《电路板设计简介》

1、 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 电路设计与制版电路设计与制版 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 第一章第一章 电路板设计简介电路板设计简介二二.印刷电路板的发展过程印刷电路板的发展过程三三. Altium Designer 概况概况四四. 印刷电路板的设计过程印刷电路板的设计过程六六. 演示电路板的设计过程演示电路板的设计过程一一.基本概念基本概念五五. 印刷电路板的制作过程印刷电路板的制作过程七、国际著名半导体公司介绍七、国际著名半导体公司介绍 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 一一. 基本概念基本概念以以计算

2、机计算机为工作平台，为工作平台，融合融合应用电子技术、计算机技术、智能化技应用电子技术、计算机技术、智能化技术术的最新成果，的最新成果，而研制的电子而研制的电子CAD (Computer Aided Design)通用通用软件包软件包，辅助进行辅助进行电子电路的仿真、可编程逻辑器件电子电路的仿真、可编程逻辑器件设计设计、PCB 设计设计等工作等工作1. EDAElectronic Design Automation 电子设计自动化电子设计自动化 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 EDA软件的分类：软件的分类：1）电路仿真软件）电路仿真软件在在计算机计算机上进行电路设计

3、，上进行电路设计，通过通过仿真分析仿真分析，获得实际的信号波形及获得实际的信号波形及关键点关键点的电流电压等参数，的电流电压等参数，非常方便修改设计电路，以获得最佳设计效果。非常方便修改设计电路，以获得最佳设计效果。优点优点：不需要制作实际电路，节约设计费用，直接不需要制作实际电路，节约设计费用，直接发现设计问题，缩短开发周期发现设计问题，缩短开发周期软件软件：MultiSim 和和 PSPICE 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 2）电路板设计软件）电路板设计软件使用使用计算机计算机进行印刷电路板的辅助设计，进行印刷电路板的辅助设计，把图纸交给电路板生产厂家，把图纸

4、交给电路板生产厂家，进行电路板的制作进行电路板的制作常用软件：常用软件： Altium Designer ( PROTEL )； PADS（PowerPCB）、）、 Cadence公司的公司的Allegro和和Orcad软件、软件、 Mentor 等等早期的电路板设计采用早期的电路板设计采用人工画线人工画线这些软件的区别这些软件的区别：不同的公司研制，功能类似：不同的公司研制，功能类似一般来说一般来说：一个公司所有人员使用同一个电路板：一个公司所有人员使用同一个电路板设计软件设计软件 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 Altium Designer软件界面：软件界面：

5、 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 Cadence公司的公司的Allegro软件界面：软件界面： 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 3）CPLD / FPGA 设计软件设计软件Altera 公司公司：QuartusXilinx 赛灵思公司赛灵思公司：ISE进行大规模可编程逻辑器件的设计进行大规模可编程逻辑器件的设计Modelsim仿真软件仿真软件 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 2. PCBPrinted Circuit Board 印刷电路板印刷电路板，又称，又称电路板电路板、线路板线路板PCB 电路板的功能：电

6、路板的功能：1）提供集成电路等各种）提供集成电路等各种电子元器件电子元器件固定、装配的固定、装配的机械支撑机械支撑 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 2）实现集成电路等各种电子元器件之间的）实现集成电路等各种电子元器件之间的连线和连线和电气连接（信号传输）或电绝缘电气连接（信号传输）或电绝缘。铜膜导线铜膜导线 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 3）为电子元器件的插装、焊接、检查、维修提供）为电子元器件的插装、焊接、检查、维修提供识别识别字符和图形字符和图形。 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 PCB电路板的组成部分：

7、电路板的组成部分：基板：电路板中间的绝缘体，使用的材料有基板：电路板中间的绝缘体，使用的材料有树树脂、陶瓷等。脂、陶瓷等。铜膜导线铜膜导线：连接各个焊盘，即连接各个元器件：连接各个焊盘，即连接各个元器件之间的管脚之间的管脚粘合剂：粘合剂：把铜膜导线和基板粘合在一起把铜膜导线和基板粘合在一起焊盘焊盘：银白色，上面有锡金属银白色，上面有锡金属，焊接元器件管，焊接元器件管脚的位置，使用焊锡焊接脚的位置，使用焊锡焊接过孔：过孔：连接不同的层，实现层与层之间的连接连接不同的层，实现层与层之间的连接定位孔：定位孔：没有电路网络，用于安装固定螺丝，没有电路网络，用于安装固定螺丝，固定电路板固定电路板 电路板

