什么是PCB改板，PCB改板流程步驟詳解

什么是PCB改板

PCB改板是指根據(jù)需求在參考原PCB板的基礎(chǔ)上對PCB進行或功能、或元件、或結(jié)構(gòu)、或布局、或尺寸、或規(guī)格等軟件或硬件方面的更改。PCB改板通常需要在PCB抄板的基礎(chǔ)上進行，通過抄板先獲取原PCB板的基礎(chǔ)信息（規(guī)格、尺寸、結(jié)構(gòu)、布局、原件、功能），然后根據(jù)需要來改變原板設(shè)計來實現(xiàn)一項或幾項功能結(jié)構(gòu)。

PCB怎樣改板，PCB改板流程

PCB改板流程一：

改板前準(zhǔn)備工作

1. 利用原理圖設(shè)計工具繪制原理圖，并且生成對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表。當(dāng)然，有些特殊情況下，如電路版比較簡單，已經(jīng)有了網(wǎng)絡(luò)表等情況下也可以不進行原理圖的設(shè)計，直接進入PCB設(shè)計系統(tǒng)，在PCB設(shè)計系統(tǒng)中，可以直接取用零件封裝，人工生成網(wǎng)絡(luò)表。

2. 手工更改網(wǎng)絡(luò)表將一些元件的固定用腳等原理圖上沒有的焊盤定義到與它相通的網(wǎng)絡(luò)上，沒任何物理連接的可定義到地或保護地等。將一些原理圖和PCB封裝庫中引腳名稱不一致的器件引腳名稱改成和PCB封裝庫中的一致，特別是二、三極管等。

PCB改板流程二：

畫出自己定義的非標(biāo)準(zhǔn)器件的封裝庫

建議將自己所畫的器件都放入一個自己建立的PCB庫專用設(shè)計文件。

PCB改板流程三：

設(shè)置PCB設(shè)計環(huán)境和繪制印刷電路板的版框含中間的鏤空等

1. 進入PCB抄板系統(tǒng)后的第一步就是設(shè)置PCB設(shè)計環(huán)境，包括設(shè)置格點大小和類型，光標(biāo)類型，版層參數(shù)，布線參數(shù)等等。大多數(shù)參數(shù)都可以用系統(tǒng)默認(rèn)值，而且這些參數(shù)經(jīng)過設(shè)置之后，符合個人的習(xí)慣，以后無須再去修改。

2. 規(guī)劃印刷電路板，主要是確定電路板的邊框，包括電路版的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上適當(dāng)大小的焊盤。對于3mm的螺絲可用6.5~8mm的外徑和3.2~3.5mm內(nèi)徑的焊盤對于標(biāo)準(zhǔn)板可從其它板或PCB中調(diào)入。

注意：在繪制電路板地邊框前，一定要將當(dāng)前層設(shè)置成KeepOut層，即禁止布線層。

PCB改板流程四：

打開所有要用到的PCB抄板庫文件后，調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表文件和修改零件封裝

這一步是非常重要的一個環(huán)節(jié)，網(wǎng)絡(luò)表是PCB自動布線的靈魂，也是原理圖設(shè)計與印象電路版設(shè)計的接口，只有將網(wǎng)絡(luò)表裝入后，才能進行電路版的布線。

在原理圖設(shè)計的過程中，ERC檢查不會涉及到零件的封裝問題。因此，原理圖設(shè)計時，零件的封裝可能被遺忘，在引進網(wǎng)絡(luò)表時可以根據(jù)設(shè)計情況來修改或補充零件的封裝。

