PCBdesign设计教学案例
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第四章 PCB设计实例
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。202 0年12 月12日 星期六1 2时39 分46秒Saturday , December 12, 2020
相信相信得力量。20.12.122020年12月 12日星 期六12 时39分 46秒20 .12.12
谢谢大家！
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 12.1220 .12.12Saturday , December 12, 2020
《 ProtelDXP实例设计教程》 冶金工业出版社
4.2.2利用PCB设计同步器传递设计信息
设计完原理图以后，就可以进行PCB图设计 了。在这里需要注意一点就是在使用设计同 步器时，必须把原理图加载到当前PCB项目 中去。
《 ProtelDXP实例设计教程》 冶金工业出版社
4.2.3 元件自动布局
PCB编辑环境操作界面简介 文档选项参数设置 系统参数设置 使用PCB设计向导规划电路板
《 ProtelDXP实例设计教程》 冶金工业出版社
ProtelDXP实例设计教程——4章
在介绍印刷电路板设计实例之前，必须熟悉PCB编辑环境 各部分的功能及使用方法，将简单介绍一下PCB编辑环境 以及各种参数设置。
ProtelDXP实例设计教程——4章
第四章 PCB设计实例
《 ProtelDXP实例设计教程》 冶金工业出版社
本章提要
PCB编辑环境简介
单面板设计实例
双面板设计实例
印刷电路板设计技巧
PCB图形输出
《 ProtelDXP实例设计教程》 冶金工业出版社
ProtelDXP实例设计教程——4章
4.1 PCB编辑环境简介
安全在于心细，事故出在麻痹。20.12. 1220.1 2.1200:39:4600 :39:46 December 12, 2020
第七讲 PCB设计实例二 ppt课件
PCB单面布线的布线层为Bottom Layer，故在工作区 的下方单击【Bottom Layer】标签，选中工作层为 Bottom Layer。
2012-5-5
2. 设计/规则 打开布线规则编辑器
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取消顶层 布线
二、 自动布线
2012-5-5
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精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
2012-5-5
7.7 布线
一、布线前准备工作 1.设置工作层
执行菜单“设计”→“PCB板层次颜色”，屏幕弹出 “板层和颜色”对话框，在要设置为显示状态的工作层中 后的【表示】复选框内单击打勾，选中该层。
本例中采用单面布线，元件采用通孔式元件，故选中 Bottom Layer（底层）、Top Overlay（顶层丝网层）、 Keep-out Layer（禁止布线层）及Multi-Layer（焊盘多 层）。
2012-5-5
7.1 设置PCB设计环境
⑴执行菜单“设计”→“PCB板选择项”，设置单位 制为英制或者公制；设置可视栅格1、2；捕获栅格X、 Y均和元件网格X、Y。
⑵执行菜单“设计”→“PCB板层次颜色”，设置各 种板层颜色及显示状态。
⑶执行菜单“工具”→“优先设定”，屏幕弹出“优 先设定”对话框，选中“Display”选项，在“表示” 区中选中【原点标记】复选框，显示坐标原点。
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2. 设计/规则 打开布线规则编辑器
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取消顶层 布线
二、 自动布线
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精品资料
• 你怎么称呼老师？
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你 是否会认为老师的教学方法需要改进？
• 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我 笨，没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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7.7 布线
一、布线前准备工作 1.设置工作层
执行菜单“设计”→“PCB板层次颜色”，屏幕弹出 “板层和颜色”对话框，在要设置为显示状态的工作层中 后的【表示】复选框内单击打勾，选中该层。
