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印制電路板項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案-全文預(yù)覽

2025-05-18 00:01 上一頁面

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【正文】 以執(zhí)行菜單命令Edit | Delete,點(diǎn)擊剩余的Room區(qū)域,刪除Room。其中斜線框表示的是Room,可以看到元件間的引腳有虛線相連,稱之為預(yù)拉線或者叫鼠線,代表了原理圖連接的邏輯關(guān)系。,來說明PCB板的具體設(shè)計(jì)過程。(2)生成元器件報(bào)表元件的列表主要用于整理一個電路或一個項(xiàng)目文件中的所有元件。 原理圖布線工具欄具體操作:鼠標(biāo)左鍵單擊放置導(dǎo)線圖標(biāo),代表進(jìn)入畫導(dǎo)線狀態(tài),移開到需要連接的起始點(diǎn),左鍵單擊,移動鼠標(biāo),要轉(zhuǎn)折時,再點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵,一直到連接的終止端,左鍵單擊;如果還要繼續(xù)畫,繼續(xù)移動鼠標(biāo),如果要結(jié)束畫線狀態(tài),右鍵單擊,則結(jié)束連線狀態(tài)。主要包括元器件的序號、封裝形式、管腳定義等。 元件庫面板③元器件的刪除執(zhí)行菜單命令Edit | Delete后,將光標(biāo)移動所要刪除的元件上,單擊鼠標(biāo)左鍵即可。Visible設(shè)置圖紙上實(shí)際顯示的柵格的距離,默認(rèn)單位為mil。設(shè)置圖紙參數(shù)可按照以下步驟進(jìn)行。按照以上規(guī)定把元件擺在原理圖上,使電路原理圖可讀性強(qiáng)、布局美觀,并大大減少連線繞來繞去的現(xiàn)象。因此,學(xué)會繪制正確、美觀、清晰的原理圖是非常重要的。 確認(rèn)刪除的對話框④將文件加入工程自由文檔也可以加入工程中。下面演示添加一個原理圖文檔的案例。①創(chuàng)建工程運(yùn)行Protel DXP,執(zhí)行菜單命令File | New |PCB Project。 Protel DXP主窗口(2) Protel DXP文件管理Protel DXP引入設(shè)計(jì)工程的概念,在印制電路板的設(shè)計(jì)過程中,一般先建立一個工程文件,***。1 .熟悉Protel DXP軟件的操作界面Protel DXP集成環(huán)境是用戶和Protel DXP打交道的地方,所有Protel DXP功能都是從這個環(huán)境中啟動的。(7) 文件保存及打印輸出完成電路板的布線后,保存完成的電路線路圖文件。也可自己手工布局。因此這一步是非常重要的環(huán)節(jié)。(1)規(guī)劃電路板在繪制印制電路板之前,用戶要對電路板有一個初步的規(guī)劃,比如說電路板采用多大的物理尺寸,采用幾層電路板,是單面板還是雙面板,各元件采用何種封裝形式及其安裝位置等,主要是確定電路板設(shè)計(jì)的框架。網(wǎng)絡(luò)表的內(nèi)容主要為電路繪圖頁中各元件的數(shù)據(jù)以及元件間網(wǎng)絡(luò)連接的數(shù)據(jù)。在確認(rèn)沒有錯誤時,可打印輸出。(4) 原理圖布線。設(shè)置圖紙的過程實(shí)際是一個建立工作平面的過程,用戶可以設(shè)置圖紙的尺寸、方向、網(wǎng)格大小以及標(biāo)題欄等。 印制電路板設(shè)計(jì)一般來說,設(shè)計(jì)電路板最基本的過程可以分為電路原理圖設(shè)計(jì)、生成網(wǎng)絡(luò)表和印制電路板設(shè)計(jì)三個主要步驟。在設(shè)計(jì)導(dǎo)線時,應(yīng)盡可能使導(dǎo)線的長度最短。然后再考慮信號線的布設(shè)。具體布線時要考慮以下幾點(diǎn)。焊盤之間導(dǎo)線的連接:當(dāng)焊盤之間的中心距小于一個焊盤的外徑D時,導(dǎo)線的寬度可以和焊盤的直徑相同;如果焊盤之間的中心距比D大時,則應(yīng)減小導(dǎo)線的寬度;如果一條導(dǎo)線上有三個以上焊盤,它們之間的距離應(yīng)該大于2D。