本章学习目标
本章以制作U盘PCB板为例，介绍SMT多层板的制作技 巧和编辑修改方法，以达到以下学习目标： 理解多层板的含义，掌握多层板的创建方法。 理解内电层的含义，内电层的属性设置和分割方法 掌握常用SMT元件的引脚封装。 掌握SMT元件引脚封装的制作方法。 掌握手工修改导线的常用方法。
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(3)此时点击工作区右下方的【Inspect】按钮，弹出 如图所示的Inspect面板，将【Text Heigh】字符高度 栏修改为原来的一半，即“30mil”，将【Text Width】 文字线条宽度修改为“5mil”，按回车键确认输入。
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3. 确定顶层核心元件的位置
自制封装库UPAN.PcbLib
4
1. 确定AT1201的封装
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第11章 印刷电路板的布线设计
Differential Pairs Routing规则设置
21
11.规则设置向导 在PCB编辑器内，执行【设计】|【规则向导】命令，即可启动规则向导，如图所示。
【规则向导】命令 启动后的规则向导画面如图所示
22
例：利用【规则向导】建立Routing Topology规则
本例中，我们将以为GND网络新建一个Routing Topology规则为例，介绍 设计规则向导的功能及操作过程。
都是在【约束】区域内完成，如图所示。
3.导线宽度规则及优先级的设置
针对不同的目标对象，在规则中可以定义同类型的多重规则，系统将使用预定义等级 来决定将哪一规则具体应用到哪一对象上。在上述导线宽度规则定义中，设计者可以定 义一个适用于整个PCB板的导线宽度约束规则（即所有的导线都必须是这个宽度）， 但由于希望接地网络的导线与一般的连接导线不同，需要尽量地粗一些，因此，设计者 还需要定义一个宽度约束规则，该规则将忽略前一个规则
③单击新建的Width导线宽度规则，打开设置标签页。
④选中Where The Object Matches选项区域中下拉列表的Custom Query选项，此时会激活
按钮
。单击此按钮，将启动Query Helper对话框。此时，在Query Helper区域中显示的内容为InNet(’GND’)。
⑤单击Query Helper中部按钮栏中的
【PCB规则及约束编辑器】对话窗
2
1.电气规则设置
打开【PCB规则及约束编辑器】对话框，在左边标签页中，单击Electrical Rules（电气规则）前面
的
图标按钮，可以看到需要设置的电气子规则有6项
（ 1 ） Clearance （ 安 全 间 距 ） 子 规 则
21
11.规则设置向导 在PCB编辑器内，执行【设计】|【规则向导】命令，即可启动规则向导，如图所示。
【规则向导】命令 启动后的规则向导画面如图所示
22
例：利用【规则向导】建立Routing Topology规则
本例中，我们将以为GND网络新建一个Routing Topology规则为例，介绍 设计规则向导的功能及操作过程。
都是在【约束】区域内完成，如图所示。
3.导线宽度规则及优先级的设置
针对不同的目标对象，在规则中可以定义同类型的多重规则，系统将使用预定义等级 来决定将哪一规则具体应用到哪一对象上。在上述导线宽度规则定义中，设计者可以定 义一个适用于整个PCB板的导线宽度约束规则（即所有的导线都必须是这个宽度）， 但由于希望接地网络的导线与一般的连接导线不同，需要尽量地粗一些，因此，设计者 还需要定义一个宽度约束规则，该规则将忽略前一个规则
③单击新建的Width导线宽度规则，打开设置标签页。
