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1、-PCB设计与制备工艺课程设计指导书一、目的与任务目的：本课程PCB设计与制备工艺课程设计是PCB设计与制备工艺理论课相配套的综合性课程，其主要目的是使本专业学生复习和稳固所学的PCB设计与制备工艺的根底理论知识，熟悉PCB设计与制备工艺过程；训练学生的根底理论与专业知识的综合运用能力，训练学生的EDA软件的实际运用能力；使学生掌握多层PCB板的设计方法，学习多层PCB板的可制造性设计和可测试性设计；在此根底上，进展多层PCB板的制备工艺设计、可测试性设计、可制造性设计及可安装性设计。通过这次设计制备过程训练学生的多层PCB的实际工艺设计能力、可测试性设计能力、可制造性设计能力及可安装性设计能
2、力，培养学生综合运用已掌握的知识结合实际条件解决实际问题的能力。设计任务：1USB2.0接口频谱分析电路开发板的设计；2自选复杂程度与此相当的其他电路进展PCB板的设计。二、课程设计内容及根本要求一课程设计内容1) USB2.0频谱分析仪开发板PCB的层次原理图及幅员设计。2) 四层 PCB板的制备性设计3自选复杂程度与此相当的其他电路进展多层PCB的设计。二课程设计过程课程设计过程如下： 电路层次原理图设计创立元件库 创立封装库 母电路图设计 子电路设计 多层幅员设计 多层PCB制备性设计材料的选择工艺参数确实定PCB构造设计安装性设计DFT设计DFM设计 多层PCB制备工艺设计总主工艺设计
3、各子工艺设计 质量及性能检测 撰写实验报告 辩论三课程设计要求1按课程设计要求，每一位学生独立完成设计全过程含原理图、层次图、PCB幅员、DFT、DFM设计；2根据课程设计要求设计出多层四层PCB板的具体制备流程及具体制备工艺方案；3对所制备的多层PCB板进展外观、机械性能、电气性能测试；6每人完成一份课程设计报告；7通过辩论验收。三、电路及幅员设计一设计内容 (详见附录)1创立原理图元件库；2创立PCB封装库文件；3电路设计、电路原理图的绘制采用层次原理图的设计方法；4多层PCB板幅员设计。四、制备性设计一制备工艺设计1制备工艺总流程设计出具体的工艺流程总图，以流程框图表示2图形转移及刻蚀工
4、艺总流程设计出具体的图形转移及刻蚀工艺流程，以流程框图表示；以及给出各步的具体工艺参数具体请参照实验指导书3过孔金属化工艺总流程设计出具体的过孔金属化工艺流程，以流程框图表示；以及给出各步的具体工艺参数具体请参照实验指导书4层压工艺总流程设计出具体的图形转移工艺流程，以流程框图表示；以及给出各步的具体工艺参数。具体请参照实验指导书二可测试性设计DFT1测试策略及测试标准，2测试工程及测试方法，3测试内容以表格形式列出试点及其测试内容附表一性能测试1外观检测2过孔的对准性检测3线宽线距均匀性检测4层粘结性检测跌落不分层、热冲击不分层5电气性能检测过孔导通性能、板绝缘性能具体列表一附表一： 多层P
5、CB电学性能检测记录表序号测试工程测试点参考结果正确实测结果备 注原因分析12345678三可制造性设计DFM 1材料的选择履铜板、半固化片材料牌号、性能、尺寸规格、参数等， 2特征尺寸的选择焊盘尺寸、过孔也径、线宽线距等， 3定位方案设计定位方案、定位尺寸图，4板构造设计板层构造、外观尺寸、层间互连方案。四安装性设计 1安装方式方法， 2安装尺寸、安装图。六、主要教学环节安排一课程设计安排1按课程设计要求，每一位学生独立自主地完成设计全过程含原理图、层次图、PCB幅员、DFT、DFM设计,工艺设计，总体时间为两周；具体安排如下表。周星期上 午下 午备 注19周星期一上课, 教1-309,PC
6、B原理图设计内容：多层PCB设计,原理图、层次图和PCB幅员设计19周星期二PCB原理图设计PCB原理图设计19周星期三上课, 教1-309,PCB幅员设计内容：多层PCB制备工艺技术,可测试性设计、可制造性设计及安装性设计；综合实验要求；多层PCB制备工艺。19周星期四PCB幅员设计PCB幅员设计19周星期五PCB安规设计PCB可制备性设计20周星期一PCB可制备性制设计PCB测试性设计20周星期二PCB测试性设计PCB制备工艺设计20周星期三PCB制备工艺设计总结/撰写设计报告20周星期四撰写设计报告撰写设计报告20周星期五辩论/提交设计报告辩论/提交设计报告注：各人可根据自己的完成情况，
7、灵活掌握，并尽可能提前完成。二指导与答疑现场有教师答疑，学生有疑难问题可找教师答疑。教师一般只提供指导性意见，学生应充分发挥主观能动性，提高分析问题、解决问题能力，。六、课程设计报告的内容、要求及考核一课程设计报告内容1、目的与任务2、课程设计内容及根本要求；3、电路层次原理图设计；4、四层PCB板幅员设计；5、可测试性设计、可制造性设计及安装性设计；6、多层四层PCB板的具体制备流程及具体工艺；7、课程设计总结及建议。 二课程设计报告要求一般性要求(1)课程设计报告的内容必须包括上述设计内容的每一项，每一项要有设计思路分析，合理性分析，每一项须具体和详尽；(2)总结这次课程设计的经历和体会，
