关键词：集成电路；布图设计；保护
现代信息技术以计算机技术为基础，分为软件技术和硬件技术。在硬件技术中,集成电路技术则是最为重要的核心技术。早在20世纪70年代末,美国就曾有人断言："像现在OPEC(石油输出国组织)左右世界一样,将来掌握了半导体技术的国家将左右整个世界。"正因为如此,各国对于集成电路的开发都给予了足够的重视。但与此同时,也有一些厂商采取非法手段获取他人技术秘密或者仿制他人产品,以牟取暴利。我国政府曾积极参与起草世界知识产权组织《关于集成电路的知识产权条约》（以下简称条约）,并努力促成了该条约通过。中国加入世界贸易组织后,《与贸易有关的知识产权协议》（以下简称TRIPS）就对中国有了约束力,其中也包括集成电路知识产权的法律保护。
一、条约的主要内容
1、保护对象
保护对象为集成电路布图设计。受保护的布图设计必须具备原创性。条约中所规定的原创性不同于著作权法中的原创性，条约就此作了专门解释。具有原创性的布图设计，即"该布图设计是创作者自己的智力劳动成果，并且在其创作时在布图设计的创作者和集成电路制造者中不是常规设计"。
2、布图设计权利人的有关权利
（1）复制权
复制受保护的布图设计的全部或其任何部分，无论是否将其结合到集成电路中。
（2）进口、销售或者以其它方式供销
为商业目的进口、销售或者以其它方式供销受保护的布图设计或者其中含有受保护的布图设计的集成电路。
3、布图设计权利人的有关权利的限制
（1）合理使用
为私人目的或为了分析、评价、研究或者教学而复制受保护的布图设计，或者在此基础上创作出新的具有原创性的布图设计的行为不视为侵权，也不需要权利人许可。
（2）反向工程
第三者在评价或分析受保护的布图设计的基础上，创作符合第三条第（二）款规定的原创性条件的布图设计（拓朴图）（"第二布图设计（拓朴图"））的，该第三者可以在集成电路中采用第二布图设计（拓朴图），或者对第二布图设计（拓朴图）进行第（一）款所述的行为，而不视为侵犯第一布图设计（拓朴图）权利持有人的权利。
（3）非自愿许可
《关于集成电路知识产权条约》规定，任何缔约方均可在其立法中规定其行政或者司法机关有可能在非通常的情况下，对于第三者按商业惯例经过努力而未能取得权利持有人许可并不经其许可而进行复制、进口、销售等行为，授予非独占许可（非自愿许可）。
（4）善意侵权
《条约》规定，对于采用非法复制的布图设计（拓扑图）的集成电路而进行的该款所述的任何行为，如果进行或者指示进行该行为的人在获得该集成电路时不知道或者没有合理的依据知道该集成电路包含有非法复制的布图设计（拓扑图），任何缔约方没有义务认为上述行为是非法行为。
（5）权利用尽
《条约》的权利用尽条款规定，任何缔约方可以认为，对由权利持有人或者经其同意投放市场的受保护的布图设计（拓扑图）或者采用该布图设计（拓扑图）的集成电路，未经权利持有人的许可而进行该款所述的任何行为是合法行为。
4、国民待遇原则
即任何一个缔约国在布图设计的知识产权保护方面给予与国国民待遇，也同样给予其他缔约国的国民。
5、布图设计保护期限
条约规定保护集成电路布图设计的最低期限为8年。
6、保护形式
缔约国可以通过专门法律或者通过关于著作权法、专利法，禁止不正当竞争的法律，或者通过上述法律的结合来保护集成电路布图设计。
7、争议的解决
通过协商或者其他方式使有争议的缔约国之间达成和解，若不能和解，则由缔约国大会召集专家小组，由该小组起草解决争议的参考性报告，大会基于小组报告和对条约的解释，向争议各方提出建议。
8、保留
条约第13条规定：对本条约不得做任何保留。
二、TRIPS有关集成电路布图设计的规定
与条约相比，TRIPS对集成电路布图设计的保护更加严格，主要表现在以下几个方面：
1、保护范围扩大
缔约方应将未经权利人同意而进行的下述行为认作是非法行为，即为了商业目的而进口、出售、或销售受到保护的布图设计，一种采用了受到保护的布图设计的集成电路，或者一种采用了上述集成电路的产品，只要它仍然包括一个非法复制的布图设计。
2、善意侵权要付费
善意侵权人接到足够清楚的通知，被告知该布图设计是非法复制的之后，侵权人对于在此之前已经获得的库存件或预定件可以进行上述行为中的任何一种，但是却有义务向权利所有者支付一定的费用。