當(dāng)然，可以直接在PCB內(nèi)人工生成網(wǎng)絡(luò)表，并且指定零件封裝。

PCB改板流程五：

布置電路板抄板零件封裝的位置，也稱零件布局

Protel99可以進行自動布局,也可以進行手動布局。如果進行自動布局，運行"Tools"下面的"AutoPlace",用這個命令，你需要有足夠的耐心。布線的關(guān)鍵是布局，多數(shù)設(shè)計者采用手動布局的形式。用鼠標(biāo)選中一個元件，按住鼠標(biāo)左鍵不放，拖住這個元件到達目的地，放開左鍵，將該元件固定。Protel99在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局選項包含自動選擇和自動對齊。使用自動選擇方式可以很快地收集相似封裝的元件，然后旋轉(zhuǎn)、展開和整理成組，就可以移動到板上所需位置上了。當(dāng)簡易的布局完成后，使用自動對齊方式整齊地展開或縮緊一組封裝相似的元件。

提示：在自動選擇時，使用Shift+X或Y和Ctrl+X或Y可展開和縮緊選定組件的X、Y方向。

注意：零件布局，應(yīng)當(dāng)從機械結(jié)構(gòu)散熱、電磁干擾、將來布線的方便性等方面綜合考慮。先布置與機械尺寸有關(guān)的器件，并鎖定這些器件，然后是大的占位置的器件和電路的核心元件，再是外圍的小元件。

PCB改板流程六：

根據(jù)情況再作適當(dāng)調(diào)整然后將全部器件鎖定

假如板上空間允許則可在板上放上一些類似于實驗板的布線區(qū)。對于大板子，應(yīng)在中間多加固定螺絲孔。板上有重的器件或較大的接插件等受力器件邊上也應(yīng)加固定螺絲孔，有需要的話可在適當(dāng)位置放上一些測試用焊盤，最好在原理圖中就加上。將過小的焊盤過孔改大，將所有固定螺絲孔焊盤的網(wǎng)絡(luò)定義到地或保護地等。

放好后用VIEW3D功能察看一下實際效果，存盤。

PCB改板流程七：

PCB改板布線規(guī)則設(shè)置

布線規(guī)則是設(shè)置布線的各個規(guī)范（象使用層面、各組線寬、過孔間距、布線的拓樸結(jié)構(gòu)等部分規(guī)則，可通過Design-Rules的Menu處從其它板導(dǎo)出后，再導(dǎo)入這塊板）這個步驟不必每次都要設(shè)置，按個人的習(xí)慣，設(shè)定一次就可以。選Design-Rules一般需要重新設(shè)置以下幾點:

1. 安全間距(Routing標(biāo)簽的ClearanceConstraint)

它規(guī)定了板上不同網(wǎng)絡(luò)的走線焊盤過孔等之間必須保持的距離。一般板子可設(shè)為0.254mm，較空的板子可設(shè)為0.3mm，較密的貼片板子可設(shè)為0.2-0.22mm，極少數(shù)印板加工廠家的生產(chǎn)能力在0.1-0.15mm，假如能征得他們同意你就能設(shè)成此值。0.1mm以下是絕對禁止的。

2. 走線層面和方向（Routing標(biāo)簽的RoutingLayers）

此處可設(shè)置使用的走線層和每層的主要走線方向。請注意貼片的單面板只用頂層，直插型的單面板只用底層，但是多層板的電源層不是在這里設(shè)置的（可以在Design-LayerStackManager中，點頂層或底層后，用AddPlane添加，用鼠標(biāo)左鍵雙擊后設(shè)置，點中本層后用Delete刪除），機械層也不是在這里設(shè)置的（可以在Design-MechanicalLayer中選擇所要用到的機械層，并選擇是否可視和是否同時在單層顯示模式下顯示）。

