《电子CAD》项目1电子CAD设计准备.ppt

电子 CAD —Protel DXP 2004 SP2 软件实用教材项目 1 电子 CAD 设计准备认识印制电路板 PCB 板的制作 扩音机 PCB 板的设计 任务 认识印刷电路板 印刷电路板的概念 ,又称印刷线路板,简称印制板,常使用英文缩写 PCB ( Printed circuit board ),以绝缘板为基材,切成一定尺寸,其上至少附有一个导电图形,并布有孔(如元件孔、紧固孔、金属化孔等), 用来代替以往装置电子元器件的底盘,并实现电子元器件之间的相互连接。由于这种板是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。如图 1-1 所示。图 1-1 印制电路板 2. 印刷电路板的发展历史? 1936 年,奥地利人保罗·爱斯勒在英国发明了箔膜技术,使印刷电路技术更进一步。? 1947 年,环氧树脂开始用作制造基板。同时各国开始研究以印刷电路技术形成线圈、电容器、电阻器等制造技术。? 1950 年,日本使用玻璃基板上以银漆作配线和以酚醛树脂制的纸质酚醛基板上以铜箔作配线。? 1951 年,聚酰亚胺的出现,使树脂的耐热性再进一步,也制造了聚亚酰胺基板。? 1953 年,摩托罗拉公司开发出电镀贯穿孔法的双面板。这方法也应用到后期的多层电路板上。? 1961 年,美国使用电镀贯穿孔法,制作出多层板。之后西门子、 IBM 、松下、东芝等公司相继开发出多种类型的多层印制电路板。就在众多的多层印制电路板方案被提出后,多层印制电路板也正式大量地被实用化,直至现在。 3. 印刷电路板的特点?由于图形具有重复性和一致性,减少了布线和装配的差错,节省了设备的维修、调试和检查时间。?设计上可以标准化,利于互换。?布线密度高,体积小,重量轻,利于电子设备的小型化。?利于机械化、自动化生产,提高了劳动生产率并降低了电子设备的造价。印制板的制造方法可分为减去法和添加法两个大类。目前,大规模工业生产还是以减去法中的腐蚀铜箔法为主。?特别是一些软性板的耐弯折性、精密性,能更好的应到高精密仪器上(如相机、手机、摄像机等)。 PCB 板的结构及种类 1. PCB 板的制造材料现在最常用的绝缘层材料为环氧树脂玻璃以及酚醛纸。酚醛纸是一种非常便宜并且容易冲孔的材料,所以它主要应用在一些高产量但对质量要求不高的地方。酚醛纸的电气特性要比环氧树脂玻璃差,机械性能比较脆,工作温度范围较小,容易吸潮,并不适合要求通孔的涂层结构。环氧树脂玻璃布适用于通孔涂层和多层板。环氧树脂玻璃具有很好的尺寸稳定性,并且比酚醛纸具有更好的机械特性,但是成本比酚醛纸要高一点,因为它必须钻孔,而不能实现冲孔。若要求更高密度和尺寸精度的 PCB 板,也可以选择环氧树脂-芳族聚酰胺。 板的结构?(1)铜箔?(2)铜镀层?(3)焊锡流?(4)阻焊层?(5)布线?(6)焊盘?(7)镀锡的通孔?(8)不镀层的通孔 板常见种类(1)按所用的绝缘基材分类按印制电路板所用的绝缘基材可分为:纸基印制电路板、玻璃布印制电路板、挠性基材印制电路板、陶瓷基印制电路板、金属基印制电路板等几种类型。(2)按印制电路板的强度分类按印制电路板的强度可分为:刚性印制电路板、挠性印制电路板、刚挠结合印制电路板等,如图 1-2 所示。其中,我们指的印制电路板一般多为刚性印制电路板。图 1-2 挠性印制电路板和刚挠结合印制电路(3)按印制电路的导电结构来分类按印制电路的分布可分为:单面印制电路板、双面印制电路板和多层印制电路板,如图 1-3 所示,是一块典型的双面印制板的正反面。双面板这种电路板的两面都有布线,如图 1-4 所示。它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍, 双面板解决了单面板中因为布线交错的难点(可以通过孔导通到另一面),它更适合用在比单面板更复杂的电路上。图 1-3 单面板正反面图图 1-4 PCB 双面板图 印刷电路板的设计流程印制电路板设计的一般步骤如下: (1)绘制电路图这是电路板设计的先期工作,主要是完成电路原理图的绘制,包括生成网络表。当然,有时也可以不进行原理图的绘制,而直接进入 PCB 设计系统。(2)规划电路板在绘制印制电路板之前,用户要对电路板有一个初步的规划,比如说电路板采用多大的物理尺寸,采用几层电路板(单面板还是双面板),各元器件采用何种封装形式及其安装位置等。这是一项极其重要的工作,是确定电路板设计的框架。(3)设置参数参数的设置是电路板设计的非常重要的步骤。设置参数主要是设置元器件的布置参数、层参数、布线参数等。一般说来,有些参数用其默认值即可,有些参数在使用过 Protel DXP 2004 SP2 以后,