第12-13讲简单PCB设计及实训ppt课件

1、电路板设计与制造制造： 福建信息职业技术学院 郭勇联络方式： gy_xs1261.第12-13讲 简单PCB设计及实训主 要 内 容一、规划PCB二、放置焊盘、过孔和定位孔三、设置PCB元件库四、放置元件封装五、元件手工规划六、 3D预览七、手工布线实训 绘制简单的PCB2. 手工设计PCB是用户直接在PCB软件中根据原理图进展手工放置元件、焊盘、过孔等，并进展线路衔接的操作过程，手工设计的普通步骤如下。 规划印制电路板。 放置元件、焊盘、过孔等。 元件规划。 手工布线。 电路调整。 以下采用单管放大电路为例引见手工布线方法，电路样图如图4-14所示。3. 在PCB设计中，首先要规划印制板，即

2、定义印制板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，需求根据公司和制造商的要求进展相应的规划，机械轮廓定义在4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，而在其它的机械层上放置物理尺寸、队列标志和标题信息等。 印制板的电气轮廓是指电路板上放置元件和布线的范围，电气轮廓普通定义在制止布线层上，是一个封锁的区域。 通常在普通的电路设计中仅规划PCB的电气轮廓，本例中采用公制规划。 一、规划PCB 4. 执行菜单“设计“PCB板选择项，设置单位制为Metric公制；设置可视栅格1、2分别为1mm和10mm；捕获栅格X、Y均和元件网格X、Y均为

3、0.5mm。 执行菜单“设计“PCB板层次颜色，设置显示可视栅格1Visible Grid1。 执行菜单“工具“优先设定，屏幕弹出“优先设定对话框，选中“Display选项，在“表示区中选中【原点标志】复选框，显示坐标原点。 执行菜单“编辑“原点“设定，定义相对坐标原点，设定后，沿原点往右为+x轴，往上为+y轴。 用鼠标单击任务区下方标签中的，将当前任务层设置为Keep Out Layer。 5. 执行菜单“放置“直线进展边框绘制闭合电气轮廓。PCB尺寸：50mm40mm。闭合坐标原点放置直线6.二、放置焊盘、过孔和定位孔 1.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式主要用于外

4、表封装元件，外形有圆形Round、正方形Rectangle和正八边形Octagonal等，如图4-18所示。 执行菜单“放置“焊盘或单击放置工具栏上按钮 ，进入放置焊盘形状，挪动光标到适宜位置后，单击鼠标左键，放置焊盘。 7. 双击焊盘调出属性对话框，可以编辑焊盘属性，如图5-16所示。用鼠标单击选中的焊盘，用鼠标左键点住控点，可以挪动焊盘。 本例中，添加6个通孔式焊盘，其中输入2个、电源端及接地端2个，输出2个，以便与外部衔接。8. 2.放置过孔 过孔用于衔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。 执行菜单“放置“过孔或用单击放置工具栏上按钮 ，放置过孔。 在放

5、置过孔形状下，按下键盘的键，调出过孔属性对话框，可以设置过孔的孔径、直径、过孔起始层和终止层及过孔所在的网络等。 本例中由于是单面板设计，无须运用过孔。 9. 3.制造定位孔 在电路板中，经常要用螺丝来固定散热片和PCB，或者打定位孔，它们与焊盘或过孔不同，普通不需求有导电部分。在实践设计中，可以利用放置焊盘或过孔的方法来制造螺丝孔。 下面以放置焊盘的方法为例引见螺丝孔的制造过程。 放置焊盘，编辑焊盘属性，如图5-18所示，选择圆形焊盘，并设置X尺寸、Y尺寸和孔径为一样值，目的是不要表层铜箔。 在“属性区中，取消【镀金】后的复选框，目的是取消在孔壁上的铜。 单击“确定按钮，在适宜位置放置焊盘，

