第三讲 印刷电路板设计与制作,电子实习,主讲：唐建祥,Email：,1.遵守实习纪律，8：0016：00； 2.不允许玩游戏，发现一次扣一分； 3.不允许在机房里吃早饭； 4.不允许随意走动、聊天、大声喧哗； 5.不允许更改电脑的设置； 6.不允许使用U盘，文件的传递通过网络; 7.注意保持机房的卫生； 8.每天记录电脑使用情况，有问题马上报告。,上机实习规章,ftp:/10.133.40.40,用户名：301 密 码：301,主要教学内容,基础知识,电路原理图的设计,电路板设计与制作,Altium Designer是一个功能强大的通用电路板设计 软件，简称AD。发展历程如下：,基础知识,软件简介,1.1985年-TANGO 2.1988年-Protel for DOS 3.1998年-Protel 98 4.1999年-Protel 99 5.2000年-Protel 99 se 6.2001年-Protel 7.2004年-Protel 2004 8.2006年-Altium Designer 6.0 9.2009年-Altium Designer Winter 09（8.3）,基础知识,软件简介,1.电路原理图设计:SCH、SCHLIB、各种文本编辑器。,2.印刷电路板设计:PCB、PCBLIB、电路板组件管理器。,3.电路模拟仿真。,4.FPGA及逻辑器设计。,5.高级信号完整性分析。,Altium Designer主要特点:,功能强大，支持多国语言，完全兼容Protel各版本。,Altium Designer主要功能:,基础知识,印刷电路板的基本知识,是指说明电路中各个元器件的电气连接 关系的图纸。（它不涉及元器件的具体 大小、形状，而只是关心元器件的类型、 相互之间的连接情况。）,是用来安装、固定各个实际电路元器 件并利用铜箔走线实现其正确连接关 系的一块基板。,什么是电路原理图？,什么是印刷电路板？,两个概念：,基础知识,分类： 1.刚性电路板和柔性电路板； 2.酚醛树脂板、环氧树脂板、氮化铝板、碳化硅板等； 3.目前常用的电路板有单层、双面、四层板、六层板等。,印刷电路板（ Printed Circuit Board, PCB ）,作用：安装、固定支撑各个实际电路元器件并利用 铜箔走线将各种元器件联接起来形成电流通路。,印刷电路板的基本知识,原理图 元器件 印刷电路板,举例说明：,基础知识,印刷电路板的基本知识, 单面板,早期的电路板主要连接较大体积的元器件，由于制造工艺水平不够高，主要是以单面板为主。,基础知识,印刷电路板的基本知识, 双面板,集成电路的出现使电路板的布局更加的复杂，因此出现了双面板，即：两面都可以走线的电路板。,基础知识,印刷电路板的基本知识,多层板的特点是除了顶面、底面走线层外，板子中间还有走线层。, 多层板,基础知识,顶层（Top layer）,电源/接地板层 (VCC or GND),过孔（Via),绝缘层,中间层（Mid Layer）VCC or GND,底层（Bottom Layer）,沉孔,4层板简略图,印刷电路板的基本知识,基础知识,印刷电路板的设计流程,基础知识,印刷电路板的设计流程,一般而言，一个电路设计要经过以下步骤： 建立pcb设计工程文件：(.PrjPcb文件)； 2. 绘制电路原理图，对元件属性赋值: (.SchDoc文件)； 3. 编译原理图，以消息方式显示错误； 4. 生成网络表 (.NET文件，系统自动生成）； 5. 生成PCB板图，绘制板框：(.PcbDoc文件)； 6. 调入网络表，完成元件位置布置，设置布线规则，完成全部布线； 7. 电路板规则检查 (.html文件，系统自动生成）。,基础知识,印刷电路板的制作,实验室手工制作电路板的过程,基础知识,软件的汉化,重启后生效！