PCB设计软件Layout使用方法简介

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       当我们把原理图设计完毕，准备做实际电路的测试或者要制成最终的产品，就要用到PCB（印刷电路板）的设计工具。OrCAD是一套完整的电路板设计工具，他的PCB设计工具是Layout和Layout Plus（比Layout功能强，下面的讲述主要以Layout Plus为主，为了方便，我们也称之为Layout），本章的内容将指导大家学习这套软件的使用。

       要熟悉PCB设计软件的使用，就必须要对印刷电路板有很比较深刻的理解。随处可见的电路板都可以作为很好的例子，平时多观察就会对电路板设计有很好的帮助。实际的电路板可能有单层、双层、四层或者更多层。最常见的电路板是双层和四层板，每一层上的"铜线"（track）和"铜膜"（copper pour）都是电气上相连的，不同层之间通过"过孔（via）"相连。与原理图设计比较，PCB中的铜线、铜膜和过孔都是原理图中连线的实际表现。一般来说，在制作PCB之前都要先完成原理图的设计，只有PCB和原理图完全一一对应，才可以保证制作出来的电路板符合设计的要求。

       PCB的设计流程一般分为：网表（Netlist）输入、规则设置、元器件布局、布线、检查、复查、输出六个步骤，下面就分别对这几个步骤进行介绍。

一、 网表输入

       我们作为例子的电路原理图如下所示。完成原理图的设计是PCB制作的开端。

图D-1 示例电路原理图（另存看大图，以下以此类推）

       PCB图和原理图的联系是一个被称作"网表"的文件，这个文件由Capture根据原理图生成，然后被Layout软件引入。网表文件包含了电路图中包括的所有器件的封装（footprint，可以理解为元器件的外形）信息和器件各个引脚的连接信息。

       器件的外形信息，也就是封装，在PCB设计中是最重要的，也是最容易出问题的地方。因为同样的器件可能会有不同的封装类型，例如常见的74系列器件就有双列直插（DIP）和表面贴装（SMT）的区别。一般来说，在设计PCB之前需要把器件拿到手再决定所选用的封装类型，否则即使你选择的封装没有错，也有可能发生买不到这种封装的情况。

       为了顺利的过渡到PCB的设计，在原理图中需要为每个器件设置它的封装类型。对于封装相同的器件，如原理图中的多个电阻、电容等，可以将他们全部选择，在它们的属性对话框中一次修改。如图D-2通过鼠标拖曳的操作把几行同时选中，右击鼠标选择Edit命令进行修改。在画原理图的时候，Capture可能会为器件的封装提供一个缺省值。但这个值不一定可以满足我们的要求，而这项设置绝对不可以弄错，我们必须要对每个器件的封装进行检查。Layout提供的封装库中有非常多的封装类型，封装的名字一般比较长，但它的意义也因此比较明显。例如对于封装DIP.100/40/W.600/L2.050，这个名字包含好多部分，其中DIP表示这个器件是一个双列直插器件；.100表示每个引脚的间距是0.1英寸；40表示共有40个引脚；W.600/L2.050表示这个器件的宽度和长度分别是0.6和2.05英寸。在Layout中，英制单位是非常常用的，一个常用的单位mil，就是千分之一英寸。在我们对Layout的封装还不是很熟悉的时候，我们可以在Layout中对所有的封装类型进行浏览。首先打开Layout，点击工具栏左数第3个按钮（Library Manager）打开器件管理窗口，我们就可以在工作区左边的两个列表框进行浏览。可以参考后面的图D-16。

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图D-2 在原理图中设置器件封装的方法

        在我们的原理图中，全部器件的封装类型如下表所示：

表D-1 原理图所使用的器件和封装类型


        封装检查无误之后就可以使用Tools菜单中的Create Netlist命令生成网表。注意：Tools菜单只有在工程浏览窗口为输入焦点的时候才可见，Create Netlist命令只有在当前设计被选择的时候才有效，如图D-3所示。

        原理图的连接信息在网表中以"网络"（Net）来表示，所有连接在一起的结点和导线组成一个网络，每个网络有各自的名字。如所有的5V电源都是连接在一起的，他们共同组成了名字为VCC的网络。关于"网络"的理解会随着我们的学习越来越深入，在绘制PCB电路图的时候，网络便是最重要的概念。

