PowerPCB电路板设计规范

2003-3-20 伟纳电子

1 概述

本文档的目的在于说明使用PADS的印制板设计软件PowerPCB进行印制板设计的流程和一些注意事项，为一个工作组的设计人员提供设计规范，方便设计人员之间进行交流和相互检查。

2 设计流程

PCB的设计流程分为网表输入、规则设置、元器件布局、布线、检查、复查、输出六个步骤.

2.1 网表输入

网表输入有两种方法，一种是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能，选择Send Netlist，应用OLE功能，可以随时保持原理图和PCB图的一致，尽量减少出错的可能。另一种方法是直接在PowerPCB中装载网表，选择File->Import，将原理图生成的网表输入进来。

2.2 规则设置

如果在原理图设计阶段就已经把PCB的设计规则设置好的话，就不用再进行设置这些规则了，因为输入网表时，设计规则已随网表输入进PowerPCB了。如果修改了设计规则，必须同步原理图，保证原理图和PCB的一致。除了设计规则和层定义外，还有一些规则需要设置，比如Pad Stacks，需要修改标准过孔的大小。如果设计者新建了一个焊盘或过孔，一定要加上Layer 25。 注意：PCB设计规则、层定义、过孔设置、CAM输出设置已经作成缺省启动文件，名称为Default.stp，网表输入进来以后，按照设计的实际情况，把电源网络和地分配给电源层和地层，并设置其它高级规则。在所有的规则都设置好以后，在PowerLogic中，使用OLE PowerPCB Connection的Rules From PCB功能，更新原理图中的规则设置，保证原理图和PCB图的规则一致。

2.3 元器件布局

网表输入以后，所有的元器件都会放在工作区的零点，重叠在一起，下一步的工作就是把这些元器件分开，按照一些规则摆放整齐，即元器件布局。PowerPCB提供了两种方法，手工布局和自动布局。

2.3.1 手工布局

1. 工具印制板的结构尺寸画出板边（Board Outline）。

2. 将元器件分散（Disperse Components），元器件会排列在板边的周围。

3. 把元器件一个一个地移动、旋转，放到板边以内，按照一定的规则摆放整齐。

2.3.2 自动布局

PowerPCB提供了自动布局和自动的局部簇布局，但对大多数的设计来说，效果并不理想，不推荐使用。

2.3.3 注意事项

a. 布局的首要原则是保证布线的布通率，移动器件时注意飞线的连接，把有连线关系的器件放在一起

b. 数字器件和模拟器件要分开，尽量远离

c. 去耦电容尽量靠近器件的VCC

d. 放置器件时要考虑以后的焊接，不要太密集

e. 多使用软件提供的Array和Union功能，提高布局的效率

2.4 布线

布线的方式也有两种，手工布线和自动布线。PowerPCB提供的手工布线功能十分强大，包括自动推挤、在线设计规则检查（DRC），自动布线由Specctra的布线引擎进行，通常这两种方法配合使用，常用的步骤是手工—自动—手工。

2.4.1 手工布线

1. 自动布线前，先用手工布一些重要的网络，比如高频时钟、主电源等，这些网络往往对走线距离、线宽、线间距、屏蔽等有特殊的要求；另外一些特殊封装，如BGA，自动布线很难布得有规则，也要用手工布线。

2. 自动布线以后，还要用手工布线对PCB的走线进行调整。

2.4.2 自动布线

手工布线结束以后，剩下的网络就交给自动布线器来自布。选择Tools->SPECCTRA，启动Specctra布线器的接口，设置好DO文件，按Continue就启动了Specctra布线器自动布线，结束后如果布通率为100%，那么就可以进行手工调整布线了；如果不到100%，说明布局或手工布线有问题，需要调整布局或手工布线，直至全部布通为止。