6、此时即为螺丝孔。图4-22中在板的四角放置了4个3mm的螺丝孔。 10. 螺丝孔也可以经过放置过孔的方法来制造，详细步骤与利用焊盘方法类似，只需在过孔的属性对话框中设置直径和孔径为一样值即可。孔径、X-尺寸及Y-尺寸大小一致11.三、设置PCB元件库 单管放大电路的元件封装方式均在Miscellaneous Device.IntLIB库中，设计前需将其设置为当前库。 1.设置元件库显示封装名和封装图形 Protel 2004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，默许显示集成库的信息，不利于选择元件封装，此时可以经过设置显示信息为元件封装，便于调用封装。 单击任务区右侧

7、的【元件库】标签，系统弹出元件库面板，如图4-23所示，单击“按钮，屏幕弹出元件库显示信息窗口，如图4-24所示，去除【元件】的复选形状，选中【封装】复选框，单击“Close按钮，屏幕出现图4-25的元件库面板，显示封装信息。 12. 2.加载元件库 在Protel 2004中，PCB库文件普通集成在集成库中，扩展名为“.IntLib，在原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PCB库，扩展名为“.PcbLib，位于Altium2004LibraryPcb目录下。 元件封装也可以自行设计，调用自行设计的元件封装时必需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一样

8、，可以单击图4-23中的“元件库按钮进展元件库设置，本例的封装方式均在Miscellaneous Device.IntLIB库中。 留意：途径选择“Altium2004 SP2LibraryPcb，只包含PCB封装库；假设为“Altium2004 SP2Library，那么包含集成元件库和PCB封装库。13.四、放置元件封装 1.经过菜单或相应按钮放置元件 执行菜单“放置“元件或单击配线工具栏按钮 ，屏幕弹出放置元件对话框，如图4-28所示。 以放置三极管封装为例，在“封装栏中输入元件封装名，如图中的BCY-W3/E4；在“标识符栏中输入元件标号，如图中的V1；在“注释栏中输入元件的型号或标称

9、值，如图中的2N3904。参数设置终了，单击“确认按钮，将元件挪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一样的元件，可继续放置元件，标号自动加1如V2；单击鼠标右键，屏幕弹出“放置元件对话框，可以设置要放置的新元件封装；单击“取消按钮那么退出放置形状。14. 本例中电阻的封装方式选择AXIAL-0.4，三极管的封装方式选择BCY-W3/E4，电解电容的封装方式选择CAPPR2-5x6.8。 15. 2.从元件库中直接放置选择封装库选择封装查看封装图形单击放置元件16. 3.设置元件属性 双击元件，屏幕弹出图4-31所示的元件属性对话框，可以进展元件属性设置。 17

10、.五、元件手工规划 1.手工挪动元件 用鼠标挪动元件。光标移到元件上，按住鼠标左键不放，将元件拖动到目的位置。 运用菜单命令挪动元件。执行菜单“编辑“挪动“元件实现。 拖动元件和连线。用于同时挪动元件和印制导线，执行菜单“编辑“挪动“拖动实现，普通运用前执行菜单“工具“优先设定，选中“Connected Tracks设定拖动连线。 在PCB中快速定位元件。在PCB较大时运用。执行菜单“编辑“跳转到“元件，输入要查找的元件标号，单击“确认按钮，光标跳转到指定元件上。18. 2.旋转元件 用鼠标单击选中元件，按住鼠标左键不放，同时按下键盘的键进展程度翻转；按键进展垂直翻转；按键进展指定角度旋转。

11、3.元件标注的调整 元件规划调整后，往往元件标注的位置过于杂乱，规划终了还必需对元件标注进展调整，普通要求陈列要整齐，文字方向要一致，不能将元件的标注文字放在元件的框内或压在焊盘或过孔上。元件标注的调整采用挪动和旋转的方式进展，与元件的操作类似。 在Protel 2004中，系统默许的注释是处于隐藏形状，普通为了便于读图，应将其设置为显示形状。双击要修正的元件，屏幕弹出元件属性对话框，在“注释区取消【隐藏】即可。19. 图4-32所示的元件规划图中，元件的标注文字未调好，存在重叠、反向及堆积在元件上的问题，由于该元件的标注文字在顶层丝网层上，有些标号将被元件覆盖。为保证PCB的可读性，必需手工