本例中采用单面布线，元件采用通孔式元件，故选中 Bottom Layer（底层）、Top Overlay（顶层丝网层）、 Keep-out Layer（禁止布线层）及Multi-Layer（焊盘多 层）。
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7.1 设置PCB设计环境
⑴执行菜单“设计”→“PCB板选择项”，设置单位 制为英制或者公制；设置可视栅格1、2；捕获栅格X、 Y均和元件网格X、Y。
⑵执行菜单“设计”→“PCB板层次颜色”，设置各 种板层颜色及显示状态。
⑶执行菜单“工具”→“优先设定”，屏幕弹出“优 先设定”对话框，选中“Display”选项，在“表示” 区中选中【原点标记】复选框，显示坐标原点。
PCB设计及实例讲解
板层要求 ■单面板 □双面板 □______ 板材要求 ■22F □FR-4 □CEM-1 □CEM-3 □FR-1 □______ 材厚要求 □0.8mm □1.0mm ■1.6mm □______ 铜厚要求 ■1盎司 □2盎司 □______ 认证要求 ■94V-0 □UL（含UL认证号） ■CQC认证 □______ 表面处理 ■抗氧化 □喷锡 □电金 □沉金 □镀金 □松香 □______ 常规要求 □无铅板 ■有铅板 □无铅标志 □美的商标 □______ 特殊要求 KB料，双面黑色油墨。将UL认证号丝印在PCB正面
PCB布板组/2010年 PCB布板组/2010年9月 布板组/2010
目
录
【CONTENTS】 CONTENTS】
PCB设计概要 PCB设计概要
PCB布板设计实例 PCB布板设计实例
常用技巧
PCB设计概要 PCB设计概要
1、生产环节
电器产品 ▲ PCB电路板 PCB电路板 ▲ PCB图 PCB图 ▲ PCB布板设计 PCB布板设计 ▲ PCB原理图 PCB原理图 PCB生产工艺 PCB生产工艺 PCB结构图 PCB结构图
PCB布板设计实例 PCB布板设计实例
设计实
电磁炉D-ST2109rotel 99SE设计软件 仅限于
快捷键组合
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 R+M Shift+空格 Shift+空格 E+S+Y E+S+N E+D E+J+C Q 空格键 D+R X Y Ctrl+Delete shift
功能
测量两点之间距离 调整走线方式 选择当前层 选择电气性能相同的对象 删除元件或走线 查找元器件的快捷键 公制与英制之间切换 按照设定的角度旋转 设置布线规则 X方向镜像 Y方向镜像 删除已选对象 选择器件
PCB布板组/2010年 PCB布板组/2010年9月 布板组/2010
目
录
【CONTENTS】 CONTENTS】
PCB设计概要 PCB设计概要
PCB布板设计实例 PCB布板设计实例
常用技巧
PCB设计概要 PCB设计概要
1、生产环节
电器产品 ▲ PCB电路板 PCB电路板 ▲ PCB图 PCB图 ▲ PCB布板设计 PCB布板设计 ▲ PCB原理图 PCB原理图 PCB生产工艺 PCB生产工艺 PCB结构图 PCB结构图
PCB布板设计实例 PCB布板设计实例
设计实
电磁炉D-ST2109rotel 99SE设计软件 仅限于
快捷键组合
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 R+M Shift+空格 Shift+空格 E+S+Y E+S+N E+D E+J+C Q 空格键 D+R X Y Ctrl+Delete shift
功能
测量两点之间距离 调整走线方式 选择当前层 选择电气性能相同的对象 删除元件或走线 查找元器件的快捷键 公制与英制之间切换 按照设定的角度旋转 设置布线规则 X方向镜像 Y方向镜像 删除已选对象 选择器件
《PCB版图设计》课程设计方案
《PCB版图设计》课程设计方案一、课程概况《PCB版图设计》是电子及相关专业的一门专业技能课，具有很强的实践性。
先修课程有《计算机应用基础》、《模拟电子技术》和《数字电子技术》;后续课程有《电子产品设计与制作》。
课程性质为B类课，总课时64课时，其中实践课时40课时，安排在大二上学期。
课程教材选用及力主编的《Protel 99 SE原理图与PCB设计教程》，配合使用自编教程。
考证培训教材《protel 99 se试题汇编》本课程的职业面向：PCB版图设计工程师二、教学目标通过调研，了解PCB版图设计工程师的岗位职责和岗位要求如下：在对PCB 版图设计工程师岗位进行调研的基础上，确定本课程的教学目标，包含知识目标，技能目标和素养目标。
知识目标为：熟悉Protel 99 SE的使用；掌握电路原理图的设计；掌握元器件的编辑、装载；掌握PCB版图设计方法；掌握元器件封装库的编辑；熟悉制作印制电路板的方法。
