本章学习要点： 掌握PCB设计环境和参数的设置； 掌握元器件的布局技巧以及手动调
整； 了解PCB元器件的封装。第六章 整理PCB图 通过前面的学习，初步掌握了PCB的部
分知识，而在上一章的开头已明确指出，创建PCB文档后接着必须规划电路板。在规划的过程中，仅仅靠第5章的内容是不足以满足实际工作中的
大部分需要的，还需掌握更多一点。本章将进一步介绍PCB方面的知识。本章主要内容 Protel DXP 20
04 提供多个工作层，大致可分为Signal Layer (信号层)、Interal Plane (内部电源/接地层)、Mecha
nica Layer (机械层)、屏蔽层、Solder Mark (阻焊层)、Silkscreen (丝印层)、系统颜色层及Oth
er (其他层)7种类型。应该注意的是，在实际的PCB板中，有些工作层是相互重叠的（例如顶层信号层和顶层丝印层在电路板上是重合的）
；还有一些工作层只是为了方便PCB的设计与制造而设置（例如机械层和其他层），实际电路板上是不存在的。Protel所提供的这些PCB
的层，极大地方便了实际设计中的需要。第一节 PCB工作层和系统参数的设置6.1.1 PCB工作层的设置 如
图6-1所示在PCB编辑器中，用鼠标单击菜单中的设计（D）→PCB板层次颜色（L）按钮，图6-1设置工作层的路径弹出现如图6-2所
示的“板层和颜色”对话框。图6-2“板层和颜色”对话框 在图6-2所示界面中，可以设置需要在中PCB显示的工作
层，参见图6-3所示。 图6-3 PCB中显示的工作层 信号层主要用于放置与信号有关的电气元素
，如顶层信号层用于放置电子元器件与丝印，底层信号层用来做焊接面。
：顶层信号层，打“√”表示选中，该层便会在PCB中显示出来。
：底层信号层，打“√”表示选中，该层便会在PCB中显示出来。 在Protel DXP 2004中，提供了16
个机械层，通常只需要一个机械层。 丝印层主要用于标识元器件的外形和元器件序号，以及其他文字说明。 分
为顶层和底层丝印层。 图6-4 屏蔽层 (阻焊层与锡膏防护层) 阻焊层是指大批量生产电路板时，
在电路板上铺设上一层阻焊剂，由于传统的阻焊剂通常是绿色的，人们也称它为绿漆。用电路软件产生的阻焊层制成绢版，在电路板插置电子元器件
之前，把它印在电路板上。这样需要焊接的地方（焊盘）可空出来，不涂阻焊剂，其它地方涂满阻焊剂，当用机器将熔化的焊锡喷洒在电路板上时，
焊锡只能留在焊盘上，其它地方不会沾焊锡，这样既可以快速焊接，又可防止焊锡溢出引起短路。打“√”表示选中，该层便会在PCB中显示出来
。 其它层主要有： 禁止布线层，用于绘制PCB的电气边界。 复合层，钻孔引导层与钻孔层。
如图6-5所示。 图6-5 其它层的显示设置 在图6-2中，有
8个按钮。单击 ，可以使所有工作层被选并处
于显示状态；单击 ，可使所有工作层都处于关闭状态；单击 ，可以使经常使用的工作层处
于显示状态；单击 ，可使当前选择的工作层处于显示状态；单击 ，可使当前选择的工
作层处于关闭状态；单击 ，可清除工作层的选择状态；单击 ，可以将系统设置为默
认颜色；单击 ，可将系统设置为经典颜色。 在图6-2中单击各工作层后面的颜
色框，会弹出如图6-6所示的“选择颜色”对话框。用户可在该对话框中选择相应的颜色（拖动滚动条可翻页），图6-6 “选择颜色”对话框
如果在颜色对话框中找不到自己喜欢的颜色，则可单击 标签进入“自定义”标签页，如图6-
7所示。 图6-7 自定义颜色对话框 要注意的是，在选择完相应的颜色后，要单击 再单击 。
在PCB编辑器中，用鼠标单击图6-8设置图纸属性命令的路径图6-9 “PCB板选择项”对话框→
或在工作区域内单击鼠标右键，选择【选择项（O）】→【PCB板选择项（B）】如图6-10所示，也可以打开图6-9 的“PCB板
