最新-電路板設(shè)計(jì)環(huán)境-PPT課件

1、 印制板設(shè)計(jì)教程 目錄1.電路板設(shè)計(jì)環(huán)境2.人工畫電路板3.元件封裝庫(kù)的修改與創(chuàng)建4.自動(dòng)布線畫電路板5.設(shè)計(jì)規(guī)則與信號(hào)分析6.人工布線畫電路板練習(xí)7.自動(dòng)布線畫電路板練習(xí)8.電路板設(shè)計(jì)導(dǎo)引9.簡(jiǎn)單收音機(jī)電路設(shè)計(jì)與制作 第一章 電路板設(shè)計(jì)環(huán)境授課內(nèi)容: 設(shè)計(jì)電路板基礎(chǔ) 電路板設(shè)計(jì)環(huán)境 電路板設(shè)置重點(diǎn)難點(diǎn): 設(shè)計(jì)電路板的方法 電路板中的設(shè)計(jì)對(duì)象 電路板管理器與電路板設(shè)置 1.1設(shè)計(jì)電路板基礎(chǔ)電路板:就是所有電子產(chǎn)品都具有的焊接元件的基板1.1.1印制板種類及結(jié)構(gòu)根據(jù)導(dǎo)電層數(shù): 單面板 雙面板 多層電路板根據(jù)覆銅板基底材料: 紙質(zhì)覆銅箔層壓板 玻璃布覆銅箔層壓板A.單面板的結(jié)構(gòu)詳見教材p183B.

2、雙面板的結(jié)構(gòu)C.多層板的結(jié)構(gòu)1.1.2如何設(shè)計(jì)電路板1.自動(dòng)布線法a.設(shè)計(jì)原理圖(在SCH環(huán)境)進(jìn)行檢查并生成原理圖的網(wǎng)絡(luò)表(Netlist)b.在PCB環(huán)境確定電路板的層數(shù)尺寸(利用板框精靈)c.使用Dsign/ Netlist菜單,調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表d.布置元件(自動(dòng)布置,人工布置)e.自動(dòng)布線(先設(shè)置自動(dòng)布線規(guī)則)f. 完成修飾等2.人工布線法a.人工確定電路板的層面和尺寸b.人工放置元件封裝和布置元件封裝c.根據(jù)原理圖,直接使用Place/interactive routing菜單人工布線d.修飾電路板1.1.3電路板中設(shè)計(jì)對(duì)象Foot Print 元件封裝Pad 焊盤Via 過(guò)孔Polygo

3、n Plane 多邊形鋪銅Fill 填充Interactive Route銅膜線1.1.4元件封裝1原理圖元件與封裝之間的關(guān)系 元件封裝就是原理圖元件的Foot print.對(duì)于同一個(gè)元件來(lái)說(shuō),經(jīng)常有不同的封裝形式.元件封裝的主要參數(shù)是形狀尺寸.2封裝圖結(jié)構(gòu).一般元件的封裝圖結(jié)構(gòu)如圖它包含元件圖形.焊盤和元件屬性三部分部分元件封裝說(shuō)明表封裝類型封裝名稱電阻類無(wú)源元件Axial0.3-1.0無(wú)極性電容元件RAD0.1-0.4有極性電容RB.2/.4-RB.5/1.0二極管DIODE0.4DIODE0.7晶體管XTAL1石英晶體TO-XXX可變電阻VR1-VR5雙列直插DIP-XX單列直插SIP-

4、XX幾個(gè)常用名詞a.插針元件b.表面粘貼式元件c.焊盤d.銅膜線e.過(guò)孔f.網(wǎng)絡(luò)表g.阻焊層h.安全間距i.禁止布線層j.絲網(wǎng)印刷層k.指示層l.內(nèi)層1.2電路板設(shè)計(jì)環(huán)境1.2.1進(jìn)入電路板設(shè)計(jì)進(jìn)入電路板設(shè)計(jì)環(huán)境的方法(1)新建設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù),再建PCB文件,雙擊該文件進(jìn)入(在設(shè)計(jì)管理其中)(2)用File/New建PCB文件雙擊進(jìn)入(在SCH環(huán)境中)(3)選擇File/New,使用板框精靈進(jìn)入(4)使用Design/update PCB進(jìn)入(在SCH環(huán)境中)1.2.2PCB環(huán)境簡(jiǎn)介詳見設(shè)計(jì)軟體1.2.3文件管理詳見設(shè)計(jì)軟體1.2.4電路板管理器(Browse PCB)1 Nets 網(wǎng)絡(luò)管理功能2

