電子產(chǎn)品印刷電路板設(shè)計與制作（第二版）高職PPT完整全套教學(xué)課件

電子產(chǎn)品印刷電路板設(shè)計與制作（第二版）導(dǎo)學(xué)20200導(dǎo)學(xué).pptx1AltiumDesigner15的基本功能與基本操作.pptx2電路原理圖的繪制.pptx3單面板PCB圖繪制.pptx4雙面板PCB圖繪制.pptx5多層板PCB圖繪制.pptx6PCB的生產(chǎn)工藝與業(yè)余制作.pptx目錄01電子產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與PCB04電子設(shè)計的工作崗位02電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程與PCB05

PCB設(shè)計的軟件工具03電子產(chǎn)品的設(shè)計過程與PCB06課程學(xué)習(xí)指南01電子產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與PCB電子產(chǎn)品外觀電子產(chǎn)品內(nèi)部—液晶電視機電子整機的內(nèi)部主要有電路板以及實現(xiàn)電路板之間電氣連接的連接電纜電子產(chǎn)品內(nèi)部—有源音箱電子整機的內(nèi)部主要有電路板以及實現(xiàn)電路板之間電氣連接的連接電纜電路板電路板是由元器件安裝并焊接在一塊板子上形成的這塊板子就是PCB（PrintedCircuitBoard）中文名稱為印制電路板又稱印刷電路板、印刷線路板（簡稱印制板）電路板電路板局部電路板局部電路板局部印制電路板（單面板）銅箔面印制電路板（單面板）元件面印制電路板（雙面板）印制電路板（多層板）印制板局部02電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程與PCB某企業(yè)開關(guān)電源產(chǎn)品生產(chǎn)流程電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程主要是先將如PCB之類的零件、元器件組裝成部件，再將部件組裝成整機電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程核心工作是將元器件組裝在PCB上形成具有一定功能的電路板部件（也常稱為組件，英文縮寫PCBA，PrintedCirruitBoardAssembly）03電子產(chǎn)品的設(shè)計過程與PCB電子產(chǎn)品設(shè)計基本流程PCB設(shè)計流程04電子設(shè)計的工作崗位產(chǎn)品研發(fā)部產(chǎn)品研發(fā)部的職能①負責(zé)組織新產(chǎn)品設(shè)計方案的制定和實施工作。做好圖樣、技術(shù)文件的設(shè)計，做好設(shè)計進度與質(zhì)量的控制。②組織做好設(shè)計評審、設(shè)計驗證、設(shè)計確認工作，對設(shè)計更改的控制負責(zé)。③負責(zé)新產(chǎn)品樣機的試制，對試生產(chǎn)、檢驗、正式生產(chǎn)過程中發(fā)生的設(shè)計問題進行處理。④負責(zé)新產(chǎn)品研發(fā)計劃的制定與實施。組織編制新產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃（短期、中期、長期規(guī)劃），確保產(chǎn)品的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。產(chǎn)品研發(fā)部的職能⑤負責(zé)新技術(shù)的引進與消化吸收。收集和分析產(chǎn)品設(shè)計資料，研究產(chǎn)品發(fā)展趨勢，跟進行業(yè)動態(tài)、政策導(dǎo)向、新技術(shù)、新材料、新工藝的應(yīng)用，開展相關(guān)研究，在企業(yè)內(nèi)部進行推廣。⑥負責(zé)新產(chǎn)品的專利申報、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制、科技成果鑒定工作。⑦組織編制基礎(chǔ)性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以及產(chǎn)品包裝、使用、維護方面的技術(shù)規(guī)程。⑧負責(zé)制定產(chǎn)品研發(fā)管理制度、技術(shù)情報管理制度，確保產(chǎn)品開發(fā)管理規(guī)范化。⑨負責(zé)設(shè)計圖樣、技術(shù)資料的管理。⑩參與合同評審，參與供應(yīng)商的選擇。?配合處理產(chǎn)品售后服務(wù)中出現(xiàn)的技術(shù)問題。某電子企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)部的組織結(jié)構(gòu)圖某電子企業(yè)研發(fā)部崗位設(shè)置硬件工程師崗位基本職責(zé)硬件工程師應(yīng)該具備的能力①由需求分析至總體方案、詳細設(shè)計的設(shè)計創(chuàng)造能力②熟練運用設(shè)計軟件工具設(shè)計原理圖以及PCB的能力③運用仿真設(shè)備、示波器、邏輯分析儀調(diào)測硬件的能力④掌握常用標(biāo)準(zhǔn)電路的設(shè)計能力；⑤故障定位、解決問題的能力⑥文檔的寫作技能⑦接觸供應(yīng)商、保守公司機密的技能進行PCB設(shè)計須掌握的知識與技能①熟悉并精通電路知識，包括模擬電路、數(shù)字電路等等②熟悉各類元器件的使用特性③熟悉電路板的組裝工藝和流程④了解PCB制造工藝和流程⑤掌握PCB的合理布局布線原則⑥掌握PCB的DFM（DesignForManufacturability，可制造性設(shè)計）準(zhǔn)則⑦熟練操作設(shè)計所用的軟件05PCB設(shè)計的軟件工具0406010203PCB設(shè)計AltiumProtel/AltiumDesigner系列Cadence產(chǎn)品Mentor產(chǎn)品Zuken產(chǎn)品其它主流PCB軟件05CadsoftEAGLE06課程學(xué)習(xí)指南學(xué)習(xí)型工作任務(wù)完成過程學(xué)習(xí)參考書（1）何賓．AltiumDesigner15.0電路仿真、設(shè)計、驗證與工藝實現(xiàn)權(quán)威指南．清華大學(xué)出版社，2015．（2）閆勝利，袁芳革．AltiumDesigner實用教程．電子工業(yè)出版社，2018．（3）劉佳琪，高敬鵬．AltiumDesigner15原理圖與PCB設(shè)計教程．機械工業(yè)出版社，2018．（4）王偉，張建兵，王建農(nóng)．AltiumDesigner15應(yīng)用與PCB設(shè)計實例．國防工業(yè)出版社，2016．（5）太淑玲．印制電路板設(shè)計-AltiumDesigner15．北京航空航天大學(xué)出版社，2016．（6）張義和，華文龍．Altium應(yīng)用電子設(shè)計認證之PCB繪圖師．清華大學(xué)出版社，2018．學(xué)習(xí)網(wǎng)站PCB信息網(wǎng)（/）中國電子電路行業(yè)協(xié)（/）PCB技術(shù)網(wǎng)（/）中國電子網(wǎng)技術(shù)論（/）PCB在線（/）PCBSMT網(wǎng)（/）感謝您的觀看2020電子產(chǎn)品印刷電路板設(shè)計與制作（第二版）學(xué)習(xí)單元1AltiumDesigner15的基本功能與基本操作2020目錄1.1學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)1.4AltiumDesigner15軟件的卸載1.2AltiumDesigner15的組成1.5初步認識AltiumDesigner15集成開發(fā)環(huán)境1.3AltiumDesigner15軟件的安裝1.6AltiumDesigner15軟件參數(shù)設(shè)置1.7AltiumDesigner15的文件管理系統(tǒng)1.8創(chuàng)建一個新的項目1.1學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)項目主要學(xué)習(xí)與訓(xùn)練內(nèi)容能力目標(biāo)知識目標(biāo)學(xué)習(xí)方法AltiumDesigner的安裝與文件操作管理1.AltiumDesigner15的組成；2.AltiumDesigner15軟件安裝的系統(tǒng)要求；3.AltiumDesigner15軟件的安裝與卸載；4.AltiumDesigner15的界面及工具欄；5.AltiumDesigner15的項目創(chuàng)建；6.AltiumDesigner15的文檔組織結(jié)構(gòu)。