④选中Where The Object Matches选项区域中下拉列表的Custom Query选项，此时会激活
按钮
。单击此按钮，将启动Query Helper对话框。此时，在Query Helper区域中显示的内容为InNet(’GND’)。
⑤单击Query Helper中部按钮栏中的
【PCB规则及约束编辑器】对话窗
2
1.电气规则设置
打开【PCB规则及约束编辑器】对话框，在左边标签页中，单击Electrical Rules（电气规则）前面
的
图标按钮，可以看到需要设置的电气子规则有6项
（ 1 ） Clearance （ 安 全 间 距 ） 子 规 则
PCB多层板设计建议及实例
PCB多层板设计建议及实例
一、PCB多层板设计建议
（1）PCB多层板应采用等厚层材料，芯材厚度一般采用1.6mm、
2.0mm、2.5mm；
（2）信号层厚度应采用35μm，集电层应采用18μm；
（3）在选用电路板材料时应确定电路板的阻抗要求；
（4）端面阻抗Rz≥50Ω是最常见的，其他阻抗可根据电路板的要求
单独设计；
（5）采用线宽线距技术设计，其最小线宽≥4mil，最小间距≥3mil；
（6）在设计PCB多层板时，应给出各层信号的布局方案；
（7）在设计PCB多层板时，应考虑各层之间连接的接头位置，尤其
是多层板调节时的内芯孔位；
（8）保护线设计时，应考虑电磁兼容（EMC），采用粗线宽；
（9）PCB多层板设计应采用相同的图档号，左右层应分别采用左右
图示；
（10）PCB多层板设计应采用数字线绝缘，数字线绝缘主要有8mil，10mil，12mil等；
（11）在设计PCB多层板时，应考虑热点位置，保证各层之间的衔接
点不能过热，以免引起信号和电路的失效；
（12）PCB多层板设计应限制尽量减少内芯孔，减少衔接负载；
（13）在设计多层板时，应采用节点单元来确定信号路径，以及信号的传输速率；。
第十一章ARES PCB Layout布局、布线与覆铜
11
ARES PCB Layout布局、布线与覆铜
11.1
（c）门交换及进度
（b） 确认进行门交换 （a）单击门交换命令 图11-8 自动门交换 （d）门优化结果
11
ARES PCB Layout布局、布线与覆铜
11.1
回注: 无论是手动还是自动进行引脚/门交换后，元器件的连接 关系都发生了变化，或者对元器件的相关参数（如封装、网络、 参考号等）修改后，为了使原理图与PCB图保持一致必须进行 回注，单击PCB Layout中的菜单“Tools”→“Automatic Annotator”命令实现从PCB回注到原理图中，单击此命令弹 进行出回注属性窗口如图11-10所示，选择一种回注方式后单 击“OK”键开始回注。
LDQ
Proteus8.0-电子线路设计与仿真
作 者 时 间
刘德全 2013.08
ARES PCB Layout布局、布线 与覆铜
1
布局
2 3
布线
覆铜
11
ARES PCB Layout布局、布线与覆铜
11.1
布局就是就是将原理图中的元器件用相应的封装器件代替并放入ARES PCBLayout编辑区中的Board Edge中的过程，因此为了保证正确放置元器 件必须满足以下三个条件： （1）每一个元件必须有相应的封装。 （2）元器件封装必须在封装库中能够找到。 （3）大小适中的Board Edge。 一般建议是将手动布局和自动布局有机的结合起来。
11
ARES PCB Layout布局、布线与覆铜
11.1
布局设计规则：
（1）Design Rules （2）Preferred DIL Rotation （3）Options （4）Trial Placement Cost Weightings（放置元器件的规则 权重）
Altium Designer原理图与PCB设计教程 高敬朋 第11章