8、并给出合理化的改进建议；(3)每人提交一份报告书。2、原理图及幅员设计要求(1)创立的电子元器件要有相应的原理图库文件；(2)自制的电子元器件的PCB封装库文件；(3)每一级电路设计要有相应的电路图；(4)四层电路板设计每一层要有相应的幅员；(5)提交电子电路图含：母电路图，各子电路图，新创立的封装图(7) 提交多层PCB全部幅员。含：各层的抗蚀幅员，定位幅员，字符丝印幅员，图形电镀抗电镀幅员，助焊图形幅员，阻焊图形幅员，塞孔幅员制备、性设计要求(1)可测试性设计、可制造性设计及安装性设计应有具体的设计依据、分析讨论及设计结果；(2)制备流程及具体工艺设计要求给出流程图，并列出具体工艺参数；(
9、3)结果及性能测试局部要求列出测试结果，并附实物图；(4)绘出多个附图多层PCB的构造图，所制备多层PCB实物相片，PCB安装队图，所使用的全部模版附图。二设计要求1按题目要求，每一位学生独立完成设计全过程；2对原理图库中没有的电子元器件创立原理图符号；3对创立的电子元器件设计和指定封装；4电路原理图采用层次原理图进展设计；5. PCB板采用四层电路板进展设计。三考评教师根据学生课程设计的全过程的完成情况、具体表现、课程设计报告书综合评出该课程设计成绩。具体评分标准： 1) 实验报告60%。 层次原理图及幅员设计含元件库创立、层次原理图设计、幅员设计20%； 制备性设计含构造设计、可测试性设计
10、、可制造性设计、具体制备流和及工艺设计20%课程设计报告内容及质量20%2) 辩论40%附录-1：多层PCB设计方法简介一、设计题目1设计电路名称：USB2.0接口频谱分析电路开发板的设计；或自选复杂程度与此相当的其他电路进展PCB板的设计。2设计要求：采用Cypress公司的USB2.0高速控制芯片CY7C68013A，Motorola公司的AD采集&FFT运算单元芯片MC56F8323，建立USB硬件的开发板；制作芯片CY7C68013A和MC56F8323的原理图库文件，并指定封装形式；设计USB接口JP1的封装库文件；采用二级层次原理图；开发板采用四层电路板。二、设计方法简介以USB2
11、.0接口频谱分析电路开发板为例一USB2.0接口频谱分析电路简介USB2.0接口频谱分析电路可分为三局部：以运算放大器为核心的信号预处理单元、以MCU&DSP合成控制器MC56F8323为核心的AD采集&FFT运算单元和以CY7C68013A为核心的USB接口单元。其中几个核心元件芯片CY7C68013A和MC56F8323，都必须自己创立，USB接口采用目前使用较多的外表贴装式封装形式要自己创立元件封装库文件。1信号预处理单元信号预处理单元由射随电路和限幅电路两局部组成，负责对输入的模拟信号进展预处理。射随电路的主要实现芯片是高速四运放集成芯片，采用+5V供电。为保护系统AD转换单元免受上下
12、电压冲击的影响，在射随电路后面增加了一个限幅电路，主要由二极管组成，输出电压最大值为4V，最小值为-0.7V。2AD采集&FFT运算单元AD采集&FFT运算单元的主要实现芯片为Motorola公司的MC56F8323，首先对模拟输入信号进展AD转换，然后进展频谱分析，最后将运算结果发送给USB接口单元。3USB接口单元USB接口单元的主要实现芯片为，负责完成硬件系统和PC之间的数据传输。 图1 CY7C68013A引脚示意图二电路设计首先，新建一工程工程，所有的设计文档都在该工程中进展设计。1制作原理图元器件Protel D*P中没有提供56引脚的CY7C68013A、64引脚的MC56F83
13、23以及USB接口的库元件，因此要自己制作这几种元器件。CY7C68013A的引脚示意图如图1所示。 引脚属性如表1所示。 保存库元件，并命名为CY7C68013A-56PIN.SchLib，可完成库元件的制作。表1 CY7C68013A芯片引脚属性设置标识符 显示名称电气类型标识符显示名称电气类型1PD5/FD13I/O29PB4/FD4I/O2PD6/FD14I/O30PB5/FD5I/O3PD7/FD15I/O31PB6/FD6I/O4GNDPower32PB7/FD7I/O5CLKOUTPassive33GNDPower6VCCPower34VCCPower7GNDPower35GNDPower8RDY0/SLRDPassive36CTL0/FLAGAPassive9RDY1/SLWRPassive37CTL1/FLAGBPassive10AVCCPower38CTL2/FLAGCPassive11*TALOUTPassive39VCCPower12
