ExpeditionPCB基础培训教材

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Expedition PCB

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ysExpedition PCB基础培训教程

本文档记录的信息属于Mentor Graphics公司所有，未经Mentor Graphics公司书面许可，严禁以任何方式复制其中的任何章节或全文内容。本文档接收者，应当尽力避免对文档信息采取未经授权的使用行为。

目 录

第二章 

第三章 

第四章 

第五章 

第六章 

第七章 

第八章 

第九章 

第十章 焊盘的创建 ................................................................................................ 13 创建Cell ..................................................................................................... 20 

Ac第十一章 

第十二章 

第十三章 

第十四章 

第十五章 

第十六章 conS创建Symbol ................................................................................................ 34 创建Part ...................................................................................................... 46 创建Template ............................................................................................. 56 DxDesigner的使用..................................................................................... 61 PCB Editor的使用 ..................................................................................... 80 PCB设计设定 ............................................................................................ 98 创建Board Geometries ............................................................................. 108 布局....................................................................................................... 117 Layout 设定 ......................................................................................... 127 布线....................................................................................................... 143 测试点................................................................................................... 156 生成Plane .............................................................................................. 160 设计检查............................................................................................... 170 ys第一章 库的使用 ...................................................................................................... 9 

第十七章 

第十八章 

第十九章 

生成丝印............................................................................................... 177 生成Gerber和Drill ................................................................................ 185 尺寸标注与文件编制设计................................................................... 193 

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关于本书

本书是Expedition PCB Introduction的培训教程,书中介绍了熟练使用Mentor Graphics Expedition PCB工具进行印刷电路板的设计需要掌握的相关概念。

读者

该培训课程,主要面向使用Mentor Graphics Expedition PCB工具来设计和编辑印刷电路板,并具有以下预备知识的设计师和工程师。

课程特点

z 本课程关注Expedition PCB在设计流程中的使用，而不是对Expedition PCB的所有功

能进行详尽介绍；

z 阐述印刷电路板技术及其设计方法，也不是本课程的重点。

● 用户应该掌握基本的PCB布局布线设计思想。

Expedition PCB中的每个组件都有在线帮助和（或）全面的使用指南。在学习过程中，请大家积极地查找这些资料。

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该培训计划是针对Expedition PCB（2007.8）编写的。与产品相关的基本概念适用于新版本，只是各种用户图形界面和一些流程处理可能会发生改变。 在实验过程中，大家可以随时查阅在线文档，以获得更多的信息。 conS预备知识 参考资料 软件兼容性 文献兼容性 ys

流程演示

注意：

该示例是一个概括性的示范，它反映了使用Expedition PCB设计印刷电路板的过程。为了更有效地利用时间，请记录下遇到的问题，并在讲授到那个主题的时候将问题提出来。 ● “库”的概述

● 创建焊盘通孔

● 创建封装

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● 创建布局模板

● PCB编辑器概述

● 布线

● 板几何形状

● 放置零件

● 核查布局

● 布线

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● 构造覆铜

● 丝印

● 生成Gerber和钻孔数据

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第一章 库的使用

目标

通过这一章的学习，您将掌握以下内容:

¾ 定义中心库的结构

¾ 解释库管理器的功能

¾ 确定中心库中各个分区的作用

Expedition术语

中心库、本地库

Ac含义及其来源。 了解有关Expedition PCB的库的概念和术语，将有助于在余下的课程学习中理解数据的

Library Manager培训课程涵盖了关于库的建立和管理的更详细的内容。

z 焊盘(Padstack) — 一个焊盘包括了构成一个物理元件引脚的所有盘和孔几何形状。铜、掩膜和锡膏的形状和大小都需要明确定义。如果使用通孔型的元件，对孔的形状和大小也有明确规定。这样，不同的盘和孔就定义了一个通孔焊盘。

z 封装(cell) — 封装是组成物理元件的焊盘几何形状。封装由以下部分组成：焊盘、管脚号、外框线、文本以及制造或书写文档需要用到的其它所有数据。 ys

z 符号(Symbol) — 一个符号代表电子元件的一项物理功能的原理图表示。

z 器件(Part) — Parts Database中联接原理图符号和封装单元的逻辑结构。这种逻辑以元

件号为基础，包括门电路和引脚信息，以及各种后续过程中用到的一系列特殊属性。 z 中心库(Central Library) — 包括相关联的符号、器件、封装和焊盘。在每个符号、器件