12、挪动好元件的标注，经过调整标注后的电路规划如图4-33所示。20. 执行菜单“查看“显示三维PCB板，对电路板进展3D预览，系统自动产生3D预览文件，如图4-34所示，图中三极管V1在PCB3D库中没有元件模型，故未显示元件3D图形。六、3D预览21.七、手工布线 1.设置任务层 执行菜单“设计“PCB板层次颜色，屏幕弹出“板层和颜色对话框，在要设置为显示形状的任务层中后的【表示】复选框内单击打勾，选中该层。 本例中采用单面布线，元件采用通孔式元件，应选中Bottom Layer底层、Top Overlay顶层丝网层、Keep-out Layer制止布线层及Multi-Layer焊盘多层。 P

13、CB单面布线的布线层为Bottom Layer，故在任务区的下方单击【Bottom Layer】标签，选中任务层为Bottom Layer。22. 2.为手工布线设置栅格 在电路任务区中单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“捕获栅格子菜单，屏幕弹出栅格设置对话框，从中可以选择捕获栅格尺寸，本例中选择0.500mm。 3.经过“放置直线的方式布线 经过“放置直线方式放置的印制导线可以放置在PCB的信号层和非信号层上，当放置在信号层上，具有电气特性，称为印制导线；当放置在其它层，代表无电气特性的绘图标志线，在规划PCB时就是采用这种方式放置导线。 执行菜单“放置“直线，进入放置PCB导线形状，系统默许

14、放置线宽为10mil的连线，假设在放置连线的初始形状时，单击键盘上的键，屏可以修正线宽和线的所在层。23. 连线表示如图4-37所示。 在放置印制导线过程中，同时按下+键，可以切换印制导线转机方式，共有六种，分别是45、弧线、90、圆弧角、恣意角度和1/4圆弧转机，如图4-38所示。24. 本例中设计的是单面板，故布线层为Bottom Layer底层，手工布线后的电路如图4-39所示，其中印制导线的线宽设置为1.2mm，焊盘的直径为1.8mm，采用了45和1/4圆弧转机方式。25. 4.编辑印制导线属性 双击PCB中的印制导线，屏幕弹出图4-41所示的印制导线属性对话框，可以修正印制导线的属性

15、。 在印制板设计中，普通地线要加宽一些，加宽地线可以先将原来的地线删除，然后执行菜单“放置“矩形填充，在相应位置单击鼠标左键拉出一个矩形填充区进展放置。本例中将地线宽度修正为2.5mm，如图4-42所示。26.实训 绘制简单的PCB实 训 目 的掌握PCB设计的根本操作。初步掌握电路板的手工布线。 27.实 训 内 容 启动Protel 2004，新建并保管工程文件“MYPCB.PRJPCB，新建PCB文件并保管为“MYPCB.PCBDOC。 执行菜单“设计“PCB板选择项，设置单位制为Imperial英制；设置可视栅格1、2分别为10mil和100mil；捕获栅格X、Y和元件网格X、Y均为1

16、0mil。 执行菜单“设计“PCB板层次颜色，设置显示可视栅格1Visible Grid1。 载入Miscellaneous Device.IntLIB和Gennum Video Buffer Amplifier.IntLib元件库。 在Keep Out Layer层上定义矩形电气轮廓，大小为1960mil1560mil，边框线的宽度为10mil。28. 放置元件RAD-0.2两个，元件DIP-14一个，元件AXIAL-0.4两个，元件SIP8一个，并如图4-84所示调整元件位置、设置每个元件的标号。 执行菜单“放置“直线，如图4-85所示进展底层Bottom Layer布线，线宽为20mil。 如图4-85在电路板图中放置三个圆形通孔焊盘，焊盘的直径为60mil，钻孔直径为30mil，并在顶层丝印层Top Ov