1.能正確進行AltiumDesigner15軟件的安裝與卸載；2.能正確創(chuàng)建一個新的項目數(shù)據(jù)庫；3.能對AltiumDesigner15文檔進行規(guī)范操作與管理。1.了解Protel軟件的組成及功能；2.了解AltiumDesigner15集成開發(fā)環(huán)境；3.了解AltiumDesigner15軟件對計算機系統(tǒng)的配置要求；4.理解AltiumDesigner15的文檔管理方法。教學(xué)做一體化實操實訓(xùn)為主1.2AltiumDesigner15的組成電路原理圖設(shè)計系統(tǒng)AltiumDesigner15的原理圖設(shè)計系統(tǒng)是一個易于使用的、具有大量元件庫的原理圖編輯環(huán)境，主要用于原理圖的設(shè)計。主要有原理圖編輯器（簡稱SCH編輯器）、電路圖元器件庫編輯器（簡稱SchLib編輯器）及各種文本編輯功能。同時還具有層次化設(shè)計功能、豐富的電氣設(shè)計檢驗功能、強大而完善的打印輸出功能。圖1-1電路原理圖設(shè)計系統(tǒng)印制電路板設(shè)計系統(tǒng)AltiumDesigner15的印制電路板設(shè)計系統(tǒng)可以進行多達32層信號層、16層內(nèi)部電源/接地層的布線設(shè)計，交互式的元件布置工具的使用大大地減少了PCB設(shè)計的時間。同時它還包含具有專業(yè)水準(zhǔn)的PCB信號完整性分析工具、功能強大的打印管理系統(tǒng)和先進的PCB視圖預(yù)覽工具。圖1-2印制電路板設(shè)計系統(tǒng)電路信號仿真系統(tǒng)AltiumDesigner15包含一個功能強大的模/數(shù)混合信號仿真器，它運行在AltiumDesigner15的EDA/Client集成環(huán)境下，與原理圖編輯程序協(xié)同工作，為使用者提供了一個完整的從設(shè)計到驗證仿真設(shè)計的環(huán)境。在AltiumDesigner15中進行仿真，只需從仿真用元器件庫中選擇所需元器件，連接好原理圖，加上信號源，然后下達仿真命令即可自動開始仿真?？删幊踢壿嬈骷O(shè)計工具AltiumDesigner15提供了一個高效、通用的PLD（ProgrammableLogicDevice，可編程邏輯器件）設(shè)計工具。該設(shè)計工具支持兩種PLD的設(shè)計方法：一種是使用CUPL（CompilerforUniversalProgrammableLogic，通用可編程邏輯編譯程序）硬件描述語言來直接描述PLD的邏輯功能；另一種是使用自帶的PLD元件庫來繪制PLD內(nèi)部的邏輯功能原理圖，然后再編譯生成熔絲文件。1.3AltiumDesigner15軟件的安裝AltiumDesigner15軟件安裝要求（1）CPU：英特爾?奔騰?，1.8GHz處理器或相同等級；（2）內(nèi)存：1G；（3）硬盤：3.5G剩余空間（安裝+用戶文檔）；（4）操作系統(tǒng)：WindowsXPSP2專業(yè)版；（5）顯示器：分辨率1280×1024；（6）顯卡：NVIDIA公司的GeForce?6000/7000系列（128MB），或相同級別的顯卡。（1）CPU：英特爾?酷睿?2雙核/四核，2.66GHz或更快的處理器；（2）內(nèi)存：2G以上；（3）硬盤：10G剩余空間（安裝+用戶文檔）；（4）操作系統(tǒng)：WindowsXPSP2專業(yè)版以上的更高版本；（5）顯示器：分辨率1680×1050（寬屏）或1600×1200（4:3）以上，建議使用雙顯示器；（6）顯卡：NVIDIA公司的GeForce?8000系列（256MB），或同等級別的顯卡。最低配置推薦配置安裝AltiumDesigner15打開AltiumDesigner15安裝文件所在的文件夾，找到AltiumDesigner15安裝文件AltiumDesignerSetup15_1_13.exe。雙擊打開該文件，這時會彈出安裝向?qū)АＨ鐖D1-4所示。。圖1-4安裝向?qū)М嬅姘惭bAltiumDesigner15單擊“Next”，這時會彈出許可協(xié)議對話框，如圖1-5所示。在“Selectlanguage”欄下拉列表中選擇語言“English”或者“Chinese”，然后勾選“Iaccepttheagreement”。圖1-5許可協(xié)議安裝AltiumDesigner15單擊“Next”，這時會彈出選擇設(shè)計組件對話框，如圖1-6所示。根據(jù)自己的需要選擇要安裝的組件，建議選擇默認即可。圖1-6選擇安裝組件安裝AltiumDesigner15單擊“Next”，這時會彈出選擇安裝路徑對話框，如圖1-7所示。安裝默認在C盤，如需安裝在其他盤，只需修改安裝盤符即可。圖1-7選擇安裝路徑安裝AltiumDesigner15單擊“Next”，這時會彈出準(zhǔn)備安裝的對話框，如圖1-8所示。保持默認即可。圖1-8準(zhǔn)備安裝安裝AltiumDesigner15單擊“Next”，這時會彈出開始安裝的對話框，如圖1-9所示。圖1-9開始安裝安裝AltiumDesigner15一段時間后，安裝完成，這時會彈出安裝完成的對話框。如圖1-10所示。圖1-10安裝完成提示安裝AltiumDesigner15如果在圖1-10中勾選了“RunAltiumDesigner”，單擊“Finish”完成安裝后會自動運行AltiumDesigner15，但這時軟件界面會自動提示沒有有效的許可證，如圖1-11所示。圖1-11沒有有效的許可證安裝AltiumDesigner15點擊“Addstandalonglicensefile”，在AltiumDesigner15安裝文件所在的文件夾下的Licenses文件夾下選擇一個alf文件，點擊打開，如圖1-12所示。圖1-12選擇Licenses文件安裝AltiumDesigner15關(guān)閉AltiumDesigner15軟件，復(fù)制AltiumDesigner15安裝文件所在的文件夾下的Licenses文件夾下的DXP.exe文件到軟件安裝目錄下，替換原有的DXP.exe文件。再次打開AltiumDesigner15軟件，有效期顯示到2025年，如圖1-13所示。至此安裝成功完成，軟件可以正常使用了。圖1-13安裝成功1.4AltiumDesigner15軟件的卸載AltiumDesigner15軟件的卸載以Windows7系統(tǒng)為例，打開計算機的“控制面板”，選擇“卸載程序”，這時會出現(xiàn)卸載或更改程序的窗口，查到“AltiumDesigner15”，如圖1-14所示。圖1-14卸載程序列表AltiumDesigner15軟件的卸載雙擊要卸載的“AltiumDesigner15”軟件，這時會彈出選擇卸載方式對話框，如圖1-16所示。可選擇“Uninstall”（卸載程序文件及文件夾，保留應(yīng)用設(shè)置）、“RemovePreferences”（卸載應(yīng)用設(shè)置，保留程序文件）、“RemoveCompletely（卸載程序文件、文件夾及應(yīng)用設(shè)置）”。圖1-15卸載方式選擇AltiumDesigner15軟件的卸載單擊“Next”，開始卸載軟件，卸載完成彈出卸載完成的對話框，如圖1-16所示。點擊“Finish”，即可完成軟件卸載。圖1-16卸載完成1.5初步認識AltiumDesigner15集成開發(fā)環(huán)境啟動AltiumDesigner15（1）如果桌面上有“AltiumDesigner15”快鍵方式，雙擊該快鍵方式，可以啟動AltiumDesigner15程序。（2）也可以從“開始”菜單的“所有程序”中找到AltiumDesigner15程序來啟動（以Windows7系統(tǒng)為例），具體過程：“開始”→“所有程序”→“Altium”目錄→“AltiumDesigner”命令。AltiumDesigner15啟動畫面AltiumDesigner15軟件界面認識主窗口AltiumDesigner15標(biāo)題欄標(biāo)題欄在整個窗口的最頂端，如圖1-22所示。啟動AltiumDesigner軟件后，在沒有打開相關(guān)文件的狀態(tài)下，會自動生成一個默認的設(shè)計工作臺（WorkSpace1.DsnWrk），這時標(biāo)題欄中顯示的就是設(shè)計工作臺的文件名。