2.4.3 注意事项

a. 电源线和地线尽量加粗

b. 去耦电容尽量与VCC直接连接

c. 设置Specctra的DO文件时，首先添加Protect all wires命令，保护手工布的线不被自动布线器重布

d. 如果有混合电源层，应该将该层定义为Split/mixed Plane，在布线之前将其分割，布完线之后，使用Pour Manager的Plane Connect进行覆铜

e. 将所有的器件管脚设置为热焊盘方式，做法是将Filter设为Pins，选中所有的管脚， 修改属性，在Thermal选项前打勾

f. 手动布线时把DRC选项打开，使用动态布线（Dynamic Route）

2.5 检查

检查的项目有间距（Clearance）、连接性（Connectivity）、高速规则（High Speed）和电源层（Plane），这些项目可以选择Tools->Verify Design进行。如果设置了高速规则，必须检查，否则可以跳过这一项。检查出错误，必须修改布局和布线。

注意： 有些错误可以忽略，例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外，检查间距时会出错；另外每次修改过走线和过孔之后，都要重新覆铜一次。

2.6 复查

复查根据“PCB检查表”，内容包括设计规则，层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置；还要重点复查器件布局的合理性，电源、地线网络的走线，高速时钟网络的走线与屏蔽，去耦电容的摆放和连接等。复查不合格，设计者要修改布局和布线，合格之后，复查者和设计者分别签字。

2.7 设计输出

PCB设计可以输出到打印机或输出光绘文件。打印机可以把PCB分层打印，便于设计者和复查者检查；光绘文件交给制板厂家，生产印制板。光绘文件的输出十分重要，关系到这次设计的成败，下面将着重说明输出光绘文件的注意事项。

a.

需要输出的层有布线层（包括顶层、底层、中间布线层）、电源层（包括VCC层和GND层）、丝印层（包括顶层丝印、底层丝印）、阻焊层（包括顶层阻焊和底层阻焊），另外还要生成钻孔文件（NC

Drill）

b. 如果电源层设置为Split/Mixed，那么在Add

Document窗口的Document项选择Routing，并且每次输出光绘文件之前，都要对PCB图使用Pour

Manager的Plane Connect进行覆铜；如果设置为CAM

Plane，则选择Plane，在设置Layer项的时候，要把Layer25加上，在Layer25层中选择Pads和Vias

c. 在设备设置窗口（按Device Setup），将Aperture的值改为199 d. 在设置每层的Layer时，将Board Outline选上

e. 设置丝印层的Layer时，不要选择Part Type，选择顶层（底层）和丝印层的Outline、Text、Line

f. 设置阻焊层的Layer时，选择过孔表示过孔上不加阻焊，不选过孔表示家阻焊，视具体情况确定

g. 生成钻孔文件时，使用PowerPCB的缺省设置，不要作任何改动 h. 所有光绘文件输出以后，用CAM350打开并打印，由设计者和复查者根据“PCB检查表”检查

原作者：不详

来 源：不详

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Protel技术论谈问答集

2003-5-1 伟纳电子

问：从WORD文件中拷贝出来的符号，为什么不能够在PROTEL中正常显示

复：请问你是在SCH环境,还是在PCB环境,在PCB环境是有一些特殊字符不能显示,因为那时保留字.

问：net名与port同名，pcb中可否连接

答复：可以,PROTEL可以多种方式生成网络,当你在在层次图中以port-port时,每张线路图可以用相同的NET名,它们不会因网络名是一样而连接.但请不要使用电源端口,因为那是全局的.

问：:请问在PROTEL99SE中导入PADS文件， 为何焊盘属性改了 复：这多是因为两种软件和每种版本之间的差异造成，通常做一下手工体调整就可以了。

问：请问杨大虾：为何通过软件把power

logic的原理图转化成protel后，在protel中无法进行属性修改，只要一修改，要不不现实，要不就是全显示属性？谢谢！

复：如全显示，可以做一个全局性编辑，只显示希望的部分。 问：请教铺銅的原则？

复：铺銅一般应该在你的安全间距的2倍以上.这是LAYOUT的常规知识.

问：请问Potel DXP在自动布局方面有无改进?导入封装时能否根据原理图的布局自动排开?