機械層1一般用于畫板子的邊框；

機械層2一般用于畫板子上的擋條等機械結(jié)構(gòu)件；

機械層3一般用于畫標(biāo)尺和注釋等，具體可自己用PCBWizard中導(dǎo)出一個PCAT結(jié)構(gòu)的板子看一下

3. 過孔形狀（Routing標(biāo)簽的RoutingViaStyle）

它規(guī)定了手工和自動布線時自動產(chǎn)生的過孔的內(nèi)、外徑，均分為最小、最大和首選值，其中首選值是最重要的，下同。

4. 走線線寬（Routing標(biāo)簽的WidthConstraint）

它規(guī)定了手工和自動布線時走線的寬度。整個板范圍的首選項一般取0.2-0.6mm，另添加一些網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)組（NetClass）的線寬設(shè)置，如地線、+5伏電源線、交流電源輸入線、功率輸出線和電源組等。網(wǎng)絡(luò)組可以事先在Design-NetlistManager中定義好，地線一般可選1mm寬度，各種電源線一般可選0.5-1mm寬度，印板上線寬和電流的關(guān)系大約是每毫米線寬允許通過1安培的電流，具體可參看有關(guān)資料。當(dāng)線徑首選值太大使得SMD焊盤在自動布線無法走通時，它會在進入到SMD焊盤處自動縮小成最小寬度和焊盤的寬度之間的一段走線，其中Board為對整個板的線寬約束，它的優(yōu)先級最低，即布線時首先滿足網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)組等的線寬約束條件。下圖為一個實例

5. 敷銅連接形狀的設(shè)置（Manufacturing標(biāo)簽的PolygonConnectStyle）

建議用ReliefConnect方式導(dǎo)線寬度ConductorWidth取0.3-0.5mm4根導(dǎo)線45或90度。

其余各項一般可用它原先的缺省值，而象布線的拓樸結(jié)構(gòu)、電源層的間距和連接形狀匹配的網(wǎng)絡(luò)長度等項可根據(jù)需要設(shè)置。

選Tools-Preferences，其中Options欄的InteractiveRouting處選PushObstacle（遇到不同網(wǎng)絡(luò)的走線時推擠其它的走線，IgnoreObstacle為穿過，AvoidObstacle為攔斷）模式并選中AutomaticallyRemove（自動刪除多余的走線）。Defaults欄的Track和Via等也可改一下，一般不必去動它們。

在不希望有走線的區(qū)域內(nèi)放置FILL填充層，如散熱器和臥放的兩腳晶振下方所在布線層，要上錫的在Top或BottomSolder相應(yīng)處放FILL。布線規(guī)則設(shè)置也是印刷電路版設(shè)計的關(guān)鍵之一，需要豐富的實踐經(jīng)驗。

PCB改板流程八：

印刷電路板自動布線和手工調(diào)整

1. 點擊菜單命令A(yù)uto Route/Setup對自動布線功能進行設(shè)置

選中除了Add Testpoints以外的所有項，特別是選中其中的Lock All Pre-Route選項，Routing Grid可選1mil等。自動布線開始前PROTEL會給你一個推薦值可不去理它或改為它的推薦值，此值越小板越容易100%布通，但布線難度和所花時間越大。

2. 點擊菜單命令A(yù)uto Route/All開始自動布線

假如不能完全布通則可手工繼續(xù)完成或UNDO一次（千萬不要用撤消全部布線功能，它會刪除所有的預(yù)布線和自由焊盤、過孔）后調(diào)整一下布局或布線規(guī)則，再重新布線。完成后做一次DRC，有錯則改正。布局和布線過程中，若發(fā)現(xiàn)原理圖有錯則應(yīng)及時更新原理圖和網(wǎng)絡(luò)表，手工更改網(wǎng)絡(luò)表（同第一步），并重裝網(wǎng)絡(luò)表后再布。

3. 對布線進行手工初步調(diào)整

需加粗的地線、電源線、功率輸出線等加粗，某幾根繞得太多的線重布一下，消除部分不必要的過孔，再次用VIEW3D功能察看實際效果。手工調(diào)整中可選Tools-DensityMap查看布線密度，紅色為最密，黃色次之，綠色為較松，看完后可按鍵盤上的End鍵刷新屏幕。紅色部分一般應(yīng)將走線調(diào)整得松一些，直到變成黃色或綠色。

