PCB制板与工艺设计

湖南工程学院等级:电子实习课题名称 PCB制板与工艺设计专业班级 姓名 学号 指导教师 2014年1月1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 学生姓名 学 号 指导老师 审 批 任务书下达日期 2014年1月1日任务完成日期2014年1月7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：①原理图②材料清单③顶层④底层⑤各层叠印（各层重叠一起打印）⑥丝印层⑦3D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现代电子设计实验室（EDA）；Protel软件。任务电路图；设计书籍与电子资料若干。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.《Protel99SE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PROTELDXP应用》[M].化学工业出版社.2007.3、 高鹏.《电路设计与制版PROTEL99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、 《提高印刷电路板的电磁兼容设计》.网络资料.TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章电路图绘制 7\o"CurrentDocument"第2章元器件参数对应封装选择及说明 8\o"CurrentDocument"第3章ERC与网络表 9\o"CurrentDocument"3.1ERC 9\o"CurrentDocument"3.2网络表 9\o"CurrentDocument"第4章PCB制板与工艺设计 1111\o"CurrentDocument"4.1布局 11\o"CurrentDocument"4.2布线 11\o"CurrentDocument"4.3检查 12\o"CurrentDocument"4.4设计输出 12\o"CurrentDocument"第5章各种报表的生成 13\o"CurrentDocument"5.1网络表 13\o"CurrentDocument"5.2电路板信息报表 13\o"CurrentDocument"5.3材料清单表 13\o"CurrentDocument"5.4数控钻孔文件 13\o"CurrentDocument"5.5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 156.3多层叠印 166.4丝印层 176.53D效果图 18\o"CurrentDocument"第7章总结 19\o"CurrentDocument"参考文献 20

第1章 电路图绘制总电路图：本课题以Protel99为制图软件，对单片机最小系统电路原理图进行绘制。用Protel99绘制后，如图1-1RC图1-12U1

RC图1-12U1第2章元器件参数对应封装选择及说明本课题用到了电阻，三极管，电容，地址锁存器等元器件，其对应的封装如图2-1ACt1PailTypeDesignatorFootprintDesciiption274ALS138U5DIP16374HC373U2DIP2048052U1DIP40562256U3622566BEEPLS1BEEP17BG1NPNTO-18NPNTransistor8C：130pRAD0.19G3224RAD0.1Capacitor10C8105RAD0.1Capacitor11^1810uRE3.2/.4ElectrolyticCapacitor12C2010uFElectrolyticCapacitor13C210.1uFRAD0.1Capacitor14^ON3J6SIP3Connector15CON5J8SIP5Connector16DIODED1DIODE-0.4Diode17DIODED2DIODE-0.4Diode18EXJ7SIP34Connector19FLASHU4DIP3220ISP25J5SIP6Connector21LCDJ2SiP36Connector22LED1LED1DIODE-0.423LED2LED2DIODE-0.424LED3LED3DIODE-0.425LED4LED4DIODE-0.426LEDPOWERDIODE-0.427LEDRXDDIODE-0.428LED7XDDIODE-0.429MAWU6MAXD230MICROPHONE2MK?BEEP1Microphone31PHOTOQ1TO-18NPNPhototran^istor图2-1第3章RC与网络表3.1ERCERC（电气法则测试），其具体步骤如下：首先打开数据库文件，进入原理图编辑器。选取菜单命令【Tools】/【ERC...】，系统弹出【SetupElectricalRuleCheck】对话框。用户可以在对话框中设置电气法则测试的有关规则。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：由原理图生成网络表文件（1） 选取菜单命令【Design】/【CreateNetlist...】，系统会弹出【NetlistCreation】对话框；（2） 单击对话框中的TraceOptions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。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PCB的设计流程主要分为网表输入、布局、布线、检查、输出五六个步骤。4.1布局手工布局和自动布局。手工布局应应注意：先放置与结构有关的固定位置的元器件。元件布局还要特别注意散热问题。重量超过15g的元器件应当用支架加以固定然后焊接那些又大又重发热量多的元器件不宜装在印制板上而应装在整机的机箱底板上。对于电位器可调电感线圈可变电容器微动开关等可调元件的布局应考虑整机的结构要求。4.2布线布线是很重要的一环，总结下认为应该注意：两面板布线时，两面的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走线，避免相互平行，以减小寄生耦合；走线拐角尽可能大于90度，杜绝90度以下的拐角，也尽量少用90度拐角，尽量走在焊接面，特别是通孔工艺的PCB尽量少用过孔、跳线。器件和走线不能太靠边放，一般的单面板多为纸质板，受力后容易断裂。电源线设计根据印制线路板电流的大小尽量加粗电源线宽度，减少环路电阻，尤其要注意使电源线地线中的供电方向与数据信号的传递方向相反，这样有助于增强抗噪声能力。4.3检查On-line选卡：主要用于绘制PCB图过程中随时进行规则检查。另外设置完成后，单击RunDRC按钮，即生成设计规则检查报告。注意：有些错误可以忽略，例如有些接插件的outline的一部分放在了板框外，检查间距时会出错；另外每次修改过走线和过孔之后，都要重新覆铜一次。4.4设计输出pcb设计输出注意事项：需要输出的层有顶层、底层、各层叠印、丝印层。第5章报表的生成5.1网络表选取菜单命令【Design]/【CreateNetlist...】，系统会弹出【NetlistCreation】对话框.单击对话框中的TraceOptions标签，即可进入【TraceOptions】选项卡。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电路板信息报表执行菜单命令【Reports]/【BoardInformation]，执行后产生引脚信息对话框。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料清单表执行菜单命令【Reports]/【BillsOfMaterial]，弹出对话框。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控钻孔文件执行菜单命令【Reports]/【NCDrill】。执行该命令后，在“Documents”内产生*.drr文件，并同时打开该文件。5.5件拾放文件执行菜单命令【Reports]/【PickandPlace]。执行该命令后，在“Documents”内产生*.ppr文件，并同时打开该文件。6.1顶层第6章PCB各层面输出与打印

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-i hHIOIOD4 1?怕严I.）昌o§TIT帝 口C*rz*L*旬JJ-4Thuz-IZZD-wHn-TH]&?COL302邕旧荔"96.53D效果图第7章总结通过为期一周的课设，我从中学到了很多东西。能对ptotel较为熟练的操作，学会了制版的整个流程。通过同学之间的相互讨论与学习，把自己粗心大意的性格改正了过来，变得更加有耐心的去完成本次课程设计。遇到不懂的问题，通过查阅资料和观看教学视频，慢慢的培养了自己独立思考的能力，通过同学之间相互相互讨论，明白了团队合作的重要性，感谢同学的帮助跟老师的耐心指导。只有把基础知识学好了才能在日后的工作与学习中更好的处理问题。参考文献参考文献参考文献1、 程路.《Protel99SE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PROTELDXP应用》[M].化学工业出版社.2007.3、高鹏.《电路设计与制版PROTEL99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.2