圖1-22顯示當(dāng)前設(shè)計文件路徑的標(biāo)題欄AltiumDesigner15系統(tǒng)主菜單欄DXP菜單主要包含MyAccount、Preference、ExtensionsandUpdates、VaultExplorer、Customize…、RunProcess…等子菜單命令，通過這些命令可以完成系統(tǒng)的基本設(shè)置和軟件的更新。圖1-23File菜單命令A(yù)ltiumDesigner15標(biāo)題欄標(biāo)題欄在整個窗口的最頂端，如圖1-22所示。啟動AltiumDesigner軟件后，在沒有打開相關(guān)文件的狀態(tài)下，會自動生成一個默認的設(shè)計工作臺（WorkSpace1.DsnWrk），這時標(biāo)題欄中顯示的就是設(shè)計工作臺的文件名。圖1-22顯示當(dāng)前設(shè)計文件路徑的標(biāo)題欄系統(tǒng)工具欄、瀏覽器工具欄、工作區(qū)系統(tǒng)工具欄由快捷工具按鈕組成，完成打開工作區(qū)文件面板、打開文件、打開工作區(qū)控制面板等功能。在不同的編輯環(huán)境下，系統(tǒng)工具欄會呈現(xiàn)不同的內(nèi)容。瀏覽器工具欄包括瀏覽器地址編輯框、“前進”按鈕、“后退”按鈕、“返回主頁”按鈕與“刷新當(dāng)前頁”按鈕組成，通過它可以訪問因特網(wǎng)。工作區(qū)位于軟件界面的中間，是用戶編輯如原理圖、PCB圖等各種文檔的區(qū)域。工作區(qū)面板啟動AltiumDesigner15后，系統(tǒng)自動激活“Files”（文件）面板、“Projects”（工程）面板、“Navigator”（導(dǎo)航）面板，可通過單擊軟件界面底部右下角的標(biāo)簽在不同的工作區(qū)面板之間切換。展開的“Files”（文件）面板如圖1-24所示。圖1-24展開的“Files”（文件）面板1.6AltiumDesigner15軟件參數(shù)設(shè)置切換英文環(huán)境界面到中文環(huán)境界面單擊Preferences對話框中的System|General命令，在設(shè)置界面的Localization區(qū)域中勾選“UseLocalizedresources”復(fù)選框，，單擊“OK”按鈕，然后在System|General設(shè)置界面中單擊“Apply”按鈕使設(shè)置生效，再單擊“OK”按鈕，退出設(shè)置界面，關(guān)閉軟件，再重新打開AltiumDesigner15，即可進入中文環(huán)境界面。圖1-27System|General設(shè)置界面系統(tǒng)備份設(shè)置單擊Preferences對話框中的DataManagement|Backup命令，設(shè)置界面如圖1-30所示。AutoSave區(qū)域用來設(shè)置自動備份保存的相關(guān)參數(shù)。選中“Autosaveevery”復(fù)選框，可以在時間編輯框內(nèi)設(shè)置自動備份的時間間隔?！癗umberofversionstokeep”設(shè)置框用來設(shè)置自動備份保存文檔的版本數(shù)，“Path”設(shè)置框用來設(shè)置自動備份保存文檔的路徑。圖1-30系統(tǒng)自動備份設(shè)置界面1.7AltiumDesigner15的文件管理系統(tǒng)AltiumDesigner15的文件管理系統(tǒng)AltiumDesigner15的文件管理系統(tǒng)提供了三種文件類型：項目文件、自由文件、存盤文件。項目文件里包括設(shè)計中生成的一切文件。一個項目文件類似于Windows系統(tǒng)中的“文件夾”，在項目文件中可以執(zhí)行對文件的各種操作，如新建、打開、關(guān)閉、復(fù)制與刪除等。項目文件只負責(zé)管理，在保存文件時，項目中的各個文件是以單個文件的形式保存的。自由文件(FreeDocument)是指獨立于項目文件之外的文件，如果使用AltiumDesigner15打開自由文件時，這些文件將出現(xiàn)在同一個自由文件夾（FreeDocuments）中。當(dāng)某文件從項目文件中刪除時，該文件實際上并沒有從文件原來所保存的磁盤上刪除，而只是失去與項目文件的關(guān)聯(lián)，成為自由文件。設(shè)計時生成的文件可以放在項目文件中，也可以移出放入自由文件夾中。存盤文件是指將項目文件存盤時生成的文件。保存文件時并不是將整個項目文件保存，而是單個保存，項目文件只起到管理作用。1.8創(chuàng)建一個新的項目創(chuàng)建一個新的項目圖1-31新建保存項目的文件夾在新建項目之前，要明確把“單片機最小系統(tǒng)”項目及文件保存在計算機的哪一個盤符里，接著在該盤符下要新一個文件夾，后面要創(chuàng)建的項目及文件要保存在該文件夾中。例如該工程師在計算機的D盤下新建一個“單片機最小系統(tǒng)”文件夾，如圖1-31所示。創(chuàng)建一個新的項目圖1-32新建一個項目文件啟動AltiumDesigner15軟件，啟動完成以后，單擊File|New|Project…，如圖1-32所示。這時彈出一個“NewProject”對話框，如圖1-33所示。圖1-33NewProject對話框創(chuàng)建一個新的項目圖1-34設(shè)置后的NewProject對話框在“NewProject”對話框中的NewType區(qū)域中選擇“PCBProject”；在Name欄中輸入PCBProject項目的名稱“單片機最小系統(tǒng)”；在Location欄中輸入PCB項目文件保存的路徑，可以單擊“BrowseLocation”按鈕，選擇“D:\單片機最小系統(tǒng)”文件夾；可以取消勾選“CreateProjectFolder”復(fù)選框，否則在“D:\單片機最小系統(tǒng)”文件夾下又會創(chuàng)建一個文件夾；在ProjectTemplates下拉列表框中選擇“Default”。設(shè)置后的“NewProject”對話框如圖1-34所示。創(chuàng)建一個新的項目圖1-36新建的單片機最小系統(tǒng)項目在按圖1-34設(shè)置后的NewProject對話框中單擊“OK”按鈕，這時在工作區(qū)出現(xiàn)一個新的界面，如圖1-36所示。可以看到新的“單片機最小系統(tǒng).PrjPcb”已經(jīng)建好。注意：如果需要重新命名項目名稱，可以選擇File|SaveProjectAs…命令來為項目重新命名（擴展名仍為.PrjPcb，也即保存類型為PCBProjects（*.PrjPcb））。回顧與思考1．學(xué)習(xí)前的認知2．AltiumDesigner15的安裝3．AltiumDesigner15的開發(fā)環(huán)境4．新建項目回顧與思考了解軟件的用途、功能、組成等AltiumDesigner15的安裝與卸載AltiumDesigner15軟件的工作界面與最基本的設(shè)置如何新建一個項目項目實際上是用來管理原理圖、PCB、元件庫與封裝庫等文件的，其本身也是一個文件，有時也稱為項目文件對新建項目文件的存放，要養(yǎng)成一個良好的設(shè)計習(xí)慣，即每一個項目文件要存放在一個文件夾下，以方便今后對設(shè)計文件的管理感謝您的觀看2020電子產(chǎn)品印刷電路板設(shè)計與制作（第二版）學(xué)習(xí)單元2電路原理圖的繪制2020目錄2.1學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)2.4任務(wù)2——繪制單片機最小系統(tǒng)電路原理圖2.2基本知識2.5任務(wù)3——原理圖元器件庫的創(chuàng)建2.3任務(wù)1——繪制恒流源電路圖2.6任務(wù)4——繪制電子臺歷電路原理圖1.1學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)項目主要學(xué)習(xí)與訓(xùn)練內(nèi)容能力目標(biāo)知識目標(biāo)學(xué)習(xí)方法電路原理圖繪制1.設(shè)置原理圖繪制環(huán)境參數(shù)，新建原理圖設(shè)計文檔；2.調(diào)用自帶元器件庫中的元器件，繪制簡單原理圖；3.利用畫圖工具添加相關(guān)注釋性說明；4.自動標(biāo)注元器件標(biāo)號；5.原理圖編譯；6.生成原理圖元器件清單；7.原理圖打印及輸出；8.元器件圖形庫的建立與元器件圖形的修改與新建；9.層次原理圖的繪制；10.原理圖繪制的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。