PCB設(shè)計(jì)技術(shù)課程課程簡(jiǎn)介與導(dǎo)學(xué)PCBDesign課程定位集成電路技術(shù)專業(yè)課程地圖一上電路基礎(chǔ)集成電路技術(shù)專業(yè)概論一下二上二下三上目標(biāo)崗位（群）應(yīng)用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)Linux系統(tǒng)操作基礎(chǔ)嵌入式C語言程序設(shè)計(jì)模擬電子技術(shù)印刷電路板（PCB）設(shè)計(jì)半導(dǎo)體器件與工藝仿真單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)機(jī)械制圖與計(jì)算機(jī)繪圖數(shù)字電路與可編程邏輯器件集成電路EDA技術(shù)微控制器應(yīng)用技術(shù)集成電路(IC)版圖設(shè)計(jì)FPGA/CPLD應(yīng)用技術(shù)平板顯示集成電路設(shè)計(jì)專用集成電路(ASIC)設(shè)計(jì)集成電路開發(fā)與測(cè)試模擬集成電路設(shè)計(jì)數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)集成電路應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方向集成電路版圖工程師集成電路工藝工程師測(cè)試、應(yīng)用方向集成電路驗(yàn)證工程師集成電路應(yīng)用工程師專業(yè)基礎(chǔ)課程專業(yè)核心課程專業(yè)拓展課程我們的課在這PCB工程師是進(jìn)行印刷電路板（PCB）設(shè)計(jì)和仿真，跟蹤電路板制造、焊接和調(diào)試過程，并解決相關(guān)問題的專業(yè)技術(shù)人員。就業(yè)前景02.就業(yè)前景初級(jí)PCB工程師—無工作經(jīng)驗(yàn)02.就業(yè)前景中級(jí)PCB工程師—2-4年工作經(jīng)驗(yàn)02.就業(yè)前景資深PCB工程師—5年工作經(jīng)驗(yàn)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)是PCB工程師的立身之本是用人單位進(jìn)行薪酬評(píng)定的核心要素課程特點(diǎn)03.課程特點(diǎn)PCB設(shè)計(jì)初學(xué)者初級(jí)PCB工程師項(xiàng)目實(shí)踐這門PCB設(shè)計(jì)課程課程基于行業(yè)特點(diǎn)，從崗位能力需求出發(fā)，是一門為PCB設(shè)計(jì)初學(xué)者量身定做的入門及提高課程這門課能幫你的軟件使用只是PCB設(shè)計(jì)的基本要求，工藝規(guī)范和布局布線技術(shù)才是PCB設(shè)計(jì)的核心知識(shí)。知其然，更要知其所以然03.課程特點(diǎn)布圖軟件的使用01布局布線規(guī)則技術(shù)0302電子工藝和規(guī)范軟件應(yīng)用工藝與規(guī)范布局布線規(guī)則技術(shù)本課程傳統(tǒng)課程課程的教學(xué)重點(diǎn)模式具有兩大特點(diǎn)：一是學(xué)習(xí)邏輯難度的漸進(jìn)能夠讓學(xué)習(xí)者更好地掌握知識(shí)；二是項(xiàng)目的循環(huán)式訓(xùn)練能夠讓學(xué)習(xí)者在反復(fù)的項(xiàng)目實(shí)踐中快速掌握軟件的使用03.課程特點(diǎn)課程的教學(xué)模式傳統(tǒng)教學(xué)模式封裝設(shè)計(jì)原理圖繪制PCB布局PCB布線漸進(jìn)式項(xiàng)目化教學(xué)簡(jiǎn)單項(xiàng)目進(jìn)階項(xiàng)目擴(kuò)展項(xiàng)目入門項(xiàng)目03.課程特點(diǎn)課程的資源特色難度項(xiàng)目1均為獨(dú)立、完整項(xiàng)目，難度漸進(jìn)；所有項(xiàng)目包含知識(shí)講解和操作指導(dǎo)視頻；項(xiàng)目1和項(xiàng)目2為手把手式教學(xué)，面向零基礎(chǔ)學(xué)習(xí)者；所有項(xiàng)目包含詳細(xì)的元件圖紙；所有項(xiàng)目提供詳細(xì)的設(shè)計(jì)示例文檔。項(xiàng)目2項(xiàng)目3項(xiàng)目4項(xiàng)目5課程的學(xué)習(xí)方法04.課程的學(xué)習(xí)方法一、循序漸進(jìn)，在實(shí)踐中掌握軟件使用項(xiàng)目1項(xiàng)目2項(xiàng)目3項(xiàng)目4項(xiàng)目5項(xiàng)目？入門難度，元件少手把手教學(xué)視頻解決主要操作問題簡(jiǎn)單難度，元件適量工業(yè)規(guī)范和知識(shí)解決進(jìn)階操作問題進(jìn)階和復(fù)雜難度多層板(≥4)，高頻布線企業(yè)開發(fā)實(shí)際案例04.