protel課程設(shè)計(jì)--pcb制板與工藝設(shè)計(jì)

1、<p>　　電 子 實(shí) 習(xí)</p><p>　　課題名稱 PCB制板與工藝設(shè)計(jì) </p><p>　　專業(yè)班級(jí) </p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p&g

2、t;<p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2012年 7 月 2 日</p><p>　　電 子 實(shí) 習(xí) 任 務(wù) 書</p><p>　　課題名稱 PCB制板與工藝設(shè)計(jì) </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 自動(dòng)化0981 </p><

3、p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)老師 </p><p>　　審 批 </p><p>　　任務(wù)書下達(dá)日期 2012 年 7月 2

4、日</p><p>　　任務(wù)完成日期 2012年7月 2日</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容：</b></p><p>　　對(duì)給定的電路（按學(xué)號(hào)進(jìn)行分配），使用Protel軟件，進(jìn)行電路圖繪制，進(jìn)行PCB制版設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)為雙面板，板子大小合

5、適，進(jìn)行合理的規(guī)則設(shè)置，PCB板子的元器件布局、布線合理，要求補(bǔ)淚滴、鋪銅，電源線與地線不小于20mil，要求按工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行必要的合理的抗干擾處理。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　　1）初步分析電路圖，按16紙張大小，繪制電路圖，若超出16K，則分頁(yè)繪制。</p><p>　　2）查閱元器件參數(shù)與封

6、裝，沒(méi)有的封裝要求自建封裝庫(kù)。</p><p>　　3）進(jìn)行ERC規(guī)則檢查，生成正確的網(wǎng)絡(luò)表（不打?。?lt;/p><p>　　4）按工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行PCB制板與工藝設(shè)計(jì)（參數(shù)設(shè)置，規(guī)則設(shè)置，板子大小確定，布局，布線，補(bǔ)淚滴，鋪銅，抗干擾處理等）。</p><p>　　5）生成的報(bào)表有（網(wǎng)絡(luò)表，板子信息表，材料清單表，數(shù)控鉆孔文件，元件拾放文件）；</p>

7、<p>　　6）寫說(shuō)明書（以圖為主，文字為輔）</p><p>　　7) 必須打印的文檔為：①原理圖②材料清單③頂層④底層⑤各層疊印（各層重疊一起打?。藿z印層⑦3D效果圖。其他的表單或PCB圖層只生成，不打印。</p><p>　　8）提高說(shuō)明書及電子文檔</p><p>　　主 要 設(shè) 計(jì) 條 件</p><p>　　1.現(xiàn)代

8、電子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室（EDA）；</p><p>　　2.Protel軟件。</p><p><b>　　3.任務(wù)電路圖；</b></p><p>　　4.設(shè)計(jì)書籍與電子資料若干。</p><p>　　5.示范成品PCB樣板若干，示范電子成品若干。</p><p><b>　　說(shuō) 明 書 格

9、式</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 電路圖繪制</p><p>　　第2章 元器件參數(shù)對(duì)應(yīng)封裝選擇及說(shuō)明（有適當(dāng)文字說(shuō)明）</p><p>　　第3章 ERC與網(wǎng)絡(luò)表（有適當(dāng)文字說(shuō)明，網(wǎng)絡(luò)表不需打?。?lt;/p><p>　　第4

10、章 PCB制板與工藝設(shè)計(jì)（有適當(dāng)文字說(shuō)明）</p><p>　　第5章 各種報(bào)表的生成</p><p>　　第6章 PCB各層面輸出與打印</p><p><b>　　第7章 總結(jié)</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>

11、;　　目錄</b></p><p>　　第1章 電路圖繪制1</p><p>　　第2章 元器件參數(shù)對(duì)應(yīng)封裝選擇及說(shuō)明2</p><p>　　第3章 ERC與網(wǎng)絡(luò)表5</p><p><b>　　3.1 ERC5</b></p><p><b>　　3.2 網(wǎng)絡(luò)表5

12、</b></p><p>　　第4章 PCB制板與工藝設(shè)計(jì)6</p><p>　　4.1 PCB制版流程6</p><p>　　4.2 工藝設(shè)計(jì)6</p><p>　　第5章 各種報(bào)表的生成8</p><p>　　第6章 PCB各層面輸出與打印10</p><p><

