protel和AltiumDesignePCB层分解.docx

1、protel和AltiumDesignePCB层分解Mechanical机械层Keep-out layer禁止布线层Top overlay顶层丝印层Bottom overlay底层丝印层Top paste顶层焊盘层Bottom paste底层焊盘层Top solder顶层阻焊层Bottom solder底层阻焊层Drill guide过孔引导层Drill drawing过孔钻孔层Multilayer多层1 PCB部分名词1.1层（Layer） 层的概念与字处理或其它许多软件中为实现图、文、色彩等的嵌套与合成而引入的层的概念有所同，Protel的层不是虚拟的，而是印刷板材料本身实实在在的各铜箔层

2、。现今，由于电子线路的元件密集安装。防干扰和布线等特殊要求，一些较新的电子产品中所用的印刷板不仅有上下两面供走线，在板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔，例如，现在的计算机主板所用的印板材料多在4层以上。这些层因加工相对较难而大多用于设置走线较为简单的电源布线层（如软件中的Ground Dever和Power Dever），并常用大面积填充的办法来布线（如软件中的ExternaI P1a11e和Fill）。上下位置的表面层与中间各层需要连通的地方用软件中提到的所谓过孔（Via）来沟通。有了以上解释，就不难理解多层焊盘和布线层设置的有关概念了。举个简单的例子，不少人布线完成，到打印出来时方才发现

3、很多连线的终端都没有焊盘，其实这是自己添加器件库时忽略了层的概念，没把自己绘制封装的焊盘特性定义为多层（Multi-Layer）的缘故。要提醒的是，一旦选定了所用印板的层数，务必关闭那些未被使用的层，免得惹事生非走弯路。1.2、过孔（Via）为连通各层之间的线路，在各层需要连通的导线的文汇处钻上一个公共孔，这就是过孔。工艺上在过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属，用以连通中间各层需要连通的铜箔，而过孔的上下两面做成普通的焊盘形状，可直接与上下两面的线路相通，也可不连。一般而言，设计线路时对过孔的处理有以下原则：（1）尽量少用过孔，一旦选用了过孔，务必处理好它与周边各实体的间隙，特别是

4、容易被忽视的中间各层与过孔不相连的线与过孔的间隙，如果是自动布线，可在过孔数量最小化（Via Minimization）子菜单里选择on项来自动解决。（2）需要的载流量越大，所需的过孔尺寸越大，如电源层和地层与其它层联接所用的过孔就要大一些。1.3、丝印层（Overlay）为方便电路的安装和维修等，在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图案和文字代号等，例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。不少初学者设计丝印层的有关内容时，只注意文字符号放置得整齐美观，忽略了实际制出的PCB效果。他们设计的印板上，字符不是被元件挡住就是侵入了助焊区域被抹赊，还有的把元件标号打在相邻元件上

5、，如此种种的设计都将会给装配和维修带来很大不便。正确的丝印层字符布置原则是：不出歧义，见缝插针，美观大方.1.4、SMD的特殊性Protel封装库内有大量SMD封装，即表面焊装器件。这类器件除体积小巧之外的最大特点是单面分布元引脚孔。因此，选用这类器件要定义好器件所在面，以免丢失引脚（Missing Plns）.另外，这类元件的有关文字标注只能随元件所在面放置。1.5、网格状填充区（External Plane）和填充区（Fill）正如两者的名字那样，网络状填充区是把大面积的铜箔处理成网状的，填充区仅是完整保留铜箔。初学者设计过程中在计算机上往往看不到二者的区别，实质上，只要你把图面放大后就一

6、目了然了。正是由于平常不容易看出二者的区别，所以使用时更不注意对二者的区分，要强调的是，前者在电路特性上有较强的抑制高频干扰的作用，适用于需做大面积填充的地方，特别是把某些区域当做屏蔽区、分割区或大电流的电源线时尤为合适。后者多用于一般的线端部或转折区等需要小面积填充的地方。1.6、焊盘（ Pad）焊盘是PCB设计中最常接触也是最重要的概念，但初学者却容易忽视它的选择和修正，在设计中千篇一律地使用圆形焊盘。选择元件的焊盘类型要综合考虑该元件的形状、大小、布置形式、振动和受热情况、受力方向等因素。Protel在封装库中给出了一系列不同大小和形状的焊盘，如圆、方、八角、圆方和定位用焊盘等，但有时这