課程的學(xué)習(xí)方法二、利用課程線上資源，混合式學(xué)習(xí)04.課程的學(xué)習(xí)方法三、使用配套信息化教材，提高效率教材以講解PCB設(shè)計(jì)的工藝規(guī)范等核心知識(shí)為主，同時(shí)以二維碼的形式提供知識(shí)點(diǎn)的講解視頻、操作視頻、課件和元件圖紙等資源。學(xué)習(xí)者在使用教材的時(shí)候，可以很方便的使用移動(dòng)設(shè)備獲取資源，事半功倍。PCB布線的原則就像是男人去買衣服，盡量少走彎路，直奔主題，讓線盡量短，而且直就好！PCB工程師設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)PCB設(shè)計(jì)技術(shù)課程引言:PCB設(shè)計(jì)基礎(chǔ)PCBDesign執(zhí)經(jīng)叩問一詞出自明代宋濂的《送東陽馬生序》：“又患無碩師名人與游，嘗趨百里外，從鄉(xiāng)之先達(dá)執(zhí)經(jīng)叩問?！保鉃槭帜媒?jīng)書，向他人請(qǐng)教?，F(xiàn)形容一個(gè)人虛心求學(xué)。PCB設(shè)計(jì)，是一門技術(shù)，更是一門手藝。PCB的定義01.PCB的定義還記得這個(gè)經(jīng)典的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)嗎？01.PCB的定義這一堆零散的元件，假設(shè)需要搬動(dòng)，可以怎樣做？01.PCB的定義作為載體，將零散的電路元件整合起來是電路板的核心功能懸空的線01.PCB的定義印刷電路板（PrintedCircuitBoard,PCB）使用貼附在板表面的薄銅線完成元件之間的電氣連接貼附在板表面的薄銅線PCB的重要概念02.PCB的重要概念金屬孔（1號(hào)引腳）物理封裝絲印金屬孔（1號(hào)引腳）2號(hào)2號(hào)金屬線物理封裝的三個(gè)重要作用：標(biāo)示元件的大小和形狀安裝和固定元件提供元件之間的電氣連接端點(diǎn)引腳是元件之間的連接端點(diǎn)PCB的作用03.PCB的作用元件和PCB共同組成電路的具體物理系統(tǒng)，每一塊PCB都是為某一個(gè)特定電路量身定制的，PCB是電路的載體，為電路元件提供“安身之所”和電氣物理連接03.PCB的作用3個(gè)主要功能：為整個(gè)電路系統(tǒng)提供物理載體提供所有元件的“專屬位置”實(shí)現(xiàn)元件之間的電氣連接印刷電路板是現(xiàn)代電子系統(tǒng)的核心部件，是一種采用類似“印刷”技術(shù)制造的電子底板，英文簡(jiǎn)稱為PCB（PrintedCircuitBoard）PCB工程師是進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)和相關(guān)仿真，跟蹤PCB制造過程并解決相關(guān)技術(shù)問題的專業(yè)技術(shù)人員。主流的PCB設(shè)計(jì)軟件04.主流的PCB設(shè)計(jì)軟件AltiumDesigner澳大利亞Altium公司1985SiemensPADS美國(guó)Mentor公司1981CadenceSPB美國(guó)Cadence公司1988國(guó)內(nèi)外四款主流的PCB設(shè)計(jì)軟件立創(chuàng)EDA深圳市嘉立創(chuàng)公司200604.主流的PCB設(shè)計(jì)軟件AltiumDesigner的發(fā)展歷史19851991200220062019創(chuàng)始人NickMartin成立Protel公司推出Windows版本的Protel軟件2001年更名為Altium公司推出經(jīng)典的ProtelDXP版本軟件改進(jìn)并更名為AltiumDesigner軟件推出界面全新的AD19版本AltiumDesigner工具的發(fā)展經(jīng)歷了多次的更新，其中經(jīng)典的版本包括：2000年的Protel99SE、2002年的ProtelDXP和2004年的Protel200404.主流的PCB設(shè)計(jì)軟件AltiumDesigner軟件界面04.主流的PCB設(shè)計(jì)軟件AltiumDesigner的特點(diǎn)統(tǒng)一平臺(tái)封裝、原理圖、PCB、文檔處理和仿真的統(tǒng)一軟件環(huán)境下簡(jiǎn)單易用簡(jiǎn)化復(fù)雜的制造工藝知識(shí)，使得新手可以快速上手3D視圖功能能夠產(chǎn)生美觀、精細(xì)的電路板3D效果圖，可視化好04.主流的PCB設(shè)計(jì)軟件AltiumDesigner澳大利亞Altium公司1985SiemensPADS美國(guó)Mentor公司1981CadenceSPB美國(guó)Cadence公司1988國(guó)內(nèi)外四款主流的PCB設(shè)計(jì)軟件立創(chuàng)EDA深圳市嘉立創(chuàng)公司200604.