        在这里有必要提示一个在画原理图时需要注意的问题。在图D-1上，我们看到很多器件的VCC（电源）和GND（地）都没有显示出来，参考图D-2的Power Pins Visible的选项，这些引脚都被隐藏了，但是他们缺省接到了名字为VCC或GND的网络上。所以为了和GND的网络连接，我们所有的"地"标志都起名为GND（图中不显示出来）。还可以注意到原理图的中间，有一个Vss到地的连接，这是因为有些器件（CMOS）的"地"并没有取名为GND，而是取为VSS，电源没有取为VCC，而是VDD，这样就需要建立GND到VSS和VDD到VCC的连接以保证他们连接到同样的网络上。

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图D-3在Tools菜单中选择Create Netlist命令

       执行Create Netlist命令之后，弹出如图D-4的对话框，为生成符合Layout格式的网表文件，请选择Layout页，并选择User Properties are in inches（这个选项虽然只是选择所使用的单位，但对于Layout很重要，否则到后面可能会出现问题）。生成Netlist文件之后，我们就可以离开Capture的环境了，接下来的工作将完全在Layout下进行。

图D-4 Create Netlist对话框

       在Orcad Layout的界面中，File菜单下执行New命令来新建 一个电路板的设计。执行这个命令之后，Layout首先要打开一个Template文件，这个文件是一个对电路板的电子特性的一些定义，如电路板的层数、导线的宽度和所选择的度量单位等。这些定义非常重要，我们必须在开始布线之前设定他们，下一个小节还要对这些定义做详细的介绍。在这里我们可以选择Layout提供的预定义文件，例如选择安装目录中的Layout_Plus\Data\DEFAULT.tpl。上面提到的那些设定在选择了这个文件之后还可以随意改变，所以这里选择一个最基本的就可以了。

       接下来就需要选择网表文件了，这个文件是我们前面用Capture生成的，把它打开后，并为新设计命名，如果一切正常，Layout窗口将如图D-5所示。图中的虚线矩形框是系统为我们预定的一个边界框，黄色的连接各个引脚的直线是表示引脚间连接信息的，可以称之为"预拉线"。如果在引入网表的过程中发生任何错误，屏幕上将显示一个对话框，提示错误的原因。在我们对这个软件不是很熟悉的情况下，出现错误是非常正常的，只要学会了通过软件提示的错误信息找到发生问题的地方，解决问题并不是很困难的。常见的错误是器件的封装在系统中找不到，或者在在生成网表的时候度量单位选择错误。

图D-5设计电路板的开始--网表引入

       打开或新建了一个电路图之后，可以看到在Windows系统的任务条上有两个Layout的任务。其中Orcad Layout是我们最初打开的程序，Layout Plus是我们进行电路图设计的程序。这里需要注意，前者是不能关闭的，他还包含了我们可能会用到的一些其他功能。同时，我们也不能同时打开多个Layout Plus窗口，否则很多功能会发生奇怪的错误。

       在开始正式画PCB之前，我们先来熟悉一下Layout的工作环境。图D-6是Layout的菜单和工具条，工具条上的按钮分为多组，但类别区分不很明显，可以通过按钮的提示信息初步了解他们的功能，下面的章节会对他们做比较详细的介绍。

图D-6 Layout Plus的菜单和工具条

       现在我们可以浏览一下我们的电路图，可以用快捷键"I"（zoom In）放大电路图，用快捷键"O"（zoom Out）缩小电路图。快捷键的使用将大大提高我们工作的效率，在使用这个软件的时候要不断的掌握快捷键的使用方法。在不同的操作上下文中，右击菜单中会包含一些常用的操作，他们对应的快捷键也会显示在里面。

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二、 布局

1、 边界的设置

      作为一个电路板，我们必须为其首先画一个边界，然后才可以在这个边界里面布置元器件。边界的外形除了要和将来要装配的机箱或者接插的接口相配合外，一般是尽量做的小巧，以减少制作的成本。在Layout中，电路板的边界属于一种"障碍物" （Obstacle），因此在Layout的工具栏上按下Obstacle Tools的按钮，然后在工具栏下面的下拉框中选择"板层"为"0 Global Layer"。也就是说电路板的边界要画在这个板层上面。现在在工作区用鼠标画出一个封闭的多边形作为边界，这里我们画成矩形，尺寸以能包含所有器件并有足够的空间布线为宜。画线的方式同原理图设计比较类似，画完的结果如图D-7。如果电路板的外形没有严格要求，可以在设计初期把边界画的大些，以利于布局、布线，在布线完毕之后再把边界修改成合适的尺寸。