3、保护期限延长
布图设计的保护期限不得短于自注册申请日起或者自在世界上任何地方进行的首次商业性使用之日起的10年。
如果缔约方不要求以注册作为提供保护的条件，对布图设计的保护期限不得短于自在世界上任何地方进行的首次商业性使用之日起的10年。
三、集成电路布图设计不能用专利法、著作权法保护的原因
1、集成电路布图设计不能用专利法保护的原因
无论在哪个国家,其专利法都要求受保护的技术方案必须具备实用性、新颖性和创造性。集成电路产品对于实用性和新颖性要求都不会有太大问题,问题的症结在于创造性。
（1）集成电路的制造者和使用者,在通常情况下最为关心的是集成电路的集成度或者集成规模的大小，如果就这种产品作为一个整体去申请专利,未必都能通过创造性审查。
（2）在集成电路设计中常常采用一些现成的单元电路进行组合。而在专利审查中,组合发明要通过创造性审查,必须取得对该发明创造所属技术领域的普通技术人员来说是预先难以想到的效果。
确实具备创造性的集成电路产品仍可申请专利以寻求保护。
2、集成电路布图设计不能用著作权法保护的原因
用著作权法保护集成的电路布图设计的难度有：
（1）集成电路布图设计的价值主要体现在实用功能上,这已超出著作权法所保护的范围。
（2）著作权法对所保护的对象没有新颖性和创造性要求,这种保护模式不利于技术进步和创新。
（3）依照著作权法,实施"反向工程"的行为将被禁止。未经著作权人同意,任何人不得随意复制他人作品。
3、集成电路布图设计不能用其它知识产权法保护的原因
在现有的知识产权法框架中,还有实用新型法、外观设计法、商标法、反不正当竞争法、商号或企业名称保护法、原产地名称保护法等，在现有的诸多知识产权法律门类中,实用新型法虽然是保护技术产品的法律,但是绝大多数国家和地区(法国、澳大利亚等国除外)的法律都要求受保护的实用新型都必须是具备固定形状或者结构的产品；有的还要求实用新型也必须具备创造性。而集成电路产品的创新点往往并不体现在产品的外在结构和形状上，故从总体上看实用新型法似乎并不适合集成电路的保护。
外观设计法所保护的是产品的新颖外观。外观设计法的保护对象决无任何技术成分可言。
商标法所保护的只是特定标记与特定产品间的联系。很显然这不是集成电路保护所讨论的问题。对于集成电路而言,权利人还可将其商标使用在布图设计上。
参考文献：
[1]世界知识产权组织.知识产权纵横谈[M].北京:世界知识出版社,1992.
[2]吴汉东.知识产权法[M].北京:北京大学出版社,2002.
[3]刘月娥,刘曼朗.市场经济与知识产权保护[M].北京:专利文献出版社,1995.
[4]争成思.知识产权论[M].北京:法律出版社,2003.
[关键词]电子设备三维布线应用探究
中图分类号：TM73文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）17-0393-01
随着当前企业生产规模的不断扩大，电子化生产装配已经逐渐成为了主要的生产模式，并且还在不断向着集成化和模块化的方向发展。电子设备的布线设计对于提高电子设备的工作效率具有重要的意义。传统的电子设备布线方式采用的是二维布线。这种工艺通过将实物与图像进行对比来确认图形的比例大小，并制定最终的线路布局，最后在图纸上完全按照实物的大小进行图像的绘制。但由于这种布线方式在制成了实物之后才能得以完成，因此容易导致线路的偏差或不合理，在后续程序中又难以进行再次的修正，给电子设备的设计和装配带来了较大的难度。为改善这一现象，三维布线工艺得以发展。本文将对三维布线工艺的特点进行详细的介绍，并分析其优势和存在的缺陷。
1.三维布线技术
三维布线技术以一种以三维模型为基础的布线工艺。这种技术是在Pro/E工艺的基础上发展而来的，因而沿袭了其能够对线路进行模拟的功能。三维布线还可以分为人工布线和自动布线两种方式，但即使的自动布线的方式仍需要人工的辅助操作，因此并没有完全实现自动化。事实上，所谓的自动布线就是通过一定的软件来完成对元件符合的建立，但这一部分工作在整个布线过程中所占的比例很小，因此即使采用了自动的方式也无法有效提高布线的效率。此外，自动布线的工作质量也不高，灵活性也较差，无法满足大规模的布线需求，因此在实际布线过程中多采用手工布线的方式。
