《电子CAD综合实训》项目五 多数为表贴式元器件的印制板设计.ppt

1,多数为表贴式元器件的印制板设计,电子cad综合实训,项目五,2,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,3,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。,4,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,5,项目五 多数为表贴式元器件的印制板设计,6,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,7,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,8,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。,9,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,10,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,11,一、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,12,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,13,三、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,14,四、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,15,一、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,16,3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,17,三、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,18,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。,19,2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,20,任务四 绘制双面印制板图,图5-17 项目五顶层toplayer布线情况,21,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。,22,（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,23,pcb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,24,绘制空旷区域：用鼠标左键单击pcblibplacementtools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,25,4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,26,5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,27,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,28,6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,29,8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