5、 Components 元件管理功能3 Libraries 元件封裝庫(kù)管理功能1.3電路板設(shè)置1.3.1電路板板層和柵格設(shè)置 (Design/Options)1 Layers頁(yè)面2 Options頁(yè)面1.3.2電路版畫圖環(huán)境設(shè)置 (Tool/Preferences)1.Options頁(yè)面2.Display頁(yè)面3.Color頁(yè)面4.Show/Hide頁(yè)面5.Default頁(yè)面6.Signal Integrity頁(yè)面 BACK第二章人工畫電路板授課內(nèi)容: 定義電路板 放置設(shè)計(jì)對(duì)象 編輯電路板 各式報(bào)表重點(diǎn)難點(diǎn): 板框精靈的應(yīng)用 元件屬性設(shè)置 其他設(shè)計(jì)對(duì)象屬性設(shè)置 幾個(gè)常用的編輯技巧2.1定義電路板

6、電路板設(shè)計(jì)的第一步是設(shè)計(jì)板框，所有零件及布線，將在所定義的板框內(nèi)進(jìn)行。而板框的設(shè)計(jì)可以“手工繪制”及利用程序所提供的“板框精靈”兩種方式 2.1.1直接定義電路板(1)手繪板框 板框是在【Keepout Layer】（禁置板層）建立的，只要在此板層上，繪制一個(gè)封閉的區(qū)塊即可；此后，所加載的零件與網(wǎng)絡(luò)，將以此區(qū)塊為中心，零件自動(dòng)布置、自動(dòng)布線等，都是在此區(qū)塊中進(jìn)行。 繪制板框時(shí)，工作板層切換為Keepout板層，接著畫板框,執(zhí)行PlaceTrack命令，進(jìn)入走線狀態(tài)， 結(jié)束畫線，即可完成板框的編輯。 注意： 如果畫出的板框是藍(lán)色的或紅色的，那可能忘記把工作板層切換到KeepOut了!(2)定義單

7、層電路板2.1.2板框精靈的應(yīng)用2.2放置設(shè)計(jì)對(duì)象2.2.1元件封裝的放置與屬性設(shè)置1.放置元件封裝方法一:用Place/Component方法二:使用工具箱中的按鈕方法三:使用PCB管理器的元件封裝庫(kù)管理器功能放置2.元件屬性a. properties頁(yè)面b. designator頁(yè)面c. comment頁(yè)面2.2.2銅膜線的放置與屬性設(shè)置手工走線要用Place/interactive Routing 菜單1.手工走線2.銅膜線屬性2.2.3文字與它的屬性設(shè)置1.放置文字2.文字的屬性2.2.4焊盤與它的屬性1.放置焊盤2.屬性2.2.5過(guò)孔與它的屬性1.放置過(guò)孔2.屬性2.2.6鋪銅與它的

8、屬性1.放置鋪銅使用菜單或工具箱中的工具按鈕2.屬性設(shè)置2.2.7填充與它的屬性2.2.3編輯電路板2.3.1幾個(gè)基本操作1.剪切2.拷貝3.粘貼4.刪除2.3.2陣列粘貼1.線性數(shù)組式貼放2.圓形數(shù)組式貼放2.2.3同時(shí)編輯多個(gè)對(duì)象1.對(duì)象的標(biāo)記方法一:拖動(dòng)左鍵方法二:Edit/select/inside area方法三:Edit/Toggle selection方法四:Edit/ selection/outside area2.標(biāo)記解除方法一:主工具欄快捷菜單方法二:Edit/Deselect/all方法三:Edit/Toggle Selection3.清除多個(gè)對(duì)象 標(biāo)記后執(zhí)行Edit/c