13、;b>　　6.1 頂層10</b></p><p><b>　　6.2 底層11</b></p><p>　　6.3 各層疊印12</p><p>　　6.4 絲印層13</p><p>　　6.5 3D效果圖14</p><p>　　第7章 總結(jié)15</p&

14、gt;<p><b>　　參考文獻(xiàn)16</b></p><p><b>　　電路圖繪制</b></p><p>　　元器件參數(shù)對(duì)應(yīng)封裝選擇及說(shuō)明</p><p>　　該電路板中使用的電阻基本上都是小電阻，所有都選用AXIAL-0.4封裝即可。</p><p><b>　　材

15、料清單：</b></p><p><b>　　ERC與網(wǎng)絡(luò)表</b></p><p><b>　　3.1 ERC</b></p><p>　　創(chuàng)建好原理圖[如圖（1）]后，進(jìn)行ERC規(guī)則檢查:→電氣規(guī)則檢查，</p><p><b>　　顯示結(jié)果如下：</b><

16、;/p><p>　　Error Report For : Documents\chuan.Sch 1-Jul-2012 23:31:01</p><p>　　End Report</p><p>　　可知經(jīng)過(guò)ERC規(guī)則檢測(cè)后，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。</p><p><b>　　3.2 網(wǎng)絡(luò)表</b></p>

17、<p>　　原理圖經(jīng)過(guò)ERC檢測(cè)無(wú)誤后，即可生成網(wǎng)絡(luò)表→生成網(wǎng)絡(luò)表，在生成網(wǎng)絡(luò)表后，可以在PCB文件中單擊→裝入網(wǎng)絡(luò)表，若顯示有錯(cuò)誤，則應(yīng)該進(jìn)入原理圖進(jìn)行相應(yīng)修改，再生成網(wǎng)絡(luò)表，保存；再調(diào)入網(wǎng)絡(luò)表，檢查錯(cuò)誤，如此循環(huán)操作直到得到正確的網(wǎng)絡(luò)表文件。</p><p>　　PCB制板與工藝設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 PCB制版流程</p><p>　　1

18、、繪制電路圖，輸入每個(gè)電路封裝形式，進(jìn)行ERC電氣規(guī)則檢查。</p><p>　　2、生成該電路的網(wǎng)絡(luò)表。</p><p>　　3、新建一個(gè)PCB文件（*.pcb）。</p><p>　　4、設(shè)置工作環(huán)境參數(shù)（工作環(huán)境參數(shù)也可不設(shè)置，采用默認(rèn)參數(shù)即可）。</p><p>　　5、設(shè)置相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)（用命令Edit/Origin/Set）。并在K

19、eepout Layer層畫線確定板子邊框的尺寸與外形（若要精確按坐標(biāo)定義板子的尺寸與形狀，在畫線時(shí)，配合使用J+L鍵進(jìn)行）。</p><p>　　6、通過(guò)設(shè)計(jì)/裝入網(wǎng)絡(luò)表命令，用網(wǎng)絡(luò)表的形式調(diào)入PCB元件置工作界面（當(dāng)然也可以在電路圖SCH環(huán)境中，用同步器設(shè)計(jì)/更新PCB調(diào)入PCB元件，但建議使用網(wǎng)絡(luò)表的形式）。這一步要注意的是網(wǎng)絡(luò)表不能有錯(cuò)誤，否則要回到電路圖中去修改，再次生成網(wǎng)絡(luò)表并保存覆蓋原有網(wǎng)絡(luò)表，直到

20、網(wǎng)絡(luò)表正確為止。</p><p><b>　　4.2 工藝設(shè)計(jì) </b></p><p>　　1、要明確設(shè)計(jì)目標(biāo)接受到一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)，首先要明確其設(shè)計(jì)目標(biāo),是普通的PCB板、高頻PCB板、小信號(hào)處理PCB板還是既有高頻率又有小信號(hào)處理的PCB板，如果是普通的PCB板，只要做到布局布線合理整齊，機(jī)械尺寸準(zhǔn)確無(wú)誤即可，如有中負(fù)載線和長(zhǎng)線，就要采用一定的手段進(jìn)行處理，減輕負(fù)