PCB改板流程九：

切換到單層顯示模式下（點擊菜單命令Tools/Preferences，選中對話框中Display欄的SingleLayerMode）

將每個布線層的線拉整齊和美觀。手工調(diào)整時應(yīng)經(jīng)常做DRC，因為有時候有些線會斷開而你可能會從它斷開處中間走上好幾根線，快完成時可將每個布線層單獨打印出來，以方便改線時參考，其間也要經(jīng)常用3D顯示和密度圖功能查看。

最后取消單層顯示模式，存盤。

PCB改板流程十：

如果器件需要重新標(biāo)注可點擊菜單命令Tools/Re-Annotate并選擇好方向后，按OK鈕。

并回原理圖中選Tools-BackAnnotate并選擇好新生成的那個*.WAS文件后，按OK鈕。原理圖中有些標(biāo)號應(yīng)重新拖放以求美觀，全部調(diào)完并DRC通過后，拖放所有絲印層的字符到合適位置。

注意字符盡量不要放在元件下面或過孔焊盤上面。對于過大的字符可適當(dāng)縮小，DrillDrawing層可按需放上一些坐標(biāo)（Place-Coordinate）和尺寸（（Place-Dimension）。

最后再放上印板名稱、設(shè)計版本號、公司名稱、文件首次加工日期、印板文件名、文件加工編號等信息（請參見第五步圖中所示）。并可用第三方提供的程序來加上圖形和中文注釋如BMP2PCB.EXE和宏勢公司ROTEL99和PROTEL99SE專用PCB漢字輸入程序包中的FONT.EXE等。

PCB改板流程十一：

對所有過孔和焊盤補淚滴

補淚滴可增加它們的牢度，但會使板上的線變得較難看。順序按下鍵盤的S和A鍵（全選），再選擇Tools-Teardrops，選中General欄的前三個，并選Add和Track模式，如果你不需要把最終文件轉(zhuǎn)為PROTEL的DOS版格式文件的話也可用其它模式，后按OK鈕。完成后順序按下鍵盤的X和A鍵（全部不選中）。對于貼片和單面板一定要加。

PCB改板流程十二：

放置覆銅區(qū)

將設(shè)計規(guī)則里的安全間距暫時改為0.5-1mm并清除錯誤標(biāo)記，選Place-PolygonPlane在各布線層放置地線網(wǎng)絡(luò)的覆銅（盡量用八角形，而不是用圓弧來包裹焊盤。最終要轉(zhuǎn)成DOS格式文件的話，一定要選擇用八角形）。下圖即為一個在頂層放置覆銅的設(shè)置舉例：

設(shè)置完成后，再按OK扭，畫出需覆銅區(qū)域的邊框，最后一條邊可不畫，直接按鼠標(biāo)右鍵就可開始覆銅。它缺省認(rèn)為你的起點和終點之間始終用一條直線相連，電路頻率較高時可選GridSize比TrackWidth大，覆出網(wǎng)格線。

相應(yīng)放置其余幾個布線層的覆銅，觀察某一層上較大面積沒有覆銅的地方，在其它層有覆銅處放一個過孔，雙擊覆銅區(qū)域內(nèi)任一點并選擇一個覆銅后，直接點OK，再點Yes便可更新這個覆銅。幾個覆銅多次反復(fù)幾次直到每個覆銅層都較滿為止。將設(shè)計規(guī)則里的安全間距改回原值。

PCB改板流程十三：

最后再做一次DRC

選擇其中Clearance Constraints Max/Min Width Constraints Short Circuit Constraints和Un-Routed Nets Constraints這幾項，按RunDRC鈕，有錯則改正。全部正確后存盤。

