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1、. . .目 录摘要1关键词1Abstract1Key words1引言11 常见PCB制作方法22 应用软件介绍2 2.1 Protel软件 2 2.2 LPKF CircuitPro1.4软件23 PCB设计2 3.1 电路原理图设计2 3.1.1 制作电路原理图的目的2 3.1.2 原理图的设计步骤2 3.1.3 原理图的设计规则3 3.2 PCB版图设计4 3.2.1 PCB板的设计步骤4 3.2.2 PCB板的设计规则4 3.3 PCB设计实例（声控灯电路）6 3.3.1 设计声控灯原理图6 3.3.2 绘制声控灯PCB图74 实验室PCB板快速制作9 4.1 雕刻9 4.1.1 导
2、出Gerber文件格式9 4.1.2 CircuitPro1.4的使用及数据处理10 4.1.3 LPKF ProtoMat S63雕刻机刻板12 4.2 孔金属化13 4.3 阻焊字符13结束语14致谢14参考文献14.专业资料.实验室PCB板快速制作工艺的研究与开发电子信息工程专业 康代盈指导教师 李秀娟摘要：首先介绍了常见的PCB板的制作方法，接着介绍了实验室机械雕刻PCB制作系统的快速制作原理以及Protel和LPKF软件的一些基本的操作和用法。实验室机械雕刻电路板包括PCB设计和PCB制作，用户把Protel中PCB制造文件导出后，经过LPKF软件进行数据处理，以控制雕刻机LPKF
3、ProtoMat S63雕刻制作，然后经过孔金属化、阻焊字符等一系列操作，形成用户定制的电路板。学校电子类专业学生非常适合使用此方法进行多批次地快速印制实验用电路板的实验。关键词：实验室 印制电路板 雕刻 ProtelResearch and Development of Rapid Manufacturing Technology Laboratory PCB PlateMajoring in Electionic Information Engineering Kang Daiying Tutor Li XiujuanAbstract：First introduced the common
4、 PCB manufacturing methods, then introduces the rapid production principle of Laboratory mechanical engraving PCB production system,and some of the basic operation and usage of Protel and LPKF software.Mechanical engraving circuit board laboratory including PCB design and PCB production,The user is
5、derived from the Protel PCB file ,through the LPKF software for data processing, in order to control the LPKF ProtoMat S63 engraving machine engraving.And then after the hole metallization, resistance welding characters and a series of operations, to form the circuit wafer which the user has custom-
6、made. School of electronic majors is very suitable for the use of this method for multiplebatches of circuit board with fast printing experiment.Key words: Laboratory, print circuit board, Carving，Protel引言 PCB（Printed Circuit Board），中文名称为印制电路板，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。目前全球PCB产业产值占电子元件产业总产值的四分之一以上，是各