這是因?yàn)楹苄〉膬?nèi)角在制板時難以腐蝕;而在過尖的外角處,銅箔容易剝離或翹起。④印制導(dǎo)線的走向與形狀印制電路板布線是按照原理圖要求將元器件和部件通過印制導(dǎo)線連接成電路,使印制導(dǎo)線“走通”是最基本的要求,走的“好與不好”是掌握技巧和經(jīng)驗(yàn)的具體表現(xiàn)。如果板面線條較密而布線困難,只要絕緣電阻及工作電壓允許,導(dǎo)線間距也可以進(jìn)一步減小,但這在業(yè)余條件下自制電路板是很難做到了。尤其是在高頻狀態(tài)下對電路產(chǎn)生的影響就更大。 印制導(dǎo)線最大允許工作電流導(dǎo)線寬度/mm1234導(dǎo)線面積/mm2導(dǎo)線最大允許工作電流/A1234② 印制導(dǎo)線的間距印制導(dǎo)線之間的距離將直接影響電路的電氣性能,導(dǎo)線之間距離的確定,應(yīng)當(dāng)考慮導(dǎo)線之間的絕緣強(qiáng)度、分布電容等。在設(shè)計(jì)焊盤時,如果外徑太小,焊盤就容易在焊接時粘斷或剝落;但也不能太大,因太大不容易焊接并且影響印制板的布線密度。為了保證雙面板或多層板上金屬化孔的生產(chǎn)質(zhì)量,孔徑一般要大于板厚的三分之一,否則,將會造成孔金屬化工藝的困難而提高成本。引線孔鉆在焊盤中心,~,才能方便地插裝元器件;但孔徑也不能太大,否則在焊接時不僅用錫量多,并且容易因?yàn)樵骷幕顒佣斐商摵?,使焊接的機(jī)械強(qiáng)度變差。③方形焊盤 (c)所示,印制板上元器件體積大、數(shù)量少且印制線路簡單時,多采用方形焊盤。②圓形焊盤 (b) 所示,焊盤與引線孔是同心圓。(1)焊盤的形狀焊盤的形狀最常見的有島形、圓形和方形三種。元器件在印制板上的固定,是靠元件引腳焊接在焊盤上實(shí)現(xiàn)的。 網(wǎng)格排列不同排列方式的選擇要根據(jù)產(chǎn)品要求、生產(chǎn)費(fèi)用等綜合考慮,在保證產(chǎn)品性能的前提下采用規(guī)則排列有利于減少生產(chǎn)費(fèi)用。網(wǎng)格為等距正交網(wǎng)格,國際IEC標(biāo)準(zhǔn)中,;。除了高頻電路之外,一般電子產(chǎn)品中的元器件都應(yīng)盡可能平行或垂直排列。這種排列方式還在立式安裝元器件時被采納。臥式安裝使元器件的跨距加大,便于從兩個焊點(diǎn)之間走線路,對于印制導(dǎo)線的布設(shè)十分有利。 元器件的安裝方式(1)立式安裝立式安裝的元器件占用面積小,單位面積上容納元器件的數(shù)量多。 元器件的裝配 印制板上元器件的安裝及排列1.元器件的安裝方式(b)(a)印制板上元器件有立式與臥式兩種安裝方式。規(guī)則排列的元器件,應(yīng)該使體積較大元件的軸線方向在整機(jī)中處于豎立狀態(tài),可提高元器件在板上固定的穩(wěn)定性。(4)通常情況下,不論單面板還是雙面板,所有元器件應(yīng)該布設(shè)在印制板的一面,并且每個元器件的引出腳要單獨(dú)占用一個焊盤。相鄰兩個元器件之間要保持一定的間距。布設(shè)元器件應(yīng)該遵循的幾條原則是:(1)在保證電性能合理的原則下,元器件應(yīng)相互平行或垂直排列,在整個板面上應(yīng)分布均勻、疏密一致。應(yīng)當(dāng)把它們固定在機(jī)箱底板上,使整機(jī)的重心靠下,容易穩(wěn)定。如果是機(jī)外調(diào)節(jié),其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng),如果是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié),則應(yīng)放在印制板上能夠方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)的地方。同時還要考慮每個元器件的形狀、尺寸、極性和引腳數(shù)目,通過調(diào)整它們的位置與方向,以縮短連線。1. 按照信號流的走向布局首先把整個電路按照功能劃分成若干個單元電路,按照電信號的流向,依次安排各個功能電路單元在板上的位置,其布局應(yīng)便于信號流通,并使信號流向盡可能保持一致的方向。因此,為使整機(jī)能穩(wěn)定可靠地工作,就要對元器件及其連線在印制板上進(jìn)行合理的排版布局。