PCB绘图工具推荐及使用技巧

在PCB的设计过程中，图件放置工具是不可缺少的。它可以帮助用户在PCB上绘制连线、圆弧，放置过孔、字符串、尺寸标注和多边形敷铜等对象。Protel 99 SE的绘图工具在Placement Tools（放置工具栏）中可通过执行菜单命令“View”→“Tool bars”→“Place-ment Tools”打开放置工具栏。

放置工具栏中大部分按钮的功能，还可以通过使用菜单命令来实现。这些按钮对应于菜单栏“Place”中的各命令，如图2-86所示。

1.交互式布线

单击放置工具栏中的按钮，或执行菜单命令“Place”→“Interactive Routing”，光标变为十字，在选定位置单击鼠标或按下“Enter”键放置导线的起点，移动光标，在导线终点处单击鼠标左键，即可放置一段导线。

在绘制导线的过程中，按下“Tab”键将弹出图2-87所示的交互式布线设置对话框，可查看当前的布线规则。

图2-86 “Place”下拉菜单

图2-87 交互式布线设置对话框

绘制完一条导线后，单击鼠标右键或按下“Esc”键，可结束该导线的绘制。双击导线，弹出导线属性对话框，如图2-88所示，可修改导线属性。

2.绘制连线

单击放置工具栏中的按钮，或执行菜单命令“Place”→“Line”，即可绘制连线。连线一般是在非电气层上绘制电路板边界、元器件边界、禁止布线边界等。它不能连接到网络上，其绘制不遵循布线规则。

绘制和编辑连线的方法与绘制导线的方法完全一样。在绘制连线的过程中，按下“Tab”键，将弹出图2-89所示的“Line Constraints”（连线）属性设置对话框，可更改连线的线宽及其所属的层，线宽默认为10mil，默认层为“TopLayer”。

图2-88 导线属性对话框

图2-89 连线属性设置对话框

3.放置焊盘

单击放置工具栏中的按钮，或执行菜单命令“Place”→“Pan”，即可绘制焊盘，其快捷键为“Alt”+“P”。焊盘通常指用于连接元器件引脚的衬垫，能连接到网络上，可被放置于所有层面上，但默认在“MultiLayer”。

单击焊盘按钮后光标变为十字，中心带有一焊盘，按下“Tab”键，将弹出焊盘属性对话框，如图2-90所示。

图2-90 “Properties”属性标签

1）“Properties”属性标签页，其各项属性含义如表2-11所示。

表2-11 “Properties”标签页选项说明

2）“Pad Stack”盘形状标签页，如图2-91所示。

首先要在焊盘属性对话框的“Properties”标签页中选中“Use Pad Stack”选项，表示焊盘的各个尺寸、形状由本标签页来控制。此标签页中的三个区域分别控制焊盘的“Top”（顶层）、“Middle”（中间层）和“Bottom”（底层）的尺寸形状。每个区域又各有三个设置项，如下：

①X-Size：设定横向尺寸。

②Y-Size：设定纵向尺寸。

③Shape：设定形状。系统提供了“Round”（圆形）、“Rectangle”（矩形）、“Octago_- nal”（八角形）三种预设形状。

3）“Advanced”高级标签页，如图2-92所示。

①“Net”设定此焊盘所在的网络。单击右边的下拉式按钮，将列出现在印制电路板上的所有网络名称，选择对应网络即可。

②“ElectricalType”设定焊盘在网络中的电气类型，单击右边的下拉式按钮，将出现三个选项：“Load”（中间点）、“Terminator”（终点）和“Source”（起点），根据情况选择即可。

③“Plated”设定此焊盘是否将通孔的孔壁电镀，选中即为电镀。

设置完成后，单击“OK”按钮即可。

设置完焊盘属性后，将光标移动至目标位置，单击鼠标左键或按下“Enter”键便可在该处放置一个焊盘。此时光标仍处于放置焊盘的状态，可以继续放置下一个焊盘。单击鼠标右键、双击鼠标左键都可退出放置焊盘命令。

图2-91 “Pad Stack”盘形状标签

图2-92 “Advanced”高级标签

4.放置过孔

单击放置工具栏中的按钮，或执行菜单命令“Place”→“Via”，即可用于绘制过孔。过孔用于在PCB的两个层面之间形成电气连接，过孔能连接在不同层面的具有相同网络名的导线，放置和编辑过孔的方法与放置和编辑焊盘的方法完全一样。其属性对话框如图2-93所示，各项属性含义如下：

