印刷电路板设计实用教程第4章 原理图元器件制作与管理

2.双面板（Double-Sided Boards） 这种电路板的两面都有布线。不过要用上两面的导线，必须要 在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的「桥梁」叫做导孔 （via）。导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面 的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布 线可以互相交错（可以绕到另一面），它更适合用在比单面板更复 杂的电路上。 3.多层板（Multi-Layer Boards） 为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线 板。多层板使用数片双面板，并在每层板间放进一层绝缘层后黏牢 （压合）。板子的层数就代表了有几层独立的布线层，通常层数都 是偶数，并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结 构，不过技术上可以做到近100层的PCB板。大型的超级计算机大多 使用相当多层的主机板，不过因为这类计算机已经可以用许多普通 计算机的集群代替，超多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB中的 各层都紧密的结合，一般不太容易看出实际数目，不过如果您仔细 观察主机板，也许可以看出来。
印刷电路板上的导线宽度，主要由导线（铜箔）与绝缘板之间粘 附强度，通过它们的电流强度和最大允许温升确定的。如果在＋ 20℃时，允许有微小温升，导线宽度和允许电流的对应关系如下： （铜箔厚度为0.05mm=50um时）
由于印刷电路板上的导线具有一定的电阻，因此在电流通过时 必然会产生电压降。在＋20℃时，宽度为1mm，厚度为0.05mm的导 线其导线电流与电压降如下：
5. 决定PCB大小
当 各 PCB 使 用 的 技 术 和电路数量都决定好了， 接下来就是决定板子的 大小了。如果设计的过 大，那么封装技术就要 改变，或是重新作分割 的动作。在选择技术时， 也要将线路图的品质与 速度都考量进去。外观 也是很重要的哦！那就 去找机构工程师来解决 吧、这将影响到装配的 成功与否。

4.3.1 新建元器件
2. 命名元器件 此时由于是新建的元器件库，将在“SCH Library” 中自动生成一个空白的新元器件，默认元器件名称 为“Component_1”，同时默认打开该元器件的编 辑界面，如图4-13所示。
图4-13 新元器件绘制状态
执行“Tools→Rename Component”菜单命令，将 弹出图4-14所示对话框，用户在其中输入对应的名 字即可，如本例中输入“CD40110”，然后单击 “OK”按钮即可完成操作。
第4章 原理图元器件制作与管理
4.1 元器件库的编辑管理 4.2 创建项目元器件库 4.3 原理图的元器件符号制作 4.4 生成元器件报表
本章学习重点：
（1）元器件库的管理，元器件库编辑器的使用。
（2）新元器件原理图符号的绘制。
（3）项目元器件库的生成与编辑。
（4）生成元器件报表。
4.1 元器件库的编辑管理
图4-22 元器件属性编辑对话框
7. 添加封装 需要注意的是，用户在制作完元器件后，一定要制作元器 件的封装，并将二者关联起来，否则在将原理图导入PCB 图时将丢失该元器件。PCB封装的制作将在第9章讲解， 这里仅阐述如何将二者关联。在图4-22所示的元器件属性 编辑对话框的模型参数中，单击“Add”按钮，或在 “SCH Library”选项卡中选中“CD40110”，单击 “Model”区域中的“Add”按钮，均会弹出添加模型对 话框，如图4-23所示。
图4-21 修改引脚属性后的图形
6. 修改元器件属性 在元器件库编辑管理器中的Components区域点击 “Edit”按钮，将会弹出图4-22所示的元器件属性编 辑对话框。在该对话框中，用户可以对元器件默认 流水号（Default Designator）、元器件说明 （Comment）、元器件描述（Description）、类型 （Type）、图形参数（Graphical）、元器件参数 （Parameters for CD40110）和模型（Models for CD40110）等系列参数进行设置。比如，这里我们将 元器件默认流水号修改为“U？”，元器件说明修改 为“CD40110”，修改完成后单击“OK”按钮保存 操作。