单击放置引脚图标，放置 引脚。K9F080U0B一共有 48个引脚，在【SCH Library】面板的【Pins】 选项栏中，单击“添加” 按钮，添加引脚。在放置 引脚的过程中，按下Tab 键会弹出如图所示的 【Pin特性】对话框。在 该对话框中可以设置引脚 标识符的起始编号及显示 文字等。放置的引脚。
绘制PCB板
查找到所需元件封装后，单击“确定”按钮，在【放置元 件】对话框中会显示查找结果。单击“确定”按钮，把元 件封装放入到PCB板中。放置元件封装后的PCB图 。
绘制PCB板
根据PCB板的结构，手动调整元件封装的放 置位置。
绘制PCB板
单击【布线】工具栏中的图标，根据原理图手动 完成PCB导线连接。在连接导线前，需要设置好 布线规则，一旦出现错误，系统会提示出错信息。 手动布线后的PCB板。
制作IC1114元件
单击菜单栏中的【放置】/【矩形】命令，绘制元件边框， 元件边框为正方形。
制作IC1114元件
单击菜单栏中的【放 置】/【引脚】命令， 或者在【SCH Library】 面板中，单击【Pins】 选项栏中的按钮，添 加引脚。在放置引脚 的过程中，按下Tab键 会弹出引脚属性对话 框，在该对话框中可 以设置引脚的起始编 号以及显示文字等。 IC1114共有48个引脚， 引脚放置完毕后的元 件图。
编辑元件封装
返回原理图编辑环境，双击IC1114元件，系统将弹出【元件属性】对话框。 在该对话框的右下编辑区域，选择属性Footprint，按步骤把绘制的IC1114封 装形式导入。其步骤与连接系统自带的封装形式的导入步骤相同。
绘制PCB板Байду номын сангаас
手动放置元件。在PCB编辑环境中，单击菜单栏中的【放置】 /【元件】命令，或单击【布线】工具栏中的放置元件图标， 系统将弹出【放置元件】对话框。在【放置类型】选项组中 点选【封装】单选钮，然后单击按钮，在系统弹出的【浏览 库】对话框中查找封装库，类似于在原理图中查找元件的方 法。
绘制PCB板
查找到所需元件封装后，单击“确定”按钮，在【放置元 件】对话框中会显示查找结果。单击“确定”按钮，把元 件封装放入到PCB板中。放置元件封装后的PCB图 。
绘制PCB板
根据PCB板的结构，手动调整元件封装的放 置位置。
绘制PCB板
单击【布线】工具栏中的图标，根据原理图手动 完成PCB导线连接。在连接导线前，需要设置好 布线规则，一旦出现错误，系统会提示出错信息。 手动布线后的PCB板。
制作IC1114元件
单击菜单栏中的【放置】/【矩形】命令，绘制元件边框， 元件边框为正方形。
制作IC1114元件
单击菜单栏中的【放 置】/【引脚】命令， 或者在【SCH Library】 面板中，单击【Pins】 选项栏中的按钮，添 加引脚。在放置引脚 的过程中，按下Tab键 会弹出引脚属性对话 框，在该对话框中可 以设置引脚的起始编 号以及显示文字等。 IC1114共有48个引脚， 引脚放置完毕后的元 件图。
编辑元件封装
返回原理图编辑环境，双击IC1114元件，系统将弹出【元件属性】对话框。 在该对话框的右下编辑区域，选择属性Footprint，按步骤把绘制的IC1114封 装形式导入。其步骤与连接系统自带的封装形式的导入步骤相同。
绘制PCB板Байду номын сангаас
手动放置元件。在PCB编辑环境中，单击菜单栏中的【放置】 /【元件】命令，或单击【布线】工具栏中的放置元件图标， 系统将弹出【放置元件】对话框。在【放置类型】选项组中 点选【封装】单选钮，然后单击按钮，在系统弹出的【浏览 库】对话框中查找封装库，类似于在原理图中查找元件的方 法。
《PCB板设计》课件
电源线与地线布线
电源线设计
根据电路的功耗和电压需求，合理规 划电源线的宽度和布局，确保电源供 应的稳定性和可靠性。
地线设计
地线是PCB板的重要参考平面，应合 理规划地线的布局和连接方式，降低 电磁干扰和ห้องสมุดไป่ตู้号失真。
信号线布线
信号分类
根据信号的特性和重要性，将信号线 分为高速信号、低速信号和模拟信号 等，以便采取不同的布线策略。