9、lear4.元件自動(dòng)編號(hào) Tool/Re-Annotate5.整體編輯2.4各式報(bào)表1.建立網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)表2.元件統(tǒng)計(jì)表 BACK第三章元件封裝庫(kù)的修改與創(chuàng)建授課內(nèi)容: 元件封裝編輯環(huán)境 元件封裝圖向?qū)?直接畫元件封裝圖 制作元件封裝圖舉例重點(diǎn)難點(diǎn): 元件封裝管理器 元件封裝圖的創(chuàng)建 元件封裝圖的修改3.1元件封裝編輯環(huán)境1.進(jìn)入封裝編輯環(huán)境2.元件封裝管理器3.畫封裝工具箱3.2元件封裝圖向?qū)нx擇菜單Tool/new component進(jìn)入元件封裝制作向?qū)У牡?步第2步選擇元件模板第3步設(shè)置焊盤大小及間距第4步設(shè)定網(wǎng)層的元件圖形線寬第5步設(shè)定焊盤編號(hào)方式第6步設(shè)定焊盤排列方式和焊盤數(shù)量第7步輸入

10、元件名稱完成制作3.3直接畫元件封裝圖(1)進(jìn)入元件封裝編輯環(huán)境(2)單擊Add按鈕,進(jìn)入向?qū)У谝徊?3)設(shè)置基本單位(4)設(shè)置捕捉柵格間距和可視柵格間距(5)按照元件尺寸畫紙圖形符號(hào)(6)編輯焊盤(7)命名3.4制作元件封裝圖舉例1.實(shí)例教學(xué) 制作發(fā)光二極管封裝2.課堂練習(xí) 繪制數(shù)碼管封裝 BACK4.自動(dòng)布線畫電路板授課內(nèi)容:元件封裝設(shè)置和網(wǎng)絡(luò)表的生成網(wǎng)絡(luò)表的載入與網(wǎng)絡(luò)宏錯(cuò)誤處理自動(dòng)元件布置自動(dòng)布線重點(diǎn)難點(diǎn):元件封裝的設(shè)置常見網(wǎng)絡(luò)宏錯(cuò)誤的處理手工修改元件布局自動(dòng)設(shè)定4.1元件封裝設(shè)置與網(wǎng)絡(luò)表的生成4.1.1.元件封裝元件封裝是指元件的外形,也就是元件在電路板中的表現(xiàn)形式.元件風(fēng)裝有針腳式和

11、表貼式兩種類型常用封裝含義DIP雙列直插式AXIAL管狀元件RB電解電容DIODE二極管4.1.2網(wǎng)絡(luò)表的生成1.網(wǎng)絡(luò)表的生成當(dāng)畫好的原理圖設(shè)置了封裝以后,單擊Design菜單,接著執(zhí)行Create Netlist命令就可生成網(wǎng)絡(luò)表2.選項(xiàng)卡的設(shè)置Preference選項(xiàng)卡a. Output Format 設(shè)置網(wǎng)絡(luò)表格式b. Net identifier scope 設(shè)置網(wǎng)絡(luò)表標(biāo)號(hào)與端口的范圍c. Sheet to netlist 生成網(wǎng)絡(luò)表的電路范圍d.各復(fù)選框3.網(wǎng)絡(luò)表說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)表包含兩部分,前一部分描述電路圖中用到的元件及其屬性,后一部分描述網(wǎng)絡(luò)表中的所有網(wǎng)絡(luò).例 元件描述開始 U1 元件