图D-7 设置电路板边界


图D-8选择当前的板层

这里我们设计到了一个新的概念叫"板层"。可以通过观察下拉框列表中的选择来了解可选的板层。如图D-8，可以看到分别有TOP，BOT，GND，PWR，IN1，IN2等板层，分别代表电路板的"顶层"、"底层"、"地层"、"电源层"、"内部1"和"内部2"。当我们选择这些板层的时候，在操作区画的线将属于这些板层。Global Layer是比较特殊的板层，电路板的边界就属于这个板层。

2、 自动布局

在电路板的边界确定之后我们就可以对电路板进行布局了。首先我们可以采用自动布局的方式。在Auto菜单的Place命令中选择Board对整个电路板进行布局，大概几秒钟布局就可以完成。如果布局失败，很可能的原因是电路板的边界太小，不能把所有的器件都放到里面去。这时，恐怕就要调整电路板的尺寸或者选择封装比较小的器件了。

3、 手动布局

自动布局的功能非常有限，他给出的方案经常不会符合我们的设计目标，这时候就要利用到手动布局，Auto place 的功能使得我们的手工布局可以有一个比较好的开始。

在手动布局的时候，一般我们要先关闭Online DRC ，就是那个写着红色的"DRC"的那个按钮。点击它使它抬起，关闭Online DRC功能，可以看到这时那个虚线矩形框消失了。这样我们在移动器件的时候才不会引起讨厌的错误提示信息。

移动器件的基本操作是：单击选择器件，移动的过程中按"R"键进行旋转，再次单击将器件放下。一般不要对器件进行翻转，翻转后的器件一般是没有办法正常焊接的。Layout还支持一种放置器件的方法叫做Shove（推挤），就是在放置一个器件的时候，可以把其他器件推挤到一边，以满足电器上的需求，不会造成器件的间距过小。操作的过程是在放置器件的时候按鼠标右键，选择Shove，或者直接按"J"键达到目的。如果当前选择了两个器件（按住shift进行多选，或者用拖曳的方式），在右击菜单里面选择Swap可以交换这两个器件的位置。

还有一种比较有用的布局方式是Matrix Place。这个功能可以让我们把多个器件按照一个特定的矩阵进行放置。这个方法在排列一些成组的器件的时候，如电阻、发光二极管之类非常方便，可以很容易的排列整齐。在使用这个功能之前需要先定义一个矩阵，在主菜单中选择Tools菜单中Matrix的Select命令，然后用鼠标从所要定义矩阵的一个角拖曳到其对角，即可拉出一个绿色的线框。此时上下移动鼠标可以改变矩阵的列数，左右移动鼠标可以改变矩阵的行数，设定结束后，按鼠标左键确定。现在可以在屏幕上看到一个绿色的网格，这个网格就是我们定义的矩阵，用鼠标还可以对各个边线进行修改。当我们选择多个器件在右击菜单中选择Matrix的时候，就可以把这些器件按照刚才定义的网格排列整齐的放好了。

图D-9是一种布局的方式，大家不必完全按照这个结果布局，对于这个比较简单的电路只要布局整齐，既不过稀也不过密就可以了。

元器件布局的基本原则是保证接下来布线的顺利进行，但在布局的同时还要注意以下几个方面：

1、首先要对所选用元件器及各种插座的规格、尺寸、面积等有完全的了解，在放置器件的时候在空间上不能相互妨碍，分布要合理均匀，力求整齐美观。

2、对于工作频率比较高的电路，在放置元器件的时候还要考虑到电磁场兼容性、抗干扰的角度，走线短，交叉少，电源、地的路径及去耦等。

3、电阻，二极管的放置方式：分为平放与竖放两种：

（1）平放：当电路元件数量不多，而且电路板尺寸较大的情况下，一般是采用平放较好；对于1/4W以下的电阻平放时，两个焊盘间的距离一般取4/10英寸，1/2W的电阻平放时，两焊盘的间距一般取5/10英寸；二极管平放时，1N400X系列整流管，一般取3/10英寸；1N540X系列整流管，一般取4～5/10英寸。