1.能正確設(shè)置原理圖設(shè)計環(huán)境；2.能正確繪制一般原理圖及簡單層次原理圖；3.繪圖過程中能夠正確使用快捷鍵；4.能進行原理圖電氣規(guī)則檢查；5.能產(chǎn)生元器件清單列表；6.能創(chuàng)建新元器件圖形符號或?qū)σ延性骷D形符號進行編輯處理；7.能創(chuàng)建新元器件圖形庫或?qū)σ延性骷D形庫進行編輯處理。1.了解電路原理圖的基本組成；2.了解AltiumDesigner繪制一般原理圖的流程；3.了解AltiumDesigner中層次原理圖的繪制流程；4.理解AltiumDesigner層次原理圖中網(wǎng)絡(luò)、端口等概念；5.理解元器件圖形庫的創(chuàng)建方法和元器件圖形的創(chuàng)建和修改方法；6.了解原理圖繪制的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)做一體化實操實訓(xùn)為主2.2基本知識原理圖的基本組成原理圖主要有基本原理圖和層次原理圖兩大類?；驹韴D主要是由元器件、連接導(dǎo)線、節(jié)點、電源線、地線、總線、總線入口、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號、端口等圖形符號組成。對于比較簡單的原理圖，都能運用上述對象比較容易地完成繪制任務(wù)。但對于復(fù)雜的電路原理圖，可能無法把全部內(nèi)容都繪制在一張圖紙上，這樣就需要建立層次原理圖來完成設(shè)計。層次原理圖主要包括兩個部分：主電路圖和子電路圖。主電路圖與子電路圖的關(guān)系是上一級電路和下一級電路的關(guān)系，在下一級電路中仍可包含再下一級電路。原理圖設(shè)計步驟（1）啟動軟件（2）圖紙參數(shù)設(shè)置（3）加載元件庫（4）放置元件及調(diào)整位置（5）原理圖布線、調(diào)整（6）報表輸出2.3任務(wù)1繪制恒流源電路圖任務(wù)1——繪制恒流源電路圖按照下列設(shè)計要求，繪制圖2-12所示的恒流源電路原理圖。（1）原理圖圖紙大小尺寸為：A4（297mm×210mm）；（2）圖紙水平放置、邊框選用默認設(shè)置；（3）圖紙標(biāo)題欄中采用特殊字符串的形式放置標(biāo)題、制圖者、圖號及設(shè)計日期：①標(biāo)題：1mA恒流源電路原理圖；②制圖：電子實訓(xùn)中心；③圖號：1；④版本號：Ver1.0；（4）使用繪圖工具輔助完成元器件的放置及導(dǎo)線的連接；（5）放置元器件時采用手工編制元器件的標(biāo)號。圖2-121mA恒流源電路原理圖新建設(shè)計文件一般情況下，AltiumDesigner將所有的設(shè)計文件都存放在一個項目文件內(nèi)進行管理，所以在進行任何有關(guān)AltiumDesigner的工作必須要新建或打開一個項目文件，具體操作過程見學(xué)習(xí)單元1任務(wù)2。設(shè)置繪制原理圖的工作環(huán)境①設(shè)置紙張的尺寸②設(shè)置圖紙相關(guān)設(shè)計信息放置好特殊字符串但未正常顯示的標(biāo)題欄放置好特殊字符串并正常顯示的標(biāo)題欄加載與卸載原理圖元件庫①執(zhí)行Design|Add/RemoveLibrary…菜單命令，則可以打開如圖2-20所示的AvailableLibraries（可用庫）對話框。②在Installed選項卡中單擊Install按鈕，選擇Installfromfile…菜單，則系統(tǒng)會彈出如圖2-21所示的元器件庫瀏覽窗口。③在窗口中選擇確定的文件夾，打開后可選擇相應(yīng)的元器件庫，單擊打開按鈕后，該元器件庫就會出現(xiàn)在AvailableLibraries對話框中，如圖2-20所示。圖2-20AvailableLibraries（可用庫）對話框圖2-21元器件庫瀏覽窗口放置元器件方法一：執(zhí)行菜單命令Place|Part…（快捷鍵為P+P），在彈出的放置元器件的對話框中輸入元器件的屬性，元件的標(biāo)號可以暫不處理。方法二：點擊原理圖編輯界面右側(cè)的Library按鈕，打開Library面板。在元器件庫下拉列表中選中對應(yīng)的元器件庫名，并在元器件列表區(qū)中選中對應(yīng)的元器件。方法三：點擊Wiring工具欄中的PlacePart按鈕，直接進入元器件的放置狀態(tài)并彈出PlacePart對話框，接下去的操作與方法一相同。方法四：進入PlacePart后，如果不知道元器件的名稱則可點擊PlacePart對話框中的“Choose”按鈕，彈出的BrowseLibraries對話框。調(diào)整元器件位置①移動元件將光標(biāo)移到元件上面，按住鼠標(biāo)左鍵，光標(biāo)則變?yōu)樗A(yù)設(shè)的形狀狀態(tài)（如十字形狀），被放置的元件（連同標(biāo)號及型號參數(shù)）則進入浮置狀態(tài)，此時移動光標(biāo)即可拖動元件。②改變元件方向Space（空格鍵）：元件按逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°；X：元件水平方向左右鏡像翻轉(zhuǎn)180°；Y：元件垂直方向上下鏡像翻轉(zhuǎn)180°。修改元器件屬性元器件放置完成后也可以修改元器件的屬性。用鼠標(biāo)左鍵雙擊需要修改的元器件，即可彈出如圖2-28所示的元件屬性對話框。在Properties欄內(nèi)可對Designator與Comment進行修改，可直接在Designator與Comment右邊的輸入框內(nèi)自接輸入修改。注意應(yīng)分別選中Designator與Comment輸入框右邊的Visible復(fù)選框，否則原理圖中該元件就不會顯示標(biāo)號與型號參數(shù)。圖2-28元件屬性編輯對話框繪制電氣連接導(dǎo)線執(zhí)行菜單命令Place|Wire…（快捷鍵為P+W），進入連線狀態(tài)，光標(biāo)變?yōu)椤笆帧毙螤睿频焦鈽?biāo)到將要放置連線的元器件引腳末端時，十字交叉處會出現(xiàn)一個紅色的米字標(biāo)記（DocumentOptions對話框中SheetOption選項卡里的ElectricalGrid欄里的Enable復(fù)選框必須選中），表示十字中心點已連接到引腳末端，如圖2-31所示。此時單擊左鍵即可確定連線起點。圖2-31執(zhí)行PlaceWire命令界面情況繪制電氣連接導(dǎo)線在拐點或終點處，單擊左鍵確認繪制導(dǎo)線，單擊右鍵結(jié)束一段導(dǎo)線的繪制工作，如圖2-32所示。注：在繪制導(dǎo)線的狀態(tài)下可以通過按下“空格”鍵來改變走線是沿水平還是垂直方向走，在繪制導(dǎo)線過程中嘗試使用該功能有時可以提高效率。圖2-32繪制中的連線繪制電氣連接導(dǎo)線刪除多余或錯畫導(dǎo)線的方法：①執(zhí)行菜單命令Edit|Delete（快捷鍵E+D）進入刪除對象狀態(tài)，將光標(biāo)的十字中心對準(zhǔn)要刪除的對象，點擊鼠標(biāo)左鍵。進入刪除對象狀態(tài)后，屏幕下方狀態(tài)欄會出現(xiàn)刪除命令的提示信息，如圖2-33所示。②用鼠標(biāo)左鍵點擊待刪除的對象，被點擊選中的對象四周會出現(xiàn)一個虛線框，此時按下鍵盤上的“Del”鍵即可刪除該對象。圖2-33狀態(tài)欄提示當(dāng)前執(zhí)行刪除命令放置電源與地線端口方法一：執(zhí)行菜單命令Place|PowerPort（快捷鍵為P+O）；方法二：點擊Utilities工具欄內(nèi)PowerSources電源工具中對應(yīng)的符號；方法三：點擊Wiring工具欄內(nèi)“VCCPowerPort”與“GNDPowerPort”按鈕。2.4任務(wù)2繪制單片機最小系統(tǒng)電路原理圖任務(wù)2——繪制單片機最小系統(tǒng)電路原理圖按照下列設(shè)計要求，繪制圖2-35所示的單片機最小系統(tǒng)電路原理圖。（1）原理圖圖紙大小尺寸為：A4（297mm×210mm）；（2）圖紙標(biāo)題欄中采用特殊字符串的形式放置標(biāo)題。通過完成本任務(wù)，應(yīng)掌握：（1）網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號的用法；（2）快速畫線的方法；（3）總線的繪制方法；（4）批量修改元件屬性的方法；（5）自動標(biāo)注元件標(biāo)號的方法。