项目1-认识电子CAD的功能

1、 电子电路CAD技术n根据产品支撑PCB板，认识印制电路板的基本组成要素；n给定实际PCB产品，会判别板的类型是单面板、双面板、还是多层板；n知道为什么学习电子电路CAD，及本课程学习的核心和最终目标。 项目1 认识电子电路CAD完成的功能 应知目标应知目标教学方式教学方式n从学生感兴趣的电子产品作为情境，引入到产品支撑体印制板，并给定学生实际成品电路板，利用实物一起识别板子和板的类型，转入到电路板如何设计的，知道电子电路CAD技术的重要作用。以讲授和讨论为主。n学时安排（4） 项目内容提要1.电子产品的展示，认识印制电路板 2.识读印刷电路板的板层 3.如何设计电路的PCB图样 4.本课程的

2、核心和最终目标 1.电子产品的展示，认识印制电路板图1-1 密码锁主控制电路样板 1）板子整体颜色 2）标注说明 3）铜模导线 4）元器件引线孔 5）焊盘 首先，从外观来看这块板子 图1-1是密码锁主控制印制电路板，用来安装焊接元件，实现元件间电气连接。 接着，认识PCB的功能，明白什么是PCB n PCB即Printed Circuit Board的简写，中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。n 由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。PCB的发展历史n 印制电路板电路板的发明者是奥地利人保罗爱斯

3、勒（PaulEisler），他于1936年在一个收音机装置内采用了印刷电路板。1943年，美国人将该技术大量使用于军用收音机内。1948年，美国正式认可这个发明用于商业用途。自20世纪50年代中期起，印刷电路版技术才开始被广泛采用。n在印制电路板印制电路板出现之前，电子元器件之间的互连都是依靠电线依靠电线直接连接实现的。现在，电路面板只是作为有效的实验工具而存在；印刷电路板在电子工业中已经占据了绝对统治的地位。PCB的发展历史简单了解板子是怎么制成的？ n具体请参阅电子产品工艺相关教材。2.识读印刷电路板的板层n PCB的“层”不是虚拟的，而是印刷板材料本身实实在在的各铜箔层面。n 根据元件导

4、电层面的多少，印制电路板可分为单面板、双面板和多面板。常见的多层板一般为4层板或6层板，复杂的多层板可达十几层。单面板（Single Layer PCB） 元件面焊锡面单面板所用的绝缘基板只有一面是覆铜的，用来制作铜箔导线和焊接元件，称为焊接面，而另一面只印上没有电气特性的图形轮廓、元件型号和参数，称为元件面。图1-2 密码锁电源和远程控制PCB单面板成品 双面板（Double Layer PCB） 图1-3是双面PCB板的顶层和底层图。 顶层（元件面）除了印有元件型号和参数外，还有铜箔导线； 底层（焊接面）和单面板的作用一样，用来布线和焊接元件。 多层板（Multi Layer PCB）n随

5、着微电子技术的发展，电路的复杂程度大幅提高，对PCB的电气性能也提出了更高的要求，若采用单面板或双面板，电路板体积会很大，布线难度增大，线路间的电磁干扰也不好处理，但若采用多层板的设计可以解决上述问题，多层PCB元件装配密度高，体积小；电子元器件之间的连线缩短，信号传输速度提高；方便布线。 3.如何设计电路的PCB图样 nPCB是在基板上，按预定设计形成点间连接及印制元件的印制板。这里“预定设计”是指，PCB加工制作前已经设计好的具有电气特性的电路PCB板图，那电路PCB板图究竟是怎样设计的呢？ 3.如何设计电路的PCB图样 n 目前，在计算机Windows XP平台利用计算机辅助设计(Com

6、puter aided design，CAD) 软件，如Protel 、PowerPcb 、Candence Allergo，Altium Designer等，来完成电子电路PCB板图的设计。电子电路CAD设计流程 n1）方案分析，绘制电路原理图 n2）电路仿真(EWBMultisimorcad)n3）PCB板设计n4）PCB板制作 PCB图样设计软件的选择 n目前中小型企业普遍使用PROTEL ，且随着版本设计的人性化，目前许多企业开始纷纷使用 PROTEL DXP“项目级”的设计系统 。n本项目教程中用PROTEL DXP2004软件进行电子产品的电路板设计。 4.本课程的核心和最终目标

7、封装和网络表封装和网络表设计电路设计电路原理图原理图制作元器件制作元器件设计设计PCB电路板电路板PCB元件元件封装制作封装制作需求 更新需求 更新双向同步更新引脚、焊盘编号对应电路仿真模块电路仿真模块SCH设计模块设计模块PCB设计模块设计模块对设计的原理图性能检验，要求元器件具有仿真模型n印制电路板的设计是以电路原理图为根据，实现电路设计者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设计，需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。n优秀的版图设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能和散热性能。4.本课程的核心和最终目标 n值得注意的是

8、：我们是在设计一张实实在在的可以焊接、装配的电路板，不是在电脑上随便画画，一定要从实际元件出发，根据电气性能要求，结合电子元件的基本知识和加工工艺，以严谨的工作态度，按照设计流程进行PCB设计，以排除PCB制板不必要的损失。集成电路类：集成电路类： DIP：是传统的双列直插封装的集成电路；PLCC：是贴片封装的集成电路，由于焊接工 艺要求高，不宜采用；PGA：是传统的栅格阵列封装的集成电路，有专门的PGA库；QUAD：是方形贴片封装的集成电路，焊接较 方便；SOP：是小贴片封装的集成电路，和DIP封装对应；SPGA是错列引脚栅格阵列封装的集成电路；BGA：是球形栅格阵列封装的集成电路；各封装类

9、型对照表：各封装类型对照表：1Ball Grid Arrays(BGA) BGA类型2 Capacitors CAP无极性电容类型3 Diodes 二极管类型4 Dual in-line Package(DIP) DIP类型5 Edge Connectors EC边沿连接类型6 Leadless Chip Carier(LCC) LCC类型7 Pin Grid Arrays(PGA) OGA类型8 Quad Packs(QUAD) GUAD类型 9 Resistors 二脚元件类型10 Small Outline Package(SOP) SOP类型11 Staggered Ball Gird Arrayd (SBG) SBG类型12 Staggered Pin Gird Arrayd (SPGA) SPGA类型小 结 1） 从电子产品之母印制