8、设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 焊盘焊盘：焊接元器件管脚的位置，使用焊锡焊接：焊接元器件管脚的位置，使用焊锡焊接 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 定位孔定位孔过孔过孔 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 二二. 印刷电路板的发展过程印刷电路板的发展过程 印刷电路板随着印刷电路板随着电子元器件电子元器件的发展而发展，分的发展而发展，分为为4个发展阶段：个发展阶段： 电子管分立器件电子管分立器件: 导线连接导线连接 半导体分立器件半导体分立器件: 单层印刷板单层印刷板 集集 成成 电电 路路: 双层印刷板双层印刷板 超大规模

9、集成电路超大规模集成电路: 多层印刷板多层印刷板 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 电子管电子管: 体积大、重量重、耗电高体积大、重量重、耗电高, ,使使用导线连接用导线连接电解电容接线端子接线端子电阻电阻第一个阶段：导线连接第一个阶段：导线连接 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 第二个阶段：单层电路板第二个阶段：单层电路板半导体器件半导体器件：体积小、重量轻、耗电小、：体积小、重量轻、耗电小、排列密集适用于单层印制板排列密集适用于单层印制板 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 上面上面：只放置元器只放置元器件件，没有

10、焊盘和铜，没有焊盘和铜箔导线箔导线下面下面：有元器件管：有元器件管脚之间的脚之间的铜膜连线铜膜连线、焊接元器件管脚的焊接元器件管脚的焊盘焊盘 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 第三个阶段：双层电路板第三个阶段：双层电路板 集成电路集成电路的出现使布线更加复杂，的出现使布线更加复杂，单层板不能完成全部的布线，单层板不能完成全部的布线，出现了出现了双层板双层板：上下两面都能够设计走线上下两面都能够设计走线 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 随着随着超大规模集成电路超大规模集成电路、BGA封装的封装的元器件的元器件的出现，双面板也不能适应布线的要求

11、，出现了出现，双面板也不能适应布线的要求，出现了多多层板层板。目前技术上可以作出。目前技术上可以作出100层层以上的电路板，以上的电路板，当前产品大规模使用的是当前产品大规模使用的是48层板层板第四个阶段：多层电路板第四个阶段：多层电路板 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 多层板：多层板：BGA封装芯片封装芯片QFP封装芯片封装芯片正面正面背面背面 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 三三. Altium Designer 概况概况1、Altium Designer的发展历史的发展历史2. 安装环境要求安装环境要求3. Alitum Deisg

12、ner Summer09的安装的安装4. Altium Designer的组成部分的组成部分5. Altium Designer的文件类型的文件类型6. Altium Designer的功能的功能7. Altium Designer的中文界面的中文界面8. Altium Designer的自动备份的自动备份9. Altium Designer与与Protel的比较的比较10. Protel设计的文件转为设计的文件转为Altium设计的设计的文件文件 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 1. Altium Designer发展演变发展演变Protel 是澳大利亚的公司，成

13、立于是澳大利亚的公司，成立于1985年，年，2001年年更名为更名为Altium，主要产品是，主要产品是PCB设计的设计的EDA平台平台 1991年：年：PROTEL公司推出公司推出 1997年：推出年：推出Protel 98，实现了原理图、布局、，实现了原理图、布局、布线、仿真等功能的综合布线、仿真等功能的综合1985年：美国年：美国ACCEL Technologies公司推出公司推出TANGO电电路板设计软件，这是第一个用于电路板设计的软件路板设计软件，这是第一个用于电路板设计的软件1988年：年：ACCEL公司改名为公司改名为PROTEL，并并推出推出PROTEL FOR DOS升级版本