7、还不够用，需要自己编辑。例如，对发热且受力较大、电流较大的焊盘，可自行设计成泪滴状，在大家熟悉的彩电PCB的行输出变压器引脚焊盘的设计中，不少厂家正是采用的这种形式。一般而言，自行编辑焊盘时除了以上所讲的以外，还要考虑以下原则：（1）形状上长短不一致时要考虑连线宽度与焊盘特定边长的大小差异不能过大；（2）需要在元件引角之间走线时选用长短不对称的焊盘往往事半功倍；（3）各元件焊盘孔的大小要按元件引脚粗细分别编辑确定，原则是孔的尺寸比引脚直径大0.2- 0.4毫米。1.7、各类膜（Mask）这些膜不仅是PcB制作工艺过程中必不可少的，而且更是元件焊装的必要条件。按膜所处的位置及其作用，膜可分为元件

8、面（或焊接面）助焊膜（Top or Bottom和元件面（或焊接面）阻焊膜（Top or BottomPaste Mask）两类。顾名思义，助焊膜是涂于焊盘上，提高可焊性能的一层膜，也就是在绿色板子上比焊盘略大的各浅色圆斑。阻焊膜的情况正好相反，为了使制成的板子适应波峰焊等焊接形式，要求板子上非焊盘处的铜箔不能粘锡，因此在焊盘以外的各部位都要涂覆一层涂料，用于阻止这些部位上锡。可见，这两种膜是一种互补关系。由此讨论，就不难确定菜单中类似solder Mask En1argement等项目的设置了。1.8、飞线飞线有两重含义：（1）自动布线时供观察用的类似橡皮筋的网络连线，在通过网络表调入元件并

9、做了初步布局后，用Show命令就可以看到该布局下的网络连线的交叉状况，不断调整元件的位置使这种交叉最少，以获得最大的自动布线的布通率。这一步很重要，可以说是磨刀不误砍柴功，多花些时间，值！另外，自动布线结束，还有哪些网络尚未布通，也可通过该功能来查找。找出未布通网络之后，可用手工补偿，实在补偿不了就要用到飞线的第二层含义，就是在将来的印板上用导线连通这些网络。要交待的是，如果该电路板是大批量自动线生产，可将这种飞线视为0欧阻值、具有统一焊盘间距的电阻元件来进行设计。2 PCB层注解层简介机械层是定义整个PCB板的外观的，其实我们在说机械层的时候就是指整个PCB板的外形结构。禁止布线层是定义我们

10、在布电气特性的铜一时的边界，也就是说我们先定义了禁止布线层后，我们在以后的布过程中，所布的具有电气特性的线是不可能超出禁止布线层的边界。topoverlay和bottomoverlay是定义顶层和底的丝印字符，就是一般我们在PCB板上看到的元件编号和一些字符。toppaste和bottompaste是顶层底焊盘层，它就是指我们可以看到的露在外面的铜铂，（比如我们在顶层布线层画了一根导线，这根导线我们在PCB上所看到的只是一根线而已，它是被整个绿油盖住的，但是我们在这根线的位置上的toppaset层上画一个方形，或一个点，所打出来的板上这个方形和这个点就没有绿油了，而是铜铂。topsolder和

11、bottomsolder这两个层刚刚和前面两个层相反，可以这样说，这两个层就是要盖绿油的层，multilaye这个层实际上就和机械层差不多了，顾名恩义，这个层就是指PCB板的所有层。toppaste和bottompaste是顶层底焊盘层，它就是指我们可以看到的露在外面的铜铂，（比如我们在顶层布线层画了一根导线，这根导线我们在PCB上所看到的只是一根线而已，它是被整个绿油盖住的，但是我们在这根线的位置上的toppaset层上画一个方形，或一个点，所打出来的板上这个方形和这个点就没有绿油了，而是铜铂。topsolder和bottomsolder这两个层刚刚和前面两个层相反，可以这样说，这两个层就是