通常印制板尺寸小于100150mm2時,大于200150mm2時。若采用異形板,將會增加制板難度和加工成本,故應(yīng)盡量少用。在印制板的選材中,不僅要了解敷銅板的性能指標(biāo),還要熟悉產(chǎn)品的特點(diǎn)、才可能在確定板材時獲得良好的性能價格比。進(jìn)入印制電路板設(shè)計(jì)階段時,產(chǎn)品的整機(jī)結(jié)構(gòu)、電路原理和主要參數(shù)、印制電路板的外形、印制電路板的對外連接方式等應(yīng)基本確定。如采用其他比例需要明確標(biāo)出。對于簡單線路,底圖可以與實(shí)際版面尺寸相同。它充分體現(xiàn)了設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法和技巧。電子工程技術(shù)人員必須掌握這些基本規(guī)范和設(shè)計(jì)原則,以保證元器件之間準(zhǔn)確無誤的連接,并防止干擾。5. 平面印制電路板印制電路板的印制導(dǎo)線潛入絕緣基板,與基板表面平齊。它的特點(diǎn)是:(1)與集成電路塊配合使用,可以減小產(chǎn)品的體積與重量;(2)可以增設(shè)屏蔽層,以提高電路的電氣性能;(3)電路連線方便,布線密度高,提高了板面的利用率。3. 多層印制電路板在絕緣基板上制成三層以上印制電路的印制板稱為多層印制電路板。它適用于一般要求的電子設(shè)備,如收音機(jī)、電視機(jī)等。從過去的單面板發(fā)展到雙面板、多層板、撓性板,其精度、布線密度和可靠性不斷提高。一般說來,印制電路板的設(shè)計(jì)不像電路原理設(shè)計(jì)那樣需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摵途_的計(jì)算,布局排版并沒有統(tǒng)一的固定模式。由于具有以上優(yōu)點(diǎn),印制電路板已經(jīng)極其廣泛地應(yīng)用在電子產(chǎn)品和生產(chǎn)制造中。它可以實(shí)現(xiàn)電路中各個元器件的電氣連接,代替復(fù)雜的布線,減少傳統(tǒng)方式下的工作量,簡化電子產(chǎn)品的裝配、焊接、調(diào)試工作;縮小整機(jī)體積,降低產(chǎn)品成本,提高電子設(shè)備的質(zhì)量和可靠性;印制電路板具有良好的產(chǎn)品一致性,它可以采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),有利于在生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化;使整塊經(jīng)過裝配調(diào)試的印制電路板作為一個備件,便于整機(jī)產(chǎn)品的互換與維修。印制電路板的成功之作,不僅應(yīng)該保證元器件之間準(zhǔn)確無誤的連接,工作中無自身干擾,還要盡量做到元器件布局合理、裝焊可靠、維修方便、整齊美觀。隨著電子產(chǎn)品向小型化、輕量化、薄型化、多功能和高可靠性的方向發(fā)展,對印制電路板的設(shè)計(jì)提出了越來越高的要求。印制電路板按其結(jié)構(gòu)可分為以下5種:1. 單面印制電路板~,另一面沒有覆銅,通過印制和腐蝕的方法,在銅箔上形成印制電路,無覆銅一面放置元器件,因其只能在單面布線,所以設(shè)計(jì)難度較雙面印制電路板和多層印制電路板的設(shè)計(jì)難度大。由于雙面印制電路的布線密度較高,所以能減小設(shè)備的體積。為了把夾在絕緣基板中間的電路引出,多層印制板上安裝元件的孔需要金屬化,即在小孔內(nèi)表面涂敷金屬層,使之與夾在絕緣基板中間的印制電路接通。它也有單層、雙層及多層之分,被廣泛用于計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、照相機(jī)、攝像機(jī)、通信、儀表等電子設(shè)備上。印制電路析設(shè)計(jì)不像電路原理設(shè)計(jì)那樣需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摵途_的計(jì)算,排版布局也沒有統(tǒng)一的固定模式,但在設(shè)計(jì)過程中存在著一定的規(guī)范和原則。(1)印制線路布線圖 此圖是印制線路板設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。