选择项”对话框。在该对话框中可以设置图纸的相关参数。 图6-10 设置图纸属性命令的路径 图6-9的各项
说明如下： 是单位选择，
自动寻找电气
接点的距 离设定。在PCB设计时，系统会自动以光标为圆心
，以 中设定的数值为半径自动寻找电气接点，如果在此范围内找到交叉的连接点，系统会自动把光标指
向该连接点，并在连接点上点出一个焊盘，进行电气连接。 可视网格的形状选择，Lines是线状，Dots是点状。 设置可视网格2 设置
可视网格1 是显示物理标识符，是显示逻辑标识符。是标识符类型的选择。 在PCB设
计中，系统参数的设置是非常必要的。它包括光标的形状、工作层的颜色、显示/隐藏及默认设置等。 如图6-11
所示操作，即可进入如图6-12所示的参数设置对话框。单击图6-11 系统参数的设置图6-12 参数设置对话框具体操作请参考附录B。
PCB印刷板中的元器件与原理图中元器件的形式不同，PCB中的元器件是以元器件封装的形式存在的，指明了元器件
实际焊接到电路板时的空间外观和焊点位置，所以元器件实际引脚的位置和印刷电路板的焊点位置必须保持一致。由于元器件封装只是元器件的外观
和焊点位置，只要空间位置正确就行了。因此，在原理图中不同的两个元器件，在PCB中可用同一个封装；同样，同一个元器件也可制成不同的元
器件封装。一、PCB中的元器件 第二节 手工布局与手工调整图6-13 PCB元器件封装的组成 在PCB中的元器件封装
是由外形、焊盘及元器件封装的属性三部分组成。如图6-13所示。 在组成部分中，元器件封装的外形一般印在PCB
的顶层丝印层（Top Overlay）,有一些也印在底层丝印（Bottom Overlay），颜色通常是白色。外形的大小不小于实际
元器件的外轮廓，否则在电路板上安装元器件时，元器件安装不下。焊盘（Pad）是元器件与其他元器件进行连接的电气部分，与电路原理图中的
引脚相对应，所以每个焊盘必须有独立的焊盘序号。在PCB中主要有插针式焊盘和表面贴装式（SMD）焊盘。元器件属性包括元器件序号（De
signator）和元器件名称注释（Comment）等文字内容。PCB中的元器件属性也要与电路原理图的元器件属性对应，元器件的序号
是一致的，但原理图中的元器件名称（Part Type）将变成PCB中元器件的名称注释（Comment）。
插针式元器件封装是指在电路板上，元器件的焊盘必须钻孔，让元器件的引脚穿透整个PCB，才能在焊盘上对该元器件的引脚进行焊接。这类元器
件的引脚一般都比较长，如图6-14所示。 虽然插针式元器件封装类型很多，但是它们的命名是有规律的。 二、PC
B中的元器件封装图6-14 插针式元器件封装 电阻类及无极性双端元件的封装为轴状封装：AXIAL-0.3～A
XIAL-1.0，可以分两部分来理解它，AXIAL翻译为轴状，AXIAL后面的数字表示两个焊盘的间距，单位是in（英寸），如AXI
AL-0.3表示两个焊盘的间距为0.3in(英寸)。 无极性电容的封装： RAD-0.1～RAD-0.4，可
以分两部分来理解它，RAD为片状元器件，RAD后面的数字表示两个焊盘的间距，单位是in（英寸），RAD-0.1表示两个焊盘的间距的
为0.1in（英寸）。 下面对常用的元器件封装进行介绍图6-15 极性电解电容RB7.6-15封装
有极性电容（电解电容）的封装： RB5-10.5～RB7.6-15，可以分三部分来理解它，RB为柱状元器件，后面的两个数字中，“
-”前面的表示两个焊盘的间距，“-”后面的表示柱状圆筒的外径。如RB5-10.5表示电解电容的两个焊盘的间距为5in(英寸)，电容
圆筒外径为10.5in（英寸）。如图6-15所示。 普通二极管的封装： DIODE-0.4～ DIODE-0.