14、升级版本Tango Protel Altium Designer 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 1999年：推出年：推出Protel 99、Protel99SE。 Protel99SE是一个是一个精典版本精典版本，至今很多公，至今很多公司都还在使用。司都还在使用。 2001年：年：Protel公司改名为公司改名为Altium公司公司 2002年：发布年：发布Protel DXP 2005年：推出年：推出 2009年：推出年：推出Altium Designer Summer09. 此版本此版本相对于相对于Protel99SE，在很多方面有了改进，使用，在很多方面有了

15、改进，使用更方便更方便 2011年：推出年：推出Altium Designer10， 目前最高版本是目前最高版本是Altium Designer 15Altium Designer 软件在中国的市场占有率：软件在中国的市场占有率： 有有73%的工程师和的工程师和80%的电子工程相关专业在的电子工程相关专业在校学生正在使用此软件校学生正在使用此软件 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 2. 安装环境要求安装环境要求CPU: PentiumGHz 或同等性能处理器或同等性能处理器 RAM: 1GB内存内存硬盘硬盘：至少：至少3G显示器显示器：128M显存的显示卡，显存的显示

16、卡，1280*1024分辨率分辨率操作系统操作系统：Window XP，Window7 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 3. Alitum Deisgner Summer09的安装的安装演示安装过程、解载过程演示安装过程、解载过程 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 促进软件的正版化促进软件的正版化促进知识产权的保护促进知识产权的保护 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 4. Altium Designer的组成部分的组成部分软件的各个部分：软件的各个部分： 标题栏、菜单栏、工具栏、状态栏、面板、界面标题栏、菜单栏、工

17、具栏、状态栏、面板、界面 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 项目面板：包含各个文件项目面板：包含各个文件 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 4种设计界面：种设计界面： 原理图编辑界面、原理图编辑界面、PCB图编辑界面、原图编辑界面、原理图元件库编辑界面、理图元件库编辑界面、PCB封装库编辑界面封装库编辑界面原理图编辑界面原理图编辑界面 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 PCB图编辑界面图编辑界面 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 原理图元件库编辑界面原理图元件库编辑界面 电路板设计电路板设计

18、简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 PCB封装库编辑界面封装库编辑界面注意：注意：不同的界面对应不同的菜单和工具栏不同的界面对应不同的菜单和工具栏 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 注意注意：恢复：恢复默认的显示界面默认的显示界面的功能：的功能： 使用菜单使用菜单 View / Desktop Layouts / Default 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 5. Altium Designer的文件类型的文件类型1）*.PrjPCB：PCB工程项目文件工程项目文件 *.PrjFPg：FPGA工程项目文件工程项目文件 *.PrjCor

19、：Core工程项目文件工程项目文件 *.PrjEmb：嵌入式系统工程项目文件嵌入式系统工程项目文件 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 2）*.SchDoc：原理图文件：原理图文件3）*.PcbDoc: PCB电路板文件电路板文件4）*.SchLib: 原理图元件库文件原理图元件库文件 *.PcbLib: PCB封装库文件封装库文件 *.IntLib： 综合库，既有原理图元件库文综合库，既有原理图元件库文件，也有封装库文件件，也有封装库文件5)*.bom: 指使用的所有元器件的清单指使用的所有元器件的清单 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 演示

20、演示：原理图文件原理图文件PCB图文件图文件封装库文件封装库文件原理图元件库文件原理图元件库文件 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 Protel的文件格式：的文件格式：1）*.ddb：工程项目文件：工程项目文件2）*.Sch：原理图文件：原理图文件3）*.PCB: 印制电路板文件印制电路板文件4）*.Lib: 原理图库文件或原理图库文件或PCB封装库文件封装库文件5）*.Net: 网络表文件网络表文件6）*.ERC：电器规则检查错误报表文件：电器规则检查错误报表文件 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 6. Altium Designer的功能