和封装中，用户定义了整体结构的各个部分。中心库可以有多个，但每个PCB设计只与一个中心库关联。一项工程的原理图或网表（netlist）要用到特殊的器件。这些器件，以及它们的相对应的封装和焊盘，都是从Central Library中提取出来，并前向标注到PCB线路布局中去。

z 本地库(Local Library) — 每一个PCB设计中，有一个本地的或该设计专用的库，它仅

包含在该设计中用到的器件、封装和焊盘。修改该库中的数据，将刷新PCB设计，但不会改变与之相关联的中心库。 Library ManagerAc

Library Manager是各种库编辑器的界面接口。它也控制着中心库和各个库分区的生成和管理。 conS ys

Library Manager可以从Expedition PCB中打开，若具有合法的授权信息，也可以单独打开它。通常使用Library Manager来编辑PCB各相关库中的数据，如：器件、焊盘、封装和布局模板。除此之外，Library Manager还是一种可调用的独立工具。可以从Windows开始菜单调用Library Manager 库管理工具，具体位置为：Windows 开始菜单>所有程序>Mentor Graphics SDD>Data and Library Manager>Library Manager

在菜单中选择File>Open，可以打开并浏览一个库管理目录文件*.lmc。库管理目录文件负责管理单独的一个中心库。Library Manager的所有操作都将影响到中心库中的数据。

在菜单中选择File>Close，将关闭当前中心库。为了关闭一个中心库或退出Library Manager，必须先关闭所有的编辑器。

创建中心库

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在菜单中选择File>New，将为中心库建立一个新的库管理目录文件和相关的文件夹。

1. 浏览并指定一个文件夹，作为建立中心库的位置。

2. 库管理目录文件被放置在上述文件夹中，其名称与该文件夹相同。

可以通过Windows Explorer更改该目录文件名称，只要保持其扩展名为.lmc 。 conS ys

3. 新建一个中心库后，它就成为当前激活库。从此，Library Manager的所有操作都将影响

到中心库中的数据。

创建分区(Partition)

conSys 中心库中的数据被划分成几个数据分区。各个分区对数据进行了组织、整理，以便库管理员和设计者能迅速查找到他们需要的数据。例如，可以将符号按功能划分为不同分区，将封装按物理属性划分为不同分区，还可以将器件按功能或器件级数进行划分。

此处，我们引入了Parts分区、Cells分区、Symbols分区、Padstacks分区、Reusable BlocksAc

类型的数据分区。 分区和Models分区这几个概念。为了在库中生成某种类型的数据，就必须要有至少一个该

分区编辑器（Partition Editor）列出了库分区名（Library Partition Name）和分区的中已有的实体数目，并给出该分区当前是否正在被别人编辑从而处于保留状态。

第二章 焊盘的创建

目标

本章的学习内容包括：

¾ 定义孔，盘和焊盘

¾ 使用焊盘编辑器（Padstack Editor）创建孔、盘和焊盘

焊盘的定义

一个焊盘包括了构成一个物理元件引脚的所有盘和孔的几何形状。铜(Copper)、阻焊掩件，对孔的形状和大小也有明确规定。这样，盘和孔就定义了一个焊盘。 Ac

Padstacks conS 膜(Solder Mask)和助焊锡膏(Paste Mask)的形状和大小都需要明确定义。如果使用通孔型的元焊盘编辑器

(Padstack Editor) 在焊盘编辑器中，列出了若干标签页，分别用来定义焊盘、孔和常用焊盘和钻孔符号。于是，通过使用焊盘标签页，就能将孔和盘组装到已完成的焊盘中。

