CB制作技術(shù)專業(yè)培訓(xùn)

PCB制作技術(shù)1.EDA技術(shù)綜合應(yīng)用設(shè)計的主要軟件及設(shè)備1.1主要軟件、設(shè)備及作用EDA技術(shù)的綜合應(yīng)用設(shè)計與開發(fā)可能用到的主要開發(fā)設(shè)計軟件、設(shè)備及其作用如下：(1)EDA的開發(fā)工具軟件：目前比較流行的、主流廠家的EDA的軟件工具有Altera的MAX+plusⅡ、QuartusⅡ，Lattice的ispDesignExpERT，Xilinx的FoundationSeries、ISE/ISE-WebPACKSeries。(2)計算機(jī)輔助分析軟件：MATLAB用于復(fù)雜系統(tǒng)的系統(tǒng)級仿真，DSP的系統(tǒng)建模，有關(guān)數(shù)據(jù)的計算和分析等。(3)印刷電路板PCB的設(shè)計軟件：主要有PROTEL、ORCAD等，用于設(shè)計系統(tǒng)的外圍部件或外圍電路的PCB圖。(4)EDA實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)/片上系統(tǒng)(SOPC)/嵌入式系統(tǒng)：用于EDA實(shí)驗(yàn)與開發(fā)的硬件的編程下載及硬件驗(yàn)證。(5)單片機(jī)仿真器及仿真頭：用于單片機(jī)程序的調(diào)試與硬件的驗(yàn)證。(6)印刷電路板PCB的制作設(shè)備：用于系統(tǒng)外圍部件或外圍電路的PCB的制作。(7)信號源、示波器、頻率計、無線電綜合測試儀等其它相關(guān)設(shè)備。1.2CPLD/FPGA+MCU系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試設(shè)備的聯(lián)接CPLD/FPGA+MCU綜合應(yīng)用系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試設(shè)備的聯(lián)接示意圖如圖1.34所示。圖1.3聯(lián)接示意圖1..3Create-Pcb高精度電路板制作儀簡介Create-Pcb高精度電路板制作儀是美國Vplex公司最新研制出的，由湖南科瑞特科技公司進(jìn)行生產(chǎn)和銷售的高科技產(chǎn)品，該產(chǎn)品的推出成功地解決了困擾電子工程師多年的難題——開發(fā)制板費(fèi)用高、周期長，因而成為了電子產(chǎn)品開發(fā)的必備工具，也是各大中專院校理想的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。Create-Pcb制板儀具有如下特點(diǎn)：①可在1小時內(nèi)制作出一塊高精度的單/雙面電路板；②節(jié)省90%的樣板開發(fā)費(fèi)用；③線徑寬度最小可達(dá)4mil(0.1mm)；④制作簡單，保證100%制作成功；⑤制板儀主要部件均為進(jìn)口材料；⑥制板儀含標(biāo)準(zhǔn)配置，可馬上動手制作電路板；⑦完整的影音光碟制作說明；⑧長期耗材備存，供貨貨源穩(wěn)定；⑨完善的售后技術(shù)支持。它適合于公司、軍工及各研究單位電子設(shè)計開發(fā)，是大中專院校電子、電工實(shí)驗(yàn)基地的理想工具。2綜合應(yīng)用系統(tǒng)外圍電路的PCB設(shè)計與制作2.1啟動設(shè)計環(huán)境Protel99SE系統(tǒng)一共提供了7個設(shè)計環(huán)境(或稱為設(shè)計系統(tǒng))，分別是原理圖設(shè)計與編輯(Sch)、印刷電路板設(shè)計與編輯(PCB)、原理圖元件庫編輯器(SchLib)、印刷電路元件庫編輯器(PcbLib)、表格處理編輯器(Spread)、文字處理編輯器(Text)、WaveForm文件編輯器。