PCB制板與工藝設(shè)計(jì)(易茂華)

1、湖南工程學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì)課題名稱 PCB制板與工藝設(shè)計(jì) 專業(yè)班級 自動化1004 姓 名 易茂華 學(xué) 號 201001020411 指導(dǎo)教師 趙葵銀，邱泓等 2013年 5 月 31 日湖南工程學(xué)院電 子 實(shí) 習(xí) 任 務(wù) 書課題名稱 PCB制板與工藝設(shè)計(jì) 專業(yè)班級 自動化1004 學(xué)生姓名 易茂華 學(xué) 號 201001020411 指導(dǎo)老師 趙葵銀、邱泓等 審 批 任務(wù)書下達(dá)日期 2012 年 5月 27 日任務(wù)完成日期 2012年5月 31 日設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)內(nèi)容：對給定的電路（按學(xué)號進(jìn)行分配），使用Protel軟件，進(jìn)行電路圖繪制，進(jìn)行PCB制版設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)為雙面板，板子大小合適，進(jìn)

2、行合理的規(guī)則設(shè)置，PCB板子的元器件布局、布線合理，要求補(bǔ)淚滴、鋪銅，電源線與地線不小于20mil，要求按工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行必要的合理的抗干擾處理。設(shè)計(jì)要求：1）初步分析電路圖，按16紙張大小，繪制電路圖，若超出16K，則分頁繪制。2）查閱元器件參數(shù)與封裝，沒有的封裝要求自建封裝庫。3）進(jìn)行ERC規(guī)則檢查，生成正確的網(wǎng)絡(luò)表（不打?。?）按工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行PCB制板與工藝設(shè)計(jì)（參數(shù)設(shè)置，規(guī)則設(shè)置，板子大小確定，布局，布線，補(bǔ)淚滴，鋪銅，抗干擾處理等）。5）生成的報(bào)表有（網(wǎng)絡(luò)表，板子信息表，材料清單表，數(shù)控鉆孔文件，元件拾放文件）；6）寫說明書（以圖為主，文字為輔）7) 必須打印的文檔為：原理

3、圖材料清單頂層底層各層疊?。ǜ鲗又丿B一起打印）絲印層3D效果圖。其他的表單或PCB圖層只生成，不打印。 8）提高說明書及電子文檔主 要 設(shè) 計(jì) 條 件1.現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室（EDA）；2.Protel軟件。3.任務(wù)電路圖；4.設(shè)計(jì)書籍與電子資料若干。5.示范成品PCB樣板若干，示范電子成品若干。說 明 書 格 式目 錄第1章 電路圖繪制第2章 元器件參數(shù)對應(yīng)封裝選擇及說明（有適當(dāng)文字說明）第3章 ERC與網(wǎng)絡(luò)表（有適當(dāng)文字說明，網(wǎng)絡(luò)表不需打?。┑?章 PCB制板與工藝設(shè)計(jì)（有適當(dāng)文字說明）第5章 各種報(bào)表的生成第6章 PCB各層面輸出與打印第7章 總結(jié)參考文獻(xiàn)進(jìn) 度 安 排 設(shè)計(jì)時(shí)間為一周第一

4、周星期一、布置課題任務(wù)，課題介紹及講課。借閱資料，電路圖繪制。星期二、PCB封裝確定，生成正確網(wǎng)絡(luò)表。星期三、PCB制板與工藝設(shè)計(jì)星期四、PCB制板與工藝設(shè)計(jì)星期五、說明書的編寫，下午答辯。參 考 文 獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1、 程路.Protel 99SE多層電路板設(shè)計(jì)與制作M.人民郵電出版社.2007.2、 高名遠(yuǎn).電子工藝實(shí)訓(xùn)與PROTEL DXP應(yīng)用M.化學(xué)工業(yè)出版社.2007.3、 高鵬.電路設(shè)計(jì)與制版PROTEL 99入門與提高(修訂版)M.人民郵電出版社.2008.4、Mark.I.Montrose著.電磁兼容和印刷電路板理論,設(shè)計(jì)和布線M. 人民郵電出版社.2007.5. 深圳華為.華為P