7、个电子元件细分产业中比重最大的产业，产业规模达400亿美元。同时，由于其在电子基础产业中的独特地位，已经成为当代电子元件业中最活跃的产业。随着科技的不断进步和电子技术发展的日新月异，电子绘图和制板技术专业化程度越来越高，电子CAD技术已经成为专业基础技术，众多的CAD技术软件中，Protel就是应用最为广泛的EDA软件之一。 印制板从单层发展到双面、多层和挠性，仍旧保持着各自的发展趋势，由于不断的向高精度、高密度和高可靠性方向发展，不断缩小体积、减轻成本、提高性能，使得印制板在未来电子设备发展工程中，仍然保持强大的生命力1。 作为用途最广泛的电子元件产品，印制电路板的生产进一步向高密度，细导线
8、，多层，高可靠性、低成本和自动化连续生产的方向发展。在众多的电路板印制方法中，运用机械雕刻就是一种有效而又快捷的生产印制电路板的途径，由于它具有明显的优点，所以研究机械雕刻生产PCB板已经是生产和生活的迫切需要。它是通过protel软件与雕刻机相结合实现的，是最流行的适合实验室印制电路板的方法。1 常见PCB制作方法 目前印制电路板制作主要有两种工艺方法：化学方法工艺和物理方法工艺。化学方法工艺又可以细分为化学腐蚀法、电铸法；物理方法工艺又可以细分为全手工制作方法、油印法、热转印法、激光切割法、机械雕刻法等2。其中机械雕刻法是目前最流行的适合学生在实验室制作电路板的方法。机械雕刻方法是将线路板
9、的线路信息转化为三维位置信息，然后通过步进电机控制雕刻刀具沿着XYZ轴导轨控制移动从而控制雕刻刀具在空白线路板上进行雕刻。机械雕刻工艺方法要求精度高，控制精密。该线路板制作系统就是直接利用PROTEL的PCB文件信息，在不需要任何转换过程的情况下直接输出雕刻数据，通过自定义的数据格式控制制作机做雕刻、钻孔、切边工作。下面将探讨的就是实验室PCB板雕刻工艺的研究与开发。2 应用软件介绍2.1 Protel软件 Protel 2004是Altium公司于2004年推出的一款基于Windows2000和Windows XP操作系统的EDA(Electronic Design Automation)软
10、件。该软件能实现从概念设计，顶层设计直到输出生产数据以及这之间的所有分析验证和设计数据的管理。当前仍在使用的Protel 98、Protel 99 SE，就是它的前期版本。实验中我们将使用这个软件绘制简单电路的原理图和PCB图。Protel 主要特点： 1.通过设计档包的方式，将原理图编辑、电路仿真、PCB设计及打印这些功能有机地结合在一起，提供了一个集成开发环境。 2.提供了混合电路仿真功能，为设计实验原理图电路中某些功能模块的正确与否提供了方便。 3.提供了丰富的原理图组件库和PCB封装库，并且为设计新的器件提供了封装向导程序，简化了封装设计过程。 4.提供了层次原理图设计方法，支持“自上
11、而下”的设计思想，使大型电路设计的工作组开发方式成为可能。 5.提供了强大的查错功能。原理图中的ERC（电气法则检查）工具和PCB的DRC（设计规则检查）工具能帮助设计者更快地查出和改正错误。 6.全面兼容Protel系列以前版本的设计文件，并提供了OrCAD格式文件的转换功能。 2.2 LPKF CircuitPro1.4软件所有的LPKF雕刻机系统都包含按PCB版图制作实际印制电路板的功能。首先从设计软件导出原始数据，按工艺进行编辑处理运算，分解成加工的单独步骤，指导用户一步一步完成整个制作过程。LPKF CircuitPro导入各种格式的数据，提供丰富的编辑选项，并控制雕刻机。另外，软件
12、可以生成阻焊图形和漏印图形的模板数据。3 PCB设计3.1设计电路原理图3.1.1制作电路原理图的目的原理图设计是电路设计的基础，制作电路图本身就是一个设计电路的过程，设计的结果是一张原理图，原件列表，以及原理图网络表。原理图网络表是画电路板图的基础，从最终结果来看画原理图的目的是画电路板图而不是原理图本身。只有在设计好原理图的基础上才可以进行印刷电路板的设计和电路仿真等。3.1.2原理图的设计步骤电路原理图的设计是印制电路板中重要的一步，电路原理图设计的好坏直接影响到后面的工作。首先原理图的正确性是最基本的要求，其次原理图应该合理布局，这样不仅可以尽量避免出错、也便于读图、便于查找和纠正错误，最后，在满足正确性和布局合理的前提下应力求原理图的美观3 。1.设置电路图纸参数用户可以根据电路图的复杂程度设置所用图纸的格式、尺寸、方向等参数。2.装入所需要的元件库将包含有用户所需元件的元件库装入设计系统中，以便用户从中央查找和选定所需的元器件。3.放置元件将用户选定的元件放置到已建立好的工作平面上，并对元件在工作平面的位置进行调整，对元件的序号、封装形式、显示状态等进行定义和设置。4.电路图布线将事先放置好的元件用具有电气意义的导线、网络标号等连接起来，使各元件之间具有用户所设计的电气连接关系。5.建立网络表完成上面的步骤以后，可以看到一张完整的电路原
