公司 徽标多数为表贴式元器 件的印制板设计电子CAD综合实训项目五1目 录任务一绘制原理图元器件符号任务二绘制本项目封装符号任务三绘制原理图与创建网络表任务四绘制双面印制板图任务五本项目工艺文件2项目五 多数为表贴式元器件的印制板设计项目五的任务目标是利用电子CAD软件Protel 99 SE完成多数为表贴式元器件的印制板图设计。该项 目的重点一是具有总线结构原理图的绘制，二是表 贴式元器件封装符号的绘制，三是多数为表贴式元 器件的印制板图设计方法，四是Mark点的概念与 正确绘制，五是电路板四周铺铜的方法。3图5-1 项目五电路图项目五 多数为表贴式元器件的印制板设计4项目五 多数为表贴式元器件的印制板设计5要求： 1根据要求绘制元器件库中没有提供的或需要修改 的元器件符号。 2根据实际元件确定所有元器件封装。 3根据元器件属性列表绘制原理图并创建网络表文 件。 4根据工艺要求绘制双面印制板图。项目五 多数为表贴式元器件的印制板设计6印制板图的具体要求： （1）印制板尺寸：宽：2480mil、高：1810mil，在印 制板的左下角和右上角分别放置两个安装孔，安装孔 中心位置与两侧边的距离均为120mil，安装孔孔径为 3.5mm； （2）绘制双面板； （3）信号线宽为15mil； （4）接地网络线宽为45mil； （5）Vcc和-19v电源网络线宽为35mil； （6）原理图与印制板图的一致性检查。 5编制工艺文件。项目五 多数为表贴式元器件的印制板设计7任务一 绘制原理图元器件符号图5-6 项目五中电路符号U1本项目只有一个元器件符号U1需要绘制，U1如图5 -6所示。矩形轮廓：高：18格， 宽：10格，栅格尺寸为 10mil。8本项目只有晶振U8、U9的封装需要绘制，下面介绍 绘制方法。任务二 确定本项目封装符号图5-9 贴片晶振图5-10 项目五中的晶振封装符号9图5-11 晶振封装符 号中焊盘属性设置封装参数： 焊盘间距：200mil； 引脚孔径Hole Size：0，焊盘直径X-Size：140mil，Y-Size：120mil； 元器件轮廓：矩形； 与元器件电路符号引脚之间 的对应：晶振电路符号中的引脚号 Designator分别是1和2，因此 封装符号中的焊盘号分别是1、 2，如图5-10所示。任务二 确定本项目封装符号10一、总线结构的概念图5-12中U1与U2之间的连接称为总线结构。图5-12 总线结构任务三 绘制原理图与创建网络表11在图5-12中粗线称为总线，总线与导线之间的斜线称为总线分支线，元器件引脚延长线上的字符称为网 络标号，对于U1和U2虽然每个元器件的3条线都通过总线分支线连接到总线上，但只有网络标号相同的导 线在电气上才是连接在一起的。二、绘制总线执行菜单命令Place Bus或在Wiring Tools工具栏中单击放置总线图标 ，按导线的绘制方法即可 绘制总线。任务三 绘制原理图与创建网络表12三、总线分支线的放置执行菜单命令Place Bus Entry或在Wiring Tools工具栏中单击放置总线分支线图标 总 线分支线随光标移动 按【空格】键可改变方向 单击鼠标左键，则放置一个总线分支线，单击鼠标左键可继续放置，单击鼠标右键退出放置状态。任务三 绘制原理图与创建网络表13四、放置网络标号执行菜单命令Place Net Label或在Wiring Tools工具栏中单击放置网络标号图标 光标变 成十字形且有一表示网络标号的虚线框粘在光标上 按【Tab】键在弹出的Net Label网络标号属性对话框 中输入网络标号名称如IN1，单击【Ok】按钮后将网 络标号放置在U1第19引脚处的导线上，单击鼠标左键 可继续放置IN2和IN3（网络标号最后一位的数字会自 动增长），单击鼠标右键退出放置状态。按图5-1绘制原理电路图后，依据该电路产生网络表 文件。任务三 绘制原理图与创建网络表14一、规划电路板双面印制板图需要的工作层有以下几层：顶层Top Layer、底层Bottom Layer、机械层 Mechanical Layer、顶层丝印层Top Overlay、多层 Multi Layer、禁止布线层Keep Out Layer。其中顶层Top Layer不仅放置元器件，还要进行布 线。 1绘制物理边界在机械层Mechanical4 Layer按印制板尺寸要求绘 制电路板的物理边界。 2绘制安装孔利用前面项目中介绍的放置过孔的方法放置图5-14 中左下角、右上角两个安装孔，过孔外径Diameter设 置为3mm，过孔孔径Hole Size设置为3.5mm。任务四 绘制双面印制板图153绘制电气边界将当前层设置为 KeepOutLayer，在物理 边界的内侧绘制电气边界 。 二、装入网络表在PCB文件中执行菜单 命令Design Load Nets，将根据原理图产生 的网络表文件装入到PCB 文件中。图5-14 项目五印制板图物 理边界与安装孔任务四 绘制双面印制板图16三、元器件布局 本项目的元器件布局应注意以下几点： （1）各输入、输出端子要置于板边； （2）晶振U8、U9 应尽量与所连接芯 片距离较近； （3）元器件之间连 线尽量短，且尽量减 少交叉。