1 元件封装匹配的检查

在进行PCB导入时，经常会出现“元件缺少封装属性”或者“元件的引脚编号和封装焊盘编号不匹配”的现象，这些都是封装匹配上的问题，所以有对其进行检查的必要性。

（1）在原理图编辑界面中，执行菜单命令“工具-封装管理器”，进入到封装管理器界面。

（2）若某个元件没有添加封装，会优先在前排并显示红色警告，“信息”这一列显示“没有封装，请先关联封装”；如编号不匹配也将如此优先在前排并显示红色警告，如图6-1所示。

（3）如元件没有关联封装，可以点击位号前方表示选中此元件，在下方封装列表选择对应的封装，点击右下角“更新”按钮绑定封装；如图6-1所示。若是添加库中没有的封装需要先在库中创建此封装，封装创建方法可以参考前面封装创建的内容。

（4）如元件引脚编号不匹配，需要根据原理图中器件对应的引脚编号更改封装焊盘编号。点击封装管理器预览图中编辑封装图标，快速进入封装编辑界面，选中需要更改编号的焊盘在“左侧栏-属性”面板中更改焊盘编号，如图6-2所示，在封装编辑界面更改焊盘编号完成后，执行菜单命令“文件-保存”保存封装编辑界面，则焊盘编号更改完成。

（5）对封装进行编辑或更换等操作完成之后，点击右下角的“更新”按钮，即可更新到原理图当中；如图6-1所示。通过查看信息中报错信息、修正问题、再更新的重复操作，直至导入完成。

2 PCB的导入

对封装进行检查完成之后，就可以对元件进行导入了，实现原理图设计向实物的映射。

（1）在原理图编辑界面中，执行菜单命令“设计-更新/转换原理图到PCB”，或者在PCB设计交互界面中，执行菜单命令“设计-从原理图导入变更”，如图6-3所示。

（2）在执行导入PCB操作时，工程一般会进行编译，如果存在问题的话，会在“底部面板-日志”面板中显示错误信息，如图6-4所示。通过查看日志中错误信息、修正问题、再导入的重复操作，直至导入完成；如图6-5所示导入完成的PCB。

3 板框的绘制

导入PCB之后，PCB默认为2层板，因为这个实例2层板足够布线，不需要设置层叠，直接按照要求进行板框的绘制。

（1）由于板子是开发板，可自定义板框的尺寸，根据器件数量、大致占地面积，预估板框尺寸为80mmX80mm。

（2）执行菜单命令“放置-板框-矩形”，光标点击到画布原点输入板框尺寸，按tab键切换输入框，如图6-6所示，对应板框尺寸值输入完成按回车键确认放置，板框放置完成；如图6-7所示。

4 PCB布局

由前面章节可知，PCB布局顺序一般可以总结为如图6-8所示，这有助于我们利用模块化的思路快速完成PCB布局。

1．放置固定元件

因为是开发板，对固定元件没有要求，但是考虑到其装配和调试的方便性，对固定元件进行了规划。

（1）对于烧录的排针，放置在板子的左右两边，方便烧录。

（2）对于接口、USB，放置在板框边缘，方便接插。

规划好固定元件之后，先对应地把相关功能模块的接插件摆放到位，如图6-9所示。

2．PCB交互式与模块化布局

（1）固定元件放置完成之后，将放置好的固定元件位置“锁定”。选中器件在“右侧栏-属性-锁定”选项中鼠标左键点击选择“是”，如图6-10所示，器件坐标锁定将不能移动，需要再次解锁后才能移动。

（2）根据原理图的模块划分，利用交互式功能选中原理图中模块，对应的PCB设计界面中元件也是被选中状态，然后在PCB中执行菜单命令“编辑-移动-根据中心移动”，或者按默认快捷键“M”，把其相关的模块都摆放在PCB板框的边缘，如图6-11所示。

（3）执行菜单命令“视图-飞线-显示全部”把元件的飞线打开，这个时候可以有助于对信号流向的分析整理；如图6-12所示。

3．先大后小原则

一般PCB布局，我们会遵循“先大后小”原则布局，即先放置体积比较大的器件，飞线比较多的器件，例如主芯片、排针等较大器件按照飞线方向大致摆放，完成元件的预布局，如图6-13所示。如有固定器件应先放置完成固定器件，然后放置主控部分的芯片。

4．局部模块化原则

通过交互式布局，将元件按照原理图的模块划分，根据常用的布局原则进行布局，可以参考前文的常规布局原则，对每个模块的元件都摆放好，并对齐，尽量整齐美观。完整的布局如图6-14所示。

