PCB设计基础-PCB的生成与设计

5.1 元器件添加封装

在之前的三章我们学会了如何绘制原理图，元件符号和元件封装，剩下的就是最后一步，利用原理图和封装生成PCB，首先我们需要将元件的封装一个个的添加进原理图中的元件。

（1）双击需要添加封装的元件，点击Add->FootPrint。

（2）如果记得封装名称可以直接输入，不记得的话点击浏览。

（3）点击浏览，切换到自己的封装库，找到封装，选中点击确定

（4）如果封装添加成功，会在预览区域显示出当前的封装，然后点击确定即可。

5.2 创建网络表并导入PCB

（1）将原理图中的元件封装全部添加完毕，保存原理图，点击设计->Update PCB Document PCB1.PcbDoc。

（2）点击确定

（3）依次点击验证变更，执行变更和关闭按钮。

（4）点击执行变更后，界面会直接跳转到PCB文件中，如下图所示。

（5）选中红色背景部分，按Delete删除。

（6）此时元器件就导入了PCB文件当中。

其中黑色部分就是需要布线生成PCB的区域。

5.3 元件的布局

有时候元件的布局甚至可以决定PCB设计的难度，因为无论之前的操作怎么美化，最终都是为了一个目的，将导线复制在线路板上做成电路板使用，所以元件的布局要尽可能做到紧凑，因为板子越大越贵，目前10cm×10cm以内的板子在20元左右，超出之后价格变得很昂贵。

   以第3章的练习图为例，PCB布局的一个标准就是尽量减少交叉线，并且使用起来比较方便，推荐按照原理图中的分块电路进行布局，即将一整个线路板分为原理图中的4部分进行布局。如下图所示。

由于双层板和单层板价格一样，所以为了便于设计过程，可以直接默认双层板，即两面放置元件，红色的焊盘代表元器件放在顶层，蓝色的焊盘代表元器件放在底层，黄色的是丝印层，用于在PCB的顶层和底层显示文字。当布局调整到差不多的时候，就可以开始布线了。

5.3 元件的布线

5.3.1 布线遵循的几个规则

（1）电源地（GND）越粗越好，一般直接将电源地与覆铜（下一章节内容）相连；

（2）电源线视流过电流的大小确定粗细，一般设置电源线为20mil~25mil，当走大电流的时候，可以考虑加粗电源线或者通过开天窗的方式增大电流；

（3）信号线一般在6mil~20mil之间，并行数据线尽量保持长度一致；

（4）双层板布线的时候，顶层线与底层线尽量不要平行，以避免干扰，布线的时候，不允许走直角，应该斜45度或者135度走线；

（5）焊盘和过孔都可以起到连接顶层底层线路的作用，能用焊盘的尽量用焊盘；

（6）过孔不宜设置的太小（制版厂的电钻达不到太细的直径），一般设置10mil的孔径，15mil~20mil的焊盘。

5.3.2 布线的步骤

点击如图所示的按钮进行布线

布线的时候需要先将选项卡切换到顶层或者底层，如下图所示。

最终的布线如下图所示。

注：这里面电源地（GND）并没有布，因为后续覆铜需要直接将GND连接起来。

5.4 PCB设计美化

布线完成后，PCB设计其实已经完成了90%，还剩下一些内容，一个是在PCB上增加必要的标注，另一个是覆铜并切割板子形状，以这个板子为例，这是一个STC89C52RC的最小系统板，那么拿到线路板之后我们最需要知道的就是每个插针是干嘛用的，这就需要在丝印层上做适当的标注。并且需要在机械层上设置板子的形状和尺寸。

添加完标注后的板子如下图所示。

在机械层1绘制直线用于确定板子形状，如下图所示。

选中四条机械层的封闭线，依次点击设计->板子形状->按照选择对象定义

最终板子形状如下图所示。

有时候为了增加焊盘的机械特性，有时候会在焊盘周围添加滴泪来增加强度。添加了滴泪的焊盘与没添加滴泪的焊盘如下图所示。

焊盘9没有添加滴泪，焊盘10添加了滴泪，由此可以看出焊盘10的机械强度比焊盘9的要高，因为接触面提高了。