運(yùn)行Protel99SE，進(jìn)入DesignExplorer，執(zhí)行File/New命令建立新的設(shè)計數(shù)據(jù)庫(Mydesign1.ddb)，或打開一個已經(jīng)存在的設(shè)計數(shù)據(jù)庫，如圖1.35所示。此時用戶就可以進(jìn)行創(chuàng)建新的原理圖、PCB圖等文件操作了。圖1.35創(chuàng)建或打打開設(shè)計數(shù)數(shù)據(jù)庫執(zhí)行當(dāng)前菜菜單中的File/New命命令，系統(tǒng)統(tǒng)彈出NewDocument對話話框，如圖圖1.36所示。選選取SchematicDocument/PCBDocument等圖標(biāo)，，然后單擊擊OK按鈕鈕即可進(jìn)入入相應(yīng)的原原理圖/PCB圖等等設(shè)計。新新建的文件件將包含在在當(dāng)前的設(shè)設(shè)計數(shù)據(jù)庫庫中，系統(tǒng)統(tǒng)默認(rèn)的文文件名為““SHEET1”，，用戶可以以在設(shè)計管管理器中更更改文件的的文件名。。圖1.36新建建原理圖、、PCB圖圖等文件對對話框2.2原原理圖的的設(shè)計進(jìn)行電路原原理圖的設(shè)設(shè)計主要是是為了生成成相應(yīng)的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)表，為為后面的印印制電路板板的設(shè)計做做好準(zhǔn)備。。1．原理圖圖的設(shè)計步步驟啟動原理圖圖編輯器→→設(shè)置電路路圖圖紙大大小以及版版面→設(shè)置置設(shè)計的有有關(guān)工具→→裝載元件件庫→在圖圖紙上放置置需要設(shè)計計的元器件件，并編輯輯元件的有有關(guān)屬性(如元件的的編號、封封裝等)→→對所放置置的元器件件布局布線線→對布局局布線后的的元器件進(jìn)進(jìn)行調(diào)整→→保存設(shè)計計、繪制的的電路原理理圖。2．有關(guān)重重要操作1)元件件庫的裝載載元件庫的裝裝載就是將將設(shè)計中需需要使用的的元件所在在的元件庫庫從外存調(diào)調(diào)入內(nèi)存，，以供設(shè)計計中使用。。其具體操操作為：使使用鼠標(biāo)單單擊設(shè)計管管理器中左左端的BrowseSch選項(xiàng)卡，，然后單擊擊Add/Remove按鈕鈕，屏幕將將出現(xiàn)元件件庫添加/刪除對話話框；這時時用戶可選選擇自己需需要的元件件庫，然后后雙擊鼠標(biāo)標(biāo)或點(diǎn)擊Add按鈕鈕，此元件件庫就會顯顯示在SelectedFiles框中，元元件庫文件件的類型為為.ddb文件；；全部選擇擇完，點(diǎn)擊擊OK即完完成元件庫庫的添加，，如圖1.37所示示。2)元元件件屬屬性性的的編編輯輯元件件屬屬性性的的編編輯輯就就是是設(shè)設(shè)置置元元件件的的電電氣氣屬屬性性。。用用鼠鼠標(biāo)標(biāo)雙雙點(diǎn)點(diǎn)需需編編輯輯屬屬性性的的元元件件，，這這時時會會彈彈出出一一個個元元件件屬屬性性選選項(xiàng)項(xiàng)卡卡(如如后后續(xù)續(xù)的的圖圖1.40或或圖圖1.41所所示示)，，根根據(jù)據(jù)要要求求編編輯輯相相應(yīng)應(yīng)的的設(shè)設(shè)置置。。元元件件屬屬性性選選項(xiàng)項(xiàng)卡卡包包括括如如下下選選項(xiàng)項(xiàng)：：(1)LibRef：：選選擇擇元元件件樣樣本本，，修修改改此此項(xiàng)項(xiàng)可可以以直直接接替替換換原原有有的的元元件件，，元元件件樣樣本本名名不不會會顯顯示示在在元元件件圖圖上上。。(2)Footprint：：選選擇擇元元件件的的封封裝裝方方式式。。圖1.37元元件件庫庫的的裝裝載載示示意意圖圖(3)Designator：：設(shè)設(shè)置置元元件件序序號號。。(4)PartType：：設(shè)設(shè)置置元元件件在在電電路路圖圖上上顯顯示示的的元元件件名名稱稱，，它它與與元元件件樣樣本本名名、、元元件件序序號號是是不不同同的的。。