1.1手工布线
手工布线的方式不需要应用复杂的Pro/E程序，因此对于操作人员来说更容易理解和掌握。在进行手工布线前，需要做一些准备工作。首先需要将线路的各个连接点进行手动连接，这样在随后的布线过程中可以对线路有一个整体的把握。在手工布线过程中可以使用一定的简化程序对细节进行优化，并将元件和线路进行快速的连接。
1.2手工布线流程
在进行手工布线前必须对线路有一个完整的了解，尤其是线路内容的结构层次必须进行清晰的划分。若发现线路中存在不合理的部分就必须进行及时的修正。在设计线路时应当根据图纸的大小对比例进行一定的调整。线路的设计必须实现高效、合理，可以通过不断的调整和优化来达到这一目的。在完成线路的设计后就可以将元件连接到相应的线路中，再通过建立空间坐标来明确各个部分的空间关系。在完成了线路的布局后，需要对布线的相关参数进行确认，只有在确认所有数据都正确无误时才能进行实际的布线操作。在布线的过程中若发现线路中存在不合理的部分也可以进行一定的修正。当所有布线工作完成后就可以根据现有的线路创建三维图。
1.3手工布线操作
三维布线必须在装配的状态下完成，但电子设备最初处于零件的状态中。因此，在布线开始前必须使电子设备进入装配的模式。这可以通过一定的程序命令来完成。首先需要确定各个结点的属性，其次还需要对电缆进行定位。在完成这两个步骤时需要及时更新设计图表中的内容，使图表信息与实物信息保持一致。在创建定位点时必须确保定位点的真实可靠性，当线路中出现无效定位点时不仅会降低工作效率，还会给后续的维修工作带来更大的难度。
线路的控制需要借助定位点来完成，但定位点之间的线路是自动完成的。但对于一些复杂的线路而言，凭借线路的自动生成程序还无法实现精确的布局，因此还需要人工进行一定的辅助。事实上，创建定位点之间的线路就是布线的实质。在布线的过程中可能会有单芯、多芯等不同的线缆类型，针对不同的线缆类型，布线的方式也有所不同。其中悬空式线缆的布线方式较为复杂，在布线时需要特别注意。
2.三维布线工艺在设计中的应用
电子设备的传统布线工艺采用的是二维布线，在电子设备生产装配完成后才能进行二维图形的创建。在布线过程中，电子设备的设计人员无法直接参与布线环节，容易使布线工作遭遇一定的困难。设备的原始设计人员对于线路的路径和结构有更全面的了解，能够在线路的设计过程中留出更多的预留空间。若线缆没有一定的伸展空间，就容易导致稳定过高而发生分解，不仅会影响线路的使用效果，严重时还会造成一定的安全隐患。线缆燃烧会分解产生无机物，当无机物积累时就会对线路造成污染，使线路运行状态进一步恶化。在这种情况下，设计出来的产品往往达不到用户的要求，甚至无法使用，这样不仅浪费了前期投入的时间，还给企业造成严重的经济损失。
这一问题可以通过采用三维布线的方式来进行解决。三维布线的工艺可以提高电子设备的研发效率，缩短工作时间，从而控制生产成本，并提高了设备的使用年限。在进行三维技术的应用时也需要根据产品的生产标准和企业自身的能力进行合理的选择。企业应当首先建立完善的电子设备的线缆和接口子库，在需要布线时可以直接从子库中调用相关的线缆。三维布线工艺的使用还能提高企业的无纸化生产。三维布线的设计、显示都实现了电子化，通过网络的模拟就可以得到真实可靠的图像和数据，并且还可以根据需要进行缩放，在设计质量上有了更好的保证。
在电子市场竞争日益激烈的背景下，提高企业的生产效率将有利于企业增强自身的产业竞争力，增加经济收入，而三维布线的工艺正好满足了这一生产目的，通过实现设计、通讯、优化的一体化来提高了生产效率和质量。同时，通过建立数字模板，实现了对数据的模拟分析和记录，确保了电子设备的良好性能。
3.结语
进行三维布线工艺应用，需要工艺人员熟练掌握运用三维模型，在无纸化生产中，对实际装配操作者进行必要的基础知识培训。通过集中有限的工艺力量，开展三维布线工艺技术研究应用意义重大，但需灵活运用。
参考文献
[1]周三三，刘恩福.电子设备三维布线工艺技术应用研究[J].电子工艺技术，2011（04）：85-88.