12、標(biāo)號(hào) DIP14 元件封裝 74LS161A 元件名 元件描述結(jié)束 ( 網(wǎng)絡(luò)描述開始 NetU1_3 網(wǎng)絡(luò)名 U1_3 網(wǎng)絡(luò)的第1個(gè)節(jié)點(diǎn), U1元件的第3個(gè)管腳 CRY_1 網(wǎng)絡(luò)的第2個(gè)節(jié)點(diǎn), CRY的第一個(gè)管腳 R5_1 網(wǎng)絡(luò)的第3個(gè)節(jié)點(diǎn), R5的第一個(gè)管腳 ) 網(wǎng)絡(luò)描述結(jié)束4.2網(wǎng)絡(luò)表的載入與網(wǎng)絡(luò)宏錯(cuò)誤處理4.2.1網(wǎng)絡(luò)表的載入執(zhí)行菜單Design/Load Net命令,Netlist輸入框必須輸入要調(diào)入的網(wǎng)絡(luò)表可以直接輸入,也可以單擊Browse按鈕,尋找網(wǎng)絡(luò)表文件Execute 按鈕:執(zhí)行宏命令,將元件封裝和網(wǎng)絡(luò)放置在電路板圖上4.2.2常見錯(cuò)誤及處理方法1.常見錯(cuò)誤Footprint

13、 not found in library宏命令使用了當(dāng)前封裝苦衷不存在的元件封裝.Component not found宏命令企圖刪除修改或引用不存在的元件Component already exists宏命令企圖增加已存在的元件Net not found宏命令企圖刪除修改或引用不存在的網(wǎng)絡(luò)Net already exists宏命令企圖增加已存在的Alternative footprint in library警告:宏命令自動(dòng)使用了可能是不合適的元件封裝. 2.處理方法對(duì)于前面的錯(cuò)誤通常有兩個(gè)處理方法:(1)應(yīng)檢查是否將元件的封裝庫(kù)載入,如是自做的元件封裝則要載入自創(chuàng)元件庫(kù).同時(shí)也可能是元件

14、封裝的輸入有誤所致.(2)雙擊相應(yīng)的錯(cuò)誤提示行,在彈出的對(duì)話框中修改元件屬性.注意:在加在網(wǎng)絡(luò)表之前一定要先加入元件封裝庫(kù).4.2.3從原理圖編輯窗口中將網(wǎng)絡(luò)表直接調(diào)入電路板設(shè)計(jì)環(huán)境原理圖編輯窗口中的Design/update PCB菜單用于把網(wǎng)絡(luò)表直接調(diào)入電路板設(shè)計(jì)環(huán)境. 若是沒(méi)有電路板文件,他可以自動(dòng)生成電路板文件.若是已經(jīng)有多個(gè)電路板文件,他將需要人工確定網(wǎng)絡(luò)表要調(diào)入那一個(gè)電路板文件.Preview Change按鈕,用來(lái)查看網(wǎng)絡(luò)表轉(zhuǎn)換成宏命令的情況單擊他就回到宏命令顯示與修改窗口.4.3自動(dòng)元件布置4.3.1設(shè)置自動(dòng)布局參數(shù)1.設(shè)置元件自動(dòng)布局間距啟動(dòng)design/rule菜單,然后選

15、擇placement頁(yè)面.在rule classes列表框中選擇component clearance constraint選項(xiàng),然后單擊add按鈕在gap框輸入元件封裝間距.2.設(shè)置元件放置方向在placement頁(yè)面rule classes列表框中選擇component orientation rule 選項(xiàng),再單擊add按鈕,在出現(xiàn)的對(duì)話框中選擇元件放置的的角度.3.設(shè)置元件放置層面在placement頁(yè)面rule classes列表框中選擇nets to ignore選項(xiàng),再單擊add按鈕選擇元件放置的層面.4.3.2自動(dòng)布局自動(dòng)布置元件的菜單命令是Tool/Auto Placement/auto Placer.4.3.3手工調(diào)整元件布局1.粗調(diào)元件位置2.元件位置精確調(diào)整4.4自動(dòng)布線4.4.1自動(dòng)布線前的預(yù)處理(參見教材P251)(1)敷銅區(qū)的放置與編輯(2)放置填充區(qū)4.4.2自動(dòng)布線使用菜單Auto Route/All命令.4.3.3手工修改(參見教材P256)1.修改走線的方法2.修改拐彎很多的走線3.增加電源,地線,及其他大電流負(fù)荷導(dǎo)線的線寬.4.4.4 布線后的進(jìn)一步處理 back5.設(shè)計(jì)規(guī)則與信號(hào)分析5.1設(shè)計(jì)規(guī)則5.1.1布線規(guī)律 布線過(guò)