实验报告实验七、双面印制电路板设计一、实验目的1、掌握双面印制电路板的设计过程与步骤。
2、熟悉印制电路板设计程序的工作环境与工作参数设置。
3、掌握印制电路板的设计规则设置的方法。
4、比较单面板与双面设计的异同。
5、要求做到能设计出较高质量的印制电路板。
二、实验原理简述根据给出的电路图,设计双面板一块。
设计的注意事项与关键环节同上一实验类似。
主要区别在于:跟单面板比较,对于稍复杂的电路,因单面板布线受限于一面之内,有些线可能布不通,或布线效果不理想,此时可考虑采用双面板设计;双面板使用两面布线(Top Layer和Bottom Layer),而单面板只使用一面布线(Bottom Layer);双面板中可能有过孔存在,而单面板中没有过孔存在;双面板的布通率通常要比单面板的布通率要高,走线更方便;但就机械加工成本来看,双面板的制作费用高于单面板。
在实际工程中,到底是使用几层板,要看具体情况。
本实验给出的电路比较简单(限于指导书的纸张小,无法给出较复杂的图纸),但也要求根据该简单电路设计出双面板,因为主要的目的是要求读者掌握双面板的设计过程,理解双面板与单面板设计的主要区别。
三、实验内容与主要步骤1、绘制电路图,输入每个电路封装形式,进行ERC电气规则检查。
2、生成该电路的网络表。
3、新建一个PCB文件(*.pcb)。
4、设置工作环境参数(工作环境参数也可不设置,采用默认参数即可)。
5、设置相对坐标原点(用命令Edit/Origin/Set)。
并在Keepout Layer层画线确定板子边框的尺寸与外形(若要精确按坐标定义板子的尺寸与形状,在画线时,配合使用J+L键进行)。
6、通过Design/Netlist命令,用网络表的形式调入PCB元件置工作界面(当然也可以在电路图SCH环境中,用同步器Design/Update PCB调入PCB元件,但建议使用网络表的形式)。
这一步要注意的是网络表不能有错误,否则要回到电路图中去修改,再次生成网络表并保存覆盖原有网络表,直到网络表正确为止。
7、PCB设计规则设置,用命令Design/Rules,对各种规则进行设置(如元件安全距离、走线角度、板层设置、布线优先级、布线技术算法、过孔、线宽等)。
规则较多,要求一定要理解各规则的含义和设置方法与技巧。
8、自动布局(用命令T ools/Auto Place)和手工布局。
一般自动布局很难达到理想的布局效果,一般要采用自动布局和手工调整布局相结合的形式,或干脆就不使用自动布局,而直接使用手工布局。
在布局时可使用排齐工具(或命令Tools/Align Components)来帮助进行调整。
因布局阶段对印制电路板设计是最为关键的环节,所以要求布局一定要符合规则(考虑的布局规则主要有:安全距离、信号流方向、总连线最短、插座的布置、核心元件的布置、数模混合电路的布置、高频元件的布置、抗干扰措施的安排、有利于工程安装、布局美观工整等)9、密度分析与DRC规则检查。
用命令Tools/Density Map进行密度图分析,看布局是否合理,否则回到上一步,继续进行调整。
并进行DRC规则检查。
10、自动布线规则设置(用命令Auto Route/Setup )与自动布线(用命令Auto Route/All,局部布线用Auto Route/Net(或Connection、Component、Area ))。
11、修改与调整。
(1)对布得不好的连线进行手工修改或调整。
(2)处理好电源线与地线(允许范围内,线尽可能粗些、短些)。
(3)元件标号与参数的位置与方向调整。
(4)若有些部分要求进行特殊处理的要进行特殊处理(如补泪滴、铺铜等)。
(5)放置工程安装螺钉孔。
(6)标注尺寸与坐标。
12、生成板子信息报表13、生成材料清单并与电路图的材料清单比较。
14、保存15、打印(在File/Setup Printer项设置参数)。
要求用分层(Final)打印方式,打印电路图、顶层(Top Layer)、底层(Bottom Layer)、丝印层(Silkscream)、焊盘层(Pad Master)、阻焊层与助焊层(Mask)。
D7图A 根据该图设计双面印制电路板四、实验报告要求1、截取实验图:图1 sch电路图图2 PCB电路板图3 顶层(Top Layer)打印截图图4 底层(Bottom Layer)打印截图图5 丝印层(Silkscream)打印截图图6 焊盘层(Pad Master)打印截图图7 阻焊层与助焊层(Mask)打印截图2、在实验原始数据记录栏中,填写本次实验所用到的PCB元件库名称、保存的文件的名称、网络表、板子信息报告表。
●PCB元件库名称:PCB Footprints.lib●保存的文件的名称:●网络表:[C1RAD0.20.5u][C2RAD0.21u][D1DIODE0.4 1N2156 ][D2 DIODE0.4 1N2156 ][D3 DIODE0.4 1N2156 ][D4 DIODE0.4 1N1695 ][D5 DIODE0.4 1N1695 ][D6 DIODE0.4 1N1695][D7 DIODE0.4 1N2156][JP2SIP44 HEADER ][JP3SIP44 HEADER ][Q1TO-92B SCR][Q2TO-92B SCR][Q3TO-92B SCR][Q4TO-39 UJT N][Q5TO-92A 2N2923 ][Q6TO-39 UJT N][R1 AXIAL0.3 25][R2 AXIAL0.3 25][R3 AXIAL0.3 25][R4 AXIAL0.3 100][R5 AXIAL0.3 3k3/2w][R6 AXIAL0.3 390][R7 AXIAL0.3 470][R8AXIAL0.3 100][R9 AXIAL0.3 390][VR1 AXIAL1.0 500VR][VR2 AXIAL1.0 10KVR ][VR3 AXIAL1.0 20KVR ][ZD1 DIODE0.7 ZENER2](GNDC1-2D7-2JP2-4JP3-3JP3-4Q1-2Q2-2Q3-2Q5-1Q6-2R4-1R8-1ZD1-1 )(NetD4_2 D4-2D5-2D6-2R5-1R9-2)(NetJP2_1 D1-2D4-1JP2-1Q1-1)(NetJP2_2 D2-2D5-1JP2-2Q2-1)(NetJP2_3 D3-2D6-1JP2-3Q3-1)(NetJP3_1 D1-1D2-1D3-1D7-1JP3-1JP3-2)(NetQ1_3 Q1-3R1-2)(NetQ2_3 Q2-3R2-2)(NetQ3_3 Q3-3R3-2)(NetQ4_1 C1-1Q4-1Q5-2R7-1)(NetQ5_3 C2-2Q5-3R8-2)(NetQ6_3 Q6-3R9-1)(NetR1_1Q4-2R1-1R2-1R3-1R4-2)(NetR5_2R5-2VR1-2)(NetR6_1Q4-3R6-1)(NetVR1_1R6-2VR1-1VR2-2VR3-2ZD1-2)(NetVR2_1C2-1Q6-1VR2-1)(NetVR3_1R7-2VR3-1)板子信息报告表:Specifications For 实验七.PcbOn 5-Jun-2020 at 16:37:26Size Of board 5.01 x 2.03 sq inEquivalent 14 pin components 2.03 sq in/14 pin componentComponents on board 30Layer Route Pads Tracks Fills Arcs Text------------------------------------------------------------------------TopLayer 0 163 0 0 0BottomLayer 2 107 0 0 0TopOverlay 0 185 0 2 60KeepOutLayer 0 