,电路原理图设计,主要教学内容,原理图的设计流程 常用原理图库调用 生成网络表的方法,电路原理图设计,原理图设计流程, 在E盘下建立以自己的学号和名字命名的文件夹里， 新建一个PCB项目工程。并保存，名字改为“三极管放大”。,电路原理图设计,设计流程, 右键点击“三极管放大.PrjPcb”,为工程添加原理图文件， 并保存，默认名字为“sheet1”。,电路原理图设计,设计流程, 设置文档选项：在图纸上点击鼠标右键。,电路原理图设计,设计流程, 安装所有元件库，包括原理图符库和元件封装库。,电路原理图设计,设计流程,添加图中所有元件，依据原理图进行元器件间的电气联接。,注意：要捕捉到 元件的电气节点 才能画正确的线,电路原理图设计,设计流程,双击元件编辑修改其属性：标识、参数、封装等。,电路原理图设计,设计流程,电路原理图设计,设计流程, 编译（规则检查）：没错误，则Messages为空白。,下图为出错和有警告的Messages 。要把错误修改好。,电路原理图设计,设计流程,生成网络表文件（练习1.NET)，一定要检查是否有错。,如标准库里没有,要自定义其图符及封装。,电路原理图设计, Miscellaneous Devices.SCHLIB: 包含常用的电阻、电容、二极管、三极管、接插件（端口）、MOS管等的符号；, Protel DOS Schematic 4000 CMOS.SCHLIB Protel DOS Schematic Intel.SCHLIB Protel DOS Schematic Linear.SCHLIB Protel DOS Schematic Operational Amplifiers.SCHLIB Protel DOS Schematic Voltage Regulators.SCHLIB,常用元件库,电路原理图设计,在工程中新建一个Schematic Library文件，并打开。,数码管画法,电路原理图设计,放置一个大小合适的矩形。,数码管画法,电路原理图设计,用画直线和椭圆的命令绘制“8.8.8.”。,数码管画法,电路原理图设计,放置10个元件管脚：管脚上的十字叉朝外。,双击每个管脚， 修改其名称和编号。,数码管画法,电路原理图设计,绘制完成的数码管：,数码管画法,电路原理图设计,修改元件名称。,把绘制完成的数码管 文件安装到库中，可 以正常使用该元件。 参考PPT第22页。,数码管画法,Ctrl+C: 复制 Ctrl+X: 剪切 Ctrl+V: 粘贴 Ctrl+R:复制多个 Ctrl+D:复制一个（先选中元件） SA：选中所有的元件 XA: 释放被选中所有的元件 鼠标左键点中某元件X：元件方向水平切换 鼠标左键点中某元件Y：元件方向垂直切换 点中元件TAB键：打开元件属性编辑器 鼠标左键点中某元件空格：元器件旋转 PP：放置元器件,快捷键要在输入法是英文的状态下才起作用。,电路原理图设计,常用快捷操作,电路原理图设计,常用元件说明,心率计1传感器、放大、负电源,电路原理图设计,常用元件说明,心率计2单片机部分,电路原理图设计,常用元件说明,心率计2计数、显示、门控,电容：10pF10uF, 常用封装：0603,0805,1005. 电阻：几欧数百K，常用封装： 0603,0805,1005. 集成电路：SO4SO20,依据IC手册选用. 三极管：SOT-23,SOT-89. 选用贴片集成电路时一定要仔细查阅该器件手册.确保选用的封装符合所用元件的尺寸要求. 发光二极管:0805 电解电容:1206 LM7805:DSO-G3 接插件用直插的封装,电路原理图设计,常用元件说明,心率计贴片元件说明,电路板设计,PCB绘图的基础知识 电路板的设计流程 元件放置和走线的原则,主要教学内容,Altium Designer提供了两种绘图尺寸的单位：英制（imperial)和公制（Metric)。 1000mil=25.4mm=1英寸。 