5 类的创建及PCB规则设置

布局完成之后需要对信号进行分类和PCB规则设置，一方面可以更加方便对信号的认识和思路的分析；另一方面可以通过软件的规则约束，保证电路设计的性能，如电源线需要加粗的，软件会督促我们进行加粗处理，信号走线不会出现这里粗那里细的现象。

1．类的创建

（1）执行菜单命令“设计-网络类管理器”，如图12-所示，打开“网络类管理器”窗口，如图6-15所示。

（2）点击弹窗的左上角符号，创建一个“POWER”类，可以在“未选择”分栏上方点击“过滤”选项框，利用“过滤”功能隐藏掉不相关网络以便查找相关网络，例如POWER网络类，可输入“VCC”将网络名称无“VCC”开头的网络筛选掉，如图6-16所示，过滤出相关网络添加到网络“类”中。

（3）在“未选择”分栏中选中需要添加到此类别的网络，点击中间 按钮可将选中网络移到此类别里，按住shift鼠标左键点击网络可选中多个网络添加到类别里；如图6-17所示。相反选中此类别中的网络点击按钮可将其移出此网络类别。

2．PCB规则设置

（1）执行菜单命令“设计-设计规则”，进入PCB规则及约束编辑器，如图6-18所示。根据生产工艺能力的要求和成本考虑，设置最小间距为 6mil，最小线宽为6mil，最小过孔大小为12mil。

（2）安全间距规则设置：在“规则管理-间距-安全间距-默认规则”选项中，设置各元素的间距，点击“应用”或者“确认”按钮，则保存规则应用到PCB中。间距推荐参数如图6-18所示进行设置。

（3）线宽规则设置：在“规则管理-物理-导线”，点击“导线”后方图标创建“POWER”规则，分别如图6-19和图6-20所示进行设置。

（4）过孔规则设置：在“规则管理-物理-过孔尺寸”选项，设置过孔内径大小为12mil，外径大小为24mil，如图6-21所示。

（5）阻焊规则设置：在“规则管理-扩展-阻焊扩展”选项设置阻焊扩展，一般软件默认的阻焊扩展就可以，焊盘开窗为4mil，过孔不开窗，测试点开窗2mil；如图6-22所示。

（6）正片铺铜连接规则设置：在“规则管理-平面-铺铜”选项设置，因为2层板只有正片层，所以只需要设置铺铜连接规则，按照单层焊盘采取发散连接、多层焊盘采取全连接的方式进行设置，如图6-23所示

6 PCB扇孔及布线

1．PCB扇孔

扇孔的目的是为了打孔占位和缩短信号的回流路径。在PCB布线之前，可以把短线直接先连上，长线进行拉出打孔的操作，对于电源和GND过孔都是如此，如图6-24所示。

2．PCB布线的总体原则

（1）遵循模块化布线原则，不要左拉一条右拉一条.

（2）遵循优先信号走线的原则。

（3）重要、易受干扰或者容易干扰别的信号的走线进行包地处理。

（4）电源主干道加粗走线，根据电流大小来定义走线宽度；信号走线按照设置的线宽规则进行走线。

（5）走线间距不要过近，能满足3W原则的尽量做到3W原则。

3．电源的走线

电源的走线一般是从原理图中找出电源主干道，对主干道根据电源大小进行铺铜走线和添加过孔，不要出现主干道也像信号线一样只有一条很细的走线。这个可以类比于水管通水流：如果水流入口处太小，那么是无法通过很大的水流的，因为有可能因为水流过大造成爆管的现象；也不能入口的地方大，中间小，这种做法也有可能造成爆管的现象。这类比到电路板就是可能造成电路板烧坏。由于此板电流很小，所以只走粗线处理。电源的走线如图6-25所示。

4．GND孔的放置

根据需要在打孔换层或者易受干扰的地方放置GND孔，加强底层铺铜的GND的连接。

根据上述这些布线原则和重点注意模块，可以完成其他模块的布线及整体的连通性布线，然后对整板进行大面积的铺铜处理。完成布线的PCB如图6-26所示。

7 走线与铺铜优化

处理完连通性之后，一般需要对走线和铺铜进行优化，一般分为以下几个方面。

（1）走线间距满足 3W 原则：在走线时有时候不注意，走线和走线太近，这样会容易引起走线和走线之间的串扰。处理完连通性之后，可以设置一个针对线与线间距的规则去协助检查，如图6-27所示。

（2）减小信号环路面积：如图6-28所示，走线经常会包裹一个很大的环路，环路会造成其对外辐射的面积增大，同样吸收辐射的面积也增大，走线优化的时候需要进行优化处理，减小环路面积，这个一般是调整图层，单层显示之后人工检查。

（3）修铜：主要是对一些电路瓶颈的地方进行修整，然后还有就是尖岬铜皮的删除，一般通过放置禁止区域进行删除，如图6-29所示。