圖2-35單片機最小系統(tǒng)圖快速繪制電氣連接線方法一：通過執(zhí)行菜單命令Edit|SmartPaste…進行智能粘貼方法二：巧用“CTRL”鍵圖2-37智能粘貼對話框圖2-38利用組合快捷鍵的形式快速繪制電氣連接線批量修改元器件屬性將光標(biāo)移至某一個發(fā)光二極管上方點擊鼠標(biāo)右鍵，選擇并鼠標(biāo)左鍵單擊FindSimilarObiects…菜單，彈出FindSimilarObiects對話框，在FindSimilarObiects對話框里的ObjectSpecific欄下是該元器件的屬性狀況，可以看到ComponentDesignator為“D？”，把右邊的Any改為Same，并且要選中對話框最下面的SelectMatching復(fù)選框，單擊Apply按鈕在SCHInspector過濾面板內(nèi)ObjectSpecific欄中，將ComponentDesignator內(nèi)的“D？”修改為“VD？”，將CurrentFootprint內(nèi)的內(nèi)容修改為“LED3”。通過以上操作后原理圖中所有的發(fā)光二極管標(biāo)號均從原來的“D?”改成了“VD?”,它們的封裝也均改為LED3。圖2-47SCHInspector過濾面板圖2-45FindSimilarObiects對話框自動標(biāo)注元件標(biāo)號圖2-51Annotate自動標(biāo)注對話框如果繪制的電路圖中元件標(biāo)號尚未標(biāo)注，例如電阻標(biāo)號為“R？”、集成電路標(biāo)號為“U?”……，則可以進行元件標(biāo)號的自動標(biāo)注。執(zhí)行菜單命令Tools|AnnotateSchematics…，系統(tǒng)彈出Annotate自動標(biāo)注對話框，如圖2-51所示。2.5任務(wù)3原理圖元器件庫的創(chuàng)建新建元件庫元件執(zhí)行File|New|Library|SchematicLibrary命令，當(dāng)前項目中即新建了Libraries\SchematicLibraryDocuments文件夾，并在此文件夾下自動新建了一個原理圖庫文件，文件名由系統(tǒng)默認為Schlib1.lib。同時系統(tǒng)也在該元件庫中自動新建了一個名為Componenet_1的元件，并且系統(tǒng)自動打開SCHLibrary面板，進入原理圖元件圖形符號編輯環(huán)境，如圖2-65所示。圖2-65新建并重新命名原理圖庫文件新建原理圖元件符號在圖2-65的界面下，通過執(zhí)行Tools|NewComponent命令或者點擊SCHLibrary面板內(nèi)Component欄下的Add按鈕，即彈出NewComponentName對話框，如圖2-66所示。在NewComponentName對話框中輸入元件名“DS1302”，點擊OK按鈕，即在電子臺歷.schlib元件庫中新建了一個名為“DS1302”的元件，如圖2-67所示。圖2-66NewComponentName對話框圖2-66新建名為“DS1302”的元件繪制元器件的外形在元器件編輯狀態(tài)下，通過Place菜單下的放置圖形或繪制線條工具命令繪制元器件外形，也可以直接點擊Utilities工具欄中UtilityTools工具面板上的放置圖形或繪制線條等按鈕來繪制，如圖2-67所示。圖2-67繪制元器件的外形放置引腳在元器件編輯狀態(tài)下，執(zhí)行引腳放置命令Place|Pins或快捷鍵P+P，或者直接點擊Utilities工具欄中UtilityTools工具面板上的按鈕，也可以點擊SCHLibrary面板內(nèi)Pins欄下的Add按鈕，此時界面如圖2-68所示。引腳上沒有數(shù)字的一端即為引腳對外的連接端，而另外有數(shù)字的那一端為引腳名端，引腳名端應(yīng)緊靠元件外形(圖2-68中方框部分)放置。圖2-68放置引腳編輯引腳的相關(guān)參數(shù)DisplayName：設(shè)置引腳名，選中右邊的Visible復(fù)選框可顯示引腳名。如果在引腳名輸入框輸入的一個字符后面緊跟輸入一個“\”反斜杠符號，即可實現(xiàn)該字符的“非”標(biāo)志。以引腳名為例，在引腳名輸入框輸入“R\S\T\”，此時RST三個字符上方都會出現(xiàn)一個非號；Designator：設(shè)置引腳序號，選中右邊的Visible復(fù)選框可顯示引腳序號；ElectricalType：設(shè)置引腳的電氣特性類型，包括Input、Output、Power、OpenEmitter、OpenCollector、HiZ、I/O和Passive。引腳的電氣特性如果無法準(zhǔn)確確定，一般可選擇Passive（無源）進行設(shè)置；Length：設(shè)置引腳長度；Orientation：設(shè)置引腳方向；Symbols：設(shè)置引腳上的時鐘、取反以及信號流向等特殊標(biāo)志符號。圖2-69引腳屬性對話框復(fù)合式元器件圖形符號的繪制有時一個集成電路內(nèi)部含有多個獨立功能模塊電路，但共享一個封裝的元器件就稱之為復(fù)合式元器件。下面以雙運放TL072集成電路為例介紹復(fù)合式元器件圖形符號的繪制方法，雙運放TL072的頂視圖如圖2-82所示，其內(nèi)部包含有兩個獨立的運算放大器。圖2-82TL072頂視圖圖2-83TL072的部件A2.6任務(wù)4繪制電子臺歷電路原理圖任務(wù)4——繪制電子臺歷電路原理圖通過完成本任務(wù)，應(yīng)掌握：（1）掌握層次電路圖的畫法；（2）掌握自建原理圖庫文件的方法；（3）掌握原理圖的后期處理方法?；仡櫯c思考環(huán)境參數(shù)設(shè)置：圖紙紙張的大小、可視柵格、捕獲柵格及光標(biāo)形狀原理圖元件庫：加載、新建、編輯元件庫，新建、復(fù)制、編輯元件圖形符號放置元件：元件的引腳放置在柵格點上繪制導(dǎo)線：導(dǎo)線具有電氣特性而連接線則不具有電氣特性總線：總線、總線入口線和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號一起存在層次電路圖：模塊化設(shè)計原理圖，電路中各模塊之間的關(guān)系明晰，主電路及子電路應(yīng)采用不同的圖紙編號原理圖的后處理：元件標(biāo)注、編譯、生成元器件清單以及輸出原理圖感謝您的觀看2020電子產(chǎn)品印刷電路板設(shè)計與制作（第二版）學(xué)習(xí)單元3單面板PCB圖繪制2020目錄3.1學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)3.2基本知識3.4任務(wù)2創(chuàng)建PCB元器件封裝庫及元器件封裝3.3任務(wù)1繪制恒流源電路單面板PCB圖3.5任務(wù)3繪制門鈴電路單面板PCB圖3.1學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)本單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)項目主要學(xué)習(xí)與訓(xùn)練內(nèi)容能力目標(biāo)知識目標(biāo)學(xué)習(xí)方法單面板PCB圖繪制1.單面板的結(jié)構(gòu)；2.單面板PCB設(shè)計中的常用工作層面；3.單面板PCB設(shè)計的步驟；4.建立PCB設(shè)計文檔；5.設(shè)置單面板PCB設(shè)計環(huán)境參數(shù)；6.單面板PCB手工設(shè)計；7.單面板PCB自動設(shè)計；8.元器件封裝庫的建立與元器件封裝的修改與新建；9.PCB設(shè)計文檔輸出。1.能正確設(shè)置單面板PCB設(shè)計環(huán)境；2.能正確進行單面板PCB人工元件布局布線；3.能正確進行單面板PCB自動布局人工調(diào)整、自動布線；4.能對PCB設(shè)計文檔進行后處理；5.能創(chuàng)建新元器件封裝或?qū)σ延性骷庋b進行編輯處理；6.能創(chuàng)建新元器件封裝庫或?qū)σ延性骷庋b庫進行編輯處理。1.了解單面板PCB的基本知識；2.了解AltiumDesigner設(shè)計單面板PCB的基本流程；3.理解單面板PCB人工布局布線的基本方法；4.理解單面板PCB自動布局布線的基本方法；5.理解元件封裝庫的創(chuàng)建方法和元件封裝的創(chuàng)建和修改方法。教學(xué)做一體化實操實訓(xùn)為主3.2基本知識單面板PCB的結(jié)構(gòu)單面板只有一面有覆銅，也即只有底層（BottomLayer）一個覆銅層，用于焊接元器件引腳，一般也稱為焊錫層面（SolderSide）。沒有覆銅的另一面，也即頂層（TopLayer），用于安裝元器件，也稱為元器件安裝面（ComponentSide）。