（2）竖放：当电路元件数较多，而且电路板尺寸不大的情况下，一般是采用竖放，竖放时两个焊盘的间距一般取1～2/10英寸。


图D-9元器件的布局

4、电位器：IC座的放置原则：

（1）电位器：在稳压器中用来调节输出电压，故设计电位器应满足顺时针调节时输出电压升高，反时针调节器节时输出电压降低；在可调恒流充电器中电位器用来调节充电电流的大小，设计电位器时应满足顺时针调节时，电流增大。电位器安放位置应当满足整机结构安装及面板布局的要求，因此应尽可能放置在板的边缘，旋转柄朝外。

（2）IC座：设计电路板时，在使用IC座的场合下，一定要特别注意IC座上定位槽放置的方位是否正确，并注意各个IC脚位是否正确，例如第1脚只能位于IC座的右下角线或者左上角，而且紧靠定位槽（从焊接面看）。

5、进出接线端布置：

（1）相关联的两引线端不要距离太大，一般为2～3/10英寸左右较合适。

（2）进出线端尽可能集中在1至2个侧面，不要太过离散。

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三、 布线

一般来说在布线之前都要首先对布线的基本规则进行设置，比如线宽、折角等。但为了让大家比较快的进入正题，我们暂时忽略规则的设置，把这部分的内容留到下一个小节，目前只采用软件提供的缺省规则。

布线的方法有自动布线和手工布线两种，现在就分别对他们进行介绍。

1、 自动布线

布线工作对于制作电路板来说是最细致也最辛苦的工作，对于比较大型的电路板，如果完全手工布线的话会花费大量的精力，很可能由于最后几根线布不通就要把这个电路板推翻重来。因此在电路板的电器特性要求不高的时候，我们经常全部或者部分采用自动布线来完成布线工作。所以自动布线功能可以作为评价一个PCB软件好坏的非常重要的指标。

例子中的电路图非常简单，频率也没有很高的要求，所以我们可以完全由使用自动布线功能。在Auto菜单下的Autoroute中选择Board，我们就可以动态的看到Layout的布线过程，对于这个电路，布线将很快完成，显示一个"All sweeps completed (or disabled)"对话框。通过点击工具条最右边的DRC按钮我们可以检查布线结果有没有error。为检验布线是否百分之百完成，我们可以在Auto菜单下选择Create Report命令，从弹出的对话框中选中Conns Unrouted(unroute)来生成未完成部分布线的报告。

最后完成的布线图如图D-10所示

2、 手工布线

一般在两种情况下必须使用手工布线。一是对于比较关键的信号线最好手工画，如时钟线、高速数据线等。在对关键信号进行布线的时候，人的经验远比软件的算法优秀，手工布线可以减少不必要的麻烦。第二种情况是对于自动布线后的结果要进行仔细的检查，对于一些明显的缺点要进行修正。如不必要的过孔、折角，过长的信号线等。

Layout提供了多种手工布线的方式，可以根据自己的习惯和不同的应用选择不同的方式。对于刚才的电路，为了重新进行手动布线首先要把刚才自动布线的结果拆掉。在Auto的unroute菜单中选择board完成这个工作。

图D-10自动布线的结果

工具栏倒数第二组四个按钮对应了四种不同的手工布线方式。按照工具栏上从左到右的顺序，第一种方式是"自动路径手工布线"（Auto Path Route Mode）。在这种模式下，当我们用鼠标左键选择一个预拉线，Layout将自动显示一条它认为合适的走线，再次左击鼠标就可以把这条路径走好。更快捷的方法是双击预拉线的任意部分就可以把这条走线完成。这种方式和自动布线比较类似，操作者没有太多的"自主权"。如果有其他没有被"锁定"（Lock）的走线阻碍了当前操作的走线，它还可以改变原来走好的线的路径。这个特性叫做"推挤"（shove），同前面布局的推挤是类似的概念。

第二种方式是"推挤式的手工布线"（Shove Track Mode）。这个模式充分体现了推挤功能的优势，我们在使用这种方式进行布线的时候可以不考虑其他走线的存在，只要确定了新的走线，原来挡路的走线将自动闪避，或者被"推"到一边，或者完全重建。这种模式可以作为手工布线的主要模式，对于修改即将完成的电路板更是显得得心应手。