要点一
总结词
防震设计是提高PCB板抗机械冲击能力的重要措施，对于 可能受到机械震动或冲击的应用场景尤为重要。
要点二
详细描述
通过在PCB板的关键元件和结构处增加防震垫、加强PCB 板的结构强度等措施，可以有效减小机械震动对PCB板的 影响。此外，还可以采用特殊的封装方式和材料来提高 PCB板的抗冲击能力。
电源和接地线宽
根据电流大小选择合适的 线宽，以满足电源和接地 的需求。
电源和接地层设置
多层PCB板应设置专门的 电源和接地层，以减小层 间干扰和节约空间。
信号线布局
信号线分类
信号线可分为高速信号线、低速信号线和模拟信号线等，应根据 不同类型的信号线采取不同的布局策略。
信号线走向
信号线应尽量减少弯曲和交叉，以减小信号损失和干扰。
THANKS
感谢观看
信号完整性考虑
在布线过程中，应考虑信号的反射、 串扰、时序等因素，采取措施减小这 些影响，保证信号的完整性。
差分信号布线
差分信号的特点
差分信号是传输速率高、抗干扰能力强的信号，通过在PCB 板上合理布线，可以减小电磁干扰和共模噪声的影响。
布线要点
在差分信号线的布线过程中，应保持线宽、间距等参数一致 ，避免交叉和锐角转弯，同时采用对称的布局方式，以提高 信号的传输质量。
PCB 设计案例
PCB设计案例介绍来源：龙人计算机研究所作者：站长时间：2006-11-6 9:48:45 ，走线很长，如果阻抗和线宽的宽度没有协仿真确保子板与主板的拓扑符层实现，芯片正反贴，高密度布局，严格的拓的布设计满足密度要求。
单板比用户预计的时间缩短一半设计完成，信号质对，8号与3.125G信号的布线规则。
前仿真确定RLDRAM,DDRII SDRAM,TCAM的布线拓扑，后仿真确认它们的时序。
通过电流计算软件合理设计电流布线通道。
多人并行设计确保单板进度。
【结果】：单板比用户预计的时间缩短一半设计完成，信号质量满足要求。
产品名称某二阶HDI手机板【类别】：典型高端消费类电子产品单板【难点】：单板尺寸非常小，其主板是普通手机板的一半大小,外形怪异导致布局受到很大限制；GSM&WCDMA双模手机导致射频区域很大，在布局的时候射频模块整体放到基带芯片下面，导致基带芯片的打孔受到很大限制。
超薄的手机方案让板厚受限。
原来准备采用ALIVH材料，但出于成本考虑和降低风险采用了二阶盲埋孔方案，但布线要求没有降低。
【我司对策】：通过与多家PCB生产伙伴的沟通，确定了合适的设计参数；RF专家参与PCB设计、严格的设计流程使单板的信号质量得到保证，仔细的优化工作，使各方面的要求得到最佳协调。
【结果】：设计按计划实现并成功投板，调试顺利。
最新的高速信号虚拟探测和均衡技术2010-03-08 来源：电子元件技术网中心议题：高速串行信号测试中的虚拟探测和均衡技术解决方案：使用Eye Doctor进行高速信号测试在测试仪器内嵌入均衡技术来复现系统的真实性能【摘要】在高于2.5G比特率的串行数据传输系统中，信号经过PCB长距离传输线、连接器、过孔，到达接收芯片引脚的测试点时，信号已经严重衰减，即使示波器与差分探头的测试系统带宽足够高，很多测量结果基本没有意义——因为眼图已经闭合。
而往往SERDES接收芯片内部集成了均衡器，以补偿接收端信号的过大衰减，而信号经过均衡器处理后的眼图张开度又如何？这成为高速信号测量的前沿且核心的问题。
PCB设计及实例讲解
板层要求 ■单面板 □双面板 □______ 板材要求 ■22F □FR-4 □CEM-1 □CEM-3 □FR-1 □______ 材厚要求 □0.8mm □1.0mm ■1.6mm □______ 铜厚要求 ■1盎司 □2盎司 □______ 认证要求 ■94V-0 □UL（含UL认证号） ■CQC认证 □______ 表面处理 ■抗氧化 □喷锡 □电金 □沉金 □镀金 □松香 □______ 常规要求 □无铅板 ■有铅板 □无铅标志 □美的商标 □______ 特殊要求 KB料，双面黑色油墨。将UL认证号丝印在PCB正面