技能目标为：能熟练绘制电子线路原理图；具备PCB版图设计能力；能独立完成印刷电路板的制作。
素养目标为：培养学生认真细致、一丝不苟的职业素养；培养学生分析问题、解决问题的能力和团队合作能力；培养学生树立整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全的6S理念。
三、学情分析学生生源多元化，有春季招考、秋季招考和五年专的学生，学生水平参差不齐。
学生普遍缺乏学习自觉性，学习目标不明确，独立思考问题和解决问题的能力薄弱，需加强引导和训练。
针对学生的特点，我们采用项目教学法进行教学，明确学习任务，引导学生有目的的学习，提高教学效果。
四、教学实施1、教学条件本课程的教学条件有多媒体电脑机房（A504）和PCB实训室（B104）。
实训室中配有蚀刻制版机、雕刻机、过孔机、切割机和钻孔机，能满足电路板布板和制板需要。
2、教学重点难点在讲述教学实施之前，我们先介绍一下本课程的重点难点。
本课程的重点是电子线路原理图的绘制，PCB版图设计；难点是元件封装的绘制，PCB版图设计。
教学课件--PCB的设计
2
装入元器件 与网络
3 元件布局
放置导线、 4 焊盘、文字
等
5 安全性能
15
PCB形状与尺寸符合手控板外壳的 尺寸每错一处扣1.5分；
要求；预留螺丝孔。
无预留螺丝孔扣5分。
15
元件无漏装；元件标注正确；网 络连接正确。
元件每漏装一处扣2分， 标注、网络每错一处扣 定位要求的元件每错一
谢 谢！
谢谢大家！
教学课件--PCB的设计
按摩枕手控板PCB的设计
1
情景设置
2
合作探究
3
动手实践
4
检查评估
5
优秀作品展示
6
作业布置
一、情景设置
❖ 某按摩器生产企业近 期欲推出新款按摩枕， 其中手控板的设计交 予由本班同学组成的 设计团队。
现有产品视频
1、手控板的外形是什么样的？ 2、具体包含几个按钮？各有什么功能？ 3、与这些按钮相对应的电子元件是什么？
16
8
7
备
准
期
前
计
2规 划 电 路 板
网 3络
和 元 件 装 入
4元 件 布 局 调 整
线
布
B
设
C
1
B
5
P
C
❖ 按摩P枕手控板PCB设计流程
二、合作探究
机 电 摩 按 M 3 C630V/103K 1 K 0 1 0 3 1 C 400V/104K R 9 9 3 5 D1-D4 1 Q BTA06 5 D DB3 2 C 250V/104K 01 K 0 0 1 2 R 4.7K 2 RW1 34 K LED1 1 0 0 R 1 1 F 250V/2.5A AC1AC2 AC220V
Altium Designer 14原理图与PCB设计教程 第十章 PCB设计实例
线层（Keep-Out Layer）。在绘制外形之
前需要设定坐标原点。执行菜单命令
Edit→Origin→Set，此时鼠标指针变为十
字形状，在PCB的左下角单击鼠标左键即可
设定坐标原点，原点设定后，PCB上出现一
个原点标记，如图10-2-28所示。
过孔类焊盘，其过孔一般不小于0.6mm（24mil），因为小于0.6mm的 孔开模冲孔时不易加工，通常情况下以金属引脚直径值加上0.2mm作为焊盘 内孔直径，如电阻的金属引脚直径为0.5mm时，其焊盘内孔直径对应为 0.7mm，焊盘直径取决于内孔直径，表10-1给出了孔径和焊盘直径之间的 对应关系。
图10-2-22 默认PCB文件的网格
执行菜单命令Design→Board Options，弹 出如图10-2-23所示的Board Options对话 框。鼠标左键单击【Grids…】按钮，弹出 如图10-2-24所示的Grid Manager对话框。 在对话框中鼠标左键单击【Menu】按钮。
图10-2-23 Board Options对话 框
图10-2-26 将Fine和 Coarse两个 属性内的Line 修改为Dots
鼠标左键单击【OK】按钮，界面返回Grid Manager对话框，单击【OK】按 钮，界面返回Board Options对话框，单击【OK】按钮，即将网格视图改变 为点视图，如图10-2-27所示。
图10-2-27 PCB文件的点视图
4．为原理图元器件设置序号 由于所设计的电路是驱动一架行走机器人的直流电机，所以所出现的元件 序号中的L代表左方，而R代表右方，凡是驱动左方电机的电路标号统一加 入L，驱动右方电机的电路标号统一加入R，这样便于读懂电路的具体结构。 另外，本例电路中元件数量相对适中，建议手工对元件进行编号。 5．为原理图元器件设置PCB封装 参照第3章3.6.2节所述的内容添加Protel99SE的PCB Footprints.lib封装库。 将文件PCB Footprints.lib拷贝至用户所建的工程目录下。添加该文件进入 工程，如图10-2-7所示。打开文件PCB Footprints.lib，通过标签PCB Library可以浏览库文件中的PCB封装类型。
印制电路板设计实例
6、元件的布局
PCB设计的一般原则
1．元件布局的一般原则
