protel四层板与内电层分割教程.docx

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protel四层板与内电层分割教程

protel四层板及内电层分割教程

本教程将讲解Protel99SE的四层板的设计过程，以及在其中的内电层分割的用法。

一、准备工作

   新建一个DDB文件,再新建相关的原理图文件,并做好相关准备设计PCB的准备工作，这个相信想画四层板的朋友都会,不用我多讲了。

二、新建文件

   新建一个PCB文件,在KeepOutLayer层画出PCB的外框,如下图，用过Protel的朋友们应该都会。

三、设置板层

   在PCB界面中点击主菜单Design再点击LayerStackManager如图：

   点击后弹出下面的层管理器对话框,因为在Protel中默认是双面板，所以，我们看到的布线层只有两层。

   现在我们来添加层，先单击左边的TopLayer,再单击层管理器右上角的AddPlane按钮，添加内电层，这里说明一下，因为现在讲的是用负片画法的四层板，所以，需要添加内电层，而不是AddLayer。

   单击

后，将在TopLayer的下自动增加一个

层,双击该层，我们就可以编辑这一层的相关属性，如下图：

   在Name对应的项中，填入VCC，点击确定关闭对话框，也就是将该层改名为VCC，作为设计时的电源层。

   按同样的方法，再添加一个GND层。

完成后如图：

四、导入网络

   回到原理图的界面，单击主菜单Design==>UpdatePCB如图:

 =>

选择要更新的PCB文件，点击Apply，

再点击左边的

，查看我们在原理图中所做的设计是否正确。

这里，我们把

项打上勾，只查看错误的网络。

在这里，我们没有发现有任何错误网络时，可以单击

将网络导入PCB文件了。

   这种导入网络的方法是Protel的原理图导入网络到PCB的一个很方便的方法，不用再去生成网络表了。

同时，修改原理图后的文件，也可用此方法快速更新PCB文件。

五、布局

   由于这个基本大家都会，所以省略了,完成后如图:

六、设置内电层

   我们再执行主菜单Design下的LayerStackManager弹出层管理器，

双击VCC层，在弹出的对话框中，在Netname的下拉对话框中选择VCC网络，给这一层真正定义为VCC网络，之前的只是取个VCC的名称而已，与VCC网络相同的元件管脚及过孔，均会与该层自动连接，从而不用布线。

   用同样的方法给GND层定义网络，将其定义为GND网络。

点击OK关闭对话框。

这时，我们发现，在PCB中，有些元件的PAD的中心有一个十字，这是因为，这个焊盘的网络是VCC或者GND，说明已经与相对应的网络连通。

如图：

在图中，焊盘上的十字架的颜色就代表相对应连接内电层的颜色。

如：

内电层GND为棕色，则焊盘的十字也为棕色。

七、布线

[800字…………省略]

八、内电层分割

   当TopLayer与BottomLayer层没有足够的空间来布信号线时，而又不想增加更多的信号层,我们就需要将这些信号线走在内电层上，做法如下：

   先确定要走在内电层的网络，再单击主菜单Place,选择

项。

如图：

弹出分割内电层的对话框，如图：

在ConnecttoNet中选择一个要布在内电层的网络，这里，假如，我们选AA1网络，在

中，我们设置为0.5mm,这就是在内电层中与其它网络的距离。

这个尽量设大一点，至少在0.3mm以上，一般为0.5mm，因为，在内层中，间距太小会导致生产时不良率较高。

在Layer中，我们选VCC,（建议不要在层做内层分割，因为，在设计时，尽量保持的完整性，提高抗干扰能力。

）

   设置好后点OK，再在PCB中找到AA1网络的PAD处画线，将要布在该层的PAD或VIA包围起来，形成一个闭合的多边形。

（注意，这个线在内层中，是无铜区域，也就是在顶层的线与线中的间隙，所以，不能画到与焊盘重叠）如图：

   这时，网络为AA1的PAD中心也多了个十字架，说明，AA1网络已经从VCC层将这里焊盘连接起来了，注：

千万注意，在内电层中不要再对这些焊盘进行走线了。

九、看内电层

   在PCB内层设置完毕后，我们要来查看内层是否正确，当然，最先是用眼睛来查看整个板了。

下面，我们来看看下面这个图:

