第12-13讲简单PCB设计及实训.ppt
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1、 电路板设计与制作电路板设计与制作 电路板设计与制作电路板设计与制作制作:制作:福建信息职业技术学院福建信息职业技术学院 郭勇郭勇联系方式:联系方式:gy_ gy_2021/9/171 电路板设计与制作电路板设计与制作 第第12-1312-13讲讲 简单简单PCBPCB设计及实训设计及实训主主 要要 内内 容容一、规划一、规划PCBPCB二、放置焊盘、过孔和定位孔二、放置焊盘、过孔和定位孔三、设置三、设置PCBPCB元件库元件库四、放置元件封装四、放置元件封装五、元件手工布局五、元件手工布局六、六、3D 3D预览预览七、手工布线七、手工布线实训实训 绘制简单的绘制简单的PCBPCB2021/9
2、/172 电路板设计与制作电路板设计与制作 手工设计手工设计PCBPCB是用户直接在是用户直接在PCBPCB软件中根据原理图进软件中根据原理图进行手工放置元件、焊盘、过孔等,并进行线路连接的操行手工放置元件、焊盘、过孔等,并进行线路连接的操作过程,手工设计的一般步骤如下。作过程,手工设计的一般步骤如下。规划印制电路板。规划印制电路板。放置元件、焊盘、过孔等。放置元件、焊盘、过孔等。元件布局。元件布局。手工布线。手工布线。电路调整。电路调整。以下采用单管放大电路为例以下采用单管放大电路为例介绍手工布线方法,电路样图如介绍手工布线方法,电路样图如图图4-144-14所示。所示。2021/9/173
3、 电路板设计与制作电路板设计与制作 在在PCBPCB设计中,首先要规划印制板,即定义印制板设计中,首先要规划印制板,即定义印制板的机械轮廓和电气轮廓。的机械轮廓和电气轮廓。印制板的机械轮廓是指电路板的物理外形和尺寸,印制板的机械轮廓是指电路板的物理外形和尺寸,需要根据公司和制造商的要求进行相应的规划,机械轮需要根据公司和制造商的要求进行相应的规划,机械轮廓定义在廓定义在4 4个机械层上,比较合理的规划机械层的方法个机械层上,比较合理的规划机械层的方法是在一个机械层上绘制电路板的物理轮廓,而在其它的是在一个机械层上绘制电路板的物理轮廓,而在其它的机械层上放置物理尺寸、队列标记和标题信息等。机械层
4、上放置物理尺寸、队列标记和标题信息等。印制板的电气轮廓是指电路板上放置元件和布线的印制板的电气轮廓是指电路板上放置元件和布线的范围,电气轮廓一般定义在禁止布线层上,是一个封闭范围,电气轮廓一般定义在禁止布线层上,是一个封闭的区域。的区域。通常在一般的电路设计中仅规划通常在一般的电路设计中仅规划PCBPCB的电气轮廓,的电气轮廓,本例中采用公制规划。本例中采用公制规划。一、规划一、规划PCBPCB 2021/9/174 电路板设计与制作电路板设计与制作 执行菜单执行菜单“设计设计”“PCB”“PCB板选择项板选择项”,设置单,设置单位制为位制为MetricMetric(公制);设置可视栅格(公制
5、);设置可视栅格1 1、2 2分别为分别为1mm1mm和和10mm10mm;捕获栅格;捕获栅格X X、Y Y均和元件网格均和元件网格X X、Y Y均为均为0.5mm0.5mm。执行菜单执行菜单“设计设计”“PCB”“PCB板层次颜色板层次颜色”,设置,设置显示可视栅格显示可视栅格1 1(Visible Grid1Visible Grid1)。)。执行菜单执行菜单“工具工具”“”“优先设定优先设定”,屏幕弹出,屏幕弹出“优先设定优先设定”对话框,选中对话框,选中“Display”“Display”选项,在选项,在“表示表示”区中选中【原点标记】复选框,显示坐标原点。区中选中【原点标记】复选框,显
6、示坐标原点。执行菜单执行菜单“编辑编辑”“”“原点原点”“”“设定设定”,定义,定义相对坐标原点,设定后,沿原点往右为相对坐标原点,设定后,沿原点往右为+x+x轴,往上为轴,往上为+y+y轴。轴。用鼠标单击工作区下方标签中的,将当前工作层用鼠标单击工作区下方标签中的,将当前工作层设置为设置为Keep Out LayerKeep Out Layer。2021/9/175 电路板设计与制作电路板设计与制作 执行菜单执行菜单“放置放置”“”“直线直线”进行边框绘制闭进行边框绘制闭合电气轮廓。合电气轮廓。PCBPCB尺寸:尺寸:50mm40mm50mm40mm。闭合闭合坐标原点坐标原点放置放置直线直线