（1）按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通， 并使信号尽可能保持一致的方向。
（2）以每个电路的核心元件为中心，围绕它进行布局，元件应均匀、整齐、 紧凑地排列在PCB上,尽量减少和缩短各个元件之间的引线和连接。
（3）易受干扰的元件不能相互挨得太近，输入和输出元件应尽量远离。 （4）某些元件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离， 以免放电引起短路。带强电的元件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。 （5）较重的元件，应当用支架加以固定，然后焊接。 （6）发热元件应放在有利于散热的位置，必要时可装散热器。 （7）热敏元件应远离发热元件。 （8）对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布 局，应考虑整机的结构。若是机内调节，应放在印制板上方便调节的地方；若 是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。 （9）位于电路板边缘的元件，离电路板边缘一般在2mm以上。 （10）电路板的最佳形状为矩形，长宽比例为3∶2或4∶3。电路板面尺寸大 于200mm×150mm时，应考虑电路板所受的机械强度。
【Other Layers】分组框：其他层面(Other Layers)，根据实际需要选择。 【Keep-Out Layer】：禁止布线层，用于绘制印制电路板的边框。 【Multi-Layer】：多层，包括焊盘和过孔这些在每一层都可见的电气符号。 【Drill Guide】：钻孔定位层，此层主要和制板厂商有关。 【Drill Drawing】：钻孔层，此层主要和制板商有关。
D2 1N4001 DIODE0.4
Q1 2N3904 TO-46
Q2 2N3904 TO-46
第12讲 PCB设计实例(二)
第十二讲PCB设计实例（二）
一、PCB设计流程熟悉（电气0831、电气0832）
准备原理图（正确、元器件有封装、编译通过）→规划PCB→设置PCB环境参数→导入数据→（定义板框）→设置工作参数→设置布局规则→元件布局→手动调整→设置布线规则→自动布线→手动布线→敷铜→（加滴泪）→DRC 检查→存盘输出。
☆二、通过作业二熟悉PCB设计（双面板）
1. PCB环境参数设置（复习）
2.布局设置规则设置（自动布局一定要做）
设置允许放置元件的层（顶层）
设置三维显示元件高度（以三维方式显示时元件的高度）
手动调整布局（自动布局效果难以令人满意，通常用手动方式调整布局，方法和原理图中移动元件相似）
3．设置布线基本原则
布线间隔
布线宽度
布线策略
布线层（允许布线的层以及在该层布线的方式。
设计单面板时通常将其他层设置为“Not Used”，将底层设置为“Any”。
设计双面板时，通常将顶层和底层分别设置为水平或垂直走线，其他层设为“Not Used”）
转角模式观察设计效果
4．在实例绘制中穿插以下知识
◆PCB环境中的元件封装属性描述。
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* Base on FR-4 PCB Material
2
Types of PCB Material
• FR-4 • CEM-3 • CEM-1 • FR-1
- Preferred - Acceptable - Limited Acceptable - Limited Acceptable
3
Guideline
AI > RI > SMD > Components side soldering > HI
DCGP
AI > Components side soldering > RI > SMD > HI
10
Manufacturing for “Connector”
Manual soldering
Auto soldering M/C
Double Side ( Non-PTH ) PCB Design Guideline
Presentation
1
Objective
• Cost Saving Double side ( Non- PTH ) PCB
can saving 40% ~ 50% compare with Double side ( PTH ) PNon-PTH Design
• Extra Labor Time & Handling • Interrupted Process Flow • Increasing WIP units & area • Risk on Quality & Reliability depends on
• Use same type of “Connectors” for PTH function and jumper wire is preferred.