(5)Sheet：：指指定定該該元元件件內(nèi)內(nèi)部部電電路路圖圖所所在在的的文文件件，，它它不不會會顯顯示示在在元元件件圖圖上上。。(6)Part：：針針對對復(fù)復(fù)合合式式封封裝裝的的元元件件而而設(shè)設(shè)定定的的，，它它用用于于指指定定復(fù)復(fù)合合式式封封裝裝元元件件中中的的元元件件。。(7)Selection：：在在元元件件放放置置后后，，將將該該元元件件置置于于被被選選狀狀態(tài)態(tài)，，元元件件四四周周會會出出現(xiàn)現(xiàn)黃黃框框，，并并且且元元件件序序號號和和元元件件名名稱稱也也變變?yōu)闉辄S黃色色。。(8)HiddenPins：：設(shè)設(shè)置置是是否否顯顯示示隱隱藏藏的的引引腳腳。。如如果果選選中中本本項(xiàng)項(xiàng)，，隱隱藏藏的的引引腳腳將將在在電電路路圖圖上上被被顯顯示示出出來來。。(9)HiddenFields：：設(shè)設(shè)置置是是否否顯顯示示元元件件標(biāo)標(biāo)注注(即即PartFields1-8、、PartFields9-16共共16個個標(biāo)標(biāo)注注項(xiàng)項(xiàng)的的信信息息)。。(10)HiddenNames：：設(shè)設(shè)置置是是否否顯顯示示元元件件標(biāo)標(biāo)注注欄欄的的欄欄名名。。3)電電路路元元件件的的編編輯輯電路路元元件件的的編編輯輯操操作作有有選選擇擇、、復(fù)復(fù)制制、、剪剪貼貼、、刪刪除除、、移移動動、、旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)等等。。下下面面介介紹紹一一下下元元件件的的移移動動和和旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的的快快捷捷操操作作。。移移動動元元件件最最簡簡單單的的方方法法是是：：將將光光標(biāo)標(biāo)移移動動到到元元件件的的中中央央，，按按住住鼠鼠標(biāo)標(biāo)，，元元件件周周圍圍出出現(xiàn)現(xiàn)虛虛框框，，拖拖動動元元件件到到合合適適位位置置，，即即可可實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)該該元元件件的的移移動動。。元元件件的的旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)：：選選中中元元件件→→按按住住鼠鼠標(biāo)標(biāo)→→按按空空格格鍵鍵，，就就可可以以將將元元件件按按逆逆時時針針旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。。4)圖圖幅幅的的放放大大/縮縮小小將鼠鼠標(biāo)標(biāo)指指在在圖圖的的中中心心→→先先按按住住Shift鍵鍵，，再再按按Pgup/Pgdn鍵鍵，，即即可可實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)圖圖幅幅的的放放大大/縮縮小小。。3．．原原理理圖圖的的設(shè)設(shè)計計實(shí)實(shí)例例利用用晶晶振振、、電電阻阻、、電電容容、、集集成成芯芯片片74LS04、、集集成成芯芯片片4040等等元元器器件件設(shè)設(shè)計計一一個個能能產(chǎn)產(chǎn)生生各各種種不不同同頻頻率率的的方方波波信信號號的的簡簡易易信信號號源源，，如如圖圖1.38所所示示。。圖圖1.39是是簡簡易易信信號號源源電電路路原原理理圖圖設(shè)設(shè)計計中中的的元元件件調(diào)調(diào)用用及及布布局局、、布布線線示示意意圖圖；；圖圖1.40是是晶晶振振CRYSTAL的的屬屬性性編編輯輯圖圖；；圖圖1.41是是集集成成芯芯片片4040的的屬屬性性編編輯輯圖圖；；圖圖1.42是是設(shè)設(shè)計計好好的的簡簡易易信信號號源源電電路路原原理理圖圖；；表表1.3是是簡簡易易信信號號源源電電路路原原理理圖圖設(shè)設(shè)計計中中元元器器件件的的有有關(guān)關(guān)重重要要屬屬性性設(shè)設(shè)置置值值。。