圖3-3單面板PCB頂面圖（焊接前）圖3-3單面板PCB底面圖（焊接前）圖3-3單面板PCB頂面圖（焊接后）圖3-3單面板PCB底面圖（焊接后）單面板PCB設(shè)計中常用工作層面（1）TopLayer（頂層）（2）BottomLayer（底層）（3）TopOverlay（頂面絲印層）（4）MechanicalLayers（機械層）（5）KeepoutLayer（禁止布線層）（6）Multilayer（多層）圖3-6開關(guān)電源小功放單面板PCB設(shè)計圖單面板PCB中的圖件（1）焊盤（2）導(dǎo)線（3）填充或鋪銅（1）絲印文字和圖形符號（2）封裝導(dǎo)電圖件非導(dǎo)電圖件單面板PCB設(shè)計步驟（1）繪制電路原理圖主要任務(wù)是繪制電路原理圖，通過編譯確保無錯誤，同時生成網(wǎng)絡(luò)表，用于PCB設(shè)計時的自動布線，對于比較簡單的電路，也可以不繪制原理圖，而直接進入PCB設(shè)計。（2）規(guī)劃PCB主要完成確定PCB的物理邊界、電氣邊界、印制板的層數(shù)、各種元件的封裝形式和布局要求等任務(wù)，有時也稱定義板框。（3）設(shè)置參數(shù)與規(guī)則主要是設(shè)置軟件中PCB工作層的參數(shù)、PCB編輯器的工作參數(shù)、自動布局和自動布線的規(guī)則等。（4）裝入網(wǎng)絡(luò)表及元件封裝網(wǎng)絡(luò)表是PCB自動布線的核心，也是電路原理圖設(shè)計與PCB設(shè)計系統(tǒng)的橋梁。只有正確裝入網(wǎng)絡(luò)表及元件封裝后，才能進行PCB的自動布局和自動布線的操作。（5）元器件布局元器件的的布局包括自動布局和手動調(diào)整。常用的方式是先執(zhí)行自動布局操作，然后再對不滿意的地方或特殊元件進行手動調(diào)整，爭取達到設(shè)計美觀、使用方便、抗干擾性強等目的。（6）自動布線系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)表中的連接關(guān)系和設(shè)置的布線規(guī)則進行自動布線，只要元件的布局合理，布線參數(shù)設(shè)置得當(dāng)，AltiumDesigner自動布線的布通率幾乎是100%。（7）調(diào)整自動布線成功后，可對不太合理的地方進行調(diào)整。如調(diào)整導(dǎo)線的走向、導(dǎo)線的粗細、標(biāo)注字符和添加輸入/輸出焊盤、安裝孔等。（8）文件保存及輸出將繪制好的PCB圖保存，然后利用打印機或繪圖儀輸出。也可利用E-mail等方式將文件傳給生產(chǎn)廠家進行加工生產(chǎn)。PCB設(shè)計環(huán)境系統(tǒng)工作面板工作層標(biāo)簽文件標(biāo)簽工作窗口浮動工具欄執(zhí)行File|New|PCB菜單命令，即可在當(dāng)前項目內(nèi)建立一個新的PCB文檔。文件名自動設(shè)為PCB1.PcbDoc，同時自動打開PCB編輯器。PCB編輯器的主菜單欄與工具欄（1）主菜單欄主菜單欄顯示了供用戶操作選用的菜單，在PCB設(shè)計過程中，通過使用菜單欄中的菜單命令，可以完成各項操作。（2）工具欄與原理圖設(shè)計系統(tǒng)一樣，PCB也提供了各種工具欄。在實際工作過程中我們往往根據(jù)需要將這些工具欄打開或關(guān)閉，其操作方法與原理圖基本相同。PCB中共有6個工具欄，包括Filter（過濾器工具欄）、Navigation（導(dǎo)航工具欄）、PCBStandard（PCB標(biāo)準(zhǔn)工具欄）、Utilities（實用工具欄）、Variants（變量工具欄）和Wiring（布線工具欄），手動布線下面以制作一個簡單電路的單面印制電路板為例，演示手動布線流程。簡單并聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路種類注釋位號元器件名稱封裝名元器件庫電阻器200R1、R2Res2AXIAL-0.4MiscellaneousDevices.Intlib1KR3Res2AXIAL-0.4微調(diào)電阻器10KRWRPotVR5有極性電容器100μFC3CapPol2POLAR0.8穩(wěn)壓二極管12VDDZenerDIODE-0.7橋堆1A/100VBBridge1D-38元器件清單Step1設(shè)置PCB工作參數(shù)（1）PCB板層的設(shè)置（2）工作層的打開與關(guān)閉（3）柵格和計量單位設(shè)置（4）設(shè)置PCB系統(tǒng)環(huán)境參數(shù)LayerStackManager（板層管理器）對話框ViewConfiguration對話框柵格和計量單位設(shè)置對話框PCB（優(yōu)選項）Preferences對話框Step2繪制印制板邊界（1）設(shè)置相對原點（2）繪制物理邊界（3）繪制電氣邊界繪制完成的物理邊界和電氣邊界電氣邊界（內(nèi)框）物理邊界（外框）相對原點Step3導(dǎo)入數(shù)據(jù)（1）添加PCB封裝庫（2）載入網(wǎng)絡(luò)與元器件封裝EngineeringChangeOrder（工程更改命令）對話框ValidateChanges（變更驗證）檢查結(jié)果裝入網(wǎng)絡(luò)表后的PCB圖Step4元器件布局

由于本例電路中的元器件數(shù)量比較少，所以采用手動方式。PCB中元件選取、移動、旋轉(zhuǎn)、排列、排齊等操作與原理圖中操作基本相同。并聯(lián)型穩(wěn)壓電路PCB元器件參考布局Step5手動布線（1）布線的一般原則①相鄰導(dǎo)線之間要有一定的絕緣距離。②信號線在拐彎處不能走成直角。③電源線和地線的布線要短、粗且避免形成回路。（2）手動布線的方法將PCB的當(dāng)前工作層面切換為底層也就是焊接面，執(zhí)行菜單命令Place|InteractiveRouting，或單擊布線工具欄的圖標(biāo)。并聯(lián)型穩(wěn)壓電路PCB參考布線Step5手動布線（3）電源和接地線加寬為了提高抗干擾能力，增加系統(tǒng)的可靠性，往往需要將電源線、接地線和一些通過電流較大的導(dǎo)線加寬。（4）調(diào)整元器件的標(biāo)注調(diào)整方法與原理圖中元件標(biāo)注的調(diào)整方法相同。（5）補淚滴設(shè)置淚滴可使走線與元件焊盤之間的連接趨于平穩(wěn)過渡化，可以避免焊盤多次焊接后容易剝落的現(xiàn)象，也可以防止電路板在受到巨大外力的沖撞時，導(dǎo)線與焊盤或者導(dǎo)線與導(dǎo)孔的接觸點因應(yīng)力過大而斷裂。最終完成的并聯(lián)型穩(wěn)壓電路PCB布線效果3.3任務(wù)1繪制恒流源電路單面板PCB圖任務(wù)1——繪制恒流源電路單面板PCB圖任務(wù)描述本任務(wù)是根據(jù)圖3-47所示的恒流源電路圖，按照下列設(shè)計要求，設(shè)計恒流源電路對應(yīng)的單面板PCB圖。（1）恒流源電路圖中元器件清單參見表3-3所示；（2）電路板最大尺寸大小為：50mm（寬）×60mm（高），如圖3-48所示；（3）板邊2mm之內(nèi)不能布線及放置元器件；（4）距離板邊5mm，在電路板的四角設(shè)置四個直徑3mm的安裝孔；（5）布線規(guī)則設(shè)置：單面板焊接面布線，地線寬度1mm，電源線寬度為1mm，導(dǎo)線寬度為0.5mm，導(dǎo)線間安全距離0.5mm；（6）布線優(yōu)先規(guī)則設(shè)置：先布電源線，其次地線，最后導(dǎo)線；（7）焊盤設(shè)置：插頭插座的焊盤通孔孔徑1mm，其余通孔直徑0.7mm，焊盤大小原則上不小于2mm；（8）對元件進行布局要考慮基本工藝要求及人性化因素；（9）用手動布線方式完成PCB圖的布線。圖3-47恒流源電路圖任務(wù)1——繪制恒流源電路單面板PCB圖主要步驟（1）使用PCB向?qū)?chuàng)建PCB文件（2）設(shè)置工作界面參數(shù)（3）導(dǎo)入原理圖設(shè)計（4）手動布局（5）修改焊盤（6）設(shè)計規(guī)則設(shè)置（7）手工布線（8）調(diào)整元件標(biāo)注（9）打印輸出最終完成的PCB布線效果圖打印設(shè)置對話框打印預(yù)覽圖3.4任務(wù)2創(chuàng)建PCB元器件封裝庫及元器件封裝PCB封裝的基本知識在PCB設(shè)計時，元器件是以封裝的形式放置在PCB上的。常用的元器件封裝在AltiumDesigner自帶封裝庫中可以找到，在有些情況下需自行根據(jù)元器件的資料繪制元器件的封裝。元器件的封裝主要有三部分組成：元器件輪廓、焊盤、注釋字符。