PCB布板组/2010年 PCB布板组/2010年9月 布板组/2010
目
录
【CONTENTS】 CONTENTS】
PCB设计概要 PCB设计概要
PCB布板设计实例 PCB布板设计实例
常用技巧
PCB设计概要 PCB设计概要
1、生产环节
电器产品 ▲ PCB电路板 PCB电路板 ▲ PCB图 PCB图 ▲ PCB布板设计 PCB布板设计 ▲ PCB原理图 PCB原理图 PCB生产工艺 PCB生产工艺 PCB结构图 PCB结构图
PCB布板设计实例 PCB布板设计实例
设计实
电磁炉D-ST2109rotel 99SE设计软件 仅限于
快捷键组合
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 R+M Shift+空格 Shift+空格 E+S+Y E+S+N E+D E+J+C Q 空格键 D+R X Y Ctrl+Delete shift
功能
测量两点之间距离 调整走线方式 选择当前层 选择电气性能相同的对象 删除元件或走线 查找元器件的快捷键 公制与英制之间切换 按照设定的角度旋转 设置布线规则 X方向镜像 Y方向镜像 删除已选对象 选择器件
PCB布板组/2010年 PCB布板组/2010年9月 布板组/2010
目
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【CONTENTS】 CONTENTS】
PCB设计概要 PCB设计概要
PCB布板设计实例 PCB布板设计实例
常用技巧
PCB设计概要 PCB设计概要
1、生产环节
电器产品 ▲ PCB电路板 PCB电路板 ▲ PCB图 PCB图 ▲ PCB布板设计 PCB布板设计 ▲ PCB原理图 PCB原理图 PCB生产工艺 PCB生产工艺 PCB结构图 PCB结构图
PCB布板设计实例 PCB布板设计实例
设计实
电磁炉D-ST2109rotel 99SE设计软件 仅限于
快捷键组合
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 R+M Shift+空格 Shift+空格 E+S+Y E+S+N E+D E+J+C Q 空格键 D+R X Y Ctrl+Delete shift
功能
测量两点之间距离 调整走线方式 选择当前层 选择电气性能相同的对象 删除元件或走线 查找元器件的快捷键 公制与英制之间切换 按照设定的角度旋转 设置布线规则 X方向镜像 Y方向镜像 删除已选对象 选择器件
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电容，采用编辑器默认的“RAD-0.3”。
第11 章
印制电路板的设计
三端稳压电源中各元件的引脚封装
二极管：电路中D1～D4为整流二极管，体积较 小，原默认封装为表面贴装式（SMT） “DSOC2/3.3”，该封装适合贴片二极管，但本例三端稳
压电源板使用直插式二极管，所以将原封装更改
为常用直插式二极管封装“DIODE-0.4”。 发光二极管：电路中DS1为发光二极管，可以采
【Footprint】封装模型，然后单击【Add…】 添加按钮。
际元件的管脚作用和序号完全一致，
且焊盘间距和实际元件的管脚间距 相符。
第11 章
印制电路板的设计
11.1.3 更改元件引脚封装
1. 打开元件属性对话框
打开原理图文件，双击三端稳压块VR1，打开 VR1的元件属性对话框，如图所示，选中图中
【Models List for VR1-Volt Reg】模型栏中的
印制电路板的设计
1. 观察三端稳压块原理图符号中管脚序号与极性的对应关系。
