PCB制版与工艺设计

1、湖南工程学院电 子 实 习课题名称 PCB制板与工艺设计 专业班级 自动化 姓 名 学 号 指导教师 赵葵银，邱泓等 2013年 6 月 6 日湖南工程学院电 子 实 习 任 务 书课题名称 PCB制板与工艺设计 专业班级 自动化1002 学生姓名 学 号 201001020206 指导老师 赵葵银、邱泓等 审 批 任务书下达日期 2013 年 5月 26 日任务完成日期 2013年6月 6 日设计内容与设计要求设计内容：对给定的电路（按学号进行分配），使用Protel软件，进行电路图绘制，进行PCB制版设计，设计为双面板，板子大小合适，进行合理的规则设置，PCB板子的元器件布局、布线合理，要

2、求补泪滴、铺铜，电源线与地线不小于20mil，要求按工业化标准设计，并进行必要的合理的抗干扰处理。设计要求：1）初步分析电路图，按16纸张大小，绘制电路图，若超出16K，则分页绘制。2）查阅元器件参数与封装，没有的封装要求自建封装库。3）进行ERC规则检查，生成正确的网络表（不打印）；4）按工业化标准进行PCB制板与工艺设计（参数设置，规则设置，板子大小确定，布局，布线，补泪滴，铺铜，抗干扰处理等）。5）生成的报表有（网络表，板子信息表，材料清单表，数控钻孔文件，元件拾放文件）；6）写说明书（以图为主，文字为辅）7) 必须打印的文档为：原理图材料清单顶层底层各层叠印（各层重叠一起打印）丝印层3

3、D效果图。其他的表单或PCB图层只生成，不打印。 8）提高说明书及电子文档主 要 设 计 条 件1.现代电子设计实验室（EDA）；2.Protel软件。3.任务电路图；4.设计书籍与电子资料若干。5.示范成品PCB样板若干，示范电子成品若干。说 明 书 格 式目 录第1章 电路图绘制第2章 元器件参数对应封装选择及说明（有适当文字说明）第3章 ERC与网络表（有适当文字说明，网络表不需打印）第4章 PCB制板与工艺设计（有适当文字说明）第5章 各种报表的生成第6章 PCB各层面输出与打印第7章 总结参考文献进 度 安 排 设计时间为一周第一周星期一、布置课题任务，课题介绍及讲课。借阅资料，电路

4、图绘制。星期二、PCB封装确定，生成正确网络表。星期三、PCB制板与工艺设计星期四、PCB制板与工艺设计星期五、说明书的编写，下午答辩。参 考 文 献参考文献1、 程路.Protel 99SE多层电路板设计与制作M.人民邮电出版社.2007.2、 高名远.电子工艺实训与PROTEL DXP应用M.化学工业出版社.2007.3、 高鹏.电路设计与制版PROTEL 99入门与提高(修订版)M.人民邮电出版社.2008.4、Mark.I.Montrose著.电磁兼容和印刷电路板理论,设计和布线M. 人民邮电出版社.2007.5. 深圳华为.华为PCB布线规范M.内部资料.1999.6. 提高印刷电路

5、板的电磁兼容设计.网络资料.目 录第1章 电路原理图绘制7第2章 元器件参数对应封装选择及说明9第3章 ERC与网络表113.1 ERC113.2 网络表11第4章 PCB制板与工艺设计12第5章 各种报表的生成125.1 网络表125.2 电路板信息报表135.3 材料清单表135.4 数控钻孔文件135.5 元件拾放文件13第6章 PCB各层面输出与打印146.1 顶层146.2 底层166.3 各层叠印176.4 丝印层186.5 3D效果图19第7章 总结20第1章 电路原理图绘制第2章 元器件参数对应封装选择及说明Part TypeDesignator FootprintPart T

6、ypeDesignator Footprin 1KR20AXIAL0.40.5/5WR41AXIAL0.41KR18AXIAL0.41mHL2AXIAL0.41KR22AXIAL0.41mHL1AXIAL0.41uFC121RAD0.22.2uFC35RAD0.22.2KR12AXIAL0.4 10KR11AXIAL0.42.2KR13AXIAL0.410uFC29RB.2/.44.7R?31AXIAL0.410uFC28RB.2/.44.7R30AXIAL0.420pC11RAD0.24.7KR29AXIAL0.420pC10RAD0.24.7KR32AXIAL0.420uF/450VC32

7、RB.2/.44.7uFC11RAD0.227KR1AXIAL0.44.7uFC8RB.2/.430KR3VR210KR5AXIAL0.430VD1DIODE0.410KR6AXIAL0.4100R37AXIAL0.410KR8AXIAL0.4100R34AXIAL0.410KR4AXIAL0.4100R38AXIAL0.410KR19AXIAL0.4100R36AXIAL0.410KR15VR2 100R35AXIAL0.410KR16VR2 100R33AXIAL0.410KR17VR2 102/1KVC33RAD0.220KR14AXIAL0.4102/1KVC34RAD0.220pC2

8、1RAD0.2 104C12RAD0.220pC22RAD0.2 104C2RAD0.224VD19DIODE0.4104C3RAD0.227KR2AXIAL0.4220uF/400VC31RB.2/.456KR11AXIAL0.4223/1KVC30RAD0.2100uFC9RB.2/.4330uF/100VC1RB.2/.4104C4RAD0.2 470R10AXIAL0.4331C25RAD0.2 1000uF/16VC7RB.2/.4331C26RAD0.2 1000uF/35VC5RB.2/.4331C24RAD0.2 4148D7DIODE0.4331C23RAD0.2 4148D

