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1、印制电路板设计与制作,主编 孙广江,语文教育出版集团,4,任务一 印制电路板的概念及作用,图1-1单层印制电路板元件面,图1-2双层印制电路板,2. 印制电路板的主要功能 （1）为电路中的各种元器件提供必要的机械支撑。 （2）提供电路的电气连接。 （3）用标记符号将各个元器件标注出来，便于插装、检查及调试,1. 印制电路板 Printed Cricuit Board（PCB），印制板也称为印制线路板或印制电路板，通过印制板上的印制导线、焊盘及金属化过孔实现元器件引脚之间的电气连接。,3. 印制电路板发展历史 （1）早期电路板,（2）双面板,（3）多层电路板,4. 印制电路板应用的范围,（1）民
2、用印制板：,（2）工业用印制板：,（3）军用印制板及航空航天用印制板。,5. 印制电路板的分类,7,任务二 印制电路板的组成,单面板 单面板是一种一面有敷铜，另一面没有敷铜的电路板，用户只可 在敷铜的一面布线并放置元件。,图1-8 单面板剖面图 图1-9 单面板实物图,2. 双面板 双面板包括顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer）,图1-10双面板剖面图 图1-11双面板实物图,3. 多层板 多层板是包含了多个工作层的电路板,图1-12多层板剖面图 图1-13多层板实物图,10,任务三 印制电路板制作工艺流程,1. 印制电路板制作流程,图1-14印制电路板制作流程图,2.
3、 单面印制板的工艺流程,3. 多层印制板的工艺流程,下料丝网漏印腐蚀去除印料孔加工印标记涂助焊剂成品。,内层材料处理定位孔加工表面清洁处理制内层走线及图形腐蚀层压前处理外内层材料层压孔加工孔金属化印外层图形镀耐腐蚀可焊金属去除感光胶腐蚀插头镀金外形加工热熔涂助焊剂成品。,4. 具体流程 （1）下料,（2）钻孔（3）沉铜（4）全板镀铜（5）线路,（6）图形电镀（7）蚀刻（8）退锡,（9）丝印阻焊油墨,（11）化金/喷锡,（12）冲压/成型,（10）印字符,（13）电测,（14）出货前的检验,13,任务四 Protel 2004 SP2特点,（1）Protel 包含电路原理图设计、电路原理图仿真测
4、试、印制电路板设计、自动布线器和FPGA/CPLD设计，覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。（2）Protel 提供了进行层次原理图设计的环境，支持“自上而下”和“自下而上”的层次电路设计，能够完成更加大型、更为复杂的电路设计。（3）Protel 提供了丰富的元件原理图库和PCB封装库，并且库的管理和编辑功能更加完善，操作更加简便。（4）Protel 提供了元件集成库的概念。（5）Protel 提供了电路原理图的混合仿真功能，可以十分方便地检查电路原理图中各个设计模块的正确性。（6）Protel 提供了丰富的设计检查功能。 （7）Protel 全面兼容TANGO以及Protel的先前版本。（8
5、）Protel 中同一设计的电路原理图和PCB之间具有动态连接功能。（9）Protel 同样也提供了丰富的快捷键支持以及连续操作功能，使得电路设计人员能够快速有效地完成电路设计工作。（10）Protel 提供了全新的FPGA/CPLD设计功能，并且支持VHDL设计和混合设计模式（如FPGA、SITUS拓扑布线技术）。,任务一 原理图设计环境,启动Protel 2004 SP2 原理图开发环境方法： （1）在Windows操作系统的桌面上选择【开始】【所有程序】【Altium】【 2004】,即可启动Protd 。 （2）在菜单命令中选择【文件】【新建】【原理图文件】,任务二 印制电路板设计环境