7，后面的数字表示二极管的功率。小功率二极管用DIODE-0.4，大功率二极管用DIODE-0.7。DIODE-0.4的封装如图6
-16所示。 图6-16 DIODE-0.4的封装图6-17 三极管封装 BCY-XXX
发光二极管的封装（圆形）：RB.1/.2与电解电容的意义相同。 三极管的封装：BCY－XXX, 后
缀XXX表示三极管的外形。如BCY-W3/B.8、BCY-W3/E4（封装如图6-17所示）等。三极管的封装比较多，在使用时必须使
封装与实际三极管对应。 默认封装引脚排列数字对应的管脚排列是：1、2、3对应C、B、E。晶振的封装： XTAL1如图6-1
9所示 插针式集成电路的封装：有单列直插式（SIPXXX）和双列直插式（DIPXXX）两种。
其中单列直插式有：SIP2～SIP20， SIP为单列
的意思，后面的数字表示 引脚的数量，如图6-20所示；图6-19 晶振封装
电位器的封装：VR1～VR5，图6-18为封装VR4。图6-18 电位器封装VR4图6-20 单列直插式集成电路封装
双列直插式有：DIP4～DIP64，DIP为双列的意思，后面的数字为4～64中的偶数，如图6-21所示。图6-21
双列直插式集成电路封装 表面贴片式封装元器件的焊盘不需要钻孔，直接在焊盘表面进行焊接元器件。现在很多电子产
品都采用表面贴片式元器件，主要是为了缩小体积和提高电路的稳定性。 表面贴片式电阻和电容的封装均采用四位数字代
码来表示。其中，前面两位数字表示元器件的长度，后面两位数字表示元器件的宽度。数字表示法中又分为公制（单位为mm）和英制（单位为in
）。如0402为英制代码，04表示长度为0.04in（英寸），宽度为0.02in（英寸），对应的公制代码为1005，长度为1.0m
m，宽度为0.5mm。 表面贴片式电阻和电容的封装代码与尺寸如表6-1所示：(1in=25.4mm)
表面贴片式集成电路封装有：CFPXX、ILEADXX、JEDECAXX、LCCXX、MOXX、PFPXX、SOJXX
、SOLXX、SOXX等，其中XX为阿拉伯数字，表示管脚数。表6-1 封装代码与尺寸 选取元器件及实体的目的，主要
是在选取后进行元器件的复制、粘贴、删除等操作。当要选取元器件或实体时，可通过 →
进行选取，如图6-22所示。 三、元器件及实体的选取与取消图6-22 元器件及实体的
选取 ：是指选取指定区域内的所有元器件及实体。当选取本项后，光标上出现“十”字状，先
将光标移到所要选取元器件及实体的一个角落，再单击鼠标左键或按Enter回车，拖着鼠标拉出一个矩形，当要选取元器件及实体都包含在黄色
边框内后，再单击鼠标左键或按回车Enter键，则被选中的元器件及实体会变色指示。下面对图6-22右下角子菜单的部分选项说明如下：
：是指选取
指定区域外的所有元器件及实体，其操作与 完全一样，只是所选取的是区域外的所有元器件及实体。
：是指选取整张电路图中的所有元件及实体。
：是指选取指定的网络。 ：是指选取指定的布线，有实际连接的布线才算
数。 ：是指选取指定的连线，也就是从一个焊盘到另一个焊盘的布线。
：是指选取工件层的所有元器件及实体。
：是指选取所有被锁定的实体。 ：是指选取不在网格上的焊盘。
：是指选取与不选取的切换。原来被选取的，单击鼠标左键一下，则该元器件变成不被选取。
：是指选取所有的自由实体。如铜膜导线（Track）、圆弧（Arc）
、导孔（Via）、焊点（Pad）等是自由实体。 当要选取区域内的所有元器件及实体时，也可按住鼠标左键并拖
动，当要选取元器件及实体都包含在内后，松开鼠标左键即可。 对于已被选取的元器件及实体，可通过
→ 进行撤销，如图6-23所示。图6-23 撤销选取的操作右下角子菜单的操作可参考“选取”。