1）Diameter：用于设置过孔的外径。

2）Hole Size：用于设置过孔的内径。

3）Start Layer/End Layer：用于设置过孔的起始层和终止层，如果从“Top Layer”层起始到“Bottom Layer”层终止，则它是一个通孔；如果从“Top Layer”层或“Bottom Layer”层起始而到PCB中间的某层终止，则它是盲孔；如果起始层和终止层都位于PCB的中间，那么它是埋孔。

4）Net：用于设置孔的网络属性，在此输入网络名称。

图2-93 过孔属性对话框

5.放置字符串

单击放置工具栏中的按钮，或执行菜单命令“Place”→“String”，即可放置字符串。图2-94处于放置字符串状态。字符串主要用于在PCB上显示一些注释信息，不具有任何电气特性，一般放置在丝印层。其属性对话框如图2-95所示，主要属性含义如下：

1）Text：用于选择字符串的文本内容。

2）Height/Width：用于设置字符串的高度和宽度。

图2-94 放置字符串

3）Font：用于设置字符串的字体。

4）Layer：用于选择字符串所在的层。

如果不满意字符串的位置时，可以移动或旋转字符串。具体的方法如下：

（1）移动字符串

1）光标放置在字符串上单击鼠标左键，文字的左下角会出现一个小的十字形状。

2）光标放置在字符串上任意位置单击鼠标左键，光标自动移动到字符串左下角的小十字上，并变成十字形状，此时字符串黏附在了光标上可随之移动。

3）在合适的位置，单击鼠标左键，放下字符串文字即可。

（2）旋转字符串 在移动字符串时，还可以旋转它。具体步骤如下：

1）光标移到字符串文字上单击鼠标左键，文字的右下角会出现一个小的圆圈。

图2-95 设置字符串的属性对话框

2）光标移至字符串文字的小圆圈上单击鼠标左键，光标会变成十字形状。移动鼠标，文字会随之转动。

3）在合适的位置，单击鼠标左键，完成文字的旋转。

6.放置位置坐标单击放置工具栏中的按钮，或执行菜单命令“Place”→“Coordinate”，即可放置位置坐标。图2-96处于放置坐标状态。位置坐标一般放置在丝印层。按“Tab”键或双击坐标值，弹出属性对话框如图2-97所示，主要属性含义如下：

1）Size：用于设置坐标字符串的大小。

2）Line Width：用于设置坐标字符串的线宽。

图2-96 放置坐标

3）Unit Style：用于设置坐标单位的显示形式，其下拉列表框中有三个选择：“None”表示不显示单位，“Normal”表示正常显示单位，“Brackets”表示单位显示在括弧中。如图2-96所示，图中三行分别代表了“None”、“Normal”和“Brackets”三种单位显示形式下的坐标值。

7.放置尺寸标注

单击放置工具栏中的按钮，或执行菜单命令“Place”→“Dimension”，即可放置尺寸标注。图2-98为设置好的尺寸标注。

按“Tab”键或双击尺寸标注，可弹出属性对话框如图2-99所示。

1）Height：用于设置尺寸标注的高度。

2）Unit Style：用于设置尺寸标注的单位显示形式，与前面的坐标字符串相同。

3）Start-X/Start-Y/End-X/End-Y：用于设置尺寸标注的起点和终点的横纵坐标，Protel 99 SE会自动计算这两点之间的距离，并将其以文本的形式显示在尺寸标注的字符串上。

图2-97 设置坐标的属性对话框

4）Text Width：用于设置尺寸标注的文本宽度。(www.xing528.com)

图2-98 尺寸标注

8.放置相对原点

Protel 99 SE设计环境中，原点可分为绝对原点和相对原点。

绝对原点位于编辑区的左下角，其位置永远是固定的，绝对原点也称系统原点；相对原点是由绝对原点定位的一个坐标原点，其位置可以由用户自己设定，在设计电路板时，状态栏中指示的坐标值就是根据相对原点来确定的。使用相对原点可以给印制电路板设计带来很大的方便。

刚进入Protel 99 SE系统时，编辑区的绝对原点和相对原点是重叠的，如果需要改变相对原点，执行菜单命令“Edit”→“Origin”→“Set”或者单击放置组件工具栏中的放置相对原点图标，即可放置相对原点。

图2-99 设置尺寸标注属性对话框

启动放置原点命令后，光标变成十字状，将光标移到要设定相对原点的位置上，单击鼠标即可完成相对原点的放置。在设计印制电路板时，按快捷键“Ctrl”+“End”，光标自动会移到相对原点上；按快捷键“Ctrl”+“Home”，光标自动移到绝对原点上。

