电路CAD第5章印刷电路板设计基础ppt资料课件.ppt
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1、7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础1我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础2预备知识:印刷电路板(预备知识:印刷电路板(PCB)的相关概念)的相关概念5.1 PCB的基本设计流程的基本设计流程5.2 PCB文件的创建文件的创建5.3 手工创建的手工创建的PCB的参数设置的参数设置5.4 PCB的规划的规划 5.5 网络表的导入网络表的导入 5.6 PCB中元件封装的布局中元件封装的布局 5.7 PCB布线布线 5.8 PCB的设计管理器
2、的设计管理器附录附录 知识点我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础3预备知识:印刷电路板(预备知识:印刷电路板(PCB)的相关概念)的相关概念印刷电路板印刷电路板 (Printed Circuit Board) 印制电路板是通过一定的制作工艺,在绝缘度非常印制电路板是通过一定的制作工艺,在绝缘度非常高的基材上覆盖一层导电性能良好的铜薄膜,然后根据高的基材上覆盖一层导电性能良好的铜薄膜,然后根据具体具体PCB图的要求,在覆铜板上蚀刻出图的要求,在覆铜板
3、上蚀刻出PCB图上的导线,图上的导线,并钻出安装定位孔以及焊盘和过孔。并钻出安装定位孔以及焊盘和过孔。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础4 印刷电路板印刷电路板 (PCB) 的设计是的设计是电路设计的电路设计的最终目的,最终目的,想要让设计的电路投入实际的应用,就必须将它转化为想要让设计的电路投入实际的应用,就必须将它转化为印刷电路板!印刷电路板!我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实
4、我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础5印刷电路板的分类印刷电路板的分类 根据板材的不同,可将印刷电路板分为根据板材的不同,可将印刷电路板分为纸质覆铜板纸质覆铜板、玻璃布覆铜板玻璃布覆铜板和和挠性塑料制作的挠性敷铜板挠性塑料制作的挠性敷铜板。其中,。其中,挠挠性敷铜板性敷铜板能够承受较大的变形,通常用来做印制电缆。能够承受较大的变形,通常用来做印制电缆。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础6单面板:单面
5、板:电路板一面电路板一面敷铜敷铜,另一面没有敷铜。布线只能在,另一面没有敷铜。布线只能在敷铜的一面完成(另一面放置元件)。单面板成本低,但敷铜的一面完成(另一面放置元件)。单面板成本低,但只适用于比较简单的电路设计。只适用于比较简单的电路设计。双层板:双层板:电路板的两面(电路板的两面(top layer/bottom layer)都敷铜,)都敷铜,所以两面都可以布线和放置元件。中间为绝缘层!顶面和所以两面都可以布线和放置元件。中间为绝缘层!顶面和底面之间的电气连接是靠底面之间的电气连接是靠过孔过孔或或焊盘焊盘实现的。由于两面都实现的。由于两面都可以布线,所以双面板适合设计比较复杂的电路,应用
6、也可以布线,所以双面板适合设计比较复杂的电路,应用也最为广泛。最为广泛。多层板:多层板:一般指一般指3层以上的电路板。在双层板的基础上增层以上的电路板。在双层板的基础上增加了内部加了内部电源层电源层、接地层接地层及多个及多个中间信号层中间信号层。加工工艺难加工工艺难度增大,制作成本增加。度增大,制作成本增加。比如:手机的电路板,常见的是比如:手机的电路板,常见的是6层板或层板或8层板!层板!我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础7多层板剖面多层板剖面
7、Top Layer (元件面元件面)Bottom Layer (焊接面焊接面)针脚式元件针脚式元件SMD元件元件Via (过孔过孔)铜膜(敷铜板)铜膜(敷铜板)玻璃纤维板玻璃纤维板焊锡焊锡我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础8n 铜膜线(铜膜线(Track):): 简称简称导线导线,在焊盘与焊盘之间起电气连接的作用。,在焊盘与焊盘之间起电气连接的作用。通通过过孔过过孔是敷铜经腐蚀后形成的用于连接各个焊点的导线。是敷铜经腐蚀后形成的用于连接各个焊点的
8、导线。印刷电路板的设计都是围绕如何布置导线来完成的。印刷电路板的设计都是围绕如何布置导线来完成的。n 飞线飞线/预拉线(预拉线(Ratsnest):): 用来表示连接关系的线。它只表示焊盘之间有连接关用来表示连接关系的线。它只表示焊盘之间有连接关系,是一种形式上的连接,并不具备实质性的电气连接关系,是一种形式上的连接,并不具备实质性的电气连接关系。飞线是在引入网络表后生成的,而飞线所指的焊盘间系。飞线是在引入网络表后生成的,而飞线所指的焊盘间一旦完成实质性的电气连接,则一旦完成实质性的电气连接,则飞线自动消失飞线自动消失。根据电路。根据电路板中有无飞线来大致判断电路板是否已完成布线。板中有无飞