第三种布线方式是"线段修改模式"（Edit Segment Mode）。这个模式主要用于走线的修改，操作的单位限于"线段"。例如可以用鼠标单击选择一个线段，然后对它进行简单的平移。

第四种布线方式是"增改布线模式"（Add/Edit Route Mode）。这个模式可以说是一种完全手工的布线模式，没有任何的自动程序进行辅助，操作方法和推挤方式比较类似，只是没有了推挤功能，对于被阻挡的布线将不能完成。在这种模式下选择一条已经布好的走线就可以对它进行修改。与线段修改模式不同，我们操作的单元是"点"，我们可以完全重新定义所选取线段的走线方式而不止是平移。

在布线的过程中，我们可以按"1"-"9"数字键选择工具栏下拉列表中对应的板层，按"w"键改变当前的线宽等，在右击菜单中可以看到更多的常用操作。

在保证电路性能要求的前提下，设计时应力求走线合理，少拐弯，少用外接跨线，并按一定顺充要求走线，力求直观，便于安装和检修。设计应按一定顺序方向进行，例如可以由左往右和由上而下的顺序进行。一般比较常见的布线经验还有以下几点：

（1）印刷电路中不允许有交叉电路，对于可能交叉的线条，可以用"钻"、"绕"两种办法解决。即，让某引线从别的电阻、电容、三极管脚下的空隙处"钻"过去，或从可能交叉的某条引线的一端"绕"过去，在特殊情况下，为简化设计也允许用导线跨接，解决交叉电路问题。

（2）同一级电路的接地点应尽量靠近，并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上。特别是本级晶体管基极、发射极的接地点不能离得太远，否则因两个接地点间的铜箔太长会引起干扰与自激，采用这样"一点接地法"的电路，工作较稳定，不易自激。

（3）总地线必须严格按高频－中频－低频一级级地按弱电到强电的顺序排列原则，切不可随便翻来复去乱接，级与级间宁肯可接线长点，也要遵守这一规定。特别是变频头、再生头、调频头的接地线安排要求更为严格，如有不当就会产生自激以致无法工作。调频头等高频电路常采用大面积包围式地线，以保证有良好的屏蔽效果。

（4）强电流引线（公共地线，功放电源引线等）应尽可能宽些，以降低布线电阻及其电压降，可减小寄生耦合而产生的自激。

（5）阻抗高的走线尽量短，阻抗低的走线可长一些，因为阻抗高的走线容易发射和吸收信号，引起电路不稳定。电源线、地线、无反馈元件的基极走线、发射极引线等均属低阻抗走线，射极跟随器的基极走线、收录机两个声道的地线必须分开，各自成一路，一直到功效末端再合起来，如两路地线连来连去，极易产生串音，使分离度下降。

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3、 铺铜的方法

一种比较常用的抑制噪声、减少高频干扰的方法就是在电路板上大面积铺上铜，并和地线或者电源线连接在一起。极端的情况是在设计多层板的时候一般要有单独的地层和电源层。对于两层板，也可能需要在顶层或者地层铺铜，以达到降低干扰的目的。

执行Option菜单下的User Preferences命令，在弹出的对话框中有一部分是Copper Pour Preferences。在这个对话框中要选择Enable Copper Pour，下面的两个选项Use Fast Fill Mode是Layout在绘制铺铜时采用的一种快捷方法，这个并不重要；下面的选项Use Pours for Connectivity表示是否要用铺铜作为电气连接，这个选项一般要选上，这样才可以把铺的铜连到地线上，达到降低噪声的目的。

在Layout里，铺铜也是一种"Obstacle" ，所以设计铺铜的形状和我们绘制电路板边界的方法十分类似，先按下工具栏上"Obstacle Tools"按钮，然后选择要铺铜的板层，在这层用鼠标画出需要铺铜的地方。用鼠标双击这个矩形的边线，在打开的属性对话框（如图D-11）中设置Obstacle Type为Copper pour，铺铜就算完成了。在铺铜的属性对话框中，比较重要的部分有：Clearance，表示铺铜部分和其他部分的最小间隔；Z order用来设置它的优先级，当和其他铺铜有冲突的时候，Z order高的铺铜将获得冲突区域的"铺铜权" ；Net Attachment，用来设定铺铜区域所属的网络，比如设置它为GND就可以把它和地线连接起来。