21、載，長(zhǎng)線要加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)，重點(diǎn)是防止長(zhǎng)線反射。</p><p>　　2、了解所用元器件的功能對(duì)布局布線的要求</p><p>　　3、元器件布局的考慮元器件的布局首先要考慮的一個(gè)因素就是電性能,把連線關(guān)系密切的元器件盡量放在一起，尤其對(duì)一些高速線，布局時(shí)就要使它盡可能地短，功率信號(hào)和小信號(hào)器件要分開(kāi)。在滿足電路性能的前提下，還要考慮元器件擺放整齊、美觀,便于測(cè)試，板子的機(jī)械尺寸，插座的位置等也

22、需認(rèn)真考慮。印制導(dǎo)線的彎曲處一般用圓弧最小，避免使用小于90度彎的走線，而直角和夾角在高頻電路中會(huì)影響電性能。</p><p><b>　　4、對(duì)布線的考慮</b></p><p>　　對(duì)印制電路板的走線有如下原則要求(1)所有平行信號(hào)線之間要盡量留有較大的間隔，以減少串?dāng)_。如果有兩條相距較近的信號(hào)線，最好在兩線之間走一條接地線，這樣可以起到屏蔽作用。(2) 設(shè)計(jì)

23、信號(hào)傳輸線時(shí)要避免急拐彎，以防傳輸線特性阻抗的突變而產(chǎn)生反射，要盡量設(shè)計(jì)成具有一定尺寸的均勻的圓弧線。</p><p>　?。?）印制板上的走線盡可能短是一個(gè)原則,PCB板中的導(dǎo)線最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣層基板間的粘附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定，盡量增大電源線寬度，地線短而粗，允許的話接地線在2-3mm以上的直徑寬度。</p><p>　　5、PCB的電磁兼容性</p>&l

24、t;p>　　首先,要考慮PCB尺寸大小。PCB尺寸過(guò)大時(shí)，印制線條長(zhǎng)，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加，過(guò)小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后。再確定特殊元件的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局。盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。</p><p>　　第5章 各種

25、報(bào)表的生成</p><p>　　本課題需要生成的報(bào)表有：網(wǎng)絡(luò)表，板子信息表，材料清單表，數(shù)控鉆孔文件，元件拾放文件。各種報(bào)表生成方法與過(guò)程如下：</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)表：在原理圖編輯窗口中進(jìn)行如下操作</p><p><b>　　→生成網(wǎng)絡(luò)表</b></p><p>　　板子信息表：在PCB編輯窗口中進(jìn)行如下操作：&

26、lt;/p><p>　　→板信息，在出現(xiàn)的對(duì)話框中選擇所要的信息，再點(diǎn)擊Report按鈕即可</p><p>　　材料清單表：在原理圖編輯窗口中進(jìn)行如下操作</p><p>　　→材料清單，根據(jù)向?qū)刹牧锨鍐渭纯?lt;/p><p>　　數(shù)控鉆空文件：進(jìn)行如下操作</p><p>　　首先新建一個(gè)CAM文件，雙擊此文件，在出

27、現(xiàn)的對(duì)話框中選擇所要生成數(shù)控鉆孔文件的PCB文件，根據(jù)向?qū)Вx擇生成NC Drill文件；右擊向?qū)傻奈募x擇Generate CAM Files，即可生成NC Drill文件，為.txt格式即可</p><p>　　元件拾放文件（元件位置報(bào)表）：操作同數(shù)控鉆孔文件</p><p>　　不同在于此報(bào)表應(yīng)選擇Pick Place選項(xiàng)進(jìn)行生成。</p><p>　　

28、材料清單在第二章已經(jīng)生成了，這里以生成板子信息表為例（只含有頂層和底層信息）：</p><p>　　Specifications For chuan.PCB</p><p>　　On 3-Jul-2012 at 10:59:25</p><p>　　Top Layer Annular Ring Size Count</p><p>　

29、　----------------------------------</p><p>　　18mil (0.4572mm) 123</p><p>　　20mil (0.508mm) 18</p><p>　　22mil (0.5588mm) 21</p><p