9、9DIODE0.41000uF/35VC6RB.2/.4 4148D6DIODE0.44069U5ADIP149014Q1TO-1264069U5BDIP14CON2J1SIP24069U5CDIP14CON2J7SIP24081U7BDIP14CRYSTALY10XTAL14081U7ADIP14FR307D18DIODE0.44081U7DDIP14FR307D17DIODE0.44081U7CDIP14IR2110U9DIP144148D3DIODE0.4IR2110U8DIP144148D2DIODE0.4IRF840Q9TO-1269014Q2TO-126IRF840Q11TO-12

10、69014Q5TO-126IRF840Q8TO-126 BRIDGE1D10BRIDGEIRF840Q10TO-126CON2J4SIP2 PIC16F876AU10DIP28CON2J5SIP2 SW-PBS2SWPBCON2J3SIP TIP31AQ3TO-126CON2J6SIP2 YDS-212U1DIP4CRYSTALY1XTAL1TRANS1T1BRIDGELM324U2ADIP6U3988U4DIP18LM7805CTU3TO-220其中U1、U4、U8、U10为自制元件，点动开关、变压器封装为自制库封装。第3章 ERC与网络表3.1 ERCERC（电气法则测试），其具体步骤如下

11、：1.首先打开数据库文件，进入原理图编辑器。2.选取菜单命令【Tools】/【ERC.】，系统弹出【Setup Electrical Rule Check】对话框。3.用户可以在对话框中设置电气法则测试的有关规则。4.单击OK按钮确认，然后程序将按照这只的规则对原理图 进行电气法则测试，并生产相应的测试报告，另外，系统 会在被测试的原理图中发生错误的地方放置红色的符号， 用以提示用户发生错误的位置。3.2 网络表网络表示一个表征电路原理图中元器件连接关系的文件。有两种方法可以生成网络表文件：1. 由原理图生成网络表文件（1）选取菜单命令【Design】/【Create Netlist.】，系

12、统会弹出【Netlist Creation】对话框；（2） 单击对话框中的Trace Options标签，即可进入【Trace Options】选项卡；（3）设置完毕后，单击OK按钮，即可生成与原理图文件同 名的网络表文件。2. 由PCB图生成网络表文件（1）打开所需的PCB图。（2）在印制电路板编辑器中执行菜单命令，程序会自动在本设计数据库中生成相应的网络表文件，该 文件名与PCB文件的文件名相同，后缀为.net。同时， 程序会自动切换到文本编辑器。 第4章 PCB制板与工艺设计1、首先确定参考点。2、参考点确定以后，元件布局、布线均以此参考点为准。3、考虑到原理图为开关电源，因此在布局上将

13、控制和输出隔离开来，对变压器和光耦进行了板上的物理隔离。4、其他元件采用先难后易、先大后小的原则。5、在布局的总体结构上按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准来优化。6、线宽最小为50mil这样能提高开关电源的安全性和稳定性。第5章 各种报表的生成5.1 网络表1. 选取菜单命令【Design】/【Create Netlist.】，系统 会弹出【Netlist Creation】对话框.2. 单击对话框中的Trace Options标签，即可进入 【TraceOptions】选项卡。3. 设置完毕后，单击OK按钮，即可生成与原理图文件同名 的网络表文件。5.2 电路板信息报表1.执行菜单命令【

14、Reports】/【Board Information】，执行 后产生引脚信息对话框。2.进行设置后单击对话框中的Report按钮，程序会自动生 成相应的REP文件，同时启动文本编辑器并打开该文件。5.3 材料清单表1.执行菜单命令【Reports】/【Bills Of Material】，弹出 对话框。2. 单击依次出现的对话框中的Next按钮，最后单击Finish 按钮，程序会自动生成相应的BOM报表文件，同时启动文 本编辑器并打开改BOM文件。5.4 数控钻孔文件1.执行菜单命令【Reports】/【NC Drill】。2.执行该命令后，在“Documents”内产生*.drr文件，并同

15、 时打开该文件。5.5 元件拾放文件1.执行菜单命令【Reports】/【Pick and Place】。2.执行该命令后，在“Documents”内产生*.ppr文件，并同 时打开该文件。第6章 PCB各层面输出与打印6.1 顶层6.2 底层6.3 各层叠印6.4 丝印层6.5 3D效果图第7章 总结 总结通过为期一周的PCB课程设计，我比较熟练地了解和掌握了绘制、编辑电路原理图和印制电路图的方法和技巧。刚看到我们组的课题的时候，心里略有点不平衡，凭什么我们的比别人的复杂。可转念一想，这不正好可以多锻炼一下吗。由于一开始不熟练，有些元件甚至都不知道在哪找，进展很慢。原理图设计是整个电路设计的

16、基础，因此电路原理图要设计好，以免影响后面设计工作。在导入网络表后竟然有九十多个错误，吓了一跳，一时手足无措，不知道该从哪下手。没办法，硬着头皮也要把这些错误消灭掉。首先我看了老师给的资料，发现主要的错误有找不到封装，找不到元件，找不到元件引脚封装。首先我把PCB元件库二极管的焊盘改为1、2，错误立马减少了几个，有点小成就感了。把一些没封装的输入封装，错误又减少了几个。根据错误提示发现有几个封装是PCB库没有的，于是该改的改，该造的造，功夫不负有心人，那么错误都被我一一消灭了。这个布局又是一个问题，分清了元件，对照原理图摆放，在布局的过程中又发现了些问题，有的元件没有连接，于是又回到原理图，连接好再生成网路表，如此反复了几次，后来才发现在PCB中也可以添加元件，添加飞线。布局花了几天的时间，终于弄完了。虽然通过这个课程设计也学到了不少，但是远远不止这些，还有很多方面值得我们去研究发现