7.1  PCB设计前处理

7.1.1  结构板框导入

        设计PCB时，一般有结构限制要求，以满足与外壳装配，进行设计前，需先导入结构师提供的结构文件（一般是.DXF或者.DWG格式文件）。

        （1）执行菜单命令【文件】→【导入】，如图7-1所示。

        （2）弹出“文件导入”对话框，如图7-2所示，选择要导入文件，单击“打开”按钮。弹出“DXF导入”对话框，如图7-3所示，根据实际情况选择需要导入的元素及导入的层，单击“确定”按钮完成导入。注意导入时单位一般选择“公制”，因结构设计时默认采用公制单位，单位选择错误会导致导入图像比例不正确。若采用“公制”时导入执行不了，则可先将结构文件导入“AD”软件，再转入PADS软件。

图7-1  导入文件                 图7-2  “文件导入”对话框

        （3）将板框导入PCB后，结构文件的图形会转到PCB文件对应的层（上一步操作时选择的层），在“显示颜色”功能里打开对应的层并设置好层颜色，以便将对应的元素与其他层元素区分，随后可利用导入结构图的2D线转设置板框。

        （4）在已经导入板框的PCB中，选中需要转化成板框的2D线，单击鼠标右键，随即在弹出的菜单栏中选中“关闭”命令，如图7-4所示，然后就可以将2D线闭合成一个封闭的外形。注意此时需保证导入的板框图形为封闭的图形，如果图形不封闭，会导致此操作无法正确完成。

图7-3  “DXF导入”对话框                图7-4 “关闭”命令

        （5）在PCB上空白处单击，消除所有鼠标选择，然后单击右键，在弹出的菜单栏内选择“选择形状”项，然后选中2D线转换的闭合外形，单击右键，选择“特性”命令，如图7-5所示。

图7-5  选择形状编辑特性                  

6.弹出“绘图特性”对话框，如图7-6所示，在“类型”栏中单击下滑栏，选择“板框”选项，完成2D线转换成板框。

图7-6  “绘图特性”对话框

7.1.2  结构板框导入PCB图形不完整处理

        有时DXF格式文件导入PADS Layout内时部分图形会出现缺失、不完整，因AUTOCAD软件绘制的图形有部分元素在PADS Layout组件不兼容，此时只需要在AUTOCAD软件内将不兼容的元素转换为PADS Layout组件兼容的元素即可。

（1）利用AUTOCAD软件打开结构文件，在其底部命令栏输入字母 “wmfout” 命令，按Enter键确认，如图7-7所示。

图7-7  执行“wmfout”命令

（2）保存输出的文件到对应目录，如图7-8所示。

图7-8  保存文件

（3）框选全部结构元素，按Enter键确认，如图7-9所示。

图7-9  框选结构

（4）新建一个DXF文件，单击“打开”按钮，如图7-10所示。

图7-10  新建文件

（5）在其底部命令栏输入字母 “wmfin ”命令，选择刚刚生成的文件，如图7-11所示。

图7-11  选择导入文件

（6）鼠标在文件中随便单击一个点（推荐选择坐标原点附近），然后一直按Enter键,导入选择的文件，如图7-12所示。

（7）导入的图形是一个整体，输入“ X ”命令，按Enter键，选择导入的图形，按Enter键，将其打散。

（8）对新文件与原始文件进行标注，选同样的尺寸，用计算器算出比例（原来的/生成的），如图7-13所示。

图7-12  导入文件              图7-13  标注尺寸

（9）输入 “SC” 命令，按Enter键,在新建的文件中再框选全部元素，按Enter键确认，将比例还原到之前图形，如图7-14所示。

（10）随便在文件中单击一个点，再输入比例值（精度控制多几位），按Enter键确认，如图7-15所示。

图7-14  缩放图形              图7-15  输入比例

        （11）对比新旧两个文件的尺寸是否一致，一致即保存。此时，生成的图形元素都可以导入PCB内，导入前，需检查图形是否封闭。

7.1.3  手动绘制板框

部分板框是规则图形，比如规则的长方形，此时，不需要制作.DXF格式文件，可直接在PADS Layout组件内进行绘制。

        （1）打开PADS Layout组件，执行菜单命令【文件】→【新建】，新建一个PCB文件，如图7-16所示。

图7-16  新建文件

        （2）单击“绘图工具栏”按钮，调出对应工具栏，选择板框和挖空区域功能，如图7-17所示。

图7-17  板框和挖空区域功能

        （3）在工具区域设置好设计格点及显示格点，在PCB工作区域空白位置右击鼠标，在弹出的界面选择相应的绘制形状，如“矩形”，然后绘制矩形板框，如图7-18所示。

图7-18  绘制板框

        （4）绘制的板框如没设置好显示颜色，可能会被隐藏，绘制板框的线宽可调整为1mil，选中板框，右击选择“特性”命令，在弹出的界面选择“父项”，如图7-19所示。

图7-19  修改板框特性

        （5）在弹出的“绘图特性”对话框，将宽度设置为1单击“应用”按钮，如图7-20所示。

        （6）板框如若在“筛选器”中未被勾选，会导致在PCB设计界面可见，但是没有被选中，此时可进行“筛选器”设置，按组合快捷键“Ctrl+Alt+F”或者在PCB设计界面右击选择“筛选条件”，调出筛选工具，将“板边框”项勾选，单击“关闭”按钮，然后在PCB设计界面右击选择“随意选择”，如图7-21所示。