5、CB布線規(guī)范M.內(nèi)部資料.1999.6. 提高印刷電路板的電磁兼容設(shè)計(jì).網(wǎng)絡(luò)資料.目錄第一章 電路圖繪制6第二章 元器件參數(shù)對應(yīng)封裝選擇及說明7第三章 ERC與網(wǎng)絡(luò)表9第四章 PCB制板與工藝設(shè)計(jì)10第五章 各種報(bào)表的生成11第六章 PCB各層面輸出與打印12頂層：12底層13各層疊印效果14絲印層153D效果圖16第七章 總結(jié)17第一章 原理圖繪制 原理圖第二章 元器件參數(shù)對應(yīng)封裝選擇及說明"Part Type","Designator","Footprint","Description"""

6、,"R16","AXIAL0.3","""","R13","AXIAL0.3","""","R15","AXIAL0.3","""","R7","AXIAL0.3","""","R8","AXIAL0.3",""&quo

7、t;","R14","AXIAL0.3","""","R10","AXIAL0.3","""","R11","AXIAL0.3","""","R9","AXIAL0.3","""","R17","AXIAL0.3","&

8、quot;"","R12","AXIAL0.3","""","R5","AXIAL0.3","""","R1","AXIAL0.3","""","R2","AXIAL0.3","""","R3","AXIAL0.3",&

9、quot;""","R6","AXIAL0.3","""","R4","AXIAL0.3","""","D1","DIODE0.4","Diode""","W1","DIODE0.4","Zener Diode""","B1",&

10、quot;DIP4","""","C7","RAD0.2","Capacitor""","C14","RAD0.2","Capacitor""","C18","RAD0.2","Capacitor""","C19","RAD0.2","Capacitor&qu

11、ot;"","C1","RAD0.2","Capacitor""","C4","RAD0.2","Capacitor""","C5","RAD0.2","Capacitor""","C12","RAD0.2","Capacitor""","C8&qu

12、ot;,"RAD0.2","Capacitor""","C13","RAD0.2","Capacitor""","C3","RAD0.2","Capacitor""","C15","RAD0.2","Capacitor""","C10","RAD0.2",&q

13、uot;Capacitor""","C11","RAD0.2","Capacitor""","C6","RAD0.2","Capacitor""","C9","RAD0.2","Capacitor""","C2","RAD0.2","Capacitor""&q

14、uot;,"C17","RB.2/.4","Electrolytic Capacitor""","C16","RB.2/.4","Electrolytic Capacitor""","AR1","VR2","Potentiometer""7815","U4","TO-220","""CN-

15、6","CN3","DIP6","""CN-6","CN1","DIP6","""CN-6","CN2","DIP6","""LF353","U1","DIP8","""LM393","U2","DIP8",""

16、;"SG3525A","U3","DIP16",""第三章 ERC與網(wǎng)絡(luò)表創(chuàng)建好原理圖后，進(jìn)行ERC規(guī)則檢查：TOOLSàERC對于層次原理圖，應(yīng)該選擇active project。生成ERC報(bào)表后，若顯示有問題，則首先判斷錯(cuò)誤類型，然后進(jìn)入原理圖進(jìn)行修改，再進(jìn)行ERC檢查。如此循環(huán)，直到ERC報(bào)表為如下：Error Report For : DocumentsSheet1.Sch 21-Jun-2012 15:35:45End Report則表示原圖沒有電氣規(guī)則錯(cuò)誤。經(jīng)過ERC檢查得到無電氣規(guī)則錯(cuò)誤的原

17、理圖后，生成網(wǎng)絡(luò)表.NET文件：DesignàCreate Netlist得到網(wǎng)絡(luò)表，保存。為了得到正確的網(wǎng)絡(luò)表文件，可以在PCB文件中DesignàLoad Netlist調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表，若顯示有錯(cuò)誤，則應(yīng)該進(jìn)入原理圖進(jìn)行相應(yīng)修改，再生成網(wǎng)絡(luò)表，保存；再調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表，檢查錯(cuò)誤，如此循環(huán)操作直到得到正確的網(wǎng)絡(luò)表文件。第4章 PCB制板與工藝設(shè)計(jì)PCB設(shè)計(jì)過程中有一些需要考慮的設(shè)計(jì)工藝，這些工藝影響板子的抗干擾性、正確性、實(shí)用性等。1） 首先應(yīng)該考慮安裝孔、插頭、定位孔、基準(zhǔn)點(diǎn)等都要滿足要求，各種元件的擺放位置和準(zhǔn)確地安裝在規(guī)定的位置，同時(shí)要便于安裝、系統(tǒng)調(diào)試、以及通風(fēng)散熱。2）