作为国内战略性新兴产业的重要研究机构，赛迪顾问结合自身在生物医药、新能源、云计算、集成电路、高端软件等战略性新兴产业领域的积累和研究，精心组织编写了一系列战略性新兴产业地图白皮书。白皮书在总结战略性新兴产业特点、发展关键要素，分析产业分布特征及资源特征的基础上，对中国战略性新兴产业未来的空间发展趋势进行了分析，为国家和地方的战略性新兴产业的空间布局与宏观决策提供参考依据。
在《中国集成电路产业地图白皮书（2011年）》中，赛迪顾问在总结国际集成电路产业分布特点、发展成功模式，分析国内集成电路产业分布特征及资源特征的基础上，对中国集成电路产业未来的空间发展趋势进行了分析，为国家和地方的集成电路产业空间布局与宏观决策提供参考。
这里，我们将《中国集成电路产业地图白皮书（2011年）》中的部分内容予以刊登，以飨读者。
产业整体将呈现“有聚有分，东进西移”的演变趋势
综合国内集成电路产业的自身行业特点与未来发展趋势，以及国内各区域资源条件与经济发展的总体趋势，未来5到10年，中国集成电路产业的整体空间布局，将呈现“有聚有分，东进西移”的演变趋势，即产业的区域分布将更加集聚，企业区域投资则趋于分散；设计业将向东部汇聚，制造业将向西部转移。
具体而言，随着中心区域与中心城市集成电路产业集聚效应的日益凸显，未来国内集成电路产业的区域分布将进一步向这些地区集聚。相对应，随着国内各集成电路企业实力的不断增强，它们走出各自区域，进行全国乃至全球布局的趋势将日益明显，各企业的区域投资相应将趋于分散。同时，集成电路设计业将向东部的智力密集区域汇聚，而集成电路封装测试业则将向西部的低成本地区转移。
集成电路设计业将继续向产学结合紧密的区域汇聚
集成电路设计业作为集成电路产业的龙头，其发展不仅需要人才、技术等智力资源的牵引，同样也需要芯片制造与封装测试等制造业基础的支撑。目前长三角地区集成电路设计业的加速发展已经印证了这一点。未来国内集成电路设计业将进一步向产学结合紧密的区域汇聚。以上海为中心的长三角地区，以及以北京为中心的京津地区在集成电路设计领域的优势地位将更加突出。
芯片制造业将向资本充裕的地区延展
芯片制造业的发展一方面需要大的资本投入，另一方面也需要相对低廉的成本。目前美国芯片制造生产线的建设正在向硅谷以外的地区拓展正说明了这一点。
未来国内芯片制造业也将向资本充裕的地区延展。而大连、无锡、苏州等具备高投入条件与低成本优势的沿海二线城市，将是芯片制造生产线项目建设的重点地区。
封装测试业将加速向低成本地区转移
随着市场竞争的日益激烈，封装测试业将更加注重低成本。目前国内主要封装测试企业已开始迁出上海等中心城市。未来国内封装测试业将加速向低成本地区转移。武汉、合肥等交通便利的中部地区中心城市将是未来承接封装测试行业转移的重点地区。
中国集成电路产业区域分布特征
已形成三大区域集聚发展的总体分布格局
从2010年中国各省集成电路产值分布图可以看出，目前，中国集成电路产业集群化分布进一步显现，已初步形成以长三角、环渤海、珠三角三大核心区域聚集发展的产业空间格局。2010年三大区域集成电路产业销售收入占了全国整体产业规模的近95%。
集成电路设计业分布：目前国内IC设计业主要集中在京津环渤海、长三角以及珠三角地区，2010年国内TOP40IC设计企业均分布在这三大区域。其中，京津环渤海地区拥有17家，长三角地区拥有18家，珠三角地区拥有5家。
芯片制造业分布：截至2010年底，国内4英寸以上芯片生产线总计为55条，其中12英寸生产线5条，8英寸生产线15条。目前国内芯片制造业主要分布在长三角地区。该地区8英寸和12英寸芯片生产线数量为13条，占了国内整体数量的65%。
封装测试业分布：目前国内封装测试业集中分布在长三角地区，特别是江苏省内。2010年国内封装测试业前20大企业中，江苏省的企业就达到了11家。
中国集成电路产业格局策略
进行科学规划，统筹区域发展
在国家层面进行科学规划。建议由国家集成电路产业主管部门、行业协会、龙头企业，共同制定全国集成电路产业区域布局规划，从多个方面对全国主要区域、省区市、重点园区进行分析评价，了解把握集成电路产业发展情况，科学引导集成电路产业的区域布局。