图7-20  修改板框线宽                    图5-21  筛选元素

7.1.4  原点设置

设计PCB时，原点的位置建议设置在PCB的左下角，以方便后期设计及生成生产文件。

        （1）执行菜单命令【设置】→【设置原点】，如图7-22所示。在合适位置单击鼠标左键放置原点，接着会弹出一个询问的对话框，确认是否将相应的点设置为原点，单击“是”按钮，完成原点设置。

图7-22  “设置原点”菜单命令

        （2）若需将原点设置到方正的板框左下角，可在PCB空白处单击鼠标右键选择“选择板框”项，鼠标单击板框中左下角的x轴与y轴的交点处，执行设置原点的命令,单击“是”按钮，完成设置，如图7-23所示。

        （3）若需将原点设置到PCB上特定坐标位置，可执行菜单命令【设置】→【设置原点】选项，然后输入无模命令“S x y”，如S 50 25,再按“Enter”键，然后按“空格键”（Space），注意输入无模命令后不要移动鼠标位置，只须按键盘控制，然后会弹出提示，单击“是”按钮，完成设置，如图7-24所示。

图7-23  设置原点位置到板框左下角             图7-24  设置原点位置到特定坐标

7.1.5  叠层设置

多层板设计之前，可以先设置计算好的叠层，方便后期设计。

执行菜单命令【设置】→【层定义】，弹出“层设置”对话框，如图7-25所示。

图7-25  层设置界面

名称：可对选中的层进行层名称修改。

电气层类型：一般按默认选项，不修改，不影响层的使用。

        平面类型：推荐使用“无平面”类型，“CAM平面”一般负片设计时使用，“分割/混合”层一般使用在电源与地平面使用此类型平面，需要将相应的网络通过“分配网络”按键将网络关联到相应的层，如不进行关联设置，则不能对网络在此平面进行布线连通操作，如图7-26所示。

图7-26  分配网络到相应层

        电气层：可通过此栏进行层叠的增加及删除操作，删除层时须将此层内所有元素都清除，若层存在布线或者铜皮等，则不能删除。一般只对层数进行修改，其他按键不使用，如图7-27所示。添加完层后，可对层名称进行修改。

图7-27  修改电气层数

        非电气层：可将不用的层进行隐藏或者启用，也可将设计层数设置到最多，以满足多层板项目设计需求。建议设计时将层数设置到最大层，若导入器件时，调用的库是从其他项目中提取的（库可能是处于最大层模式），而层未设置最大层，会导致导网表时器件导入不了PCB，如图7-28、图7-29所示。

图7-28  启用/禁用非电气层

图7-29  最大层设置

7.1.6  导入网表或者ASC文件

        PADS Layout导入网表即将原理图与PCB进行同步，具体步骤可参考“PADS Logic与layout同步操作”内容。除了导入Logic原理图文件，还可将Orcad原理图导出的ASC文件导入Layout内。

        （1）执行菜单命令【文件】→【导入】，弹出“文件导入”对话框，如图7-30所示。选择导入的网表文件（后缀“.asc”格式的文件）之后，单击“打开”按钮，完成网表的导入。

图7-30  “文件导入”对话框

        （2）导入前须提前设置好库，调用项目中的库文件，并将其上移至库路径中的第一项，保持其最高优先级，如图7-31所示。

图7-31  指定库路径

        （3）导入时如有报错，会有报错警告文件弹出，具体的错误详情可按弹出的文件内容逐条修正。

7.1.7  ECO网络表导入：更新PCB文件

        若原理图非Logic格式，是其他软件生成的.ASC文件导入，设计中有更改，需要更新PCB，则可利用ECO网络对比功能进行PCB的更新。

        （1）执行菜单命令【工具】→【对比/ECO】，将当前正在设计的PCB文件和更新中的PCB对比（比如通过.ASC网表生成的PCB文件），输出选项勾选“生成ECO文件”选项并设置好ECO文件存放的路径，若需要查看更新的内容，可勾选“生成差异报告”，“对比”页面要勾选“仅对比ECO注册元件”选项、“对比网络计划”选项、“对比元件封装”选项，如图7-32所示，设置好后，返回“文档”页面单击“运行”按钮会生成差异报表和ECO文件。

图7-32  “对比/ECO工具”对话框

        （2）运行后会弹出差异提示，若有差异可单击“显示报告”按钮，查看差异内容是否是更新的内容，如图7-33所示。

图7-33  差异报告

        （3）确认好后，可在设计中的PCB导入ECO文件，导入前设置好设计时使用到的库内容，导入ECO文件后即可将更改的内容导入设计PCB内，如图7-34所示。

图7-34  导入ECO文件