18、適當(dāng)大一些的焊盤、通孔、走線；減少過孔，優(yōu)化走線，使其疏密均勻，一致性好3） 避免使用小于90度彎的走線，并規(guī)定其彎度為45°4） 對于本課題同類的大功率電路板，因?yàn)槠浒l(fā)熱劇烈，因此盡量避開使用大面積銅箔；否則，在使用過程中時(shí)間過長產(chǎn)生熱量時(shí)，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象，如必須使用大面積銅箔時(shí)，可采用柵格狀導(dǎo)線。導(dǎo)線的端口則是焊盤。焊盤中心孔要比器件引線直徑大一些。焊盤太大在焊接中易形成虛焊，焊盤外徑D一般不小于（d1.2）mm，其中d為孔徑，對于一些密度比較大的元件的焊盤最小直徑可?。╠+1.0）mm5） 根據(jù)不同的電路板流過電流的大小，盡量加大電源線的寬度，從而來減小環(huán)路電阻，同時(shí)

19、電源線與地線走向以及數(shù)據(jù)傳送方向保持一致。PCB制版基本步驟：1、繪制電路圖，輸入每個(gè)電路封裝形式，進(jìn)行ERC電氣規(guī)則檢查。2、生成該電路的網(wǎng)絡(luò)表。3、新建一個(gè)PCB文件（*.pcb）。4、設(shè)置工作環(huán)境參數(shù)（工作環(huán)境參數(shù)也可不設(shè)置，采用默認(rèn)參數(shù)即可）。5、設(shè)置相對坐標(biāo)原點(diǎn)（用命令Edit/Origin/Set）。并在Keepout Layer層畫線確定板子邊框的尺寸與外形（若要精確按坐標(biāo)定義板子的尺寸與形狀，在畫線時(shí)，配合使用J+L鍵進(jìn)行）。6、通過Design/Netlist命令，用網(wǎng)絡(luò)表的形式調(diào)入PCB元件置工作界面（當(dāng)然也可以在電路圖SCH環(huán)境中，用同步器Design/Update PC

20、B調(diào)入PCB元件，但建議使用網(wǎng)絡(luò)表的形式）。這一步要注意的是網(wǎng)絡(luò)表不能有錯(cuò)誤，否則要回到電路圖中去修改，再次生成網(wǎng)絡(luò)表并保存覆蓋原有網(wǎng)絡(luò)表，直到網(wǎng)絡(luò)表正確為止。7、PCB設(shè)計(jì)規(guī)則設(shè)置，用命令Design/Rules，對各種規(guī)則進(jìn)行設(shè)置（如元件安全距離、走線角度、板層設(shè)置、布線優(yōu)先級、布線技術(shù)算法、過孔、線寬等）。規(guī)則較多，要求一定要理解各規(guī)則的含義和設(shè)置方法與技巧。8、自動布局（用命令Tools/Auto Place）和手工布局。一般自動布局很難達(dá)到理想的布局效果，一般要采用自動布局和手工調(diào)整布局相結(jié)合的形式，或干脆就不使用自動布局，而直接使用手工布局。在布局時(shí)可使用排齊工具（或命令Tools

21、/Align Components）來幫助進(jìn)行調(diào)整。因布局階段對印制電路板設(shè)計(jì)是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，所以要求布局一定要符合規(guī)則（考慮的布局規(guī)則主要有：安全距離、信號流方向、總連線最短、插座的布置、核心元件的布置、數(shù)?；旌想娐返牟贾谩⒏哳l元件的布置、抗干擾措施的安排、有利于工程安裝、布局美觀工整等）9、密度分析與DRC規(guī)則檢查。用命令Tools/Density Map進(jìn)行密度圖分析，看布局是否合理，否則回到上一步，繼續(xù)進(jìn)行調(diào)整。并進(jìn)行DRC規(guī)則檢查。10、自動布線規(guī)則設(shè)置（用命令A(yù)uto Route/Setup ）與自動布線(用命令A(yù)uto Route/All，局部布線用Auto Route/Net(或Connection、Component、Area )。11、修改與調(diào)整。（1）對布得不好的連線進(jìn)行手工修改或調(diào)整。（2）處理好電源線與地線（允許范圍內(nèi)，線盡可能粗些、短些）。（3）元件標(biāo)號與參數(shù)的位置與方向調(diào)整。（4）若有些部分要求進(jìn)行特殊處理的要進(jìn)行特殊處理（如補(bǔ)淚滴、鋪銅等）。（5）放置工程安裝螺釘孔。（6）標(biāo)注