图D-11 Obstacle属性编辑对话框

选择和修改Obstacle都要用鼠标点击Obstacle的边界，当选中的时候鼠标变成一个很小的十字行。这时可以对边界进行修改；按"R"键可以整个旋转；按"Del"可以删除Obstacle的一个边；按住Ctrl键再次点击边界后还可以对它进行移动。图D-12是在整个Bottom层铺铜的结果。


图D-12铺铜的结果

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四、 规则设置

在设计电路板的全部过程中，除了在手动布局的时候，我们一直要把"在线设计规则检查"（Online DRC）的功能打开，这样才能保证在设计的过程中及时的发现错误，不至于让随后的工作受到影响。特别是采用自动布线的时候，布线的结果的好坏将完全取决于我们对布线规则的设置。在这个小节里，我们就要对布线的规则设置做一个简要的介绍。

1、 板层的设置。

一个电路板的主要成本就是板层，板子的层数越多，板子的成本就越高。对于我们例子中的电路图，用两层板就完全可以满足要求，可在缺省情况下我们的设计竟然包含了四个布线层、一个电源层和一个地层。

在修改板层地定义之前，我们先用Unroute Board命令取消板子上的全部布线。然后单击View Spreadsheet按钮（工具栏第7个），从下拉菜单中选择Layer命令。打开的板层表格如图D-13所示。从这个表格的Layer Type列中我们可以看到各个板层的类型，Routing表示这个板层参与布线，Unused则正好相反。Plane类型表示这层是一个电源层或者地层，不参与布线。Doc类型的板层也不参与布线，一般包含板子的电气说明和器件标签。双击Layer Type的相应条目可以打开板层属性对话框（或者选择表格项之后在右击菜单中选择属性命令）。分别把PWR、GND、IN1、IN2设置成为Unused，将他们从我们的设计中删除。

图D-13板层表格

在 View Spreadsheet按钮的Strategy子菜单中选择Route Layer命令，屏幕弹出另一个和布线板层有关的表格。左边一列显示的是自动布线采用的方法和将要使用的板层。我们可以为每个板层设定不同的布线属性。其中Direction表示布线的方向，这个数值越高，布线就越趋进于水平走向。Between属性设置走线通过器件两个相邻引脚之间的权重，这个数值越高，布线就尽量避免在引脚间走线。

类似的表格还有Route Pass，Route Sweep等，这里就不一一介绍了，可以参考联机的文档。需要注意的是其中有个Place Pass的表格是和自动布局有关。

View Spreadsheet这个按钮在Layout中可以说是最重要和使用最多的工具。报表的信息在察看和修改方面都非常方便，这也是Layout软件的一个很大的特色，希望大家可以尽快的熟悉和掌握这个工具。

2、 基本布线规则的设置

通过前面的知识我们知道电源和地线的宽度要宽些才可以降低上面的损耗和引起的干扰，其他的走线也可能由于工艺的原因必须改变布线的宽度。这时候可以在View Spreadsheet按钮的下拉菜单中选择Net命令，弹出的表格显示了每个网络的设定，包括线宽（最小线宽、最大线宽、缺省线宽）和权重（Weight）等。对于设置权重比较大的信号，自动布线的时候会优先考虑，保证这些信号可以有较短的走线距离和较优化的走线方式。（提示：在表格中修改的时候，可以一次选择多个项目同时进行修改。）

3、 安全间距（Clearence）

按View Spreadsheet按钮，在Strategy子菜单中选择Route Spacing命令，屏幕弹出电路板安全间距的设定表格。这个表格定义了不同板层上走线、过孔和焊盘两两之间的最小间距。这个间距是保证成品率的重要指标，如果这个间距过小，制作出来的电路板就很容易产生断线或短路的情况。一般来说0.01英寸的指标都是可以接受的。

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五、 后期工作

1、检查和复查

由于设计PCB的的周期长，成本也较高，一旦制作完成修改比较困难。所以在设计完成之后的检查和复查就显得比较重要。最基本的检查方式就是Layout的Online DRC，它会禁止我们在布线的时候发生错误。我们还可以点击工具栏上的DRC按钮（最后一个）来进行一次全面的检查，检查完毕Layout会向我们报告发现的错误总数。如果想对具体的错误类型进行检查，可以用Auto菜单下的Design Rule Check命令，在随之弹出的窗口中我们可以选择对哪些项目进行检查。

