探讨Protel DXP 2004的印制电路板制作

摘 要 Protel DXP是进行印制电路板（PCB）设计的重要工具。本文主要探讨在技工学校实验室的条件下，以Protel DXP 2004软件为设计平台对印制电路板的主要设计步骤及其内容进行了分析，以提高印制电路板的制作效率及可靠性，从而激发学生学习的兴趣。

关键词 Protel DXP 2004 电路原理图 印制电路板

中图分类号：TN79 文献标识码：A

随着计算机技术的发展，为电子自动化设计提供了丰富的软件，Protel是Altium公司推出的一款功能强大的电子电路CAD软件，是目前国内电子行业使用最广泛的电子电路设计软件。有多个版本，而职业院校普遍使用的是Protel DXP 2004，主要用于绘制电路原理图设计、电路仿真、PCB板设计等。本文主要介绍在教学实习中运用Protel DXP 2004制作印制电路板的方法及注意事项。

1电路板设计

对于在实验室进行的电子产品制作来说是先进行原理图的设计，在原理图设计完成之后再生成PCB文件，布线完成后分层打印，再热转印到电路板上，腐蚀电路板、钻孔、按装元件、固定电路板，最后就是调试性能。对于用Protel DXP 2004制作印制电路板，其流程图如图1所示。

1.1创建新的项目文件

运用Protel DXP 2004设计印制电路板，首先要创建一个项目工程文件，接着创建原理图文件和印制电路板设计文件，遇到标准库中没有的元件还要创建原理图库文件和元件封装库文件等，每一个文件都要保存在同一个文件夹里，以便于管理。

1.2电路原理图设计

电路原理图设计是整个PCB项目工程的开始，是PCB文件设计乃至最后制板的基础。其最基本的要求是正确性，只有设计正确的原理图才能生成一块具有指定功能的印制电路板，其次是布局合理，最后在是正确性和布局合理的前提下力求美观。

1.3印制电路板设计

电路设计的最终目的是为了设计出电子产品，而电子产品的物理结构是通过印制电路板来实现的。Protel DXP 2004为设计学习者提供了一个完整的电路板设计环境，使电路设计更加方便有效。具体步骤如下：

（1）新建PCB文件。

在当前设计项目文件中新建PCB文件，与原理图文件保存在同一个文件夹。

（2）设置电路板尺寸。

在Keep―Outlayer层用直线工具绘制电气边界，根据元件大小与多少来确定其尺寸，一般采用标准矩形。

（3）封装制作。

对于一些特殊元件的封装或DXP标准库中不存在的封装，就必须自制该元件的封装。元件的封装可以用手工绘制也可以用向导绘制，首先都要知道元件的外形尺寸和引脚间尺寸，还有外形和引脚间的尺寸，这些尺寸供应商提供的资料中可以查到，假设查找不到，要用千分尺进行测量，测量后的尺寸是公制单位，换算成以mil为单位的尺寸（可以取2.54mm=100mil）。要求PCB中的封装要与元器件实物大小和形状相符合，以满足电路板的装配要求。

（4）更新生成PCB

在完成原理图设计和元件封装设计后就可以通过原理图生成印制电路板PCB。采用设计同步器更新目标PCB电路板，用户可以不必生成网络表文件，直接实现网络和元件的装入，更新生成PCB后，将进行合理的布局。

（5）元器件布局。

对于PCB设计，布局和布线是最为关键的一步。根据电源接口，输入输出接口，或是大功率元件等特殊要求，来确定各元器件的位置，对于同一功能块的元器件应该尽量放置在一起，布局上的技术性问题主要靠电路专业知识作为基础，特别是集成度较高、较复杂的电路板。布局应当从机械结构、散热、电磁干扰、布线方便等方面进行综合考虑。

布局元件一般先放置与结构紧密配合的固定位置的元件，比如电源插座、指示灯、开关和连接插件等；再放置特殊元件，比如发热元件、变压器、集成电路等；最后放置小元件，比如电阻、电容二极管等。注意元件离电路板边沿的距离应在3mm以上便于电路板的定位与安装。

（6）布线与调整。

布线是将逻辑连接转换为物理连接的过程，这些物理连接包括：连线、过孔、焊盘、弧线、填充、多边形覆铜和电源层等。Protel DXP 2004提供了手工布线和自动布线两种，在布线之前，必须先设定布线规则。对于电源、地线，它们的宽度关系是：地线>电源线>信号线，普遍信号线宽度为12mil，电源线不低于18mil，地线一般大于20mil为宜；可以采用大面积铜层做地线。

自动布线结束后，往往存在令人不满意之处，需要手工调整，把电路板设计得尽善尽美。

（7）存盘打印。

设计好的印制电路板需要热转印到电路板上，这就需要分层打印，顶层、底层分开打印，丝印层要镜面打印。

2 使用Protel DXP 2004过程中的注意事项

（1）新元件编辑时，不能用导线代替元件引脚，且每一个引脚都要有自己的名称。

（2）在为元件添加引脚时，一定注意引脚的方向，电气连接点向外。

（3）原理图绘制时，导线的起始点一定要设置在元件的引脚上。

（4）原理图符号与元器件封装的对应关系，是通过原理图符号引脚的序号与元器件封装的焊盘序号之间一一对应建立起来的，二者的序号应相同。

（5）必须将原理图文件和印制电路板文件同时链接到同一个工程项目文件下，才能自动生成印制电路板。

（6）注意先把印刷电路板文件保存，软件才能进行加载网络表等操作。

（7）自动布线前，所有元件都必须放置到电路板的电气边界内，否则会影响布线的布通率。

3制作单面板

3.1单面板制作流程

电路设计覆箔板下料表面处理打印电路图热转印补缺腐刻（浸泡在1：4FeCl3溶液中腐刻）去膜涂助焊、防氧化剂钻孔焊接元件检查调试检验包装成品。

3.2需要注意的问题

在初次表面处理时，需要用P240-320之间的水沙纸打磨覆铜表面，去除表面的氧化层。并且用5% FeCl3溶液浸泡1分钟，以增强印墨的粘敷力。腐刻溶液的温度最好在25℃左右。助防氧化剂是把松香按照1：10的体积比，放入95%的酒精中浸泡24h以上形成的。

4结语

在电子技术不断发展的时代，计算机辅助设计技术（CAD）突飞猛进。对于技工学校的电子技术实习来说，熟练掌握Protel DXP 2004软件，将极大提高电子制作的设计质量和效率。但要设计和制作出一块优良的PCB板，还需要不断的学习和实践，不断在实践中体会，通过总结经验努力提高设计和制作水平。