同时，统筹区域的发展。加强区域、省域集成电路产业发展的宏观的衔接，由国家或省主管部门牵头，科学编制集成电路产业规划，设立准入标准，协调产业布局与区域分工，避免重复建设与恶性竞争。
推进优势资源集聚，探索不同产业发展模式
推进优势资源集聚。加强人才、技术、资本等资源向集成电路园区集中，推进科研院所、风险投资与金融机构、企业研发中心、孵化器、中介公司等优势资源向重点区域集聚。
在明确各地区产业发展定位与目标的基础上，结合本地区产业特色，借鉴国际先进经验，发挥区域比较优势，探索不同的产业发展模式。通过走特色化的发展道路，建立各地特色鲜明、优势突出、竞争力强的集成电路产业集群。
提升园区软硬环境，引导企业集群发展
提升园区软硬环境。加强知识产权、研究开发、中试中测、应用转化等一系列公共平台的建设，建立完善的产学研合作体系、产业联盟，从专业服务和集群发展角度提高园区的竞争力。围绕龙头企业和技术输出重点机构，组织企业提供配套和转化服务，形成一批专业化、高成长企业。
中国集成电路产业重点城市发展
【关键词】布局电阻精度集成电路版图
1引言
随着集成电路的发展，半导体器件的特征尺寸不断减小，器件的工作速度越来越快，且工作电压越来越低，同时互连线宽也不断减小，使得芯片面积大大减小，降低了芯片设计的成本。同时版图设计过程中产生的一些寄生参数对芯片的影响会越来越大，版图质量的好坏，不仅关系到集成电路的功能是否正确，而且它也会极大程度地影响集成电路的性能、成本与功耗。本文在相同电路设计的前提下，改变版图布局方式，研究了不同版图布局对电阻精度的影响。文章第2节主要讲述目前电路常用的电阻版图实现方式，第3节以具体公式推导为依据，计算研究了不同版图布局对电阻精度的影响。第4节给出结论。
2目前芯片内电阻常用的版图实现方式
电路中用到电阻时一般是比值要求，如各种电阻分压电路，R1：R2=7：4等，因此电阻的版图设计时首要考虑的是匹配的要求。电阻一般会遵循三个匹配的原则：电阻应该被放置相同的方向、相同的器件类型以及相互靠近。这些原则对于减少工艺误差对模拟器件功能的影响是非常有效的。具体来讲，首先我们要保证电阻使用相同的类型、相同的宽度、相同的长度以及相同的间距。
画匹配电阻时，应该先找最大公约数作为电阻的基本单元。首选大电阻，因为其匹配特性要比小电阻的匹配特性好。比如电阻串中存在2R，R，1/2R等阻值，选用R作为单位电阻，1/2R阻值由两个R电阻并联而得。而且，匹配电阻的两端必须加dummy电阻，保证尽可能精确地得到匹配电阻的宽度和长度。并且将dummy电阻两端短接到地。如图1所示。对于高精度的电阻，建议电阻的宽度为工艺最小宽度的5倍，这样能够有效降低工艺误差。对于阵列中有大量电阻的情况，使用交叉阵列电阻，把电阻放置成多层的结构，形成二维阵列。对于一些阻值小于20欧的电阻，使用金属层来做电阻，会得到更准确的阻值。
3版图布局对电阻精度的影响
虽然多数电路用到电阻时常是比值要求，然而还有些电路中需要用到的是电阻的绝对值。比如带隙基准电压源中的自启动电路，需要用固定电压来得到电流值，或者电流镜电路，需要从固定电流得到电压值。此时，版图设计要以阻值的精确度为考虑的主要因素。而芯片的实际生产过程中因为环境原因会产生各种各样的偏差，比如光照衍射会导致电阻器件的宽度W和长度L偏差。本文对比了几种电阻布局方法，将单位电阻按照不同的方式和方向布局摆放，降低因为生产过程中尺寸偏差而造成的电阻绝对值偏差，提高电阻精度，使系统性能更稳定。
如图2所示，本文提出对电阻采用一字形布局方式，其中一半单元横向放置另一半单元竖向放置的布局方式，假设同一个电阻需要2N个单位电阻R组成，取其中N个单位电阻R竖向放置，另外N个单位电阻R旋转90度横向放置。总阻值不变，仍然为2N*R。使得电阻阻值变化率与电阻长度以及宽度偏差关联性降低，在不增加原有面积的基础上，提高了电阻的实际精度。
对于理想电阻，总电阻值Rt，其中Rsq是方块电阻，L是电阻的长度，W是电阻的宽度。