打开原理图文件，双击三 端稳压块VR1，弹出VR1 的元件属性对话框，如图 所示，选中其显示隐含管 脚信息属性【Show Hidden Pins】复选框,点击 【OK】按钮确认
第11 章
印制电路板的设计
观察三端稳压块原理图符号中管脚序号与极性的对应关系
元件的外形。
第11 章
印制电路板的设计
3. 确定VR1合适封装
浏览集成库Miscellaneous
Devices.IntLib的封装形式，可以看
到“SFM-T3”系列的封装比较符合 三端稳压块VR1的要求，最后通过 综合考虑选定封装“SFMT3/X1.6V”，如图所示。选定该封装 主要考虑该封装为穿插式，焊盘序 号与原理图符号的引脚序号以及实
第11 章
印制电路板的设计
三端稳压电源中各元件的引脚封装 电阻：由于电源功率不大，限流电阻R1可采用 1/4W的电阻，该系列电阻体积较小，可以采用 编辑器默认的“AXIAL-0.4”封装。 电容：电容C1、C4为滤波电解电容，体积较大， 可以采用编辑器默认的“RB7.6-15”封装，而电
容C2、C3为瓷片电容，体积较小，且为无极性
印制电路板的设计
三端稳压电源中各元件的引脚封装
三端稳压块：电路中三端稳压 块型号为“CW7805”，该管为塑 封外壳的中功率管，外形和管脚 如图所示，编辑器默认的封装为 “SIP-G3/Y2”，但该封装也是表 面贴装形式，不符合实际使用的 直插式三端稳压块，必须根据实 际情况选择合适封装
第11 章
图绘制逐步转入PCB板设计时，必须以原理图为依据，接
合原理图综合考虑PCB元件的布局和布线。
第11 章
印制电路板的设计
确定合适的元件封装 另外在确定元件引脚封装时，不能采取死记硬 套的方法。如部分初学者，特别是临时参加考 证的学生，死记硬背元件封装，遇到电阻，不 管体积和功率大小都盲目地采用“AXIAL-0.4”， 看到电解电容，不管大小，都采用“RB7.6-15”， 这样势必导致制作的PCB板无法满足实际元件 的装配需要。因此在确定引脚封装前，应对电 路中的元件实物有充分的了解，必要时要采用 卡尺进行实际测量，结合第六章中介绍的常用 元件引脚封装合理选择。
D2 JP1 2 1 F1 250V/2A D3
1
D4
DS1
2
பைடு நூலகம்
第11 章
印制电路板的设计
11.1.2 确定合适的元件封装 确定元件封装虽然是在原理图绘制过程中完成，但对于 PCB板的制作至关重要。PCB板中载入的PCB元件就是根 据原理图中确定的引脚封装，从封装库中调出而形成的， 因此原理图元件、原理图元件的连接关系和PCB的引脚封
装、PCB板铜箔走线是一一对应的，只是二者的表达方式
和侧重点不同而已，原理图采用“原理图符号”和清晰明 了的连线来表达电路的工作原理和信号处理过程，重点在
于表达电路的结构、功能，便于电路讲解和分析。PCB板
通过 “引脚封装”和实际铜箔导线来实现原理图的具体功 能，重点在于元件的安装、焊接、调试等，所以在由原理
用编辑器默认封装“LED-0”，如图所示。
第11 章
印制电路板的设计
三端稳压电源中各元件的引脚封装
电感：滤波电感L1原封装为表面贴装式“C1005-0402”，该封
装适合表面贴装元件，而本电路板中使用直插式电感，一 般电感外形和体积与电解电容相似，而电感L1原理图符号 中的管脚序号也为1，2，与电解电容封装中的焊盘序号1， 2完全对应，所以将原封装更改为常用的直插式电解电容封 装“RB5-10.5”。
可看到三端稳压块VR1管脚序号和管脚名称，如图所示，1、2、
3脚极性依次为Vin、GND、Vout。
第11 章
印制电路板的设计 查看三端稳压块VR1的默认的封装
查看集成库Miscellaneous
Devices.IntLib中三端稳压块VR1
的默认的封装“SIP-G3/Y3”，如 图所示，由默认封装可知，虽然 该封装的焊盘序号与原理图符号 的管脚序号以及实际三端稳压块 7805的管脚排列相吻合，但该封 装是表面贴片形式，不符合实际