PCB改板流程十四：

導(dǎo)出PCB改板文件

對于支持PROTEL99SE格式（PCB4.0）加工的廠家可在觀看文檔目錄情況下，將這個文件導(dǎo)出為一個*.PCB文件；對于支持PROTEL99格式（PCB3.0）加工的廠家，可將文件另存為PCB3.0二進制文件，做DRC。通過后不存盤退出。在觀看文檔目錄情況下，將這個文件導(dǎo)出為一個*.PCB文件。由于目前很大一部分廠家只能做DOS下的PROTEL

AUTOTRAX畫的板子，所以以下這幾步是產(chǎn)生一個DOS版PCB文件必不可少的：

1. 將所有機械層內(nèi)容改到機械層1，在觀看文檔目錄情況下，將網(wǎng)絡(luò)表導(dǎo)出為*.NET文件，在打開本PCB文件觀看的情況下，將PCB導(dǎo)出為PROTEL PCB2.8 ASCII FILE格式的*.PCB文件。

2. 用PROTEL FOR WINDOWS PCB2.8打開PCB文件，選擇文件菜單中的另存為，并選擇Autotrax格式存成一個DOS下可打開的文件。

3. 用DOS下的PROTEL AUTO TRAX打開這個文件。個別字符串可能要重新拖放或調(diào)整大小。上下放的全部兩腳貼片元件可能會產(chǎn)生焊盤X-Y大小互換的情況，一個一個調(diào)整它們。大的四列貼片IC也會全部焊盤X-Y互換，只能自動調(diào)整一半后，手工一個一個改，請隨時存盤，這個過程中很容易產(chǎn)生人為錯誤。PROTEL DOS版可是沒有UNDO功能的。假如你先前布了覆銅并選擇了用圓弧來包裹焊盤，那么現(xiàn)在所有的網(wǎng)絡(luò)基本上都已相連了，手工一個一個刪除和修改這些圓弧是非常累的，所以前面推薦大家一定要用八角形來包裹焊盤。這些都完成后，用前面導(dǎo)出的網(wǎng)絡(luò)表作DRC Route中的Separation Setup，各項值應(yīng)比WINDOWS版下小一些，有錯則改正，直到DRC全部通過為止。

也可直接生成GERBER和鉆孔文件交給廠家選File-CAMManager按Next>鈕出來六個選項，Bom為元器件清單表，DRC為設(shè)計規(guī)則檢查報告，Gerber為光繪文件，NCDrill為鉆孔文件，PickPlace為自動拾放文件，TestPoints為測試點報告。選擇Gerber后按提示一步步往下做。其中有些與生產(chǎn)工藝能力有關(guān)的參數(shù)需印板生產(chǎn)廠家提供。直到按下Finish為止。在生成的GerberOutput1上按鼠標(biāo)右鍵，選InsertNCDrill加入鉆孔文件，再按鼠標(biāo)右鍵選GenerateCAMFiles生成真正的輸出文件，光繪文件可導(dǎo)出后用CAM350打開并校驗。注意電源層是負(fù)片輸出的。

PCB改板流程十五：

將PCB改板文件一腳客戶或廠家

發(fā)Email或拷盤給加工廠家，注明板材料和厚度（做一般板子時，厚度為1.6mm，特大型板可用2mm，射頻用微帶板等一般在0.8-1mm左右，并應(yīng)該給出板子的介電常數(shù)等指標(biāo)）、數(shù)量、加工時需特別注意之處等。Email發(fā)出后兩小時內(nèi)打電話給廠家確認(rèn)收到與否。產(chǎn)生BOM文件并導(dǎo)出后編輯成符合公司內(nèi)部規(guī)定的格式。

將邊框螺絲孔接插件等與機箱機械加工有關(guān)的部分（即先把其它不相關(guān)的部分選中后刪除），導(dǎo)出為公制尺寸的AutoCADR14的DWG格式文件給機械設(shè)計人員。

整理和打印各種文檔。如元器件清單、器件裝配圖（并應(yīng)注上打印比例）、安裝和接線說明等。

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