将当前工作层设置 为TopOverLay，对 J2、J3、J5有关焊盘 进行标注。图5-15 完成布局后的情况任务四 绘制双面印制板图17图5-16 项目五线宽设置任务四 绘制双面印制板图四、手工布线 1设置布线规则本项目的信号线宽为15mil；接地网络线宽为 45mil；Vcc和-19v网络线宽为35mil。182在顶层TopLayer布线将当前工作层设置为顶层TopLayer。按照图5-17所示根据飞线指示进行手工布线。布线 时注意以下几点： （1）因为走线基本都在顶层TopLayer，在布线前要 规划好走线方向和走线间距，使布线美观。 （2）J2、J3、J5中焊盘之间的连线宽度如果原来设 置小于40mil的，将其改为40mil，大于40mil的则保 持原先设置宽度不变。 （3）图5-17是完成了大部分布线的情况，其中仍有 几条飞线显示，这是接地网络没有连通的缘故，这一 问题将在下面解决。任务四 绘制双面印制板图19任务四 绘制双面印制板图图5-17 项目五顶层TopLayer布线情况20图5-18 Mark点任务四 绘制双面印制板图3制作Mark点（识别点） （1）Mark点的组成一个完整的Mark点应包括标记点和空旷区域。如图 5-18所示。其中标记点为实心圆，空旷区域是标记点周围一块 没有其他电路特征和标记的空旷面积。21（2）尺寸和空旷度Mark点标记的最小直径是1mm（40mil），最大 直径是3mm（120mil）。若设Mark点半径为R，空旷区域半径为r，则r 2R，当r达到3R时，机器识别效果特别好。特别注意，在同一PCB板上，所有Mark点的大 小必须一致。 （3）位置Mark点边缘距离PCB板边 必须大于或等于5mm（200mil） 或3mm（120mil）（视贴片机 的不同可能不同），即图5-19中 所示距离。图5-19 Mark点边缘与 PCB板边的距离任务四 绘制双面印制板图22PCB板上所有Mark点都要满足在同一对角线上成对 出现才有效，所以Mark点必须成对出现。 （4）材料Mark点通常是镀金或清澈的防氧化涂层保护的裸铜 、镀镍或镀锡。如果PCB板使用了阻焊剂，阻焊剂不应 覆盖标记点和空旷区域。 （5）绘制Mark点以放置左上角的Mark点为例。放置标记点：用鼠标左键单击 PCBLibPlacementTools工具栏中的放置焊盘图标 ， 按【Tab】键在弹出的Pad属性对话框中设置X-Size和Y -Size的值均为2mm，Hole Size的值为0，工作层Layer 选择TopLayer，如图5-20所示，在距PCB板的上侧边 220mil、距左侧边450mil的位置放置该焊盘。任务四 绘制双面印制板图23绘制空旷区域 ：用鼠标左键单 击 PCBLibPlacem entTools工具栏 中的绘制圆图标 ，在放置焊盘的 位置绘制一个半 径Radius为 2mm的同心圆， 工作层Layer选 择TopLayer， 图5-21是同心圆 的属性设置。任务四 绘制双面印制板图图5-20 设置为Mark点 的焊盘属性图5-21 与焊盘为同心 圆的属性设置244在底层BottomLayer布线将当前工作层设置为底层BottomLayer。连接J2、J3、J5中的焊盘，如图5-22所示。J2、 J3、J5中焊盘之间的连线宽度如果原来设置小于 40mil的，将其改为40mil，大于40mil的则保持原先 设置宽度不变。图5-22 在底层BottomLayer布线任务四 绘制双面印制板图255在顶层TopLayer铺铜将当前工作层设置为顶层TopLayer。用鼠标左键单击PCBLibPlacementTools工具栏 中的放置多边形填充图标 ，系统弹出Polygon Plane多边形属性对话框，按图5-23所示进行设置。图5-23 顶层 四周铺铜的 Polygon Plane 多边形填充属 性设置任务四 绘制双面印制板图26设置完毕单击【Ok】按钮，沿电路板边进行四周铺铜 ，铺铜后的效果如图5-24所示。任务四 绘制双面印制板图图5-24 在顶层TopLayer进行四周铺铜276在顶层TopLayer连接所有未布线的接地端顶层四周铺铜后，仍有接地端未连接，如C1、C3、 C4中的接地端未与接地网络连接，用手工布线的方法进 行连接即可。 7在顶层TopLayer修改所有直角连接任务四 绘制双面印制板图图5-26 将直 角连接修改为 45角连接288在底层BottomLayer进行整板铺铜用鼠标左键单击PCBLibPlacementTools工具栏 中的放置多边形填充图标 ，系统弹出Polygon Plane多边形属性对话框，按图5-27所示进行设置。 设置完毕，单击【Ok】按钮，进行整板铺铜。图5-27 底层整板铺铜的 多边形填充属性设置任务四 绘制双面印制板图299放置过孔任务四 绘制双面印制板图图5-28 过孔的属 性设置30图5-29 在电路板四周放置过孔任务四 绘制双面印制板图31任务五 本项目工艺文件1双面板 2板厚：1.0mm 3板材：FR-4 4铜箔厚度：不小于35m 5孔径和孔位均按文件中的定义。 6表面处理：热风整平。 7字符颜色：白色。 8阻焊颜色：绿色。 10数量： 11工期：7天。32The end33