一个焊盘是由PCB各个功能层上的一组特定盘，以及一个用于容纳元件引脚的孔所组成，也可以是过孔、安装孔、或基准点。 ys

conSys z Filter padstack list——根据焊盘的类型，过滤列表中的焊盘； z Names——显示已定义的焊盘目录清单； 在Names表顶部点击适当的按钮，就能对焊盘进行创建、复制、排序和删除等操作。当焊盘正在被某个元件封装使用时，不能将其删除。焊盘的名称最多可由64个字母或数字Ac字符组成，并且不能包含“\”、“!”、“(”和“)”。对某一焊盘重新命名时，新名称将自动更新Central Library和在其它地方出现的该焊盘的旧名称。 对话框的右半部分用于设置焊盘的属性： Type——从Type下拉表中选择特定值来设置焊盘的类型。合法的类型值包括：Fiducial、Mounting Hole、Pin-SMD、Pin-Through和Via； 焊盘的类型规定了该焊盘在Cell Editor或Expedition PCB中的使用方式。布线时将使用过孔。比如：在使用Place Mounting Hole命令时，将列出所有的安装孔焊盘。焊盘的类型也规定了对焊盘和孔进行配置时各叠层间的层次关系。通孔型、安装孔型和过孔型的焊盘都

具有顶面、内层和底面区域。Pin-SMD型和基准型的焊盘具有顶面和底面属性，但没有内层和孔属性。基准型的焊盘没有Plane clearance或Plane thermal属性。

注意：如果在某个已有的焊盘中，其Type字段被灰化，则说明该焊盘正在被Central Library中的某个封装使用。否则，修改焊盘的Type属性，将影响到相应的单元。

下面两个列表用于将已定义过的盘分配给焊盘的各层，为了给焊盘分配盘，首先选择一个或多个板层，再从Available Pads列表中选择一个盘，最后点击向左箭头，将盘分配到该板层；为了在板层中消除原来分配的盘，只需选中欲消除的盘，再点击向右箭头即可。

Hole Filter——可以根据选择过孔的形状过滤列表中的Hole；

Available Holes——列表中包括了所有已定义的孔。只能根据焊盘的类型来选择

孔，除非Available Holes列表被灰化；

Pad Filter——可以通过Pad的形状，过滤列表中的Pad；

Preview——在Preview区域中，可以预览到Pads列表中选中的焊盘。

Pads

在创建一个焊盘之前，必须先定义好盘。一个定义好的盘可在一个焊盘中多次使用，也可在多个焊盘中使用。

Ac在Name窗体顶部点击适当的图标，就可对盘进行创建、复制、排序和删除等操作。如

果一个盘正被某个焊盘使用，则此时不能删除该盘。 conSys

conSys z Filter pad list——根据盘的形状，对表中的盘进行过滤。合法类型有：Round、Square、Rectangle和Thermals； z Filter units——设置使用的度量单位，包括：English and Metric、English和Metric； z Names——显示已定义的焊盘清单； Ac若某个Generate name from properties复选框（在每个盘名左侧显示）被选中，则根据设置好的盘属性，自动生成盘的名称；若复选框未被选中，则将由用户来定义孔名。盘的名称最长不能超过64个数字或字母字符，并且不能包含字符“\”、“！”、“（”或“）”。 对话框的右侧部分用于设置盘的具体属性： Units——每个盘都有自己的单位，在一个焊盘中允许同时使用多种单位。合法的单位类型包括：in、th、mm和um。新建一个盘时，Units缺省值是th； Pad Shape——盘的形状，可从一组预定义的图形列表中选取，总共有22种形状可供选择。根据选中的图形形状，将显示不同的盘属性；

Pad Parameters——该部分用于显示选中的图形，并根据其形状，显示一组相应的

反映距离的属性，如：长度、宽度或直径。还可在其中设置图形的原点位移量Origin offset，该项可选；

Preview——可以预览你所创建的Pad。

注意：当更改某一盘属性时，请确认从列表中选中了正确的盘名。

Holes

定义好的孔可同时在多个焊盘中使用。

z Filter hole list——孔过滤表可以根据孔的类型对孔列表进行过滤。其合法类型包括：All，

Round，Slot和Square。

z Filter Units——单位过滤下拉表，可根据不同孔的单位来对孔表进行过滤。合法选项包

括：英制/米制、英制、米制。

z Names——名称表将可用孔显示出来。

在Name窗体顶部点击适当的图标，就可对孔进行创建、复制、排序和删除等操作。如果一个孔已被某个焊盘使用，则此时不能删除该孔。

Ac

“\”、“！”、“（”或“）”。 若Properties选项中的Generate name from properties复选框被选中，则将根据Properties选项中对孔的设置，自动生成孔的名称；若Generate name from properties复选框未被选中，则将由用户来定义孔名。孔的名称最长不能超过64个数字或字母字符，并且不能包含字符