复：PCB布局与原理图布局没有一定的内在必然联系，故此，Potel DXP在自动布局时不会根据原理图的布局自动排开。（根据子图建立的元件类，可以帮助PCB布局依据原理图的连接）。

问：请问信号完整性分析的资料在什么地方购买

复：Protel软件配有详细的信号完整性分析手册。

问：为何铺铜，文件哪么大？有何方法？

复：铺铜数据量大可以理解。但如果是过大，可能是您的设置不太科学。

问：有什么办法让原理图的图形符号可以缩放吗？

复：不可以。

问：PROTEL仿真可进行原理性论证，如有详细模型可以得到好的结果 复：PROTEL仿真完全兼容Spice模型，可以从器件厂商处获得免费Spice模型，进行仿真。PROTEL也提供建模方法，具有专业仿真知识，可建立有效的模型。 问：99SE中如何加入汉字，如果汉化后好象少了不少东西！ 3-28 14:17:0 但确实少了不少功能！

复：可能是汉化的版本不对。

问：如何制作一个孔为2*4MM 外径为6MM的焊盘?

复：在机械层标注方孔尺寸。与制版商沟通具体要求。

问：我知道，但是在内电层如何把电源和地与内电层连接。没有网络表，如果有网络表就没有问题了

复：利用from-to类生成网络连接

问：还想请教一下99se中椭圆型焊盘如何制作？放置连续焊盘的方法不可取，线路板厂家不乐意。可否在下一版中加入这个设置项？

复：在建库元件时，可以利用非焊盘的图素形成所要的焊盘形状。在进行PCB设计时使其具有相同网络属性。我们可以向Protel公司建议。

问：如何免费获取以前的原理图库和pcb库

复：那你可以的WWW.PROTEL.COM下载

问：刚才本人提了个在覆铜上如何写上空心(不覆铜)的文字,专家回答先写字,再覆铜,然后册除字,可是本人试了一下,删除字后,空的没有,被覆铜

覆盖了,请问专家是否搞错了,你能不能试一下

复：字必须用PROTEL99SE提供的放置中文的办法，然后将中文（英文）字解除元件，（因为那是一个元件）将安全间距设置成1MIL，再覆铜，然后移动覆铜，程序会询问是否重新覆铜，回答NO。

问：画原理图时，如何元件的引脚次序？

复：原理图建库时，有强大的检查功能，可以检查序号，重复，缺漏等。也可以使用阵列排放的功能，一次性放置规律性的引脚。

问：protel99se6自动布线后，在集成块的引脚附近会出现杂乱的走线，像毛刺一般，有时甚至是三角形的走线，需要进行大量手工修正，这种问题怎么避免？ 复：合理设置元件网格，再次优化走线。

问：用PROTEL画图，反复修改后，发现文件体积非常大（虚肿），导出后再导入就小了许多。为什么？？有其他办法为文件瘦身吗？

复：其实那时因为PROTEL的铺铜是线条组成的原因造成的，因知识产权问题，不能使用PADS里的“灌水”功能，但它有它的好处，就是可以自动删除“死铜”。致与文件大，你用WINZIP压缩一下就很小。不会影响你的文件发送。

问：请问：在同一条导线上，怎样让它不同部分宽度不一样，而且显得连续美观？谢谢！

复：不能自动完成，可以利用编辑技巧实现。

liaohm问：如何将一段圆弧进行几等分？

fanglin163答复：利用常规的几何知识嘛。EDA只是工具。 问：protel里用的HDL是普通的VHDL

复：Protel PLD不是，Protel FPGA是。

问：补泪滴后再铺铜，有时铺出来的网格会残缺，怎么办？

复：那是因为你在补泪滴时设置了热隔离带原因，你只需要注意安全间距与热隔离带方式。也可以用修补的办法。

问：可不可以做不对称焊盘？拖动布线时相连的线保持原来的角度一起拖动？

复：可以做不对称焊盘。拖动布线时相连的线不能直接保持原来的角度一起拖动。

问：请问当Protel发挥到及至时，是否能达到高端EDA软件同样的效果

复：视设计而定。

问：Protel DXP的自动布线效果是否可以达到原ACCEL的水平？ 复：有过之而无不及。

问：protel的pld功能好象不支持流行的HDL语言？

复：Protel PLD使用的Cupl语言，也是一种HDL语言。下一版本可以直接用VHDL语言输入。

问：PCB里面的3D功能对硬件有何要求？

复：需要支持OpenGL.

