“在本節(jié)中，您將學(xué)會(huì)如何繪制 PCB 的板框。”

4.3. 2-輪廓與約束 (Edge cut板框) 在本章中，我們將完成在本書第三部分第二章中學(xué)到的 PCB 工作流程的第二步。在這一步中，我將根據(jù)簡單的幾何約束條件繪制電路板的大致輪廓。為了確定這些約束條件，我會(huì)提出以下問題： 1. 我希望我的 LED 手電筒有多大？(這決定了電路板的整體尺寸和成本）。

2. 如何打開和關(guān)閉 LED？(這決定了按鈕或開關(guān)的位置）。

3. 電路板上最大的部件是什么？(這決定了電路板的形狀，以便容納最大的元件）。

4. 如何將電路板安裝到外殼上？(這決定了電路板的特性，以幫助完成最終設(shè)備）。

這些問題將幫助我確定電路板的物理尺寸和形狀。由于每塊電路板都不盡相同，因此幾何限制也會(huì)有所不同。在版圖設(shè)計(jì)工作流程的開始階段，你應(yīng)該經(jīng)常思考要提出的問題及其答案。以下是我對(duì)所提約束問題的回答：

1. LED 手電筒應(yīng)該足夠大，可以單手握住并輕松放進(jìn)口袋。長度約 65 毫米，高度約 25 毫米就足夠了。

2. 我將使用一個(gè)小型瞬時(shí)按鈕。我可以用拇指按下按鈕。當(dāng)我按下按鈕時(shí)，LED 會(huì)亮起。

3. 電路板上最大的部件是紐扣電池座。

4. 我將設(shè)計(jì)一個(gè) 3D 打印的外殼。我將用螺絲、安裝孔或滑軌把 LED手電筒板固定在外殼上。電路板本身應(yīng)包括一個(gè)螺絲安裝孔。

有了這些限制條件，我就可以在板框?qū)樱‥dge cut）中創(chuàng)建電路板的大致輪廓。之所以說這個(gè)輪廓是 "粗略" 的，是因?yàn)槲蚁Ｍ谄渲蟹胖梅庋b后再對(duì)其進(jìn)行細(xì)化。我將從"圖層" 選項(xiàng)卡中選擇 User.1 圖層（在 "外觀" 面板的"1"處，見圖 4.3.1）。用戶層允許我添加制造商忽略的文本和圖形。我計(jì)劃按照 PCB 板的大致尺寸創(chuàng)建一個(gè)方框，然后確認(rèn)封裝（尤其是電池座）是否適合該空間。進(jìn)行必要調(diào)整后，再切換到 Edge.Cuts 層，并繪制電路板輪廓。我使用 0.25 毫米（9.84 mil）的網(wǎng)格尺寸進(jìn)行粗略繪制。接下來，我將點(diǎn)擊右側(cè)工具欄上的圖形工具按鈕（"2"），選擇圖形框工具。

圖 4.3.1: 繪制 PCB 板大致的輪廓

選擇矩形工具后，單擊開始繪制矩形（"3"），然后拖動(dòng)鼠標(biāo)直到所需的尺寸（"4"）。在上例中，我繪制了一個(gè)長 66.25 毫米、高 26.50 毫米的矩形。再次點(diǎn)擊完成繪制。

現(xiàn)在我有了一個(gè)輪廓。它能與部件匹配嗎？讓我們來測(cè)試一下。從最大的封裝開始，將其拖入輪廓中（圖 4.3.2）。您可以選擇一個(gè)或多個(gè)對(duì)象，然后使用右鍵菜單中的對(duì)齊工具將它們精確定位到您想要的位置。在下面的示例中，我選中了所有封裝，左鍵單擊以顯示右鍵菜單，然后在 "對(duì)齊/分布" 下選擇 "對(duì)齊到垂直中心"，將它們沿水平面中心對(duì)齊。

圖 4.3.2: 沒問題！外框可以容納所有的封裝

如上圖所示，這個(gè)輪廓可以容納大量的封裝。我可以減小寬度，以減小 PCB 的整體尺寸和成本。在改變輪廓寬度之前，我將添加本章開頭列表中的安裝孔，即約束 4。我將使用圖形圓工具，在 LED 封裝旁邊畫一個(gè)圓。我將 R1 暫時(shí)移開（圖 4.3.3）

圖 4.3.3: 該圓代表了一個(gè)安裝孔

現(xiàn)在我要改變輪廓的寬度，使板子變窄。點(diǎn)擊白色輪廓，顯示每條線的四角和中間的手柄（圖 4.3.4）:

圖 4.3.4: 使用手柄改變輪廓的尺寸

使用頂線中間的手柄向下拖動(dòng)線條。使用底線中間的手柄向上拖動(dòng)直線。結(jié)果如下（圖 4.3.5）:

圖 4.3.5: 板框減小了寬度

現(xiàn)在輪廓更加簡潔。電池座封裝的黃色頂層絲印層完全處于在電路板輪廓內(nèi)。紫色線是頂層阻焊層，白色線是用戶層，位于電路板輪廓之外，暫時(shí)可以忽略這一點(diǎn)。當(dāng)我稍后完善輪廓時(shí)，我將使用圓形線段將電池座封裝完全包圍在 PCB 的輪廓內(nèi)。

現(xiàn)在我已經(jīng)知道了電路板的大致輪廓，我將在板框?qū)樱‥dge Cuts）中繪制它。關(guān)于圖 4.3.6，單擊 "圖層" 選項(xiàng)卡中的 Edge.Cuts（"1"）以切換活動(dòng)圖層（注意我將 "板框?qū)?設(shè)為黃色，以便在圖紙中容易看到）。從右側(cè)工具欄中選擇線條工具（"2"）。您可以使用矩形工具來代替直線工具，就像上一步所做的那樣。不過，我打算稍后對(duì)繪圖進(jìn)行改進(jìn)，用圓角代替邊角，使我們的手電筒看起來更美觀。如果板框輪廓由線條而不是單一的矩形組成，這種修改會(huì)更容易。

從方框右下角（"3"）開始繪制第一條線，直至右上角（"4"）。單擊開始繪制，再次單擊添加板邊線條，雙擊完成繪制。根據(jù)需要使用鼠標(biāo)中鍵平移和滾輪放大縮小.

圖 4.3.6: 繪制板框?qū)?Edge Cuts)

下圖是我如何在板框?qū)又忻璁嬢喞€條，直到畫出整個(gè)電路板的外框。記得使用圖形繪制工具繪制半徑為 2.136 毫米的螺絲孔（圖 4.3.7）

圖 4.3.7: 5步完成板框?qū)永L制

完成板框?qū)拥妮喞L制后，就可以使用3D查看器在三維空間中查看 PCB 板及元器件：

圖 4.3.8: 3D 查看器中查看PCB 板及器件

當(dāng)前版本的 PCB 板并不特別吸引人，但對(duì)于下一步工作流程來說已經(jīng)足夠好了。下一章節(jié)我將在 PCB 中繼續(xù)調(diào)整封裝，并完善電路板。

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