一般按照2:1或4:1的比例繪制實(shí)際版面尺寸的放大底圖。該圖還要嚴(yán)格按機(jī)械圖的標(biāo)準(zhǔn)繪制,尺寸公差應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn),一般采用和印制板線路圖形相同的比例。設(shè)計(jì)者應(yīng)該通過這些工作,盡可能掌握更多的技術(shù)資料和產(chǎn)品決策信息,這是創(chuàng)造成功設(shè)計(jì)的必要前提。雙面板多用于較復(fù)雜的集成電路.尤其是雙列直插式封裝的元器件,因?yàn)槠骷€的間距小而數(shù)目多,在單面板上布設(shè)不交叉印制導(dǎo)線十分困難,對于比較復(fù)雜的電路幾乎無法實(shí)現(xiàn)。采用長方形,可以簡化印制板制作成型的加工量。(4)板厚度 在確定板的厚度時,主要根據(jù)印制板尺寸大小和元器件的重量以及振動沖擊等因素來決定,如果板的尺寸過大或板上的元器件過重,都應(yīng)該適當(dāng)增加板的厚度或?qū)τ≈瓢宀扇〖庸檀胧駝t印制板容易產(chǎn)生翹曲。印制電路板設(shè)計(jì)不是簡單地按照電路原理把元器件通過印制導(dǎo)線連接起來就行了,而是要考慮電路的特點(diǎn)和要求,如高頻電路對低頻電路的影響,各元器件之間是否產(chǎn)生有害的干擾,以及熱傳遞等方面的影響。下面介紹排版布局的一般基本原則,力求使排版設(shè)計(jì)盡量合理。以每個功能電路的核心元件為中心,一般以三極管或集成電路等作為核心元件,圍繞它來進(jìn)行布局,并根據(jù)各電極位置來排布其他元器件。3. 操作元件的位置要合適對于電位器,可變電容器或可調(diào)電感線圈等可調(diào)節(jié)的元件布局,要考慮整機(jī)結(jié)構(gòu)的安排。對于大而重、發(fā)熱量較多的元器件(如電源變壓器、大電解電容器和帶散熱片的大功率晶體管等),一般不要直接安裝固定在印制板上。 采用固定件安裝元件5. 元器件的位置布局在印制板的排版設(shè)計(jì)中,元器件在印制板布設(shè)得正確與否,將直接影響到印制板部件的電性能,同時它決定了板面的整齊美觀程度和印制導(dǎo)線的長短與數(shù)量,對整機(jī)的可靠性也有一定的影響。(3)元器件的布設(shè)不能上下交叉。一般環(huán)境中的間隙安全電壓是200V/mm。根據(jù)印制板在整機(jī)中的安裝位置及狀態(tài),確定元件的軸線方向。(a)(b)(7)相鄰電感元件放置的位置應(yīng)相互垂直,在高頻電路中決不能平行(兩禍合電感除外),以防電磁耦合,影響電路的正常工作。但要確保電路的抗振性能好,安裝維修方便,元器件排列疏密均勻,有利于印制導(dǎo)線的布設(shè)。(2).臥式安裝元器件臥式安裝具有機(jī)械穩(wěn)定性好,版面排列整齊等優(yōu)點(diǎn)。用這種方式排列元器件,看起來雜亂無章,但由于不受位置和方向的限制,因而在印制導(dǎo)線布設(shè)上方便,可以減少和縮短元器件的連線,對于減少印制板的分布參數(shù)、抑制干擾很有好處,特別是對于高頻電路和音頻電路極為有利。電子儀器中的元器件常采用這種排列方式。 元器件的不規(guī)則排列 元器件的規(guī)則排列(3)網(wǎng)格排列與規(guī)則排列類似,但板上焊盤的位置一般要求在交點(diǎn)上。在高密度布線需要更小的網(wǎng)格時。對于規(guī)則排列的版面,要求每個焊盤的位置及彼此間的距離應(yīng)該遵守一定標(biāo)準(zhǔn),無論采用哪種固定方式或排列規(guī)則,焊盤的中心(即引線孔的中心)距離印制板的邊緣不能太近,至少應(yīng)該大于板的厚度。這一節(jié)主要介紹焊盤與印制導(dǎo)線的設(shè)計(jì)方法和注意事項(xiàng)。它常用于元件的不規(guī)則排列,特別是當(dāng)元器件采用立式安裝時更為普遍,適合于元器件密集固定。圓形焊盤多在元件規(guī)則排列方式中使用,雙面印制板也多采用圓形焊盤。島形圓形方形 常見的幾種焊盤(2)引線孔的直徑引線孔具有電氣連接和機(jī)械固定的作用。要盡可能避免異形孔,以便降低加工成本。 圓形焊盤最小允許直徑引線孔徑/mm最小焊盤直
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