元器件輪廓尺寸、焊盤間距必需保證與元器件的實際尺寸一致，焊孔或焊盤大小合適。AltiumDesigner系統(tǒng)中，元件輪廓及注釋字符必須在頂絲印層TopOverlay中進行繪制，焊盤放置在Multilayer中。常用元器件的封裝手工繪制發(fā)光二極管的封裝發(fā)光二極管在原理圖中的元件符號，如圖3-92所示。手工繪制如圖3-93所示的發(fā)光二極管封裝，命名為FGEJG。其中兩個焊盤之間的距離為2.5mm，焊盤尺寸：X-Size為1.8mm，Y-Size為2mm，焊盤通孔孔徑為0.7mm，陽極的焊盤為方形，編號為1，陰極的焊盤為圓形，編號為2，外形輪廓為圓弧，半徑為3mm，線段長2.4mm。圖3-92發(fā)光二極管的元件圖形符號圖3-93發(fā)光二極管的封裝圖形符號Step1新建PCB封裝庫文件新建PCB封裝庫文件。執(zhí)行菜單命令File|New|Library|PCBLibrary，當(dāng)前項目中即新建了Libraries\PCBLibraryDocuments文件夾，并在此文件夾下自動新建了一個PCB封裝庫文件，文件名由系統(tǒng)默認為PcbLib1.Pcblib（文件名可更改）。Step1新建PCB封裝庫文件新建PCB封裝庫文件。執(zhí)行菜單命令File|New|Library|PCBLibrary，當(dāng)前項目中即新建了Libraries\PCBLibraryDocuments文件夾，并在此文件夾下自動新建了一個PCB封裝庫文件，文件名由系統(tǒng)默認為PcbLib1.Pcblib（文件名可更改）。Step1新建PCB封裝庫文件新建PCB封裝庫文件。執(zhí)行菜單命令File|New|Library|PCBLibrary，當(dāng)前項目中即新建了Libraries\PCBLibraryDocuments文件夾，并在此文件夾下自動新建了一個PCB封裝庫文件，文件名由系統(tǒng)默認為PcbLib1.Pcblib（文件名可更改）。Step2設(shè)置柵格和相對原點執(zhí)行菜單命令Tools|LibraryOptions…，打開BoardOption對話框，設(shè)置單位為公制。單擊Grids…按鈕，在彈出的GridManager對話框中雙擊“GlobalBoardSnapGrid”，打開CartesianGridEditor對話框，設(shè)置Fine柵格為點狀、Coarse柵格為線狀、Multiplier為10xGridStep、X與Y方向的步進均為0.1mm，并在PCB封裝庫編輯窗口界面中設(shè)置相對原點。Step3在原點放置第一個焊盤執(zhí)行菜單命令Place|Pad，在相對原點處放置1號焊盤（陽極），按下〈Tab〉鍵，彈出焊盤的屬性對話框，設(shè)置參數(shù)如下：X-Size：1.8mm；Y-Size：2mm；HoleSize:0.7mm，Shape：Rectangular；Designator：1；Layer：Multi-Layer；其它默認。退出對話框后，將光標(biāo)移動到原點，單擊鼠標(biāo)左鍵，將1號焊盤放下。Step4放置其余焊盤同樣方法，在（2.5,0）坐標(biāo)處放置2號焊盤（陰極）。設(shè)置參數(shù)如下：Shape：Round；Designator：2；其余參數(shù)和1號焊盤一致。Step5繪制外形輪廓（1）放置半徑3mm的圓弧，如圖3-101所示。（2）放置長度為2.4mm的直線段，如圖3-102所示。（3）移動線段與圓相交，如圖3-103所示。（4）激活圓弧，如圖3-104所示。（5）拖動修改圓弧端點與線段端點相接，如圖3-105所示。圖3-101圖3-102圖3-104圖3-105圖3-103Step6修改封裝名雙擊圖PCBLibrary面板中的PCBCOMPONENET_1封裝，彈出PCBLibraryComponent[mm]對話框，將封裝名修改為FGEJG。用PCB元件生成向?qū)ЮL制SOP封裝用PCB元件生成向?qū)ЮL制SOP封裝。元件命名為SOP12，如圖3-94所示。相關(guān)尺寸要求如圖3-95所示。圖3-94元件封裝SOP12圖3-95SOP1元件相關(guān)尺寸要求Step1啟動PCB封裝向?qū)г趧偼瓿尚陆òl(fā)光二極管的封裝庫中，執(zhí)行菜單命令Tools|ComponentWizard…，系統(tǒng)彈出創(chuàng)建封裝向?qū)Аtep2選擇封裝模板單擊Next按鈕進入封裝設(shè)計向?qū)Вㄈ魡螕鬋ancel按鈕則會退出向?qū)нM入手動設(shè)計封裝狀態(tài)），在彈出的頁面中選中的為小型封裝（SOP），對話框下方的下拉列表框用于設(shè)置使用的計量單位，這里使用默認值（英制mil）。Step3設(shè)置焊盤大小選定封裝模板后，單擊Next按鈕，用于設(shè)定焊盤的大小，可在對話框中直接修改焊盤的長寬尺寸。這里已根據(jù)任務(wù)要求修改為：X-Size＝205mil，Y-Size＝72mil。Step4設(shè)定焊盤的間距單擊Next按鈕，屏幕彈出圖3-111所示的對話框，用于設(shè)定焊盤的間距，這里已根據(jù)任務(wù)要求修改為：X-Size＝670mil，Y-Size＝104mil。Step5用于設(shè)置封裝輪廓邊框的線寬定義好焊盤間距后，單擊Next按鈕，用于設(shè)置封裝輪廓邊框的線寬，圖中設(shè)置為5.8mil。Step6設(shè)置封裝的管腳數(shù)定義好線寬后，單擊Next按鈕，用于設(shè)置封裝的管腳數(shù)，圖中設(shè)置為12。Step7設(shè)置封裝名定義管腳數(shù)后，單擊Next按鈕，用于設(shè)置封裝名，圖中設(shè)置為SOP12。Step8點擊Finish按鈕結(jié)束封裝設(shè)計封裝名稱設(shè)置完畢，單擊Next按鈕，屏幕彈出設(shè)計結(jié)束對話框，單擊Finish按鈕結(jié)束封裝設(shè)計，這樣封裝庫中新增了一個名為SOP12的新封裝，編輯窗口自動顯示剛設(shè)計好的封裝。3.5任務(wù)3繪制門鈴電路單面板PCB圖任務(wù)描述本任務(wù)是根據(jù)圖3-116所示的門鈴電路圖，按照下列設(shè)計要求，設(shè)計對應(yīng)的單面板PCB圖。（1）門鈴電路圖中元器件清單參見表3-12；（2）電路板最大尺寸大小為：50mm（寬）×40mm（高），如圖3-117所示；（3）板邊2mm之內(nèi)不能布線及放置元器件；（4）距離板邊5mm，在電路板的四角設(shè)置四個直徑3mm的安裝孔；（5）布線規(guī)則設(shè)置：單面板焊接面布線，地線寬度1mm，電源線寬度為1mm，導(dǎo)線寬度為0.5mm，導(dǎo)線間安全距離0.5mm；（6）布線優(yōu)先規(guī)則設(shè)置：先布電源線，其次地線，最后導(dǎo)線；（7）焊盤設(shè)置：焊盤通孔孔徑0.7mm，焊盤大小原則上不小于2mm；（8）對元件進行布局要考慮基本工藝要求及人性化因素；（9）用手動布線方式完成PCB圖的布線。圖3-116門鈴電路原理圖門鈴電路圖中元器件清單種類CommentDesignatorPhysicalComponentFootPint元器件庫電阻器150R4Res2AXIAL-0.4MiscellaneousDevices.Intlib5.6KR3Res2AXIAL-0.4MiscellaneousDevices.Intlib10KR1、R2Res2AXIAL-0.4MiscellaneousDevices.Intlib無極性電容器0.01μFC3CapRAD-0.2MiscellaneousDevices.Intlib0.1μFC2CapRAD-0.2MiscellaneousDevices.Intlib電解電容器100μF/16VC1CapPol2CD5（自建）MiscellaneousDevices.Intlib二極管1N4148VD1、VD2Diode1N4148DO-35MiscellaneousDevices.Intlib三極管9013VT1NPNTO-226-AAMiscellaneousDevices.Intlib蜂鳴器BuzzerHBellPIN2MiscellaneousDevices.Intlib集成電路NE555PN1NE555PP008TIAnalogTimerCircuit.IntLib輕觸開關(guān)TS-1102S1SW-PBKG6X4.5（自建）MiscellaneousDevices.Intlib門鈴電路的參考PCB布局圖門鈴電路的參考PCB布局圖門鈴電路的參考PCB布線圖門鈴電路PCB尺寸圖回顧與思考單面板的結(jié)構(gòu)PCB設(shè)計中的常用工作層PCB設(shè)計中的圖件PCB編輯器環(huán)境設(shè)置手工創(chuàng)建元器件封裝利用PCB封裝向?qū)?chuàng)建元器件封裝單面板的布局和布線的操作步驟除了某些高頻電路、貼片元件電路、面積要求小的電路或者太復(fù)雜的電路不適合使用單面板，其余的電路一般可以使用單面板，以降低生產(chǎn)成本感謝您的觀看2020電子產(chǎn)品印刷電路板設(shè)計與制作（第二版）學(xué)習(xí)單元雙面板PCB圖繪制2020目錄4.1學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)4.2基本知識4.3任務(wù)1——繪制單片機最小系統(tǒng)