30、>　　24mil (0.6096mm) 9</p><p>　　28.504mil (0.724mm) 2</p><p>　　30mil (0.762mm) 133</p><p>　　34mil (0.8636mm) 107</p>&

31、lt;p>　　35.433mil (0.9mm) 1</p><p>　　36.378mil (0.924mm) 3</p><p>　　40mil (1.016mm) 2</p><p>　　48.74mil (1.238mm) 1</p>

32、;<p>　　55.118mil (1.4mm) 1</p><p>　　59.055mil (1.5mm) 42</p><p>　　72mil (1.8288mm) 2</p><p>　　----------------------------------<

33、/p><p>　　Total 465</p><p>　　Bottom Layer Annular Ring Size Count</p><p>　　----------------------------------</p><p>　　18mil (0.4572mm)

34、 123</p><p>　　20mil (0.508mm) 18</p><p>　　22mil (0.5588mm) 21</p><p>　　24mil (0.6096mm) 9</p><p>　　28.504mil (0.724mm)

35、 2</p><p>　　30mil (0.762mm) 133</p><p>　　34mil (0.8636mm) 107</p><p>　　35.433mil (0.9mm) 1</p><p>　　36.378mil (0.924mm

36、) 3</p><p>　　40mil (1.016mm) 2</p><p>　　48.74mil (1.238mm) 1</p><p>　　55.118mil (1.4mm) 1</p><p>　　59.055mil (1.5

37、mm) 42</p><p>　　72mil (1.8288mm) 2</p><p>　　----------------------------------</p><p>　　Total 465</p><p>　　第6章 PCB各

38、層面輸出與打印</p><p><b>　　6.1 頂層</b></p><p><b>　　6.2 底層</b></p><p><b>　　6.3 各層疊印</b></p><p><b>　　6.4 絲印層</b></p><p&

39、gt;<b>　　6.5 3D效果圖</b></p><p><b>　　第7章 總結(jié)</b></p><p>　　在拿到課程設(shè)計(jì)題目的時(shí)候，第一眼看到原理圖時(shí)覺(jué)得有點(diǎn)復(fù)雜，但在同學(xué)的指點(diǎn)和老師的指導(dǎo)下便開(kāi)始原理圖的繪制。在制PCB板的過(guò)程中有些遇到些困難，PCB的封裝，這是學(xué)習(xí)PROTEL很難也是很關(guān)鍵的一步，制作PCB要以元件實(shí)物大小為依據(jù)

40、，我只能上網(wǎng)一個(gè)一個(gè)去搜索，最后花了一天的時(shí)間我才找完9個(gè)我需要的元器件封裝，然后進(jìn)行我的PCB制作。要從原理圖生成PCB就要保證每個(gè)元件都有對(duì)應(yīng)的封裝，不僅大小要對(duì)應(yīng)而且符號(hào)也要一一對(duì)應(yīng)。接下來(lái)的主要工作就布局和布線，PCB元件的布局要求是功能元件要盡量在一起，主要功能集成塊要放分布線要盡量短，最后元件擺放要整齊、美觀。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛

41、煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用在生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在。</p><p>　　回顧起此次課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，的確，從從拿到題目到完成整個(gè)編程，可以學(xué)到很多很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有

42、把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過(guò)各種各樣的問(wèn)題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說(shuō)結(jié)構(gòu)體……通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)重新溫故。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，

43、在設(shè)計(jì)中遇到了很多編程問(wèn)題，最后我與組員通過(guò)討論逐漸解決。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　程路.《Protel 99SE多層電路板設(shè)計(jì)與制作》[M].人民郵電出版社.2007.</p><p>　　高名遠(yuǎn).《電子工藝實(shí)訓(xùn)與PROTEL DXP應(yīng)用》[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2007.</p>&l

44、t;p>　　高鵬.《電路設(shè)計(jì)與制版PROTEL 99入門與提高(修訂版)》[M].人民郵電出版社.2008.</p><p>　　Mark.I.Montrose著.《電磁兼容和印刷電路板理論,設(shè)計(jì)和布線》[M]. 人民 </p><p>　　郵電出版社.2007.</p><p>　　5. 深圳華為.《華為PCB布線規(guī)范》[M].內(nèi)部資料.1999.</