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第六章 印刷电路板设计实例

第六章 印刷电路板设计实例. 陈华宾 2005.6 E-mail ： chenhuabin@126.com 电话： 13696971934. 纲要. 6.1 PCB 元件的制作 6.2 布线后续的工作 6.3 PCB 板布线的经验谈 6.4 自己制作单面板的流程. 6.1 PCB 元件的制作. 6.1.1 认 识 元 件 6.1 . 2 启动 PCB 元件库编辑器 6.1 . 3 创建一个 PCB 元件 6.1 . 4 利用向导创建 PCB 新元件. 6.1.1 认 识 元 件. 6.1 . 2 启动 PCB 元件库编辑器.

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第六章 印刷电路板设计实例

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Presentation Transcript

  1. 第六章印刷电路板设计实例 陈华宾 2005.6 E-mail：chenhuabin@126.com 电话：13696971934

  2. 纲要 • 6.1 PCB元件的制作 • 6.2 布线后续的工作 • 6.3 PCB板布线的经验谈 • 6.4 自己制作单面板的流程

  3. 6.1 PCB元件的制作 • 6.1.1 认识元件 • 6.1.2 启动PCB元件库编辑器 • 6.1.3 创建一个PCB元件 • 6.1.4 利用向导创建PCB新元件

  4. 6.1.1 认识元件

  5. 6.1.2 启动PCB元件库编辑器

  6. 6.1.3 创建一个PCB元件

  7. 创建一个数码管

  8. 6.1.4 利用向导创建PCB新元件 • 可以执行菜单命令【Tools】/【New Component】或单击元件编辑浏览器上的【Add】按钮，弹出如下图所示的对话框。

  9. 设置焊盘尺寸

  10. 管脚之间的相对位置

  11. 6.2 布线后续的工作 • 6.2.1 敷铜 • 6.2.2 包地 • 6.2.3 补泪滴 • 6.2.4 制作螺丝孔 • 6.2.5 3D显示

  12. 6.2.1 敷铜 • 具体的实现方法可以执行菜单命令【Place】/【Polygon Plane】或单击 按钮，即可出现如下图所示的对话框。

  13. 敷铜设置 • 其中包括5个区域，说明如下。 • 1、【Net Options】：本区域用于设定铜膜与网络之间的关系，其中包括一个栏及两个选项，说明如下： • 【Connect to net】：本栏用于设定该敷铜所要连接的网络。 • 【Pour Over Same Net】：本选项用于设定，敷铜时如果遇到相同网络走线，是否直接覆盖之。

  14. 敷铜设置 • 【Remove Dead Copper】：本选项用于设定，敷铜时是否要删除孤立而无法连接到指定网络的敷铜。

  15. 敷铜设置 • 2、【Place Setting】：本区域用于设定敷铜的栅格间距与所在板层，其中包括3个栏及一个选项，说明如下。 • 【Grid Size】：本栏用于设定敷铜的栅格间距。 • 【Track Width】：本栏用于设定敷铜的线宽，如果线宽大于或等于敷铜的栅格间距，电路板空白处将会敷满铜。

  16. 敷铜设置 • 【Layer】：本栏用于设定敷铜的板层。 • 【LockPrimitives】：本选项用于设定该敷铜为整体的敷铜还是一般的走线，通常都要选择本选项。

  17. 敷铜设置 • 3、 【Hatching Style】：本区域用于设定该敷铜的类型，其中包括5种敷铜的类型，说明如下。 • 【90-Degree Hatch】：本选项设定进行90°线的敷铜。 • 【45-Degree Hatch】：本选项设定进行45°线的敷铜。

  18. 敷铜设置 • 【Vertical Hatch】：本选项设定进行垂直敷铜。 • 【Horizontal Hatch】：本选项设定进行水平敷铜。 • 【No Hatching】：本选项设定进行透空的敷铜。

  19. 敷铜设置 • 4、【Surround Pads with】：本区域的功能是确定铜膜与焊点间的围绕方法，各项说明如下。 • 【Octagon】：本选项设定用八角形绕边。 • 【Arc】：本选项设定用圆孤绕边。

