杜玲云　唐明濤

【摘要】 Protel DXP 2004 是印制電路板的重要設(shè)計(jì)工具。設(shè)計(jì)工作包括電路板規(guī)劃、元器件選擇、原理圖繪制、布局和連線等。本文闡述了利用Protel DXP 2004軟件設(shè)計(jì)印刷電路板的過程，總結(jié)了設(shè)計(jì)印制電路板中的一些方法和技巧。為初學(xué)者正確高效設(shè)計(jì)印刷電路板提供了一條有效的途徑。

【關(guān)鍵詞】 PROTEL DXP 2004 原理圖 印制電路板 設(shè)計(jì) 制版

一、電路原理圖的設(shè)計(jì)

原理圖設(shè)計(jì)是整個(gè)PCB工程的開始，是PCB文檔設(shè)計(jì)與最后制版的基礎(chǔ)。一般設(shè)計(jì)程序首先要根據(jù)實(shí)物的大小，電路的難易復(fù)雜程度來確定設(shè)計(jì)圖紙的大小，建立工作界面的尺寸；之后從軟件提供的元器件庫中提取所需要的元器件放置到工作界面中并在提取元器件的時(shí)一并設(shè)置好元器件的參數(shù)，例如編號、元件封裝定義等。如果軟件所提供的元器件庫中沒有需要的元器件型號規(guī)格，就需要加載元件庫亦或自己根據(jù)實(shí)物的具體大小和規(guī)格建立元器件庫。在這些都準(zhǔn)備妥當(dāng)后，根據(jù)Protel DXP2004 提供的界面，用指令連接各個(gè)元器件的電氣連接點(diǎn)，并對整個(gè)電路進(jìn)行完整性信號分析，以此來確保整個(gè)電路原理圖正確無誤。1、電路板布局與規(guī)劃。電路板的布局與規(guī)劃主要目的就是確定電路板的層次結(jié)構(gòu)，根據(jù)電路的復(fù)雜程度確定電路板的層數(shù)，內(nèi)部電源層、接地層，信號層，絲印層顏色等。通過執(zhí)行菜單命令Design＼Board Layers，在打開的對話框中可以控制各層的顯示和各層顏色屬性的設(shè)置。Protel DXP 2004中的PCB生成向?qū)Э梢钥旖莸纳呻娐钒逦募?，在逐步的設(shè)置過程中，定義PCB板的外形、尺寸（選擇公制單位＼英制單位），最后在PCB項(xiàng)目中將默認(rèn)生成PCB設(shè)計(jì)文件。在繪制或修改電路時(shí)，需要單擊工作窗口底部層標(biāo)簽，在禁止布線層上繪制一個(gè)封閉的多邊形，大小根據(jù)實(shí)際印制電路板大小而定。2、元器件選擇。元器件的選擇要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，Protel DXP 2004軟件之中的常用軟件和連接插件都分布在兩個(gè)常用的軟件安裝目錄中：Library之下Miscellaneous Device Intlib和Miscellaneous Connectors Intlib兩個(gè)元件庫中。其他的元件按照元器件生產(chǎn)廠商進(jìn)行了分類并提供豐富的原件集成庫。3、元器件的布局。Protel DXP 2004提供了強(qiáng)大的自動(dòng)布局功能，從原理圖直接導(dǎo)進(jìn)PCB文件的元器件通過放置元件菜單命令中的自動(dòng)布局命令后，元件會(huì)按照分組布局和統(tǒng)計(jì)式布局來自動(dòng)布局。其中統(tǒng)計(jì)式布局適用于元器件較多，連接比較復(fù)雜的布局式樣，自動(dòng)布局可以較快的將元器件放置到PCB板的合適位置，但從生產(chǎn)工藝來說此類方法并不是最佳的解決方案，大多數(shù)仍需要手動(dòng)來布局。4、元器件之間的布線。PCB上元器件的連線講究布線原則和技巧，元器件之間的連線應(yīng)追求短而美觀。繪制原理圖時(shí)盡量做到細(xì)致的連接好每一個(gè)電氣連接點(diǎn)。為了使自動(dòng)布線時(shí)相對位置保持不變，完成布線后需要對原理圖布線位置設(shè)置鎖定，在菜單欄打開編輯欄，找到要鎖定對象。5、填充和覆銅。填充具有導(dǎo)線功能和連接焊盤，在任何工作層面放置，填充后增加通過電流，增加焊盤牢固性，對散熱量大的元器件可以起到加速散熱作用。在菜單欄執(zhí)行“放置”“矩形填充”命令可以完成填充。經(jīng)過編輯操作調(diào)整填充區(qū)域，之后經(jīng)過覆銅作業(yè)，提高電路板抗干擾能力和加強(qiáng)電路板的機(jī)械強(qiáng)度。

二、電路的仿真

仿真就是在計(jì)算機(jī)上通過軟件來模擬具體電路的實(shí)際工作情況，并由此計(jì)算出給定條件下電路中各關(guān)鍵點(diǎn)的輸出波形。電路的仿真成功與否取決于電路原理圖、元器件模型的仿真屬性、電路的網(wǎng)絡(luò)表及其仿真設(shè)置因素。仿真時(shí)首先通過Analyses setup對話框設(shè)置仿真方式并指定要顯示的數(shù)據(jù)。設(shè)置好仿真環(huán)境后單機(jī)OK按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行電路仿真并顯示分析結(jié)果。通過對仿真結(jié)果的分析設(shè)計(jì)者可以對電路進(jìn)行合理的調(diào)整直到完全滿意。最后將設(shè)計(jì)好的原理圖通過打印輸出以供制版使用。

三、印制電路板的工藝流程

1、單面制板流程。創(chuàng)建電路板項(xiàng)目→原理圖繪制→生成PCB圖→覆銅板下料→表面處理→打印電路圖→熱轉(zhuǎn)印→補(bǔ)缺→腐蝕刻板→去膜→涂抹助焊劑、防氧化劑→打孔→焊接元件→檢查調(diào)試→檢驗(yàn)包裝→成品。2、雙面制板流程。創(chuàng)建電路板項(xiàng)目→原理圖繪制→生成PCB圖→雙面覆銅板下料→裁剪→打孔→檢驗(yàn)、去毛刺刷洗→電鍍鍍銅→檢驗(yàn)刷洗→網(wǎng)印負(fù)性電路圖形→固化→檢驗(yàn)修板→線路圖形電鍍→電鍍錫→感光膜→腐刻銅→褪錫→清潔刷洗→網(wǎng)印阻焊圖形常用熱固化綠漆→清洗→干燥→網(wǎng)印標(biāo)記字符圖形、固化→外形加工→清洗→電氣通斷檢查→檢驗(yàn)包裝→成品。

四、結(jié)束語

在集成電路發(fā)展的當(dāng)代，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)CAD突飛猛進(jìn)，熟練掌握Protel DXP 2004 軟件將會(huì)極大的提高電子線路的設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量，要設(shè)計(jì)出一塊優(yōu)良的印制電路板需要不斷學(xué)習(xí)和掌握軟件的使用技巧。

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參 考 文 獻(xiàn)

[1]楊旭方.Protel DXP 實(shí)訓(xùn)教程.電子工業(yè)出版社. 2007

[2]李精華.用P rotel DXP 設(shè)計(jì)電路板的原理和方法.清華大學(xué)出版社.2008

[3]王正勇.Protel DXP 實(shí)用教程.高等教育出版社.2009

[4]談世哲.Protel DXP 2004電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與典型范例.電子工業(yè)出版社.2007