5 0 0 0MultiLayer 70 0 0 0 0------------------------------------------------------------------------Total 72 460 0 2 60Layer Pair Vias----------------------------------------Top Layer - Bottom Layer 2----------------------------------------Total 2Non-Plated Hole Size Pads Vias--------------------------------------------------------------------------------Total 0 0Plated Hole Size Pads Vias----------------------------------------0mil (0mm) 2 028mil (0.7112mm) 4 230mil (0.762mm) 18 032mil (0.8128mm) 40 040mil (1.016mm) 8 0----------------------------------------Total 72 2Top Layer Annular Ring Size Count----------------------------------10mil (0.254mm) 918mil (0.4572mm) 820mil (0.508mm) 322mil (0.5588mm) 230mil (0.762mm) 3834mil (0.8636mm) 460mil (1.524mm) 8----------------------------------Total 72 Mid Layer Annular Ring Size Count----------------------------------10mil (0.254mm) 918mil (0.4572mm) 820mil (0.508mm) 322mil (0.5588mm) 230mil (0.762mm) 3834mil (0.8636mm) 460mil (1.524mm) 8----------------------------------Total 72 Bottom Layer Annular Ring Size Count ----------------------------------10mil (0.254mm) 918mil (0.4572mm) 820mil (0.508mm) 322mil (0.5588mm) 230mil (0.762mm) 3834mil (0.8636mm) 460mil (1.524mm) 8----------------------------------Total 72 Pad Solder Mask Count----------------------------------4mil (0.1016mm) 72----------------------------------Total 72 Pad Paste Mask Count ----------------------------------0mil (0mm) 72 ----------------------------------Total 72 Pad Pwr/Gnd Expansion Count ----------------------------------20mil (0.508mm) 72 ----------------------------------Total 72 Pad Relief Conductor Width Count ----------------------------------10mil (0.254mm) 72 ----------------------------------Total 72 Pad Relief Air Gap Count----------------------------------10mil (0.254mm) 72 ----------------------------------Total 72 Pad Relief Entries Count----------------------------------4 72 ----------------------------------Total 72 Via Solder Mask Count ----------------------------------4mil (0.1016mm) 2 ----------------------------------Total 2Via Pwr/Gnd Expansion Count ----------------------------------20mil (0.508mm) 2 ----------------------------------Total 2 Track Width Count ----------------------------------8mil (0.2032mm) 30 10mil (0.254mm) 275 12mil (0.3048mm) 145 20mil (0.508mm) 10 ----------------------------------Total 460 Arc Line Width Count ----------------------------------10mil (0.254mm) 2 ----------------------------------Total 2 Arc Radius Count ----------------------------------160mil (4.064mm) 2 ----------------------------------Total 2 Arc Degrees Count ----------------------------------360 2 ----------------------------------Total 2 Text Height Count ----------------------------------60mil (1.524mm) 60 ----------------------------------Total 60Text Width Count----------------------------------10mil (0.254mm) 60----------------------------------Total 60Net Track Width Count----------------------------------10mil (0.254mm) 18----------------------------------Total 18Net Via Size Count----------------------------------50mil (1.27mm) 18----------------------------------Total 18Routing Information----------------------------------Routing completion : 100.00%Connections : 54Connections routed : 54Connections remaining : 0----------------------------------3、将打印的图纸粘贴在实验报告本中。