12、要盖绿油的层，solder：焊料paste：膏、糊mask：罩、膜、面层等简单的以top层为例来讲：1.solder层在protel 99SE里的全称是top solder mask，意思就是阻焊层，按字面的意思去理解就是给pcb上的走线上一层绿油，达到阻焊的目的，其实不然，在走线后如果不加solder层在走线上，绿油在pcb厂商那里制作的时候是默认要加的，如果加了solder层，pcb在做出来后，在此处就会看到裸露的铜箔。可以理解为镜相。2.past层是在pcb贴片之前做钢网的时候用的，用来涂锡膏，贴片的电子元件贴在锡膏上进行回流焊DrillGuide和DrillDrawing的区别：1、D

13、rillGuide是用于导引钻孔用的，主要是用于手工钻孔以定位2、DrillDrawing是用于查看钻孔孔径的在手工钻孔时，这两个文件要配合使用。不过现在大多是数控钻孔，所以这两层用处不是很大。在放置定位孔时不用特意在这两个层上放置内容，只要在Michanical或TOPLAYER或bottomlayer层上放上相应孔径的过孔过焊盘即可，只不可要将盘径放置小一些。至于Michanical和MultiLayer这两层嘛是这样的：1、Michanical是机械层，用于放置机械图形，如PCB的外形等2、MultiLayer可以称为多层（我这样称呼的），在这层上放置的图形在任何层上都有相应的图形，并且

14、是不会被丝印上阻焊剂的keepout层其实并不是用于画PCB外形的，keepout层的真正用途是用于禁止布线，也就是说在keepout层上放置图形后，在布线层上（如：toplayer和bottomlayer）的相应位置是不会有相应的图形铜箔出现，并且是所有的布线层。而Michanical层上放置图形后是不会出现这种情况的。1 Signal layer(信号层)信号层主要用于布置电路板上的导线。Protel 99 SE和Altium Designer提供了32个信号层。包括Top layer(顶层),Bottom layer(底层)和30个MidLayer(中间层)。包括：Top layer(顶

15、层,1层，默认为色，)Bottom layer(底层，1层，默认为色)MidLayer x(中间层，30层，默认为, 色等)。注：TopLayer、BottomLayer、MidLayerx，这几层是用来画导线或覆铜的（当然还有TopLayer、BottomLayer的SMT贴片器件的焊盘PAD）。2 Internal plane layer(内部电源/接地层)Protel 99 SE和Altium Designer提供了16个内部电源层/接地层。该类型的层仅用于多层板，主要用于布置电源线和接地线。我们称双层板，四层板，六层板，一般指信号层和内部电源/接地层的数目。包括：InternalPla

16、ne x (内部电源层/接地层，16层，默认为,色等)3 Mechanical layer(机械层)Protel 99 SE和Altium Designer提供了16个机械层，它一般用于设置电路板的外形尺寸，数据标记，对齐标记，装配说明以及其它的机械信息。这些信息因设计公司或PCB制造厂家的要求而有所不同。执行菜单命令Design|Mechanical Layer能为电路板设置更多的机械层。另外，机械层可以附加在其它层上一起输出显示。包括：Mechanical xx (机械层，16层，默认为,色等)注：Mechanical layer，真正的物理边界，定位孔的就按照Mechanical lay

17、er的尺寸来做的，但PCB厂的工程师一般不懂这个。所以最好是发给PCB厂之前将keepout layer层删除。4 Solder mask layer(阻焊层)此层是对应于电路板文件中的焊盘和过孔数据自动生成的板层，在焊盘以外的各部位涂覆一层涂料，用于铺设阻焊漆，用于阻止这些部位上锡。本板层采用负片输出，所以板层上显示的焊盘和过孔部分代表电路板上不铺阻焊漆的区域，也就是可以进行焊接的部分。阻焊层用于在设计过程中匹配焊盘，是自动产生的。Protel 99 SE和Altium Designer提供了Top Solder(顶层)和Bottom Solder(底层)两个阻焊层。 包括：Top Sold