问：如何将一块实物硬制版的布线快速、原封不动地做到电脑之中？ 复：最快的办法就是扫描，然后用BMP2PCB程序转换成胶片文件，然后再修改，但你的PCB精度必须在0.2MM以上。BMP2PCB程序可在21IC上下载，你的线路板必须用沙纸打的非常光亮才能成功。

问：直接画PCB板时，如何为一个电路接点定义网络名？

复：在Net编辑对话框中设置。

问：怎么让做的资料中有孔径显示或符号标志，同allego一样 复：在输出中有选项，可以产生钻孔统计及各种孔径符号。

问：自动布线的锁定功能不好用，系统有的会重布，不知道怎么回事？ 复：最新的版本无此类问题。

问：如何实现多个原器件的整体翻转

复：一次选中所要翻转的元件。

问：我用的p 99 版加入汉字就死机,是什么原因?

复：应是D版所致。

问：powpcb的文件怎样用PROTEL打开？

复：先新建一PCB文件，然后使用导入功能达到。

问：怎样从PROTEL99中导入GERBER文件

复：Protel pcb只能导入自己的Gerber,而Protel的CAM可以导入其它格式的Gerber.

问：如何把布好PCB走线的细线条部分地改为粗线条

复：双击修改+全局编辑。注意匹配条件。修改规则使之适应新线宽。 问：如何修改一个集成电路封装内的焊盘尺寸? 若全局修改的话应如何设置?

复：全部选定，进行全局编辑

问：如何修改一个集成电路封装内的焊盘尺寸?

复：在库中修改一个集成电路封装内的焊盘尺寸大家都知道，在PCB板上也可以修改。（先在元件属性中解锁）。

问：能否在做PCB时对元件符号的某些部分加以修改或删除？

复：在元件属性中去掉元件锁定，就可在PCB中编辑元件，并且不会影响库中元件。

问：该焊盘为地线，包地之后，该焊盘与地所连线如何设置宽度 复：包地前设置与焊盘的连接方式

问：为何99se存储时要改为工程项目的格式？

复：便于文件管理。

问：如何去掉PCB上元件的如电阻阻值，电容大小等等，要一个个去掉吗，有没有快捷方法

复：使用全局编辑，同一层全部隐藏

问：能告诉将要推出的新版本的PROTEL的名称吗？简单介绍一下有哪些新功能？protel手动布线的推挤能力太弱！

复：Protel DXP，在仿真和布线方面会有大的提高。

问：如何把敷铜区中的分离的小块敷铜除去

复：在敷铜时选择＂去除死铜＂

问：VDD和GND都用焊盘连到哪儿了，怎么看不到呀

复：打开网络标号显示。

问：在PCB中有画弧线? 在画完直线,接着直接可以画弧线具体如DOS版弧线模式那样!能实现吗?能的话,如何设置?

复：可以，使用shift+空格可以切换布线形式

问：protel99se9层次图的总图用edit\export

spread生成电子表格的时候，却没有生成各分图纸里面的元件及对应标号、封装等。如果想用电子表格的方式一次性修改全部图纸的封装，再更新原理图，该怎么作？

复：点中相应的选项即可。

问：protel99se6的PCB通过specctra

interface导出到specctra10.1里面，发现那些没有网络标号的焊盘都不见了，结果specctra就从那些实际有焊盘的地方走线，布得一塌糊涂，这种情况如何避免？

复：凡涉及到两种软件的导入/导出，多数需要人工做一些调整。 问：在打开内电层时，放置元件和过孔等时，好像和内电层短接在一起了，是否正确

复：内电层显示出的效果与实际的缚铜效果相反，所以是正确的 问：protel的执行速度太慢，太耗内存了，这是为什么？而如allegro那么大的系统，执行起来却很流畅！

复：最新的Protel软件已不是完成一个简单的PCB设计，而是系统设计，包括文件管理、3D分析等。只要PIII,128M以上内存，Protel亦可运行如飞。 问：如何自动布线中加盲，埋孔？