   前面已经讲过，带十字PAD是已经和内电层对应网络连接OK的，我们要怎么查看这个PAD是否有铜铂连接呢？

其实只要想象力丰富一点的人，就会知道，PCB中负片做法：

就是有画线的地方就是没有铜铂的区域，那么，在上图中，黑色的区域在做出PCB板后，就是有铜铂的区域了，现在，我们可以用一种简单的方法去查看。

   首先，在PCB界面中，点击主菜单Tool（T下的选项

（或按T、P快捷键），打开参数设置对话框:

然后、单击

颜色选项卡，打开颜色设置对话框，如图：

   假如我们要查看的是VCC内电层，这里，我们将

的颜色设置为深一点的颜色，如棕黑色；再将背景色

设为平常的红色，单击OK关闭对话框。

   再次，我们关掉其它的一些不需要的层，如：

丝印层等，方便我们查看PCB，下面我们再来看一下PCB文件，如图：

   在图中，红色区域就是有铜铂的地方（也就是内电层中没有画线之处），在棕黑色的区域，就是无铜铂区（就是内电层中有画线的区域），这样，这块板就像被铺了铜的PCB文件一样了。

   PCB的最后文件，如图：

PROTEL99的电性图层分为两种，打开一个PCB设计文档按，快捷键L，出现图层设置窗口。

左边的一种（SIGNALLAYER）为正片层，包括TOPLAYER、BOTTOMLAYER和MIDLAYER，中间的一种（INTERNALPLANES）为负片层，即INTERNALLAYER。

这两种图层有着完全不同的性质和使用方法。

   正片层一般用于走纯线路，包括外层和内层线路。

负片层则多用来做地层和电源层。

因为在多层板中的地层和电源层一般都是用整片的铜皮来作为线路（或做为几个较大块的分割区域），如果用MIDLAYER即正片层来做的画则必须用铺铜的方式来实现，这样将使整个设计数据量非常大，不利于数据交流传递，且会影响设计刷新速度。

而用负片则只需在外层与内层的连接处生成一个花孔（THERMALPAD）即可，对于设计和数据传递都非常有利。

内层的添加与删除

     在一个设计中，有时会遇到变换板层的情况。

如把较复杂的双面板改为四层板，或把对信号要求较高的四层板升级为六层板等等。

这时需要新增电气图层，可以如下操作：

DESIGN-LAYERSTACKMANAGER,在左边有当前层叠结构的示意图。

点击想要添加新层位置的上面一个图层，如TOP,然后点击右边的ADDLAYER（正片）或ADDPLANE（负片），即可完成新图层的添加。

     注意如果新增的图层使PLANE（负片）层的话，一定要给这个新层分配相应的网络（双击该层名）!

这里分配的网络只能有一个（一般地层分配一个GND就可以了），如果想要在此层（如作为电源层）中添加新网络，则要在后面的操作中做内层分割才能达到，所以这里先分配一个连接数量较多的网络即可。

     如点击ADDLAYER则会新增一个MIDLAYER（正片），应用方法和外层线路完全相同。

     如果想应用混合电气层，即既有走线又有电源地大铜面的方法，则必须使用ADDLAYER来生成的正片层来设计（原因见下）。

内电层的分割

     如果在设计中有不只一组电源，那可以在电源层中使用内层分割来分配电源网络。

这里要用到的命令是：

PLACE-SPLITPLANE,在出现的对话框中设定图层，并在CONNECTTONET处指定此次分割要分配的网络，然后按照铺铜的方法放置分割区域。

放置完成后，在此分割区域中的有相应网络的孔将会自动生成花孔焊盘，即完成了电源层的电气连接。

可以重复操作此步骤直到所有电源分配完毕。

当内电层需要分配的网络较多时，做内层分割比较麻烦，需要使用一些技巧来完成。

     此处还需要注意一个问题：

PROTEL中有两种大铜皮的电气连接方式（不包括PLACEFILL）,一种为POLYGONPLANE,即普通的覆铜，此命令只能应用于正片层，包括TOP/BOT/MIDLAYER，另一种为SPLITPLANE,即内电层分割，此命令只能应用于负片层即INTERNALPLANE。

应注意区分这两个命令的使用范围。

     修改分割铺铜的命令：

EDIT-MOVE-SPLITPLANEVERTICES