圖1.38簡簡易信信號源的的電路原原理圖圖1.39簡簡易信信號源電電路原理理圖設(shè)計計中的元元件調(diào)用用及布局局、布線線示意圖圖圖1.40晶晶振CRYSTAL的屬性性編輯圖圖圖圖1.41集集成芯芯片4040的的屬性編編輯圖圖1.42設(shè)設(shè)計好好的簡易易信號源源電路原原理圖表1.3簡簡易信號號源電路路原理圖圖設(shè)計中中元器件件的有關(guān)關(guān)屬性設(shè)設(shè)置值2.3生生成成網(wǎng)絡(luò)表表網(wǎng)絡(luò)表是是電路原原理圖設(shè)設(shè)計與印印刷電路路板設(shè)計計之間的的一座橋橋梁，它它是電路路板自動動布線的的靈魂。。網(wǎng)絡(luò)表表可以從從電路原原理圖中中獲得，，也可從從印刷電電路板中中提取。。設(shè)計好電電路原理理圖后，，先進(jìn)行行電氣規(guī)規(guī)則檢查查(執(zhí)行行Tool/ERC操操作)，，接著執(zhí)執(zhí)行Design/CreateNetlist操操作，即即可生成成網(wǎng)絡(luò)表表。如果果網(wǎng)絡(luò)表表有錯，，我們應(yīng)應(yīng)返回去去修改電電路原理理圖，直直到生成成的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)表沒有有錯誤為為止。圖圖1.43是根根據(jù)前面面已經(jīng)設(shè)設(shè)計好的的簡易信信號源電電路原理理圖生成成的網(wǎng)絡(luò)絡(luò)表。圖1.43根根據(jù)簡簡易信號號源電路路原理圖圖生成的的網(wǎng)絡(luò)表表2.4PCB的設(shè)設(shè)計1．PCB的設(shè)設(shè)計步驟驟啟動PCB編輯輯器→確確定電路路板的尺尺寸→裝裝載封裝裝元件庫庫→裝載載網(wǎng)絡(luò)表表→元件件布局、、布線→→自動/手動布布線→查查看3D視圖。。2．PCB設(shè)計計中的有有關(guān)重要要操作(1)電電路板板的尺寸寸的設(shè)定定。(2)單單/雙雙層板的的設(shè)置。。(3)PCB圖中中連線線線寬的設(shè)設(shè)置。PCB圖圖中電源源線寬的的修改。。2．PCB圖的的設(shè)計實(shí)實(shí)例圖1.44是簡簡易信號號源電路路的PCB圖，，圖1.45是是簡易信信號源電電路的PCB的的3D圖圖。圖1.44簡簡易信信號源電電路的PCB圖圖圖1.45簡簡易信信號源電電路的PCB的的3D圖圖2.5PCB的制制作1．PCB的制制作步驟驟PCB的的制作步步驟為：：打印菲菲林(菲菲林是用用于打印印PCB圖的一一種透明明紙)→→感光板板曝光→→顯影(配置顯顯影液→→試板→→顯影)→腐蝕蝕→打孔孔→焊接接→表面面處理，，如圖26所示示。圖1.46Create-Pcb高精精度電路路板制作作儀制作作PCB的流程程圖2．菲林林的打印印在打印前前請安裝裝好Create制板板演示光光盤自帶帶的“protel99se6”漢漢化版(該漢化化版在打打印設(shè)置置及操作作方面特特別方便便)，并并假設(shè)打打印機(jī)為為HP1000，下面面介紹一一下菲林林的打印印過程中中的有關(guān)關(guān)操作。。首先設(shè)置置打印機(jī)機(jī)，點(diǎn)擊擊File的下下拉菜單單SetupPrinter項(xiàng)，，出現(xiàn)如如圖1.47所所示的提提示框，，按圖示示選擇正正確的打打印類型型。點(diǎn)擊擊“Options...””按鈕，，出現(xiàn)圖圖1.48所示示的提示示框，按按圖示進(jìn)進(jìn)行設(shè)置置，特別別要注意意設(shè)置成成1:1的打印印方式及及“ShowHole”項(xiàng)項(xiàng)要復(fù)選選。圖1.47打打印機(jī)機(jī)類型選選擇圖圖1.4