在学习自动布线的时候我们曾经用Auto菜单下的Create Report命令来检查Auto Route的结果是否完备，像这样的错误DRC是检测不出来的。这时候我们就可以利用Layout的强大报表功能。在这个报表对话框中，我们可以生成20种报表，其中比较重要的有下面几个。

（1）Comp All，所有器件的报表，包含器件的名称、序号、封装、位置等很多信息，可以用来对器件封装进行检查。
（2）Conn Unrouted，未完成布线的报表，可以用来检查遗漏的网络。
（3）Drills，电路板上转孔的列表，包括孔径、坐标等，对电路板加工很有帮助，如果孔径的尺寸不对的话，器件就无法焊接上去了。
（4）Net Lengths，走线长度报表，包括过孔数量等数据，可用来对有长度要求的走线进行分析。
（5）Part List，器件列表，比较适合作为采购单。
（6）Pin Unused，空脚的报表，检查一下是否是设计的疏漏。
（7）Statistics，比较综合的报表，包括很多内容，值得一看。

如果是自动布线的结果，最好还是用眼睛检查一遍走线，电脑偶尔也会犯一些低级的错误。

2、电路板上的文字

为了在电路板制作好了之后装配比较方便，我们经常要在电路板上做一些标记，如器件的标号和标称值等。这些文字和图形将印刷到电路板的表面，被称为"丝网层"或者"丝印"。常见的电路板表面上的白色标记就是丝印。在我们设计的电路板上，缺省只有器件的外形是画在丝印层上的，显示也是白色，在Layout里面叫做SST层。而那些器件标号、封装等信息是在AST层，也就是装配层，是不会印刷到电路板上的。

用Layout在电路板上添加文字首先单击工具栏上的文字工具按钮（带一个T字母的那个）。然后选择当前的工作板层为SST，在工作区右击鼠标选择New命令，设置文字的基本属性后点击确定就可以把文字添加上来。我们也可以把文字放置到其他层，如TOP层，但这样产生的文字将由铜线组成。由于电路板上缺省已经有了很多文字，我们也可以双击它们，在打开的属性对话框种修改他们所在的层为SST。

我们还可以在View Spreadsheet按钮的下拉菜单中选择Text命令来察看电路板上所有文字的详细信息。和前面介绍的所有列表功能一样，这里我们也可以选择多个项目同时进行修改。

3、输出

电路板的打印输出也可以作为一种检验电路板的方法。特别是对于有封装疑问的器件，就可以将电路板按照1比1的比例打印输出，然后直接用芯片和打印的结果进行比较。简单的打印输出可以直接在File菜单中选择Print/Plot命令。在这个命令的对话框中比较重要的是打印比例（Scale Ratio），如果想放大检查就可以修改这里。DXF选项可以产生AutoCAD格式的文件，一般选择Print Manager就可以了。

如果要分层打印电路图，在Options菜单下选择Post Process Settings命令，弹出一个后期处理的表格（如图D-14）。在表格中Batch Enabled里面选择相应的板层，从右击菜单中执行Plot to Print Manager命令将这个板层打印。

如果是要将设计好的电路板图送到工厂加工，就可以把输出的gerber文件交给他们。输出gerber文件的方法是在Auto菜单里执行Run Post Processor命令，Layout会自动将输出的文件命名保存。Gerber文件除了包含一个扩展名为GTD的主文件之外还包含每个板层的输出文件，从图D-14中可以看出它们的扩展名分别和相应的板层对应，如*.TOP对应顶层的输出文件，*.SMT对应顶层的阻焊层（Solder Mask of Top）。

图D-14 Post Process Settings

Layout软件有个单独的工具用来查看和编辑Gerber文件。在Orcad Layout窗口（注意，不是Layout Plus那个窗口，是一直"隐藏"在后面的一个窗口）中的Tools菜单下运行GerTool中的Open命令，打开我们前面保存的扩展名为GTD的文件。这个软件的功能也非常强大，这里就不详细介绍了。大家可以通过选择窗口右边的显示页来显示不同的板层，显示的结果将和制作出的板子有相同的效果。