掌握元件布局的方法。
理解主要布线规则的含义。掌握主要布线规则的设 置方法，自动布线的操作方法。
§11.1 PCB板制作前期准备
11.1.1 绘制原理图
D1
L1 100mH Vin
VR1 Vout GND C1 1000uF C2 1000pF 7805 C3 1000pF C4 1000uF R1 1K JP2 1 2
第11 章
印制电路板的设计
三端稳压电源中各元件的引脚封装
接插件：电路中接插件JP1连接 变压器，输入交流电压，接插件 JP2连接负载输出稳定的直流5V电 压，该元件属于常用接插件集成库
Miscellaneous Connectors.IntLib，
采用默认封装 “HDR1×2H”，如 图所示。
第11 章
第11 章
印制电路板的设计
第11章
印制电路板的设计设计实例
第11 章
印制电路板的设计
本章学习目标
本章将通过制作常用的三端稳压电源PCB板，重点介 绍电路板制作的基本过程，以达到以下学习目标： 掌握PCB元件引脚封装的更改方法。 掌握利用向导规划电路板的方法。 掌握引脚封装和网络的载入的方法。
第11 章
印制电路板的设计
三端稳压电源中各元件的引脚封装
二极管：电路中D1～D4为整流二极管，体积较 小，原默认封装为表面贴装式（SMT） “DSOC2/3.3”，该封装适合贴片二极管，但本例三端稳
压电源板使用直插式二极管，所以将原封装更改
为常用直插式二极管封装“DIODE-0.4”。 发光二极管：电路中DS1为发光二极管，可以采
【Footprint】封装模型，然后单击【Add…】 添加按钮。
际元件的管脚作用和序号完全一致，
且焊盘间距和实际元件的管脚间距 相符。
第11 章
印制电路板的设计
11.1.3 更改元件引脚封装
1. 打开元件属性对话框
打开原理图文件，双击三端稳压块VR1，打开 VR1的元件属性对话框，如图所示，选中图中
【Models List for VR1-Volt Reg】模型栏中的
印制电路板的设计
1. 观察三端稳压块原理图符号中管脚序号与极性的对应关系。
打开原理图文件，双击三 端稳压块VR1，弹出VR1 的元件属性对话框，如图 所示，选中其显示隐含管 脚信息属性【Show Hidden Pins】复选框,点击 【OK】按钮确认
第11 章
印制电路板的设计
观察三端稳压块原理图符号中管脚序号与极性的对应关系
元件的外形。
第11 章
印制电路板的设计
3. 确定VR1合适封装
浏览集成库Miscellaneous
Devices.IntLib的封装形式，可以看
到“SFM-T3”系列的封装比较符合 三端稳压块VR1的要求，最后通过 综合考虑选定封装“SFMT3/X1.6V”，如图所示。选定该封装 主要考虑该封装为穿插式，焊盘序 号与原理图符号的引脚序号以及实
第11 章
印制电路板的设计
三端稳压电源中各元件的引脚封装 电阻：由于电源功率不大，限流电阻R1可采用 1/4W的电阻，该系列电阻体积较小，可以采用 编辑器默认的“AXIAL-0.4”封装。 电容：电容C1、C4为滤波电解电容，体积较大， 可以采用编辑器默认的“RB7.6-15”封装，而电
容C2、C3为瓷片电容，体积较小，且为无极性
印制电路板的设计
三端稳压电源中各元件的引脚封装
三端稳压块：电路中三端稳压 块型号为“CW7805”，该管为塑 封外壳的中功率管，外形和管脚 如图所示，编辑器默认的封装为 “SIP-G3/Y2”，但该封装也是表 面贴装形式，不符合实际使用的 直插式三端稳压块，必须根据实 际情况选择合适封装
第11 章
图绘制逐步转入PCB板设计时，必须以原理图为依据，接
合原理图综合考虑PCB元件的布局和布线。
第11 章