  20. 敷铜设置 • 5、【Minimum Primitives Size】：本区域用于设定允许的最短敷铜线。

  21. 6.2.2 包地 • 所谓包地，就是用接地线将它围绕或填充，以防止干扰。特别是在设计高频电路板时，需要使用包地技术来填充空白区域。 • 有两种包地方案：针对某个网络或某个区域

  22. 针对某个网络包地 • 先选取所要包地的网络，启动菜单命令Edit/Select/Net，再以鼠标指向所要包地的网络上，按左键，即可选择该网络 • 然后启动Tools/Outline Selected Objects • 最后，将包地线与地线相连接，即可完成包地操作

  23. 针对某个区域进行包地 • 其实就是敷铜操作，只是必须将铺铜区的铜膜设置为与接地网络相连接

  24. 6.2.3 补泪滴 • 泪滴是指导线与焊点或导线的连接处的过度区域。此区域通常设计为泪滴形状，是为了防止在钻孔的时候的应力集中而使接触处断裂。 • 补泪滴的方法可以执行菜单命令【Tools】/【Teardrops】，会弹出如下图所示的对话框。

  25. 6.2.4 制作螺丝孔 • 制作螺丝孔可以使用焊盘或过孔来实现，但必须进行两项额外设置： • （1）去掉板面铜箔（将X-Size、Y-Size Hole Size三项设置为相同值，即均为螺丝孔的直径 • （2）关闭孔壁镀层（在属性设置的Advanced页中关闭Plated项）

  26. 执行菜单命令Views/Board in 3D 6.2.5 3D显示

  27. 6.3 PCB板布线的经验谈 • （１）连线时不要画成一段一段的，一条直线最好一直画通。 • （２）不用的地方都用地填充，做成网格状。 • （３）地线多走横向，电源线多走纵向。 • （４）地的走线方向与集成电路的方向垂直，以减小短路的可能。 • （５）时钟发生器尽量靠近该时钟器件。石英晶体振荡器的外壳要接地，石英晶体的下面以及对噪声敏感的器件下面不要走线。用地线将时钟区圈起来，时钟线尽量要短。

  28. 6.3 PCB板布线的经验谈 • （６）印刷板尽量使用弧形线，而不用９０°折线，以减少高频信号对外的发射与耦合。 • （７）时钟、总线、电选信号要远离Ｉ／Ｏ线和接插件。 • （８）模拟电压输入线、参考电压端要尽量远离数字电路信号线，特别是时钟。 • （９）闲置不用的运放正输入端接地，负输入端接输出端。 • （１０）对噪声敏感的线不要与大电流、高速开关线平行。 • （１１）任何信号都不要形成环路，如果不可避免，应让环路尽量小。 • （１２）高速线要短和直。

  29. 6.4 自己制作单面板的流程 • 1）打印PCB版图（打印Bottom Layer时，必须镜像反转180度） • 2）用砂纸打磨敷铜板 • 3）在已打印的PCB版图与敷铜板间垫上复写纸，然后将在敷铜板上描绘出导线及焊盘的轮廓 • 4）用油漆在敷铜板上描绘出导线及焊盘 • 5）晒干后，做边缘修整

  30. 6.4 自己制作单面板的流程 • 6）浸泡在三氯化铁溶液中进行电路板腐蚀，根据溶液及温度的不同，此过程要持续几分钟到几个小时 • 7）刮去电路板表面的油漆 • 8）钻孔 • 9）再次打磨，必须磨得光亮 • 10）在打磨结束后，迅速涂上松香水。所谓松香水是将松香浸泡于酒精形成得溶液，它有助焊及防氧化双重功能

  31. 按打印预览出现如右图所示 • 在Multilayer Composite Print上按鼠标右键 • 下拉菜单中选择Properties出现如下图所示

  32. 小结 • PCB元件的制作 • 布线后续的工作 • PCB板布线的经验谈 • 自己制作单面板的流程

  33. 练习一 • 1）制作一个元件，两两焊盘之间相距100mils • 2）管脚排列顺序见下图

  34. 练习二（ 大作业） • 在所给three.ddb文件里，里面有一张原理图，一份网络表，一张已经导好网络表的PCB图， • 要求：完成布局，布线，补泪滴，铺铜，规则参考设计：安全间距11mils，信号线线宽10mils，电源线（＋5V）线宽28mils，地线（GND，DGND）38mils，要求不低于以上设置。

  35. 参考设计

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