7、2021/9/176 电路板设计与制作电路板设计与制作 二、放置焊盘、过孔和定位孔二、放置焊盘、过孔和定位孔 1.1.放置焊盘放置焊盘 焊盘有通孔式的,也有仅放置在某一层面上的贴片焊盘有通孔式的,也有仅放置在某一层面上的贴片式(主要用于表面封装元件),外形有圆形(式(主要用于表面封装元件),外形有圆形(RoundRound)、)、正方形(正方形(RectangleRectangle)和正八边形()和正八边形(OctagonalOctagonal)等,如)等,如图图4-184-18所示。所示。执行菜单执行菜单“放置放置”“”“焊盘焊盘”或单击放置工具栏上或单击放置工具栏上按钮按钮 ,进入放置焊盘
8、状态,移动光标到合适位置后,进入放置焊盘状态,移动光标到合适位置后,单击鼠标左键,放置焊盘。单击鼠标左键,放置焊盘。2021/9/177 电路板设计与制作电路板设计与制作 双击焊盘调出属性对话框,可以编辑焊盘属性,如图双击焊盘调出属性对话框,可以编辑焊盘属性,如图5-165-16所示。用鼠标单击选中的焊盘,用鼠标左键点住控所示。用鼠标单击选中的焊盘,用鼠标左键点住控点,可以移动焊盘。点,可以移动焊盘。本例中,添加本例中,添加6 6个通孔式焊盘,其中输入个通孔式焊盘,其中输入2 2个、电源端个、电源端及接地端及接地端2 2个,输出个,输出2 2个,以便与外部连接。个,以便与外部连接。2021/9
9、/178 电路板设计与制作电路板设计与制作 2.2.放置过孔放置过孔 过孔用于连接不同层上的印制导线,过孔有三种类过孔用于连接不同层上的印制导线,过孔有三种类型,分别是通透式、隐藏式和半隐藏式。型,分别是通透式、隐藏式和半隐藏式。执行菜单执行菜单“放置放置”“”“过孔过孔”或用单击放置工具栏或用单击放置工具栏上按钮上按钮 ,放置过孔。,放置过孔。在放置过孔状态下,按下键盘的在放置过孔状态下,按下键盘的键,调出过键,调出过孔属性对话框,可以设置过孔的孔径、直径、过孔起始孔属性对话框,可以设置过孔的孔径、直径、过孔起始层和终止层及过孔所在的网络等。层和终止层及过孔所在的网络等。本例中由于是单面板设
10、计,无须使用过孔。本例中由于是单面板设计,无须使用过孔。2021/9/179 电路板设计与制作电路板设计与制作 3.3.制作定位孔制作定位孔 在电路板中,经常要用螺丝来固定散热片和在电路板中,经常要用螺丝来固定散热片和PCBPCB,或,或者打定位孔,它们与焊盘或过孔不同,一般不需要有导电者打定位孔,它们与焊盘或过孔不同,一般不需要有导电部分。在实际设计中,可以利用放置焊盘或过孔的方法来部分。在实际设计中,可以利用放置焊盘或过孔的方法来制作螺丝孔。制作螺丝孔。下面以放置焊盘的方法为例介绍螺丝孔的制作过程。下面以放置焊盘的方法为例介绍螺丝孔的制作过程。放置焊盘,编辑焊盘属性,如图放置焊盘,编辑焊盘
11、属性,如图5-185-18所示,选择圆所示,选择圆形焊盘,并设置形焊盘,并设置X X尺寸、尺寸、Y Y尺寸和孔径为相同值,目的是不尺寸和孔径为相同值,目的是不要表层铜箔。要表层铜箔。在在“属性属性”区中,取消【镀金】后的复选框,目的区中,取消【镀金】后的复选框,目的是取消在孔壁上的铜。是取消在孔壁上的铜。单击单击“确定确定”按钮,在合适位置放置焊盘,此时即按钮,在合适位置放置焊盘,此时即为螺丝孔。图为螺丝孔。图4-224-22中在板的四角放置了中在板的四角放置了4 4个个3mm3mm的螺丝孔。的螺丝孔。2021/9/1710 电路板设计与制作电路板设计与制作 螺丝孔也可以通过放置过孔的方法来制
12、作,具体步骤螺丝孔也可以通过放置过孔的方法来制作,具体步骤与利用焊盘方法相似,只要在过孔的属性对话框中设置直与利用焊盘方法相似,只要在过孔的属性对话框中设置直径和孔径为相同值即可。径和孔径为相同值即可。孔径、孔径、X-尺尺寸及寸及Y-尺寸大尺寸大小一致小一致2021/9/1711 电路板设计与制作电路板设计与制作 三、设置三、设置PCBPCB元件库元件库 单管放大电路的元件封装形式均在单管放大电路的元件封装形式均在Miscellaneous Miscellaneous Device.IntLIBDevice.IntLIB库中,设计前需将其设置为当前库。库中,设计前需将其设置为当前库。1.1.设