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确定合适的元件封装 另外在确定元件引脚封装时，不能采取死记硬 套的方法。如部分初学者，特别是临时参加考 证的学生，死记硬背元件封装，遇到电阻，不 管体积和功率大小都盲目地采用“AXIAL-0.4”， 看到电解电容，不管大小，都采用“RB7.6-15”， 这样势必导致制作的PCB板无法满足实际元件 的装配需要。因此在确定引脚封装前，应对电 路中的元件实物有充分的了解，必要时要采用 卡尺进行实际测量，结合第六章中介绍的常用 元件引脚封装合理选择。
D2 JP1 2 1 F1 250V/2A D3
1
D4
DS1
2
பைடு நூலகம்
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11.1.2 确定合适的元件封装 确定元件封装虽然是在原理图绘制过程中完成，但对于 PCB板的制作至关重要。PCB板中载入的PCB元件就是根 据原理图中确定的引脚封装，从封装库中调出而形成的， 因此原理图元件、原理图元件的连接关系和PCB的引脚封
装、PCB板铜箔走线是一一对应的，只是二者的表达方式
和侧重点不同而已，原理图采用“原理图符号”和清晰明 了的连线来表达电路的工作原理和信号处理过程，重点在
于表达电路的结构、功能，便于电路讲解和分析。PCB板
通过 “引脚封装”和实际铜箔导线来实现原理图的具体功 能，重点在于元件的安装、焊接、调试等，所以在由原理
用编辑器默认封装“LED-0”，如图所示。
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三端稳压电源中各元件的引脚封装
电感：滤波电感L1原封装为表面贴装式“C1005-0402”，该封
装适合表面贴装元件，而本电路板中使用直插式电感，一 般电感外形和体积与电解电容相似，而电感L1原理图符号 中的管脚序号也为1，2，与电解电容封装中的焊盘序号1， 2完全对应，所以将原封装更改为常用的直插式电解电容封 装“RB5-10.5”。
可看到三端稳压块VR1管脚序号和管脚名称，如图所示，1、2、
3脚极性依次为Vin、GND、Vout。
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印制电路板的设计 查看三端稳压块VR1的默认的封装
查看集成库Miscellaneous
Devices.IntLib中三端稳压块VR1
的默认的封装“SIP-G3/Y3”，如 图所示，由默认封装可知，虽然 该封装的焊盘序号与原理图符号 的管脚序号以及实际三端稳压块 7805的管脚排列相吻合，但该封 装是表面贴片形式，不符合实际
掌握元件布局的方法。
理解主要布线规则的含义。掌握主要布线规则的设 置方法，自动布线的操作方法。
§11.1 PCB板制作前期准备
11.1.1 绘制原理图
D1
L1 100mH Vin
VR1 Vout GND C1 1000uF C2 1000pF 7805 C3 1000pF C4 1000uF R1 1K JP2 1 2
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三端稳压电源中各元件的引脚封装
接插件：电路中接插件JP1连接 变压器，输入交流电压，接插件 JP2连接负载输出稳定的直流5V电 压，该元件属于常用接插件集成库
Miscellaneous Connectors.IntLib，
采用默认封装 “HDR1×2H”，如 图所示。
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印制电路板的设计设计实例
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本章学习目标
本章将通过制作常用的三端稳压电源PCB板，重点介 绍电路板制作的基本过程，以达到以下学习目标： 掌握PCB元件引脚封装的更改方法。 掌握利用向导规划电路板的方法。 掌握引脚封装和网络的载入的方法。