6、,启动Protel 2004 SP2 PCB板开发环境方法：在菜单命令中选择【文件】【新建】【PCB文件】,21,任务三 电路仿真设计环境,启动Protel 2004 SP2 仿真开发环境方法：在菜单命令中选择【设计】【仿真】【Mixed Sim】,23,任务四 工作窗口切换,1. 文件标签切换,2. 工作窗口面板的操作,Project工程面板：用于管理各种打开的文件，如原理图文件、PCB文件、库文件等。 元件库面板：用于查找和放置各种元器件，如电阻、电容等。 Files文件面板：用于打开项目、新建项目等操作。 PCB面板：用于封装元件的管理,27,任务一 设置原理图纸参数,1. 原理图编辑环
7、境,（1）菜单栏,（2）工具栏和状态栏,【文件】菜单项,【编辑】菜单项,【查看】菜单项,【项目】菜单项,【放置】菜单项,【设计】菜单项,【工具】菜单项,【报告】菜单项,【视窗】菜单项,工具栏：,状态栏及命令行：,2. 原理图纸的设置,3. 原理图优先选项,（1）【General】选项卡,（2）【raphical Editing】选项卡,（3）【Compiler】选项卡,4. 工作面板,（1）【Projects】工作面板,（2）【元件库】工作面板,（3）【Files】工作面板,（4）【PCB】工作面板,（5）【SCH Library】工作面板,（6）【PCB Library】工作面板,5. 工作
8、面板的操作,（1）工作面板的打开和关闭,（2）工作面板的三种显示状态,6. 原理图设计流程,7. 创建原理图文件步骤,（1）创建一个新的PCB项目,（2）创建一个新的原理图图纸,34,任务二 放置元器件及编辑元件,1. 放置元件,（1）利用菜单命令放置元件,（2）使用工具栏放置元件,（3）使用快捷键P+P放置元件，操作方法同上。 （4）利用【元件库】工作面板放置元件,（5）使用右键菜单的方法放置元件。,2. 编辑元件属性方法,36,任务三 元件的复制、剪切、粘贴和删除,1. 单个元件的选择,2. 多个元件的选择,3. 元件的取消,4. 元件的复制,5. 元件的剪切,6. 元件的粘贴,7. 元件
9、的删除,38,任务四 元件排列和对齐,1. 元件排列,（1）纵向对齐命令,（2）水平对齐命令,2. 旋转和翻转,（1）快捷键Space、Shift+Space实现旋转,（2）快捷键X、Y实现水平翻转,3. 移动和拖动,任务一 导线绘制,1. 导线绘制环境,（1）使用电路图工具栏,（2）执行菜单【放置】下的各个命令,2. 启动绘制导线命令,3. 导线属性设置,4. 绘制总线,5. 绘制总线分支,任务二 放置电路节点,1. 启动放置电路节点命令 启动放置电路节点命令有两种方式： （1）执行主菜单命令【放置】/ 【节点】 。 （2）单击画电路图工具栏中的放置节点图标。,2. 放置电路节点,（1）在导
10、线的交叉处自动加入节点,（2）删除多余的节点,（3）节点属性对话框,任务三 放置电源和接地符号,1. 电源和接地符号工具栏 执行主菜单命令【查看】/【工具栏】,2. 放置电源和接地符号 放置电源和接地符号主要有两种方法： （1）单击绘制电路图工具栏中放置电源和接地符号的图标。 （2）执行主菜单命令【放置】/【电源端口】 。,3. 放置电源和接地符号的步骤 （1）启动放置电源和接地符号命令后，光标变成十字形，同时一个电源和接地符号悬浮在游标上,（2）在适合的位置单击鼠标或按 Enter 键，放置电源和接地符号。 （3）右击鼠标退出电源和接地放置状态。,4. 放置电源与接地符号实例,任务四 放置网
11、络标签,1. 启动执行网络名称命令 启动放置网络名称命令，有两种方法： （1）执行菜单命【放置】/【网络标签】，光标变成十字形，一个虚线框悬浮在游标上。 （2）单击绘图工具栏中的放置网络标签图标。 2. 放置网络名称的步骤,（1）启动放置网络标签命令后，光标将变成十字形，并出现一个虚线方框悬浮在光标上。此方框的大小、长度和内容由上一次使用的网络名称决定的。 （2）将光标移动到放置网络名称的位置（导线或总线），光标上出现红色的“X”，单击鼠标就可以放置一个网络标签了，但是一般情况下，为了避免以后修改网络名称的麻烦，在放置网络名称前，按 Tab 键，设置网络名称属性。 （3）移动鼠标到其它位置继续