21、的功能1）电路原理图设计）电路原理图设计2）电路板设计）电路板设计3）电路仿真设计）电路仿真设计4）电路的信号完整性分析：信号的）电路的信号完整性分析：信号的反射、串扰、延时、阻抗等反射、串扰、延时、阻抗等5）可编程逻辑器件）可编程逻辑器件()设计设计6）支持多种）支持多种32为软处理器，例如为软处理器，例如Xilinx MicroBlaze等等 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 7. Altium Designer的中文界面的中文界面菜单菜单：DXP / Preference 选择选择System-General界面界面 选择选择Use Localized reso

22、urce 重新启动软件重新启动软件缺点缺点：有些汉化翻译的不够准确，：有些汉化翻译的不够准确，建议建议: 初学者使用中文界面，熟练以后，使用英初学者使用中文界面，熟练以后，使用英文界面文界面此软件还支持多种语言：此软件还支持多种语言：德文、法文、日文德文、法文、日文 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 演示演示： 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 8. Altium Designer的自动备份的自动备份菜单菜单: DXP / Preference 选择选择 System / Backup 页面，页面， 选中选中Auto save every选项

23、，激活自动备选项，激活自动备份功能份功能功能功能： 设置备份的时间间隔、设置备份的时间间隔、 设置备份文件的存放路径设置备份文件的存放路径 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 演示演示： 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 9. Altium Designer与与Protel的比较的比较1）电路图的鼠标缩放功能：）电路图的鼠标缩放功能： Protel不能使用鼠标中间键进行电路图的不能使用鼠标中间键进行电路图的放大和缩小，而放大和缩小，而AD具有这个功能具有这个功能2）项目文件的管理：）项目文件的管理： Protel是所有的内容都保存在一个扩展名是

24、所有的内容都保存在一个扩展名为为ddb的文件中的文件中3）Altium Designer不需要生成不需要生成网络表网络表4）增加了）增加了FPGA处理模块，可以做软件设计处理模块，可以做软件设计 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 10. Protel文件和文件和Altium Designer 文文件之间的转换件之间的转换Protel工程文件的扩展名：工程文件的扩展名：DDB1）Altium Designer 对对Protel是向下兼容的：是向下兼容的： Protel设计的文件可以使用设计的文件可以使用Altium Designer打开打开演示：演示： 电路板设计电路板

25、设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 2）Altium Designer的设计文件可以保存为的设计文件可以保存为Protel版本的格式版本的格式a、把把Altium Designer的扩展名为的扩展名为Schdoc的原理图文件，的原理图文件，另存为另存为Protel能打开的扩展名为能打开的扩展名为sch的的原理图文件原理图文件菜单菜单：File/ Save Copy As演示演示： 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 b、把把Altium Designer的扩展名为的扩展名为Pcbdoc的电路板文件，的电路板文件，另存为另存为Protel能打开的扩展名为能打开的扩

26、展名为pcb的电路板文件的电路板文件菜单菜单：File/ Save Copy As演示演示： 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 Altium Designer 支持和其它电路板软件之间的相互转换：支持和其它电路板软件之间的相互转换：例如：和例如：和PADS之间的转换、之间的转换、 和和AutoCAD之间的转换之间的转换 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 四四. 印刷电路板的设计过程印刷电路板的设计过程1、设计分析、设计分析2、新建、新建PCB项目项目3、设计电路原理图、设计电路原理图4、建立网络表文件（、建立网络表文件（Protel版本需要，

27、版本需要，AD不需要）不需要）5、设计、设计PCB图图6、把、把PCB图给电路板厂，制作电路板图给电路板厂，制作电路板 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 1. 工厂批量生产工厂批量生产工艺流程：工艺流程：五、印刷电路板的制作过程五、印刷电路板的制作过程选材下料、内层制作、压合、钻孔、镀铜（孔金属选材下料、内层制作、压合、钻孔、镀铜（孔金属化）、化）、外层制作、防焊锡印刷、文字印刷、外层制作、防焊锡印刷、文字印刷、表面处理、外形加工、检验表面处理、外形加工、检验 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 (1) 板材厚度板材厚度 (2) 印制板实际尺寸