一、设计印制电路板的准备工作
1.印制电路板的设计前提 ➢确定设计方案，完成电路设计； ➢元器件的选择； ➢仿真验证； ➢电路方案试验； ➢对电路试验结果的分析及对电路设计的改进； ➢考虑整机的机械结构和安装使用。
2. 印制电路板的设计目标 ➢ 准确性：元器件和印制导线的连接关系必须符合印制
板的电气原理图。 ➢ 可靠性：印制电路板的可靠性是影响电子设备可靠性
② 合成树脂的类型
➢酚醛树脂绝缘基板：价格低廉，机械性能和电气性能均可，主 要用于民用设备。缺点是易吸水，吸水后电气性能降低，工作 温度不超过100℃，在恶劣环境中不适宜采用。 ➢环氧树脂绝缘基板：对各种材料有良好的粘合性，硬化收缩小， 能耐化学药品、溶济和油类，电气绝缘性能好，是印制电路绝 缘基板中的优质材料，一般用于军品或高可靠性场合。 ➢三氯氰胺绝缘基板：抗热性能、电气性能均较好，但较脆。表 面很硬，耐磨性很好，介质损耗小，适用于军工或特殊电子仪 器。 ➢有机硅树脂绝缘基板：抗热性能特别好，介质损耗小，但铜箔 和基板的附着力不大。
的一个重要因素。 ➢ 工艺性：印制电路板的制造工艺尽可能简单；根据电
路的复杂程度确定电路板的形状，充分考虑生产的需 求。 ➢ 经济性：在设计印制电路板时，应考虑和通用的制造 工艺、方法相适应。此外，应尽可能采用标准的尺寸 结构，选用合适的基板材料，运用巧妙的设计技术来 降低成本。
3. 板材、形状、尺寸和厚度的确定 ① 板材的确定 ➢常用的覆铜板有酚醛纸板、酚醛玻璃布板，环氧玻 璃布板等。 ➢选择板材的依据是整机的性能要求、使用尺寸、整 机价格等。选择时要统筹考虑，既要了解覆铜板的性 能指标，又要熟悉电子产品的特点，以获得良好的性 能价格比。 ➢若电路板面积较小、元器件不多、印制线较宽、产 品售价较低，可选用酚醛纸板。否则用环氧玻璃布板。 ➢分立元件多的用单面板，集成电路多的用双面或多 面板。

（PCB印制电路板）AD(P)原理图与PCB设计教程第章第4章原理图设计在前面几章讲述了电路设计的基础知识后，现在可以学习具体的原理图设计。

本章主要讲述电子元件的布置、调整、布线、绘图以及元件的编辑等，最后将以一个FPGA应用板原理图和一个译码器原理图设计为实例进行讲解。

4.1元件库管理在向原理图中放置元件之前，必须先将该元件所在的元件库载入系统。

如果一次载入过多的元件库，将会占用较多的系统资源，同时也会降低应用程序的执行效率。

所以，最好的做法是只载入必要且常用的元件库，其他特殊的元件库在需要时再载入。

一般在放置元件时，经常需要在元件库中查找需要放置的元件，所以需要进行元件库的相关操作。

4.1.1浏览元件库浏览元件库可以执行Design→BrowseLibrary命令，系统将弹出如图4-1所示的元件库管理器。

在元件库管理器中，用户可以装载新的元件库、查找元件、放置元件等。

图4-1元件库管理器(1)查找元件元件库管理器为用户提供了查找元件的工具。

即在元件库管理器中，单击Search按钮，系统将弹出如图4-2所示的查找元件库对话框，如果执行T ools→Findponent命令也可弹出该对话框，在该对话框中，可以设定查找对象以及查找范围。

可以查找的对象为包含在.Intlib文件中的元件。

该对话框的操作及使用方法如下：图4-2简单查找元件库对话框1)简单查找。

图4-2所示为简单查找对话框，如果要进行高级查找，则单击图4-2所示80对话框中的“Advanced”按钮，然后会显示高级查找对话框。

●Filters操作框。

在该操作框中可以输入查找元件的域属性，如Name等；然后选择操作算子(Operator)，如Equals(等于)、Contains(包含)、StartsWith(起始)或者EndsWith(结束)等；在Vlaue(值)编辑框中可以输入或选择所要查找的属性值。

●Scope操作框。

该操作框用来设置查找的范围。