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六、 器件设计

虽然Layout提供了非常多的器件供用户使用，但还是有可能在软件中找不到我们需要的器件。这时候就要使用Layout的器件库管理功能来制作我们自己的器件。点击工具条上的Library Manager按钮（第三个），就进入了器件编辑环境，如图D-16所示。


图D-15 GerbTool工具窗口

器件编辑环境和电路板制作环境很类似，工具条除了一些按钮变灰之外没有什么变化。在左侧的两个列表框中，上面列出了加载的所有库的名字，下面列出这个库里包含的所有封装。我们可以先在这两个列表框中浏览一下，看看别人的器件是怎么制作的。


图D-16器件编辑环境

列表框下面的Create New Footprint按钮用来新建一个器件的封装。点击这个按钮之后弹出一个对话框，在这个对话框中输入器件封装的名称，单位选择English（英制）。选择OK确定之后，屏幕上显示出一个最原始的器件等待我们的加工，这个器件只包含一个焊点和四个说明性的文字。这时候最好先将器件保存一下，按Save按钮，在弹出的对话框中可以选择将这个器件放置到哪一个库文件中，为了不改变Layout标准的库结构，我们按Create New Library按钮建一个新的库来保存我们的封装。

对于一个封装来说，我们需要设计的是它的焊点、外框、图案和说明文字。其中外框、图案和说明文字的设计方法和电路图设计没有什么本质的区别，这里就不详细介绍了。需要提示的几点是：

（1）外框是一种Obstacle，和电路板的外框一样含义，需要绘制在Global Layer。
（2）图案是将来印在电路板上的丝印，所以要绘制到SST层。
（3）文字没有什么特殊要求，可以随意放置在SST层或者在AST层。

下面主要介绍一下焊点的设计。

在进行焊点编辑之前，首先要在工具栏点击Pin Tools按钮进入焊点编辑状态。这时在工作区右击鼠标选择New就可以添加新的焊点，选择已有的焊点按Del键就可以把它删除。如果要放置一整列的焊点，可以在放置完前两个焊点后不停的按Insert键来按照原来的方向和距离继续摆放焊点，直到焊点的数目达到要求。在进行焊点编辑的时候，我们要意识到它们的位置非常重要，对于焊点密度比较高的器件，即使焊点的间距只差一点都可能造成无法焊接的严重后果。所以在排列焊点的时候一定要根据数据手册中的精确值设置工作区的网点，按照网点来布置焊点的位置。设置网点的方法是执行Options菜单下的System Settings命令，在弹出的对话框中修改Visible grid的值和Place grid的值。通常非表贴器件的引脚间距都是100mil的整数倍，一般不用修改系统缺省的50mil的设置。

对于和标准库中比较类似的器件，我们可以把标准库中的器件用Save as命令保存到我们自己的库中然后再对他们进行修改，以减少我们的工作量。

Layout软件在设计焊点的属性的时候比较复杂。双击一个焊点打开的属性对话框（如图D-18）。其中Pad Name比较重要，一定要和原理图中的相应引脚的名称一致（一般是数字）。座标我们不用管，直接用鼠标移动焊点就是了。关键是Padstack Name，从这个下拉列表中可以看到非常多的定义，他们的名字一般分为两个数字和中间一个字母。这个字母为R表示圆形焊点，S表示为方形焊点，两个数字则分别代表内径和外径。如果要具体设置自己焊点的类型可以在View Spreadsheet按钮的下拉菜单中选择Padstacks打开焊点定义的表格。一般这个表格包含T1到T7和你用到过的Padstack在各个板层的定义。定义的内容包括形状和尺寸。在板层的定义中有一些我们前面没有提到过的板层。其中DRILL中定义的是焊点内孔径的尺寸，SMBOT和SMTOP分别定义了底层和顶层的阻焊剂层的尺寸。阻焊层定义的尺寸一般要比外径略大，以保证焊点可以很好的"上锡"。

在View Spreadsheet按钮的下拉菜单中选择Footprints命令可以看到所有焊点基本属性的列表。在这个列表中我们可以直接对一个或多个焊点进行修改。

ding86361953

ordcad 有接触过，它的原理图功能很强大很优秀很多人都喜欢用ordcad的原理图，但用powerPCB来画板的！！