对话框的右侧部分用于设置孔的具体属性：

z Units——每个孔可以使用不同的单位。合法的单位类型包括：in（英寸）、th（mil）、

mm（毫米）和um（微米）；

z Type——规定了在对孔进行加工时，是采用Drilled（钻孔）还是Punched（冲孔）的方conSys一个孔可以定义到穿透型焊盘，或者过孔型焊盘，或者Mounting Hole型焊盘中。一个

式；

z Plated——规定了在对孔进行加工时是否镀铜；

z Hole Size——Finishes选项规定了孔的形状，包括：Round（圆形）、Square（方形）和

Slot（长圆形）；圆孔使用Diameter、+Tol和-Tol；方孔使用Width、+Tol和-Tol；长圆孔使用Width、Height、+Tol和-Tol；Tolerance项是可选的。

z Drill symbol/character assignment部分主要用于Drill Drawing Graphics。Drill symbol

assignment方法如下所示：

Automatically assign during output——在绘制钻孔图时，自动为每个孔指定一个字

母字符。这一赋值过程从最小字母开始，按升序进行；

None——在绘制钻孔图时，忽略该孔；

Use character as drill symbol——从Character 下拉列表中选出一个字母字符，并对

该字符的Size进行设置；

Use drill symbol from list——使用一张已定义好的Drill symbol graphic图，并对Size

进行设置。或者，也可以从下拉表中选出一个常用的钻孔符号。但是，在创建该符号时，其尺寸已被固定；蓝色的钻孔符号或字符，表示它已被赋值给一个已定

Ac义的孔。

Custom Pads & Drill Symbols

图所示: 有一些特殊形状的Pad需要在Custom Pads & Drill Symbols栏中进行自定义创建。如下conSys

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第三章 创建Cell

目标

在学习完本章内容后，用户将学会：

¾ 定义Expedition cell；

¾ 使用Cell Editor创建封装。

封装的定义

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Package、Mechanical和Drawing封装。

符、元件轮廓，以及其它相关数据。此种Cell是最常见、最普通的Cell。 ys 封装是表示一个元件的图形或类似的一组图形。在Expedition PCB中有3种类型的封装：z Package Cells——Package cell是对Parts Database中某个零件的封装形式的定义，用于对原理图打包生成网表。一个Package cell包括引脚（焊盘）、元件标号和器件号的占位

z Mechanical Cells——Mechanical cell表示一个可安置在电路板上的机械器件。Mechanical cell与Parts Database中的零件无关，因此它不是源自原理图或网表。

Mechanical cell可包含孔（焊盘）和其它相关数据，如：Part Number。Mechanical cell在BOM（Bill Of Materials）中出现。

z Drawing Cells——Drawing cell只用于记录文档。Drawing cell可包含标志图和绘图格

式。它们由图和文本组成，不包含引脚。Drawing cell不出现在BOM中。

封装编辑器

(Cell Editor)

在Library Manager中点击Cells editor图标，就能调用Cell Editor。通过该编辑器，能够访问到Central Library封装分区中的封装。

在Expedition PCB中，点击Setup > Cell Editor菜单项，将打开Cell Editor。该编辑器能够对本地工程中的封装库进行编辑。

当第一次打开Cell Editor时，将在对话框中列出所有分区的信息。通过这个对话框，可以新建一个封装，也可以在列表中编辑已有的封装。

Cell Editor它包括4个标签：Package、Mechanical、Drawing和Panel，每个标签页显示活动分区中的封装名称。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/bym4.html