电阻、电容、集成电路等绝大多数器件的管脚间距是以英制单位定义的。 例如：电阻AXIAL0.3表示管脚间距300mil=7.62mm; 电容RAD0.2间距200mil5.08mm； 直插IC相邻管脚间距100mil=2.54mm。, Altium Designer的绘图单位：,单位切换：“Q”。,电路板设计,基础知识,电路板设计,基础知识,元件封装的尺寸介绍, 电路板中常用各个层的含义：,Toplayer:顶层走线层（默认红色）； Bottomlayer:底层走线层（默认蓝色）； TopOverlayer:顶层丝印层，用于字符的丝网露印 （默认黄色）； BottomOverlayer:(可选）底层丝印层； KeepOutlayer:禁止层，用于定义PCB板框； Multilayer:穿透层（焊盘镀锡层）； MechanicalLayer14:机械层，用于尺寸标注等。,电路板设计,基础知识, 常用元件所在的封装库名称,1）PCB Footprints.PCBLIB:大多数常见元件的封装库，如贴片电阻、直插电阻、电容、二、三极管，DIP直插集成电路等，电位器等； 2）Transistors.PCBLIB:晶体管封装库； 3）各个厂家基本上都有自己的元件库； 4）建议把常用的元件封装整理成单独的库文件。,基础知识,电路板设计,建立PCB文件并保存，名字改成“三极管放大”。,电路板设计流程,电路板设计,安装标准PCB封装库和自定义元件封装库。,点击“库”，安装 标准封装库下的 PCB Footprints和 Transistors两个 标准库和自己画 的几个元件. 如右图：,电路板设计流程,电路板设计,导入元件，如果有错返回原理图修改。,电路板设计流程,电路板设计,导入元件，如果有错返回原理图修改。,电路板设计流程,电路板设计,元件被调出后，元件之间由飞线连接。飞线代表元件 的连接关系，并不存在PCB中。删除暗红色ROOM。,电路板设计流程,电路板设计,运行规则检查，把元件上的绿色报警取消。,电路板设计流程,电路板设计,把PcbDoc文件 关闭重新打开 绿色会消失。,按照一定的原则排列元件和元件的编号。,电路板设计流程,电路板设计,规划电路板的大小。,在软件界面下面层的选择中，选中Keep-Out Layer。 即：禁止布线层，来定义板子大小。如下图：,用画线的命令画一个比排列的元件稍微大一些的矩形。,电路板设计流程,电路板设计,用上述菜单操作重新定义板子的外形。,电路板设计流程,电路板设计,板子大小定义完成的图纸。,电路板设计流程,电路板设计,电路板设计流程,电路板设计,统一修改焊盘大小。,0.6mm 1.8mm,定义布线规则：主要修改一下三项。,电路板设计流程,电路板设计,-1定义最小间距：改为0.5mm。,电路板设计流程,电路板设计, -2定义线粗细：信号线0.5mm，电源线加粗且优先。,电路板设计流程,电路板设计,电路板设计流程,电路板设计,电路板设计流程,电路板设计,电路板设计流程,电路板设计,注意优先权的选择！ 否则布出来的线宽一样, -3走线层：把Top Layer上的勾去掉，则是单面板。,电路板设计流程,电路板设计,手工画线或自动布线，手工修改不合适的线。,电路板设计流程,电路板设计,修改电路前先删除已经布好的线。,电路板设计流程,电路板设计,布线规则检查。,Messages对话框应该是空白，如果有错再修该PCB文件。,电路板设计流程,电路板设计,电路板的三维显示。,相同的菜单操作可以切换为2维显示。,电路板设计流程,电路板设计,电路板的3D显示（立体显示）。,电路板设计流程,电路板设计,3D图，可以翻转。,PCB后续处理,A：加泪滴 修改布线之前 要先删除泪滴,电路板设计流程,电路板设计,B：铺铜网,单面板只要底层铺铜 双面板铺顶层和底层,电路板设计流程,电路板设计,C：放置字符串,电路板设计流程