假设在生产过程中，L方向变化了a倍，W方向变化了b倍，对于现有的电阻布局方式，总电阻Rt'，
参见表1，是如图1所示常用电阻布局方式的电阻变化率，随着电阻宽度和长度偏移量的不同而不同，假设长度变化幅度ΔL和宽度变化幅度ΔW都为-30%～30%，电阻变化率为-41%～85%。
对于本文中的电阻布局方式，旋转90度横向放置的N个单位电阻的宽度和长度与竖向放置的N个单位电阻趋势相反，即竖向电阻单元L变化a倍，但横向电阻单元W变化a倍。因此总电阻Rt''为：
参见表2，是本文提出的如图2所示一字型电阻布局方式的电阻变化率，随着电阻宽度和长度偏移量的不同而不同，假设长度变化幅度ΔL和宽度变化幅度ΔW都为-30%～30%，电阻变化率为0%～19.78%。变化范围远远小于常用电阻布局方式的变化率。
同时，在一字型布局的基础上，路的版图布局也可灵活修改，对于不同长度的电阻，可采用回字形布局方式，或者人字形布局方式。使横向电阻和纵向电阻总数为N个，或者使横向电阻的总长度和纵向电阻的总长度一致，则尺寸偏差对电阻值的影响与一字型布局方式中尺寸偏差对电阻值的影响相同。
如图3所示，电阻可采用回字形布局方式，2N个单位电阻平均分成四组，每组有N/2个单位电阻，第一组和第三组竖向放置，第二组和第四组中的N/2个单位电阻横向放置，四组依次连接形成一个回字。
如图4所示，还可以对电阻采用人字形布局方式，2N个单位电阻平均分成六组，每组有N/3个单位电阻，第一组中的位于首位的单位电阻的一端为输入端；第六组中位于末位的单位电阻的另一端为输出端；六组依次连接形成一个人字。
4结论
本文通过改变版图布局的方式，尽可能的减小工艺对电阻精度的影响。电阻可采用一字形布局方式，即其中一半单元横向放置另一半单元竖向放置的布局方式。对于不同长度的电阻，也可选用回字形或者人字形布局方式，使横向电阻的总长度和纵向电阻的总长度一致，从而会使电阻阻值变化率与电阻长度以及宽度偏差关联性降低，在不增加原有版图面积的基础上，大大提高了电阻的实际精度。
参考文献
[1]AlanHastings，”TheartofAnalogLayout”P253-P256[J].电子工业出版社，2007.
作者简介
刘静（1982-），女，河北省沧州市人。硕士学位。高级工程师，从事DRAM/Flash芯片中版图设计工作。
关键词:ProtelDXP;印制电路板;设计;制版
电路设计的最终目的是生产制作电子产品，各种电子产品的使用功能与物理结构都是通过印制电路板来实现的。印制电路板(PCB)是电子设备中的重要部件之一，其设计和制造是影响电子设备的质量、成本的基本因素之一。因此，印制电路板(PCB)设计质量直接影响着电子产品的性能。2002年7月底由Altium公司的ProtelDXP电路设计软件，由于其良好的操作性等优点已成为电路设计者的新宠[1]。本文以ProtelDXP为设计平台对PCB板主要设计步骤及其内容进行了分析，以提高电路板备板的制作效率及可靠性。
一.原理图设计
原理图设计是整个Protel工程的开始，是PCB文档设计乃至最后制版的基础。一般设计程序是:首先根据实际电路的复杂程度确定图纸的大小，即建立工作平面;然后从元器件库中取出所需元件放到工作面上，并给它们编号、对其封装进行定义和设定;最后利用ProtelDXP提供的工具指令进行布线，将工作平面上的元器件用具有电气意义的导线、符号连接起来，对整个电路进行信号完整性分析，确保整个电路无误。
1.电路板规划
电路板规划的主要目的是确定其工作层结构，包括信号层、内部电源/接地层、机械层等。通过执行菜单命令Design\BoardLayers，在打开的对话框中可以控制各层的显示与否，以及层的颜色等属性设置。如果不是利用PCB向导来创建一个电路板文件的话，就要自己定义PCB的形状和尺寸。绘制时需单击工作窗口底部的层标签，再由Place\Keepout命令来单独定义。该操作步骤实际上就是在KeepOutLayer(禁止布线层)上用走线绘制出一个封闭的多边形，而所绘多边形的大小一般都可以看作是实际印制电路板的大小。
2.元器件的选择