1、实体的点取操作 相对于选取操作，点取的操作比较简单，有些像Windows下其他软件的点取
操作。只要将光标指向所要点取的实体，再单击鼠标左键，实体即被点取，颜色会变为透明色。实体被点取后，可以通过鼠标移动其位置，如果按
Delete 键，则会被删除该实体。 2．实体属性的编辑 实体属性的编辑也比较简单，只要将鼠
标移到需要编辑属性的实体上，双击鼠标左键，就会弹出相应的实体属性编辑对话框。下面主要介绍元件与导线的属性编辑。 四、点取实体与编辑
图6-24是三极管2N3904的属性编辑对话框。在图6-24元件的属性编辑对话框中，各项介绍如下： ①“
属性”区域： 标识符: 元件的序号如 。 注释：元件名称如 。 参考库：
元件在元件库中所用的元件名称如 。 库：元件所用的元件库如
。 描述：元件的功能如 用户可以修改。 唯
一ID：元件的特殊识别码（身份证）如 ，可直接输入一个新的识别码或单击 按扭产生一个。
类型：元件类型如 。 ②“图形”区域：
：元件左上方相对于图纸左下方的坐标。单位为0.1in。
：放置元件的角度。单击 按扭可选取0°，90°，180°，270°中的一种。 ：元件是否相
对于X轴对称。 ：元件的显示模式。
：选中此项可显示隐含的隐脚。如果要编辑引脚，可单击 按
扭，则会弹出如图6-25“元件引脚编辑器”对话框。图6-25“元件引脚编辑器”对话框 单击此对话框中的
按扭，可弹出如图6-26“引脚属性”对话框，设置引脚参数。 图6-26“引脚属性”对话框 ③Parame
ters区域 此区域包含一组变量，用来设置元件、引脚、端口、子图符号及PCB封装等参数。
单击 可增加一组新的变量。单击 可删除选中的变量。 单击
弹出如图6-27“参数属性”对话框，可修改所选变量的属性。 图6-27“参数属性”对话框 单击
可以添加一个PCB规则。 ④Models区域 此区域可以指定与原理
图符号相关联的混合信号仿真、PCB封装以及信号的完整性分析模块，先要在模块设置列表中选择一个设置的模块。 单击
可以配置原理图符号和模块的链接。单击 可以添加一个模块。 单击
可以删除选中的模块。 在已放置的导线上双击打开“导线”属性对话框，如图6-28所示。 图6-28 “导线”
属性对话框 包括导线的颜色和宽度，导线的宽度有Large（宽大）、Medium(中等)、Small(细)、Sma
llest(最细）4种宽度标准。 在菜单中单击 → 命令
，如图6-29所示，进入实体（元件）的移动方式选择。 五、实体（元件）的移动与旋转图6-29 移动方式选择
：这种方式移动时，元件与导线是不分离的。 ：
进入此项移动方式时，光标会变成“十”字形，将光标移到想移动的实体（元件）上，单击左键，该实体处于浮动状态，可随意移动，再单击鼠标左
键，实体（元件）固定下来。此时，光标还是处于移动方式，再单击其他要移动的实体，可以进行同样的移动，直到单击右键来终止。用这种方式进
行移动时，元件与导线是会分离的。 ：用于移动已选取的对
象。 ：用于拖动已选取的对象。
：将对象移动到重叠对象的最上层。
:将对象移动到重叠对象的最下层。
：将对象移动到某对象的上层。
：将对象移动到某对象的下层。图6-29的右下角子菜单的常用项说明如下： 有两种方式可对实体进行旋转操作。一
种是对刚取出的元件在未定位之前（浮动状态下），通过按 空格 键，元件将逆时针旋转。另一种是直接用光标指向元件，然后按住鼠标左键的同
时，按下 空格 键可使元件逆时针旋转。旋转的角度可设定，系统默认是每次旋转90度。另外，要想让元器件进行水平或垂直镜像操作可浮动状
态下按 X 或 Y 键。 复制 要将元件复制到剪贴板中时，首先要选取元器件，然后依次单
击 → 命令，或单击图标 ，则被选取的元件