执行菜单命令“Edit”→“Origin”→“Reset”，相对原点将重新和绝对原点相重合。

9.放置圆弧导线

Protel 99 SE提供了三种以不同的方式绘制圆弧的命令，以及一种绘制整圆的命令。不管用何种方式绘制圆弧或者整圆，对象的属性对话框都如图2-100所示。主要属性含义如下：

1）Net：用于设置对象所在的网络。

2）X-Center/Y-Center：用于设置对象的圆心坐标。

3）Radius：用于设置圆弧或者整圆的半径。

4）StartAngle/EndAngle：用于设置圆弧的起始角度和终止角度，一般是以圆心作为参考点，X轴正半轴为0°起始角，逆时针方向计算角度增量。

下面介绍几种画圆或圆弧的具体方法：

（1）从起点开始绘制圆弧 通过“Place”菜单中的“Arc（Edge）”命令或工具栏按钮可以从起点绘制圆弧。在十字光标的命令状态下，首先单击鼠标左键确定圆弧起点，然后拖动光标改变圆弧的终点，如图2-101a所示，当达到所需的终点时，再次单击鼠标左键确定，完成整圆的绘制，但此时还处于绘制圆弧的命令状态，并且刚刚绘制好的圆弧处于选中状态，如图2-101b所示。单击鼠标右键或按“Esc”键可以退出命令，然后单击PCB上的其他位置，可以看到绘制好的圆弧如图2-101c所示。

图2-100 圆弧属性对话框

图2-101 从起点绘制圆弧

（2）从圆心开始绘制圆弧 通过“Place”菜单中的“Arc（Center）”命令或工具栏按钮可以从圆心绘制圆弧。在十字光标的命令状态下，首先单击鼠标左键确定圆弧的圆心，然后拖动光标改变圆弧的半径，当达到所需的半径时，单击鼠标左键确定半径，如图2-102a所示。之后单击鼠标左键确定圆弧起点，再单击鼠标左键确定圆弧终点2-102b，最后单击右键，完成圆弧的绘制，如图2-102c所示。

图2-102 从圆心绘制圆弧

（3）从任意角度开始绘制圆弧 通过“Place”菜单中的“Arc（Any Angle）”命令或工具栏按钮可以从任意角度绘制圆弧。在十字光标的命令状态下，首先单击鼠标左键确定圆弧的起点，然后拖动光标改变圆弧的圆心，如图2-103a所示。当移动到所需的圆心位置时，单击鼠标左键确定圆心。单击鼠标左键确定圆弧的另一个端点，如图2-103b所示的右端点，再单击鼠标右键，退出圆弧绘制状态，完成圆弧的绘制，如图2-103c所示。

图2-103 从任意角度绘制圆弧

（4）绘制整圆 通过“Place”菜单中的“Full Circle”命令或工具栏按钮可以绘制整圆。在十字光标的命令状态下，首先单击鼠标左键确定圆心，然后拖动光标改变圆的半径，如图2-104a所示，当达到所需的半径时，再次单击鼠标左键，完成整圆的绘制，如图2-104b所示。

图2-104 绘制整圆

10.放置元器件

单击放置工具栏中的按钮，或执行菜单命令“Place”→“Component”可放置元器件的封装形式。

单击按钮后，将弹出图2-105所示的放置元器件对话框，在Footprint处输入元器件名称，或者单击“Browse”按钮，弹出图2-106所示的浏览元器件库对话框，从已经安装了的元器件库中选择需要的元器件封装形式，单击“Close”按钮回到上一级对话框，再单击“OK”按钮即可关闭对话框。这时光标变为十字，并且在光标上连接了所选的元器件，移动光标到目标位置，单击左键或按下“Enter”键放置元器件，元器件放置好后又会弹出放置元器件对话框，可以继续放置下一个元器件。单击“Cancel”按钮，即可退出放置元器件的命令状态。

图2-105 放置元器件对话框

图2-106 浏览元器件库对话框

11.放置矩形金属填充

单击按钮，或执行菜单命令“Place”→“Fill”，即可放置矩形金属填充。单击按钮后，光标变为十字形状，依次在矩形金属填充对角线的两个顶点处，单击鼠标左键或按“Enter”键，即可放置一个矩形金属填充。单击鼠标右键或按下“Esc”键，即可退出放置矩形金属填充状态。同时，已放置好的矩形金属填充处于被选中状态，如图2-107所示。单击“小圆圈”可使矩形金属填充绕其中心转动；单击填充的4个顶点可缩放填充尺寸；单击填充4条边的中点可改变其高度和宽度；单击填充的任何部分可平移填充。