对元器件的选择要严格遵循设计要求。在ProtelDXP软件中，常用的分立元件和接插件都在软件分目录Library下MiscellaneousDevice.Intlib和MiscellaneousConnectors.Intlib两个集成元件库中。其它的元件主要按元器件生产厂商进行分类，提供了型号丰富的集成库。但是有时候出于个人设计的需要，设计者无法在库文件中找到完全匹配的元器件，此时就只有通过制作工具绘制所需元器件。需要注意的是，绘制元件时一般元件均放置在第四象限，象限交点即为元件基准点。
3.元器件的布局
ProtelDXP提供了强大的自动布局功能，在预放置元件锁定的情况下，可用自动布局放置其他元件。执行命令Tools\AutoPlacement\AutoPlacer，在AutoPlace对话框中选择自动布局器。ProtelDXP提供两种自动布局工具:ClusterPlacer自动布局器使用元件簇算法，将元件依据连接分为簇，考虑元件的几何形状，用几何学方法布放簇，这种算法适用于少于100个元件的情况;GlobalPlacer自动元件布局器使用基于人工智能的模拟退火算法，分析整个设计图形，考虑线长、连线密度等，采用统计算法，适用于更多元件数量的板图。自动布局较方便，但产生的板并不是最佳方案，仍需要手工调整。
3.元器件的连线
连线很讲究原则和技巧，走线应尽量美观、简洁。一些设计人员在初期使用ProtelDXP进行设计时，只在表象上将元件连起，而出现“虚点”。导致在生成网络报表时出错。好的设计习惯是打开电气网络，使连线可以轻松连接到一个不在捕获网络上的实体;打开在线DRC，监控布线过程，违反规则的设计被立即显示出来。完成预布线后，为了在自动布线时保持不变，需要对预布线锁定。打开菜单Edit\FindSimilarObjects，选择要锁定的对象。自动布线与交互式布线相结合可以很好地提高布线成功率和效率。自动布线的结果为手工调整提供参考。
二.电路仿真分析
所谓仿真是指在计算机上通过软件来模拟具体电路的实际工作过程，并计算出在给定条件下电路中各关键点的输出波形。电路的仿真是否成功取决于电路原理图、元器件模型的仿真属性、电路的网表结构以及仿真设置等因素。仿真时首先通过Analysessetup对话框设置仿真方式并制定要显示的数据。该软件提供了解种分析仿真方式，包括直流工作点、直流扫描、交流小信号、瞬态过程、噪声、传输函数、参数扫描等。设置好仿真环境后单击OK按钮，系统自动进行电路仿真并显示分析结果。通过对仿真结果的分析，设计者可以对电路进行合理的调整，直到完全满意。最后将设计好的原理图通过打印输出，以供制版使用。
三.制版工艺流程
1.双面制板工艺流程(简述)
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。
2.双面制板工艺流程(简述)
双面覆铜板下料裁板数控钻导通孔检验、去毛刺刷洗化学镀(导通孔金属化)(全板电镀薄铜)检验刷洗网印负性电路图形、固化(干膜或湿膜、曝光、显影)检验、修板线路图形电镀电镀锡(抗蚀镍/金)去印料(感光膜)蚀刻铜(退锡)清洁刷洗网印阻焊图形常用热固化绿油(贴感光干膜或湿膜、曝光、显影、热固化，常用感光热固化绿油)清洗、干燥网印标记字符图形、固化(喷锡或有机保焊膜)外形加工清洗、干燥电气通断检测检验包装成品。其详细说明这里不再赘述。
3.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:10的体积比，放入95%的酒精中浸泡24h以上形成的。钻孔时，按所装元件脚的直径φ+0.2mm，选择最接近标称值的钻头。
四.结束语
在集成电路不断发展的时代，计算机辅助技术(CAD)突飞猛进。熟练掌握ProtelDXP软件，将极大提高电子线路的设计质量和效率。但要设计和制作出一块优良的PBC板，还需要不断的学习和实践。因此，广大电子工程设计人员要在不断的实践中去体会，通过总结经验努力提高设计和制作水平。
参考文献:
[1]王廷才，王崇文.电子线路计算机辅助设计Protel2004[M].北京:高等教育出版社，2006.