12、放置网络标签（放置完第一个网路标号后，不按鼠标右键）。在放置网络标签的过程中如果网络名称的末尾为数字，那么这些数字会自动增加。,（4）右击鼠标或按 Esc 键退出放置网络名称状态。,3. 网络标签属性对话框 启动放置网络标签命令后，按 Tab 键打开网络标签对话框。或者在放置网络标签完成后，双击网络标签打开网络标签属性对话框。,任务五 放置输入输出端口,1. 启动制作输入输出端口命令 启动制作输入输出端口命令主要有两种方法： （1）利用工具栏上输入输出端口命令。 （2）执行主菜单命令【放置】/【端口】命令 。 2.放置输入输出端口,3. 输入输出端口属性设置 在制作输入输出端口状态下，按 Ta
13、b 键，或者在退出制作输入输出端口状态后，双击制作的输入输出端口符号，将弹出输入输出端口属性设置对话框,4. 放置忽略 ERC方法 （1）启动放置忽略 ERC 测试点命令 启动放置忽略 ERC 测试点命令，主要有两种方法： 单击绘制电路图工具栏中的放置忽略 ERC 测试点命令图标。 执行主菜单命令 【放置】/【指示符】/【忽略 ERC 测试点】。 （2）放置忽略 ERC 测试点的步骤 启动放置忽略 ERC 测试点命令后，光标变成十字形，并且在光标上悬浮一个红叉，将光标移动到需要放置 NO ERC 的节点上，单击鼠标完成一个忽略 ERC 测试点的放置。右击鼠标退出放置忽略 ERC 测试点状态。,
14、（3）NO ERC 属性设置 在放置 NO ERC 状态下按 Tab 键，弹出 NO ERC 属性设置对话框。主要设置 NO ERC 的颜色和坐标位置，采用默认设置即可。,任务一 绘图工具应用,1. 绘制直线,（1）启动画直线命令 单击图形工具栏直线按钮，如图 5-1所示。 执行菜单命令【放置】/【画图工具】/【直线】。,（2）绘制直线,（3）设置直线属性,（4）修改直线形状,2. 画多边形 （1）启动画直线命令 单击图形工具栏上的多边形按钮。 执行菜单命令 【放置】/【描图工具】/【多边形】。,（2）绘制多边形,（3）设置多边形属性,3. 绘制椭圆弧与圆弧 （1）启动画椭圆弧命令 绘制一个椭
15、圆弧有5个要素，即圆心、长轴半径、短轴半径、圆弧起点、圆弧终点。 单击图形工具栏上的画圆弧命令。 执行菜单命令【放置】/【画图工具】/【椭圆弧】。,（2）绘制椭圆弧,（3）设置椭圆弧的属性,4. 绘制贝塞尔曲线,5. 绘制其它图形 还提供了另外几种绘图工具，如矩形、圆角矩形、椭 圆、圆、饼图。,6. 插入图片 （1）启动插入图片命令 单击图形工具栏上的插入图片按钮。 执行菜单命令【放置】/【画图工具】/【图片】 （2）插入图片,（3）设置插入图片的属性,任务二 放置单行文字及区块文字,1. 放置文字 （1）启动添加文字命令 单击图形工具栏上的添加文字标注按钮。 执行菜单命令【放置】/【文本字符
16、串】。 （2）添加文字标注,（3）设置文字标注的属性,2. 在原理图中添加文本框 当在绘制的电路原理图上需要有大段的文字说明时，就需要用到文本框了。放置文本框的方法与放置文字标注的方法一样。 （1）启动添加文本框命令,单击图形工具栏上的添加文本框按钮。 执行菜单命令【放置】/【文本框】。 （2）放置文本框,（3）设置文本框的属性,任务一 层次式电路设计,1. 层次原理图的设计方法 通常层次原理图的设计有两种方法，即自顶向下的设计方法和自底向上的设计方法。 （1）自顶向下设计层次原理图,2. 自顶向下设计层次原理图,执行菜单命令 【文件】/ 【新建】/ 【项目】/ 【PCB 项目】。在工作区而板的“Projects”选项卡中，新创建了一个名称为“PCB_Projectl.PrjPCB”的PCB项目文件，保存项目，名称为“单片机