13、置元件库显示封装名和封装图形设置元件库显示封装名和封装图形 Protel 2004 Protel 2004中元件库是集成的,它包括元件图形、中元件库是集成的,它包括元件图形、封装、参数等信息。进入系统后,默认显示集成库的信封装、参数等信息。进入系统后,默认显示集成库的信息,不利于选择元件封装,此时可以通过设置显示信息息,不利于选择元件封装,此时可以通过设置显示信息为元件封装,便于调用封装。为元件封装,便于调用封装。单击工作区右侧的【元件库】标签,系统弹出元件单击工作区右侧的【元件库】标签,系统弹出元件库面板,如图库面板,如图4-234-23所示,单击所示,单击“”“”按钮,屏幕弹出元按钮,屏幕
14、弹出元件库显示信息窗口,如图件库显示信息窗口,如图4-244-24所示,去除【元件】的复所示,去除【元件】的复选状态,选中【封装】复选框,单击选状态,选中【封装】复选框,单击“Close”“Close”按钮,按钮,屏幕出现图屏幕出现图4-254-25的元件库面板,显示封装信息。的元件库面板,显示封装信息。2021/9/1712 电路板设计与制作电路板设计与制作 2.2.加载元件库加载元件库 在在Protel 2004Protel 2004中,中,PCBPCB库文件一般集成在集成库中,库文件一般集成在集成库中,扩展名为扩展名为“.IntLib”“.IntLib”,在原理图设计中可直接选择元,在原
15、理图设计中可直接选择元件封装。该软件也提供了一些未集成的件封装。该软件也提供了一些未集成的PCBPCB库,扩展名库,扩展名为为“.PcbLib”“.PcbLib”,位于,位于Altium2004LibraryPcbAltium2004LibraryPcb目录下。目录下。元件封装也可以自行设计,调用自行设计的元件封元件封装也可以自行设计,调用自行设计的元件封装时必须先加载自定义的元件库。装时必须先加载自定义的元件库。安装元件库的方法与原理图设计中的相同,可以单安装元件库的方法与原理图设计中的相同,可以单击图击图4-234-23中的中的“元件库元件库”按钮进行元件库设置,本例的按钮进行元件库设置,
16、本例的封装形式均在封装形式均在Miscellaneous Device.IntLIBMiscellaneous Device.IntLIB库中。库中。注意:路径选择注意:路径选择“Altium2004 SP2LibraryPcb”“Altium2004 SP2LibraryPcb”,只包含,只包含PCBPCB封装库;若为封装库;若为“Altium2004“Altium2004 SP2Library”SP2Library”,则包含集成元件库和,则包含集成元件库和PCBPCB封装库。封装库。2021/9/1713 电路板设计与制作电路板设计与制作 四、放置元件封装四、放置元件封装 1.1.通过菜单
17、或相应按钮放置元件通过菜单或相应按钮放置元件 执执行行菜菜单单“放放置置”“”“元元件件”或或单单击击配配线线工工具具栏栏按按钮钮 ,屏幕弹出放置元件对话框,如图,屏幕弹出放置元件对话框,如图4-284-28所示。所示。以以放放置置三三极极管管封封装装为为例例,在在“封封装装”栏栏中中输输入入元元件件封封装装名名,如如图图中中的的BCY-W3/E4BCY-W3/E4;在在“标标识识符符”栏栏中中输输入入元元件件标标号号,如如图图中中的的V1V1;在在“注注释释”栏栏中中输输入入元元件件的的型型号号或或标标称称值值,如如图图中中的的2N39042N3904。参参数数设设置置完完毕毕,单单击击“确
18、确认认”按按钮,将元件移动到适当的位置单击鼠标左键放置元件。钮,将元件移动到适当的位置单击鼠标左键放置元件。放置元件后,光标上自动粘贴着一个相同的元件,可放置元件后,光标上自动粘贴着一个相同的元件,可继续放置元件,标号自动加继续放置元件,标号自动加1 1(如(如V2V2);单击鼠标右键,);单击鼠标右键,屏幕弹出屏幕弹出“放置元件放置元件”对话框,可以设置要放置的新元件对话框,可以设置要放置的新元件封装;单击封装;单击“取消取消”按钮则退出放置状态。按钮则退出放置状态。2021/9/1714 电路板设计与制作电路板设计与制作 本例中电阻的封装形式选择本例中电阻的封装形式选择AXIAL-0.4A
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- 12 13 简单 PCB 设计
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