雙面板PCB圖4.4任務(wù)2——繪制電子臺歷雙面板PCB圖4.1學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)項目主要學(xué)習(xí)與訓(xùn)練內(nèi)容能力目標(biāo)知識目標(biāo)學(xué)習(xí)方法雙面板PCB圖繪制1.雙面板的結(jié)構(gòu)；2.雙面板PCB設(shè)計中的常用工作層面；3.雙面板PCB設(shè)計的步驟；4.雙面板PCB設(shè)計的環(huán)境設(shè)置；5.單片機最小系統(tǒng)雙面板PCB圖的繪制；6.電子臺歷雙面板PCB圖的繪制；7.雙面板PCB設(shè)計的企業(yè)規(guī)范；8.雙面板PCB設(shè)計的布局與布線技巧。1.能熟練進行雙面板PCB圖設(shè)計的環(huán)境設(shè)置；2.能采用自動布線、手動調(diào)整的方法，熟練進行雙面板PCB圖設(shè)計；3.能熟練進行自定義PCB元器件封裝的設(shè)計與編輯；4.能按企業(yè)規(guī)范要求進行雙面板PCB圖的設(shè)計、修改調(diào)整。1.了解雙面板PCB的基本知識；2.了解AltiumDesigner設(shè)計雙面板PCB的基本流程；3.理解雙面板PCB布局布線的基本方法；4.理解雙面板PCB設(shè)計的企業(yè)規(guī)范；5.了解雙面板PCB設(shè)計的布局與布線技巧。教學(xué)做一體化實操實訓(xùn)為主4.2基本知識雙面板的結(jié)構(gòu)雙面板與單面板不同之處在于它的雙面都有敷銅覆銅，也即有頂層（TopLayer）和底層（BottomLayer）兩個敷銅覆銅層。兩個層面都可以安裝或焊接元器件，但實際中為便于簡化電路板組裝工藝，一般只在一個面安裝元器件。習(xí)慣上頂層一般為元器件安裝面（ComponentSide），底層一般為焊錫層面（SolderSide）。頂層與底層之間的中間層是絕緣層，用于隔離布線層，雙面板絕緣層多使用玻璃纖維為主。如果同時要使用兩面的銅箔布線就必須在兩面之間有適當(dāng)?shù)碾娐愤B接，實現(xiàn)這種電路間的連接是依靠過孔（Via，也常稱為導(dǎo)通孔），過孔是在PCB上內(nèi)壁鍍上金屬的小洞。雙面板的電路一般比單面板的電路復(fù)雜，但布線比較容易，是制作電路板比較理想與常用的選擇雙面板的結(jié)構(gòu)電子臺歷雙面板PCB頂面圖雙面板的結(jié)構(gòu)電子臺歷雙面板PCB底面圖雙面板的結(jié)構(gòu)電子臺歷雙面板電路板頂面圖雙面板的結(jié)構(gòu)電子臺歷雙面板電路板底面圖雙面板PCB設(shè)計中常用工作層面（1）SignalLayers（信號層）信號層就是銅箔布線層，雙面板的布線層有TopLayer（頂面布線層）與BottomLayer（底面布線層）兩個層。雙面板的TopLayer（頂面信號層）雙面板的BottomLayer（底面布線層）雙面板PCB設(shè)計中常用工作層面（2）SilkscreenOverlays（絲印層）雙面板的絲印層同樣也有TopOverlay（頂面絲印層）與BottomOverlay（底面絲印層）兩個層。雙面板的TopOverlay（頂面絲印層）雙面板PCB設(shè)計中常用工作層面（3）MechanicalLayers（機械層）機械層主要用來描述印制板的機械結(jié)構(gòu)、標(biāo)注及加工等生產(chǎn)和組裝信息，包括確定印制板的物理邊界、尺寸標(biāo)注和對齊標(biāo)志等。通常在Mechanical1Layer（機械1層）上定義印制板的物理邊界，在Mechanical2Layer（機械2層）上進行印制板的物理邊界尺寸標(biāo)注。雙面板的Mechanical1Layer（機械1層）雙面板的Mechanical2Layer（機械2層）雙面板PCB設(shè)計中常用工作層面（4）KeepoutLayer（禁止布線層）主要用來規(guī)劃印制板的電氣邊界，印制板上所有導(dǎo)電圖件均不能超出該邊界，否則系統(tǒng)在進行PCB編譯時會報錯。雙面板的KeepoutLayer（禁止布線層）雙面板PCB設(shè)計中常用工作層面（5）Multilayer（多層）通常與過孔或通孔焊盤設(shè)計組合出現(xiàn)，用于描述孔的層特性。主要用來放置元器件的焊盤和連接不同工作層面上的導(dǎo)電圖件的過孔等。雙面板的Multilayer（多層）雙面板PCB設(shè)計中常用工作層面（6）SolderMask（阻焊層）雙面板中有TopSolderMask（頂面阻焊層）和BootomSoldermask（底面阻焊層）兩層，是軟件對應(yīng)于PCB文件中的焊盤和過孔數(shù)據(jù)自動生成的板層，主要用于鋪設(shè)阻焊漆。阻焊漆是一種特殊的化學(xué)物質(zhì)，通常為綠色。防焊層將銅膜導(dǎo)線覆蓋住，防止銅膜在空氣中過快氧化，但是在焊點處留出位置，并不覆蓋焊點。同時該層不粘焊錫，防止在焊接時相鄰焊接點的多余焊錫短路。本板層采用負片輸出，所以板層上顯示的焊盤和過孔部分代表印制板上不鋪阻焊漆的區(qū)域，也就是可以進行焊接的部分。SolderMask（阻焊層）表示是否阻焊，就是PCB板上是否露銅。例如SolderMask層面放一段Track，表示PCB板上放置Track之處沒有綠油覆蓋（露銅）。雙面板PCB設(shè)計中常用工作層面（7）PasteMask（錫膏層）雙面板中有TopPasteMask（頂面錫膏層）和BottomPastemask（底面錫膏層）兩層，它是過焊爐時用來對應(yīng)SMD元件焊點的，也是負片形式輸出。板層上顯示的焊盤和過孔部分代表印制板上不鋪錫膏的區(qū)域，也就是不可以進行焊接的部分。實際上，PasteMask（錫膏層）是開鋼網(wǎng)用的，表示是否開鋼網(wǎng)孔。例如PasteMask層面上放一段Track，表示PCB板上放置Track之處是鋼網(wǎng)開孔，可以刷上錫膏。雙面板PCB設(shè)計步驟雙面板PCB設(shè)計流程與單面板PCB設(shè)計流程一致，也是五個主要步驟設(shè)計準(zhǔn)備設(shè)計繪制電原理圖生成網(wǎng)絡(luò)報表導(dǎo)入至PCB設(shè)計文件設(shè)計PCB最后生成加工文件。但雙面板PCB設(shè)計需要對布線板層、過孔、SMT焊盤等設(shè)計環(huán)境進行設(shè)置。雙面板PCB設(shè)計環(huán)境1.雙面板PCB布線板層的設(shè)置板層管理器對話框中雙面板PCB布線板層的設(shè)置雙面板PCB設(shè)計環(huán)境2.雙面板PCB工作圖層顯示及顏色的設(shè)置工作圖層顯示及顏色設(shè)置對話框雙面板PCB設(shè)計環(huán)境3.雙面板PCB設(shè)計規(guī)則設(shè)置（1）布線層設(shè)置RulesandConstraintsEditor對話框中的布線層設(shè)置雙面板PCB設(shè)計環(huán)境3.雙面板PCB設(shè)計規(guī)則設(shè)置（2）過孔設(shè)置RulesandConstraintsEditor對話框中的過孔設(shè)置雙面板PCB設(shè)計環(huán)境3.雙面板PCB設(shè)計規(guī)則設(shè)置（3）SMT焊盤規(guī)則設(shè)置①SMDToCorner（SMD焊盤與導(dǎo)線拐角處最小間距規(guī)則）RulesandConstraintsEditor對話框中的“SMDToCorner”設(shè)置雙面板PCB設(shè)計環(huán)境3.雙面板PCB設(shè)計規(guī)則設(shè)置（3）SMT焊盤規(guī)則設(shè)置②SMDNeck-Down（SMD焊盤頸縮率規(guī)則）

RulesandConstraintsEditor對話框中的“SMDNeck-Down”設(shè)置雙面板自動布線PCB自動布線的流程如下：（1）繪制電路