9、线来大致判断电路板是否已完成布线。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础9铜膜线(铜膜线(Track)顶层走线顶层走线底层走线底层走线Via (过孔过孔)Pad (焊盘焊盘)我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础10飞线飞线/预拉线预拉线 (Ratsnest)我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把
10、它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础11n 焊盘(焊盘(Pad):): 作用是放置焊锡、连接导线和元件引脚。作用是放置焊锡、连接导线和元件引脚。n 过孔(过孔(Via):): 作用是实现不同板层间的电气连接。过孔主要有作用是实现不同板层间的电气连接。过孔主要有3种。种。 穿透式过孔、通过过孔(穿透式过孔、通过过孔(Through): 从顶层一直打到底层的过孔。从顶层一直打到底层的过孔。 盲孔(盲孔(Blind): 从顶层遇到某个中间层的过孔,或者是从某个中间层通从顶层遇到某个中间层的过孔,或者是
11、从某个中间层通到底层的过孔。到底层的过孔。 隐蔽过孔(隐蔽过孔(Buried): 只在中间层之间导通,而没有穿透到顶层或底层的过孔。只在中间层之间导通,而没有穿透到顶层或底层的过孔。n 安全间距(安全间距(Clearance):): 为了避免导线、过孔、焊盘及元件间的距离过近而造成为了避免导线、过孔、焊盘及元件间的距离过近而造成相互干扰,就必须在它们之间留出一定的间距,这个间距就相互干扰,就必须在它们之间留出一定的间距,这个间距就是安全间距。是安全间距。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/2
12、8/2022电路CAD:印刷电路板设计基础12印刷电路板铜膜线过孔焊盘我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础13PCB图例图例PadViaClearance我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础145.1 PCB的基本设计流程检查与手工调整检查与手工调整保存与输出文件保存与输出文件电路板参数的设置电路板参数
13、的设置图图1 PCB的设计步骤的设计步骤电路板的规划电路板的规划准备原理图和网络表准备原理图和网络表网络表的导入网络表的导入元器件的布局元器件的布局布线布线如果加载网络表时提示有错!如果加载网络表时提示有错!我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础155.2 PCB文件的创建方法方法1 手工创建手工创建PCB文件文件方法方法2 向导创建向导创建PCB文件文件我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,
14、证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础16图图2 手工创建手工创建PCB文件文件方法方法1:手工创建:手工创建PCB文件文件我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础17主工作区主工作区浏览管理器浏览管理器工作层切换标签工作层切换标签图图3 手工创建手工创建PCB的编辑器界面的编辑器界面我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里
15、边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础18图图4 向导创建向导创建PCB文件文件方法方法2:向导创建:向导创建PCB文件文件我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础19主工作区主工作区工作层切换标签工作层切换标签图图5 向导创建向导创建PCB的编辑器界面的编辑器界面PCB的物理边界的物理边界PCB的电气边界的电气边界我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有
16、错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础20主工具栏(只介绍与主工具栏(只介绍与原理图原理图中不同的工具按钮)中不同的工具按钮)3D显示,当显示,当PCB绘制完毕后,选中按钮将绘制完毕后,选中按钮将PCB图以三维图以三维立体图方式呈现出来。以加强实际效果立体图方式呈现出来。以加强实际效果打开元件封装库管理(添加或移去元件封装库,等效于打开元件封装库管理(添加或移去元件封装库,等效于Library 下下Add/Remove按钮)按钮) 浏览一个元件封装库中的元件浏览一个元件封装库中的元件 设置捕捉栅格设置捕捉栅格我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放
17、在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础21执行菜单命令执行菜单命令 View | Toolbars | Placement Tools ,则显示放,则显示放置工具栏。该工具栏主要为用户提供各种图形绘制以及布线置工具栏。该工具栏主要为用户提供各种图形绘制以及布线命令。命令。活动工具栏活动工具栏-放置工具栏放置工具栏 (Placement Tools)我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电