就会复制到剪贴板中。 剪切 要将元件剪切下来，放到剪贴板中时，首先要选取元器件，然后依次单
击 → 命令，或单击图标 ，则被选取的元件就会剪
切到剪贴板中。 粘贴 若要将剪贴板中的元件粘贴到电路中时，只要单击图标
或依次单击 → 命令，光标将会变成“十”字形，同时带着
从剪切板中复制的元件随光标移动。移动光标到合适的位置，单击左键或按Enter回车键即可。六、元件的复制、剪切与粘贴
阵列式粘贴 这是一种高级的零件布置技巧，首先选取将要阵列式粘贴的元件，将它复制或剪切到剪贴板中，然后依次单击
→ 命令，会弹出如图6-30所示的对话框。
：重复粘贴的复制次数。
：两个复制之间的递增量，正数（递增）、负数（递减）均可以。
：当复制对象为元件引脚时，此文本框可输入引脚号的递增量。
：两个复制元件之间的水平方向的偏移量，正数（右偏移），负数（左偏移）。
：两个复制元件之间的垂直方向的偏移量，正数（上偏移）
，负数（下偏移）。图6-30“设定粘贴对列”对话框 在放置元件后，若不满意或都多放了元件，可将其删除。若只删
除单个元件，可依次单击 → 命令，光标会变成“十”字形，将光标移到要删除单个元件上，
单击左键即可。此时系统仍然处于删除状态，可单击右键取消操作。 当有多个元件要删除时，用上述方法有点麻烦。这时
可先选取所有要删除的元件，然后依次单击 → 命令，或在键盘上同
时按Ctrl + Delete 组合键即可。七、元件的删除 当要对多个元件进行排列时，可依次单击 →
命令，如图6-31所示。 八、元件的排列图6-31元件排列 在Pro
tel DXP 2004中可以同时执行两种不同的排列和对齐方式，单击 弹出如图6-33“排列对象”对话框
。 右下角的子菜单如图6-32所示， 从中选择所需要的排列方式即可完成对所选的一组元器件的排列。图6-33“排列对象”
对话框：。 ：。设置水平方向的排列对齐方式设置垂直方向的排列对齐方式 在绘制PCB图
时，可通过单击 按扭来显示PCB放置工具下拉菜单如图6-34所示。 虽然可通过软件
对PCB进行自动布线，以降低劳动强度，但是计算机只是以布通为原则，有时还是要通过手动布线才能使效果更好一点。手动布线，通常用PCB
放置工具条对实体进行放置。下面介绍PCB放置工具的使用方法。第三节 手动布线图 6-34 PCB放置工具菜单 下
面对各按钮的功能进行介绍： ：中心法放置圆弧。
：边缘法放置圆弧。
：边缘法放置任意角度圆弧。
：放置圆。 ：放置矩形填充。
：放置覆铜区域。
：放置直线。 ：放置字符串。
：放置焊盘。
：放置过孔。 ：交互式布线。
在绘制PCB图时，也可直接在工作窗口中
找到PCB放置工具条，如图6-35所示。 ：放置元件。 ：放置坐标。 ：放置尺寸。 : 放置内嵌电路板。 : 放置覆铜平面。 : 放置切块区域。 : 分割覆铜平面。 : 放置禁止布线区域。 图6-35 PCB放置工具条本章小结： 本章比较详细地介绍了PCB编辑器常用的各项操作，为以后读者能更好、更灵活地操作Protel制作PCB做好铺垫。同时主要介绍了PCB层的概念、PCB元件的布局与调整及手动布线。 本章重点要掌握的有： 1、 信号层、机械层、丝印层及禁止布线层的概念及设置； 2、 PCB元器件的封装概念及选取、调整； 3、 元器件布局的一般原则； 4、 手动布线与自动布线。实训七：自创“三音门铃电路PCB”图 请在Protel DXP 2004中参考第5章和本章的内容，作出有自己特色的、合理的“三音门铃电路PCB”图，并保存在D盘新建“我的作业”文件夹中，图中元件可用已有的元件库符号。附： 供参考的“三音门铃电路”3D图 |
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