在放置矩形金属填充的过程中，按下“Tab”键，将弹出矩形金属填充属性设置对话框，如图2-108所示。在对话框中可以对矩形金属填充所处的“layer”（板层）、连接的“Net”（网络）、“Rotation”（旋转角度）、两个角的坐标等参数进行设定，设置完毕后单击“OK”按钮确认即可。

图2-107 处于选中状态的矩形填充

图2-108 矩形金属填充属性设置对话框

12.放置多边形金属填充

Protel 99 SE提供的另一种金属填充方式为多边形金属填充，也称放置敷铜，就是将印制电路板中空白的地方铺满铜膜，敷铜不是为了好看，而是为了提高印制电路板的抗干扰能力。通常情况下，将敷铜接地，这样可使电路板中空白地方接地，印制电路板的抗干扰能力会大大提高。

放置多边形金属填充的操作步骤如下：

1）用鼠标左键单击放置工具栏上的放置多边形金属填充图标，或执行菜单命令“Place”→“Polygon Plane”，系统将弹出图2-109所示的多边形金属填充属性对话框，在该对话框中可设置敷铜属性。

2）移动光标到适当位置，单击鼠标左键确定多边形的起点，然后移动光标到其他位置，单击鼠标左键，依次确定多边形的其他顶点。

3）在多边形终点处单击鼠标右键，程序会自动将起点和终点连接起来形成一个封闭的多边形区域，同时在该区域内完成金属填充。

可将光标移至填充区上单击鼠标左键，而后移动填充。

图2-109 多边形金属填充属性对话框

多边形金属填充属性对话框中各项说明如下：

1）“Net Options”网络选项区域

①Connect To Net：设定此填充连接的网络。单击右边的下拉式按钮，将列出现在印制电路板上的所有网络名称，选择即可，一般将填充连接到接地的网络上。

②Pour Over Same Net：选中表示如果在填充的范围内遇到设定连接的网络时，将覆盖此网络。如果不选，则不覆盖。

③Remove Dead Copper：选中表示如果某一块铜膜无法连接到指定的网络，则删除该铜膜，如果不选，则不删除。

2）“Hatching Style”填充模式区域，此区域设置填充的模式，分别为：

①90-Degree Hatch：设定采用90°线填充模式。

②45-Degree Hatch：设定采用45°线填充模式。

③Vertical-Degree Hatch：设定采用竖直线填充模式。

④Horizontal-Degree Hatch：设定采用水平线填充模式。

⑤No Hatch：设定采用不用线填充模式，即中空。

3）“Plane Settings”填充板层设置区域：

①Grid Size：用于设定填充时的格点大小。

②Track Width：用于设定填充线的宽度。

③Layer：设定此填充所在的板层，单击右边的下拉式按钮，将列出现在印制电路板上的所有板层名称，选择即可。

④Lock Primitives：不选表示将填充看作导线。

敷铜实际上是在某一个有边界的区域中用若干的Track线条根据一定的间距填充而成的，这里的线条宽度就是Track Width，而线条的间距就是Grid Size。图2-110所示为Grid Size等于20mil，Track Width等于8mil时的敷铜结果；图2-111所示为GridSize等于20mil，TrackWidth等于28mil时的敷铜结果。

注意：当Track Width大于或等于Grid Size的时候，多边形敷铜的结果为实铜，否则为网格状敷铜，从图2-110和图2-111中可以看出两者的对比。

图2-110 网格状敷铜

图2-111 实心敷铜

4）“Surround Pad With”环绕焊盘方式区域。多边形金属填充有“Arcs”（圆弧）和“Octagons”（八角形）两种方式环绕焊盘，如图2-112所示。

图2-112 多边形金属填充环绕焊盘的两种方式

5）“Minimum Primitive Size”最小原始尺寸区域。“Length”用于设定填充敷铜线的最短限制。

注意：矩形填充和多边形填充是不同的。前者将整个矩形区域全部填满，同时覆盖区域内所有的导线、焊盘和过孔，使它们具有电气连接；而后者是用铜线填充，并可以被设置为绕过多边形区域内具有电气连接的对象，且不改变它们原有的电气特性。如果要使多边形填充连接到多边形区内的网络上，则在多边形填充设置对话框中选中“Pour Over Same Net”项。