18、路CAD:印刷电路板设计基础22我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础23我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础24 PCB图纸的度量单位有两种:一种是英制的图纸的度量单位有两种:一种是英制的Imperial,系统尺寸为英制的系统尺寸为英制的“mil”,1英寸英寸=1000mil;另一种是公制;另一种是公制
19、的的Metric,系统尺寸为,系统尺寸为mm,1英寸英寸=25.4mm。1mm=40mil。 执行菜单命令执行菜单命令 View | Toggle Units 就能实现这两种单位就能实现这两种单位之间的相互转换。也可以按快捷键之间的相互转换。也可以按快捷键Q进行转换。转换后工作进行转换。转换后工作区坐标的单位和其他长度信息的单位都会转换为区坐标的单位和其他长度信息的单位都会转换为mm(或(或mil)。一般用)。一般用mil单位。单位。公制公制(Metric)与英制与英制(Imperial)的转换的转换我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快
20、,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础255.3 手工创建的PCB的参数设置5.3.4 加载元件封装库加载元件封装库5.3.3 PCB编辑器参数的设置编辑器参数的设置5.3.1 PCB的默认设置的默认设置5.3.2 对当前工作层的设置对当前工作层的设置我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础26工作层工作层5.3.1 PCB默认默认双层板双层板设计,具备如下工作层:设计,具备如下工作层:我吓了一跳,蝎
21、子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础27默认工作层默认工作层工作层中文名工作层中文名作用作用注释注释TopLayer顶层顶层一般放元件一般放元件又叫元件层又叫元件层BottomLayer底层底层一般用来焊接一般用来焊接 又叫焊接层又叫焊接层Mechanical1机械层机械层1放置物理边界放置物理边界TopOverlay顶层覆盖层顶层覆盖层KeepOutLayer禁止布线层禁止布线层放置电气边界放置电气边界MultiLayer多层多层用来设置通孔用来设置通孔 虚拟
22、层虚拟层层层 (Layer) Protel软件中的软件中的“层层”不是虚拟的,而是印刷电路板材料不是虚拟的,而是印刷电路板材料本身实实在在的铜箔层。现今由于电子线路的元件密集安装、本身实实在在的铜箔层。现今由于电子线路的元件密集安装、抗干扰和布线等特殊要求,一些较新的电子产品中所用的印刷抗干扰和布线等特殊要求,一些较新的电子产品中所用的印刷板不仅上下两面可供走线,在板的中间还设有能被特殊加工的板不仅上下两面可供走线,在板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔。夹层铜箔。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活
23、的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础28我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础295.3.2 对当前工作层的设置(两种方法)对当前工作层的设置(两种方法)(1) 点击鼠标右键弹出菜单点击鼠标右键弹出菜单(2) Design | Options我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础30其他层
24、其他层系统设计参数系统设计参数阻焊板层阻焊板层丝印层丝印层机械板层机械板层信号板层信号板层内部板层内部板层其他层其他层板层选项标签:把需要用到的工作层打开板层选项标签:把需要用到的工作层打开我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物7/28/2022电路CAD:印刷电路板设计基础31信号层(信号层(Signal layers)()(32层)层) 顶层(TopLayer)和底层(BottomLayer)必为打开状态;内部电源内部电源/接地层(接地层(Internal plane layers)()(16
25、层)层) 电源和地线,通常是完整铜箔;机械层(机械层(Mechanical layers)()(16层)层) 机械特性有关的标注尺寸信息和定位孔;(Mechanical1)禁止布线层(禁止布线层(KeepOut Layer)()(1层)层) 用于绘制印制电路板的边框;(KeepOutLayer)多层(多层(MultiLayer)()(1层)层) 包括在每一层都可见的电气符号(焊盘和过孔)。丝印层(丝印层(Silkscreen layer)()(2层)层) 放置元件轮廓、标注说明文字等,包括顶、底层丝印层;(TopOverlay)Protel 99 SE提供了若干不同类型的工作层面:提供了若干不
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