28、印制板实际尺寸 (3) 阻焊：在电路板上，阻焊：在电路板上，在不需要焊接的地方，在不需要焊接的地方，涂上涂上阻焊材料阻焊材料，阻焊材料可以是，阻焊材料可以是绿色、蓝色、绿色、蓝色、黑色、黄色等。黑色、黄色等。加工印制板的工艺要求：加工印制板的工艺要求：绿色电路板绿色电路板 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 蓝色电路板蓝色电路板 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 黑色电路板黑色电路板 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 黄色电路板黄色电路板 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 (4) 丝印丝印 (

29、5) 镀锡镀锡 镀金镀金 (6) 通孔测试通孔测试 (7) 厂家测试报告等厂家测试报告等 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 2.手工制作：单层电路板手工制作：单层电路板所需要材料所需要材料： 感光电路板、两块大小适中的玻璃、透明菲感光电路板、两块大小适中的玻璃、透明菲林（或半透明硫酸纸）、显像剂、三氯化铁、林（或半透明硫酸纸）、显像剂、三氯化铁、钻孔工具钻孔工具 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 手工制作工艺流程图：手工制作工艺流程图：第一步：准备第一步：准备 PCB 图图 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 第二步：

30、打印第二步：打印，把，把PCB图打印到图打印到银盐感光胶银盐感光胶片片（又称为（又称为菲林菲林）上）上用激光打印机来打印用激光打印机来打印 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 第三步：曝光第三步：曝光去掉去掉感光电路板感光电路板上的保护膜，上的保护膜，感光电路板铜感光电路板铜皮面皮面被一层绿色的被一层绿色的感光膜感光膜覆盖覆盖将打印好的菲林铺在感光电路板上，对好位将打印好的菲林铺在感光电路板上，对好位置，使用玻璃压上置，使用玻璃压上在台灯下曝光在台灯下曝光 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 第四步：显像第四步：显像调制调制显像剂显像剂将曝光后的

31、将曝光后的感光电路板感光电路板放入调制好的放入调制好的显像剂显像剂中，中， 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 第五步第五步：蚀刻电路板蚀刻电路板将将三氯化铁三氯化铁放入塑料盆的水中，放入电路板，放入塑料盆的水中，放入电路板，大约十几分钟即可完成蚀刻过程大约十几分钟即可完成蚀刻过程实际上就是：把感光实际上就是：把感光电路板上，没有电路电路板上，没有电路的铜金属腐蚀掉的铜金属腐蚀掉 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 最后一步：钻孔最后一步：钻孔 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 最终的电路板：最终的电路板： 电路板设计电

32、路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 3. 电路板雕刻机电路板雕刻机步骤：步骤：第一步：输入原理图；第一步：输入原理图； 第二步：设计第二步：设计PCB图；图；第三步：设置雕刻软件的参第三步：设置雕刻软件的参数；数；第四步：雕刻第四步：雕刻用途用途：用于小批量的电路板制作：用于小批量的电路板制作缺点缺点：需要购买雕刻机和：需要购买雕刻机和敷铜板敷铜板 ， 只能制作单层板、双层板，不能加工多层板只能制作单层板、双层板，不能加工多层板精度精度：最小加工线径最小加工线径:4-8mil；最小加工线距；最小加工线距: 6-8mil 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 六

33、六. 演示电路板的设计过程演示电路板的设计过程阻容耦合共射放大电路阻容耦合共射放大电路演示演示1: 如何把理论电路，设计成电路板如何把理论电路，设计成电路板 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 电路原理图电路原理图 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 接插件接插件：又称为：又称为接线端子接线端子 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 说明：说明：D:PROGRAM FILESALTIUM DESIGNER SUMMER 09Library 1. 原理图元件、封装所在的库原理图元件、封装所在的库2. 各个元件的封装各个元件的封

34、装D:PROGRAM FILESALTIUM DESIGNER SUMMER 09Library 电阻：电阻：，电容：电容：，接插件：接插件：HDR1X2，三极管：三极管：BCY-W3/E4 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 自动布线图自动布线图 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 演示演示2 ：往届学生画的电路板：往届学生画的电路板 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与制版 演示演示3 ：公司工程师画的电路板：公司工程师画的电路板 电路板设计电路板设计简介简介 电路设计与制版电路设计与