18、er(顶层阻焊层，1层，默认为色)Bottom solder(底层阻焊层，1层，默认为色)5 Paste mask layer(锡膏防护层)有顶部锡膏层(Top Past Mask)和底部锡膏层(Bottom Past mask)两层，它是过焊炉时用来对应SMD元件焊点的，也是负片形式输出。板层上显示的焊盘和过孔部分代表电路板上不铺锡膏的区域，也就是不可以进行焊接的部分。它和阻焊层的作用相似，不同的是在机器焊接时对应的表面粘贴式元件的焊盘。Protel 99 SE和Altium Designer仅提供了Top Paste(顶层)和Bottom Paste(底层)两个锡膏防护层。包括：Top P

19、aste(顶层锡膏防护层，1层，默认为色)Bottom Paste(底层锡膏防护层，1层，默认为色)注：Top Solder、Bottom Solder、Top Paste、Bottom Paste，这四层是与穿越两层以上器件PAD相关的；一般Paste层留的孔会比焊盘小（Paste表面意思是指焊膏层，就是说可以用它来制作印刷锡膏的钢网，这层只需要露出所有需要贴片焊接的焊盘，并且开孔可能会比实际焊盘小）；然后，要往PCB版上刷绿油（阻焊）吧，这就是Solder层，Solder层要把PAD露出来吧，这就是我们在只显示Solder层时看到的小圆圈或小方圈，一般比焊盘大（Solder表面意思是指阻焊

20、层，就是用它来涂敷绿油等阻焊材料，从而防止不需要焊接的地方沾染焊锡的，这层会露出所有需要焊接的焊盘，并且开孔会比实际焊盘要大）；这几层一般为黄色（铜）或白色（锡）。6 Keep out layer(禁止布线层)用于定义在电路板上能够有效放置元件和布线的区域。在该层绘制一个封闭区域作为布线有效区,在该区域外是不能自动布局和布线的。包括：Keep-Out layer（禁止布线层，1层，默认为色）注：Keep-out，画边框，确定电气边界。7 Silkscreen layer(丝印层)丝印层主要用于放置印制信息,如元件的轮廓和标注,各种注释字符等。Protel 99 SE和Altium Design

21、er提供了Top Overlay和Bottom Overlay两个丝印层。一般,各种标注字符都在顶层丝印层,底层丝印层可关闭。包括：Top Overlay(顶层丝印层，1层，默认为色，)Bottom Overlay(底层丝印层，1层，默认为色，)注：Top Overlay、Bottom Overlay，丝印层，PCB表面的文字或电阻电容符号或器件边框等，一般为白色。8 Multi layer(多层)电路板上焊盘和穿透式过孔要穿透整个电路板,与不同的导电图形层建立电气连接关系,因此系统专门设置了一个抽象的层,多层。一般,焊盘与过孔都要设置在多层上,如果关闭此层,焊盘与过孔就无法显示出来。包括：M

22、ulti-Layer（多层，1层，默认为色）注：Multi Layer，贯穿各层的，像过孔（到底层或顶层的过孔VIA也有Solder和Paste）9 Drill layer(钻孔层)钻孔层提供电路板制造过程中的钻孔信息(如焊盘,过孔就需要钻孔)。Protel 99 SE和Altium Designer提供了Drill guide(钻孔指示图)和Drill drawing(钻孔图)两个钻孔层.包括：Drill Guide(钻孔指示图，1层，默认为色)Drill Drawing(钻孔图，1层，默认为色)注：Drill guide(钻孔说明)、Drill drawing(钻孔视图)这两层主要用于绘制

23、钻孔图和钻孔的位置，即钻孔用的。Drill Guide主要是为了与手工钻孔以及老的电路板制作工艺保持兼容。用于导引钻孔用的，主要是用于手工钻孔以定位。而对于现代的制作工艺而言，更多的是采用Drill Drawing来提供钻孔参考文件。我们一般在Drill Drawing工作层中放置钻孔的指定信息。在打印输出生成钻孔文件时，将包含这些钻孔信息，并且会产生钻孔位置的代码图。它通常用于产生一个如何进行电路板加工的制图。在手工钻孔时，这两个文件要配合使用。不过现在大多是数控钻孔，所以这两层用处不是很大。Solder mask layer(阻焊层)和Paste mask layer(锡膏防护层)注解阻焊