• It should be separate to individual parts for connection can’t use the leads of component at the same time.
Body of component + 4 mm
eg. 1/4W small size resistor the pitch is 7.5 mm ( recommend pitch is 7.5, 10, 12.5, 15 mm )
9
Process Flow for Non-PTH Design
DET-5
Old
New
Rivet ( eyelet )
15
Connection Evolution - 4
• Unacceptable
( some potential damage the coating on soldering process due to deviation of height & coating of RI types comp. )
DET-5 only
11
Auto Soldering M/C Processing
12
Connection Evolution - 1
Old
New
Jumper wire
13
Connection Evolution - 2
Old
New
AI types component
14
Connection Evolution - 3
• The marco of solder pad must maintain * 50% opening on hole of component at components side. * The opening can provide the air release function to improve solderability for Wave soldering process.
6
The Concept of Non-PTH Design
7
The limitation of “Connector”
- Solder Pad
50 % opening on holes of component leads
8
The limitation of “Connector”
- Pitch of components
Workmanship Standard
17
Double Side ( Non-PTH ) PCB Presentation
~~~ END ~~~
18
* If necessary, AI types component is acceptable, except “Glass” type components.
5
Guideline (continues)
• It must place on low profile component area and under on components is unacceptable.
2
Types of PCB Material
• FR-4 • CEM-3 • CEM-1 • FR-1
- Preferred - Acceptable - Limited Acceptable - Limited Acceptable
3
Guideline
AI > RI > SMD > Components side soldering > HI
DCGP
AI > Components side soldering > RI > SMD > HI
10
Manufacturing for “Connector”
Manual soldering
Auto soldering M/C
Double Side ( Non-PTH ) PCB Design Guideline
Presentation
1
Objective
• Cost Saving Double side ( Non- PTH ) PCB
can saving 40% ~ 50% compare with Double side ( PTH ) PNon-PTH Design
• Extra Labor Time & Handling • Interrupted Process Flow • Increasing WIP units & area • Risk on Quality & Reliability depends on
• Use same type of “Connectors” for PTH function and jumper wire is preferred.
• It should be separate to individual parts for connection can’t use the leads of component at the same time.
Body of component + 4 mm
eg. 1/4W small size resistor the pitch is 7.5 mm ( recommend pitch is 7.5, 10, 12.5, 15 mm )
9
Process Flow for Non-PTH Design
DET-5
Old
New
Rivet ( eyelet )
15
Connection Evolution - 4
• Unacceptable
( some potential damage the coating on soldering process due to deviation of height & coating of RI types comp. )
DET-5 only
11
Auto Soldering M/C Processing
12
Connection Evolution - 1
Old
New
Jumper wire
13
Connection Evolution - 2
Old
New
AI types component
14
Connection Evolution - 3
• The marco of solder pad must maintain * 50% opening on hole of component at components side. * The opening can provide the air release function to improve solderability for Wave soldering process.
6
The Concept of Non-PTH Design
7
The limitation of “Connector”
- Solder Pad
50 % opening on holes of component leads
8
The limitation of “Connector”
- Pitch of components
Workmanship Standard
17
Double Side ( Non-PTH ) PCB Presentation
~~~ END ~~~
18
* If necessary, AI types component is acceptable, except “Glass” type components.
5
Guideline (continues)
• It must place on low profile component area and under on components is unacceptable.