复：设置自动布线规则时允许添加盲孔和埋孔

问：3D的功能对硬件有什么要求？谢谢，我的好象不行

复：请把金山词霸关掉

问：补泪滴可以一个一个加吗？

复：当然可以

问：请问在PROTEL99SE中倒入PADS文件， 为何焊盘属性改了， 复：这类问题，一般都需要手工做调整，如修改属性等。

问：protell99se能否打开orcad格式的档案，如不能以后是否会考虑添加这一功能？

复：现在可以打开。

问：在99SEPCB板中加入汉字没发加，但汉化后SE少了不少东西！ 复：可能是安装的文件与配置不正确。

问：SE在菜单汉化后，在哪儿启动3D功能？

复：您说的是View3D接口吗，请在系统菜单（左边大箭头下）启动。 问：请问如何画内孔不是圆形的焊盘？？？

复：不行。

问：在PCB中有几种走线模式?我的计算机只有两种,通过空格来切换

复：Shift＋空格

问：请问：对于某些可能有较大电流的线，如果我希望线上不涂绿油，以便我在其上上锡，以增大电流。我该怎么设计？谢谢！

复：可以简单地在阻焊层放置您想要的上锡的形状。

问：如何连续画弧线,用画园的方法每个弯画个园吗?

复：不用，直接用圆弧画。

问：如何锁定一条布线？

复：先选中这个网络，然后在属性里改。

问：随着每次修改的次数越来越多，protel文件也越来越大，请问怎么可以让他文件尺寸变小呢？

复：在系统菜单中有数据库工具。（Fiel菜单左边的大箭头下）。 wangjinfeng问：请问PROTEL中画PCB板如何设置采用总线方式布线？

高英凯答复：Shift＋空格。

问：如何利用protel的PLD功能编写GAL16V8程序？

复：利用protel的PLD功能编写GAL16V8程序比较简单，直接使用Cupl

DHL硬件描述语言就可以编程了。帮助里有实例。Step by step. 问：我用99se6布一块4层板子，布了一个小时又二十分钟布到99.6％，但再过来11小时多以后却只布到99.9％！不得已让它停止了

复：对剩下的几个Net，做一下手工预布，剩下的再自动，可达到100％的布通。

问：在pcb多层电路板设计中，如何设置内电层？前提是完全手工布局和布线。

复：有专门的菜单设置。

问：protel PCB图可否输出其它文件格式,如HyperLynx的? 它的帮助文件中说可以,但是在菜单中却没有这个选项

复：现在Protel自带有PCB信号分析功能。

问：请问pcb里不同的net,最后怎么让他们连在一起？

复：最好不要这么做，应该先改原理图，按规矩来，别人接手容易些。 问：自动布线前如何把先布的线锁定？？一个一个选么？

复：99SE中的锁定预布线功能很好，不用一个一个地选，只要在自动布线设置中点一个勾就可以了。

问：PSPICE的功能有没有改变

复：在Protel即将推出的新版本中，仿真功能会有大的提升。 问：如何使用Protel 99se的PLD仿真功能？

复：首先要有仿真输入文件(.si），其次在configure中要选择Absolute

ABS选项，编译成功后，可仿真。看仿真输出文件。

问：protel.ddb历史记录如和删

复：先删除至回收战，然后清空回收站。

问：自动布线为什么会修改事先已布的线而且把它们认为没有布过重新布了而设置我也正确了?

复：把先布的线锁定。应该就可以了。

问：布线后有的线在视觉上明显太差，PROTEL这样布线有他的道理吗（电气上）

复：仅仅通过自动布线，任何一个布线器的结果都不会太美观。 问：可以在焊盘属性中修改焊盘的X和Y的尺寸

复：可以。

问：protel99se后有没推出新的版本？

复：即将推出。该版本耗时2年多，无论在功能、规模上都与Protel99SE,有极大的飞跃。

问：99se的3d功能能更增进些吗？好像只能从正面看！其外形能自己做吗？

复：3D图形可以用 Ctrl + 上，下，左，右 键翻转一定的角度。不过用处不大，显卡要好才行。

问：有没有设方孔的好办法？除了在机械层上画。

复：可以，在Multi Layer上设置。

问：一个问题:填充时,假设布线规则中间距为20mil,但我有些器件要求100mil间距,怎样才能自动填充?

复：可以在design-->rules-->clearance constraint里加 问：在protel中能否用orcad原理图

复：需要将orcad原理图生成protel支持的网表文件,再由protel打开即可.

问：请问多层电路板是否可以用自动布线

复：可以的，跟双面板一样的，设置好就行了。

原作者：不详

来 源：不详

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