24、层：solder mask，是指板子上要上绿油的部分。因为它是负片输出，所以实际上有solder mask的部分实际效果并不上绿油，而是镀锡，呈银白色！助焊层：paste mask，是机器贴片时要用的，是对应所有贴片元件的焊盘的，大小与Top layer/Bottom layer层一样，是用来开钢网漏锡用的。要点：两个层都是上锡焊接用的，并不是指一个上锡，一个上绿油；那么有没有一个层是指上绿油的层，只要某个区域上有该层，就表示这区域是上绝缘绿油的呢？暂时还没遇见有这样一个层。我们画的PCB板，上面的焊盘默认情况下都有solder层，所以制作成的PCB板上焊盘部分是上了银白色的焊锡的，没有上绿油

25、这不奇怪。但是我们画的PCB板上走线部分，仅仅只有Top layer或者Bottom layer层，并没有solder层，但制成的PCB板上走线部分都上了一层绿油。那可以这样理解：1、阻焊层的意思是在整片阻焊的绿油上开窗，目的是允许焊接！2、默认情况下，没有阻焊层的区域都要上绿油！3、paste mask层用于贴片封装！SMT封装用到了：Top layer层，Top solder层，Top paste层，且Top layer和Top paste一样大小，Top solder比它们大一圈。 DIP封装仅用到了：To psolder和Multi layer层（经过一番分解，发现Multi laye

26、r层其实就是Top layer，Bottom layer，Tops older，Bottom solder层大小重叠），且Top solder/Bottom layer比To player/Bottom layer大一圈。疑问：“solder层相对应的铜皮层有铜才会镀锡或镀金”这句话是否正确？这句话是一个工作在生产PCB厂的人说的，他的意思就是说：要想使画在solder层的部分制作出来的效果是镀锡，那么对应的solder层部分要有铜皮（即：与solder层对应的区域要有toplayer或bottomlayer层的部分）！虽然这么说，但我曾经看到过一块PCB 板，上面一块镀锡区域，只画了sold

27、er层，在pcb图上，与它对应的区域并没有铜皮层！不知孰对孰错？现在：得出一个结论：“solder层相对应的铜皮层有铜才会镀锡或镀金”这句话是正确的！solder层表示的是不覆盖绿油的区域！板层定义介绍顶层信号层(Top Layer)：也称元件层,主要用来放置元器件,对于比层板和多层板可以用来布线；中间信号层(Mid Layer)：最多可有30层,在多层板中用于布信号线.底层信号层(Bootom Layer)：也称焊接层,主要用于布线及焊接,有时也可放置元器件.顶部丝印层(Top Overlayer)：用于标注元器件的投影轮廓、元器件的标号、标称值或型号及各种注释字符。底部丝印层(Bottom

28、 Overlayer)：与顶部丝印层作用相同，如果各种标注在顶部丝印层都含有，那么在底部丝印层就不需要了。内部电源层(Internal Plane)：通常称为内电层，包括供电电源层、参考电源层和地平面信号层。内部电源层为负片形式输出。机械数据层(Mechanical Layer)：定义设计中电路板机械数据的图层。电路板的机械板形定义通过某个机械层设计实现。阻焊层(Solder Mask-焊接面)：有顶部阻焊层(Top solder Mask)和底部阻焊层(Bootom Solder mask)两层，是Protel PCB对应于电路板文件中的焊盘和过孔数据自动生成的板层，主要用于铺设阻焊漆本板层

29、采用负片输出，所以板层上显示的焊盘和过孔部分代表电路板上不铺阻焊漆的区域，也就是可以进行焊接的部分锡膏层(Past Mask-面焊面)：有顶部锡膏层(Top Past Mask)和底部锡膏层(Bottom Past mask)两层，它是过焊炉时用来对应元件焊点的，也是负片形式输出板层上显示的焊盘和过孔部分代表电路板上不铺锡膏的区域，也就是不可以进行焊接的部分。禁止布线层(Keep Ou Layer)：定义信号线可以被放置的布线区域，放置信号线进入位定义的功能范围。多层(MultiLayer)：通常与过孔或通孔焊盘设计组合出现，用于描述空洞的层特性。钻孔数据层（Drill）：solder表示是否阻焊,就是PCB板上是否露铜paste是开钢网用的,是否开钢网孔所以画板子时两层都要画,solder是为了PCB板上没有绿油覆盖(露铜),paste上是为了钢网开孔,可以刷上锡膏