关键词：机电工程ProtelDXP技术问题措施
0引言
随着科技的进步，以及集成电路向超大规模发展，EDA软件已经成为人们进行电子设计不可缺少的工具。目前，众多软件公司开发了大量EDA软件。其中，ProtelDXP当之无愧排在前列。因此从事电子专业的相关人士必须要对ProtelDXP的应用具有清晰的认识，并且对其在应用过程中出现的问题进行总结，从而为电子专业的进一步发展提供更好的服务。
1ProtelDXP软件的概述
ProtelDXP为电子学设计带来了全新的理念，集成了世界领先的EDA特性和技术，极大地提高了电子线路的设计质量和设计效率，有效减轻了设计人员工作的复杂度和劳动强度，为电气工程师提供了便捷的工具。同时，ProtelDXP是一款基于WindowsXP操作系统的设计软件，它集成了FPGA设计功能，从而允许工程师能将系统设计中的FPGA与PCB设计集成在一起。ProtelDXP以其强大的设计输入功能为特点，在FPGA和板级设计中同时支持原理图输入和HDL输入模式；同时支持基于VHDL的设计仿真、混合信号电路仿真和布局前后信号完整新分析。ProtelDXP的布局布线采用完全规则驱动模式，并且在PCB布线中采用了无网格的SitusTM拓扑逻辑自动布线功能，同时将完整的CAM输出功能的编辑结合在一起。而且，ProtelDXP打破了传统的设计模式，提供了以项目为中心的模式，包括强大的导航功能、对象管理、源代码控制、设计变量和多通道设计等高级设计方法。
2在电子线路当中ProtelDXP的应用探讨
2.1在设计原理图中的具体应用
原理图的设计流程包括：启动ProtelDXP原理图编辑器、设置原理图图纸大小及版面、元器件放置、布线、调整元器件位置、电气检查和保存并输出。ProtelDXP可以直接建立原理图文档，但是为了设计的连贯性，一般在一个PCB项目下进行。穿件完成PCB项目文件后，在项目文件中追加一个原理图文件，然后按照设计要求设置图纸参数，加载元器件库，放置各种元器件及各种非电器的电路组件，根据元器件的电器链接关系放置导线，最后进行电器检查并保存、输出电路原理图。在原理图设计过程中，各种元器件等电器组件的放置过程都必须综合考虑各种因素，另外对非电气组件的使用也要注意和电气组件区别。对于复杂电路的原理图，在工程上往往是首先设计一个系统总框图，并对整个电路进行功能划分。总框图主要由功能方块图来组成，以显示各个功能单元电路之间的电气关系，然后再分别绘制各个功能电路图。
2.2在设计元器件库中的具体应用
新建一个新元器件必须在原理图的元器件编辑状态下进行，原理图的元器件编辑器主要用于编辑、制作和管理元器件的图形符号库，其操作界面和原理图的编辑界面基本相同，不同的是增加了专门用于制作元器件和进行库管理的工具。制作一个新的元器件一般需要以下几个步骤：打开库元器件编辑环境，创建一个新元器件，绘制元器件外形，放置引脚，设置引脚属性，设置元器件属性，追加元器件的封装模型和保持元器件等。
2.3在设计印制电路板中的具体应用
用ProtelDXP设计PCB的基本设计流程有以下几步：设计电路原理图，设置PCB设计环境，PCB布局，布线规则设置，自动布线，手动调整布线，保持文件并输出。在设计制作PCB时，首先要学会PCB文档的创建、打开和保存等基本操作。利用ProtelDXP创建一个新的PCB文档方法有很多，推荐使用的方法是根据PCB向导创建新的PCB文档。在用ProtelDXP设计PCB的过程中，环境参数的正确设置也是非常重要的，包括对图纸参数的设置和编辑器参数的设置。
2.4在设计PCB元器件库中的具体应用
用ProtelDXP设计元器件的封装基本流程包括PCB库的创建和保存、项目元器件库和集成元器件库的创建等操作。在元器件库创建了之后，用户除了能够使用PCB元器件向导来创建元器件封装外，还可以选择手工创建PCB元器件封装。在手工绘制元器件之前，需要收集该元器件的封装信息，包括元器件的封装形状、尺寸大小、引脚数量等。
3结语
ProtelDXP在电子线路设计中的应用，有效的把电子设计人员从传统的设计工作中解放出来。利用ProtelDXP，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量的工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析、器件制作到设计印制电路板的整个过程在计算机上自动处理完成。随着科学技术的不断发展，利用ProtelDXP设计电子线路必然会得到进一步的应用。
参考文献：
[1]刘刚，彭荣群.ProtelDXP2004SP2原理图与PCB设计[M].电子工业出版社，2011.
[2]郭勇.ProtelDXP2004SP2印制电路板设计教程[M].机械工业出版社，2009.
[3]李雪梅，白炽贵.ProtelDXP2004基础与实训[M].电子工业出版社，2014.