主流的PCB設(shè)計(jì)軟件SiemensPADS的發(fā)展歷史PADS軟件的前身是PowerPCB工具，歷經(jīng)PADS2005、PADS9.5等多個(gè)版本的發(fā)展和改善，目前已更新到PADSVX系列19812001200320122014成立MentorGraphics公司美國(guó)俄勒岡州推出支持WindowsXP的PowerPCB完善升級(jí)更名為PADS2005推出經(jīng)典的PADS9.5版本應(yīng)用廣泛升級(jí)更名為PADSVX系列2016被西門子公司收購04.主流的PCB設(shè)計(jì)軟件SiemensPADS軟件界面04.主流的PCB設(shè)計(jì)軟件SiemensPADS的特點(diǎn)布線功能強(qiáng)大特別是針對(duì)高密度多層PCB的復(fù)雜布線效率更高設(shè)計(jì)效率高由于規(guī)則簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，同時(shí)兼顧布線效率規(guī)則設(shè)置簡(jiǎn)單對(duì)工藝的設(shè)置操作簡(jiǎn)單，易于理解，逐步深入04.主流的PCB設(shè)計(jì)軟件AltiumDesigner澳大利亞Altium公司1985SiemensPADS美國(guó)Mentor公司1981CadenceSPB美國(guó)Cadence公司1988國(guó)內(nèi)外四款主流的PCB設(shè)計(jì)軟件立創(chuàng)EDA深圳市嘉立創(chuàng)公司200604.主流的PCB設(shè)計(jì)軟件CadenceSPB的發(fā)展歷史CadenceSPB主要包括原理圖設(shè)計(jì)工具OrCAD和PCB設(shè)計(jì)工具AllegroPCBEditor兩個(gè)主要模塊19881999200520092018由SDASystems和ECAD公司兼并而成收購OrCAD并推出OrCAD9.21版本OrCAD與Allegro整合為SPB系列推出經(jīng)典的CadenceSPB16.3版本已經(jīng)升級(jí)到SPB17.X系列04.主流的PCB設(shè)計(jì)軟件CadenceOrCAD軟件界面CadenceAllegro軟件界面04.主流的PCB設(shè)計(jì)軟件規(guī)則嚴(yán)謹(jǐn)繁雜工程師需要熟悉每一個(gè)工藝細(xì)節(jié)和規(guī)則設(shè)置，入門難設(shè)計(jì)效率明顯PCB設(shè)計(jì)難度越大Allegro體現(xiàn)的設(shè)計(jì)效率優(yōu)勢(shì)越明顯擴(kuò)展插件豐富自定義快捷鍵，安裝第三方插件，有效提高設(shè)計(jì)效率CadenceSPB的特點(diǎn)04.主流的PCB設(shè)計(jì)軟件AltiumDesigner澳大利亞Altium公司1985SiemensPADS美國(guó)Mentor公司1981CadenceSPB美國(guó)Cadence公司1988國(guó)內(nèi)外四款主流的PCB設(shè)計(jì)軟件立創(chuàng)EDA深圳市嘉立創(chuàng)公司200604.主流的PCB設(shè)計(jì)軟件立創(chuàng)EDA是一款國(guó)產(chǎn)PCB設(shè)計(jì)軟件，基于JavaScript開發(fā)，完全由中國(guó)團(tuán)隊(duì)獨(dú)立研發(fā)，并擁有完全的獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)04.主流的PCB設(shè)計(jì)軟件立創(chuàng)EDA標(biāo)準(zhǔn)版軟件界面設(shè)計(jì)軟件的選擇PCB設(shè)計(jì)軟件的成長(zhǎng)之路新手AltiumDesignerSiemensPADSCadenceAllegroPCB工程師選擇PADSOrCAD畫原理圖立創(chuàng)EDA學(xué)習(xí)PCB設(shè)計(jì)的關(guān)鍵不僅是要知道“怎么做”（軟件的使用），更重要的是知道“做成什么樣（布局布線技巧和工藝規(guī)范）”布局布線技巧工藝規(guī)范軟件的使用不要依賴別人，如果不是你自己設(shè)計(jì)布線，一定要留出充裕的時(shí)間仔細(xì)檢查別人的設(shè)計(jì)。在這點(diǎn)上很小的預(yù)防抵得上一百倍的補(bǔ)救。PCB工程師設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)PCB設(shè)計(jì)技術(shù)課程項(xiàng)目1:按鍵控制LED電路PCBDesign千里之行，始于足下千里之行，始于足下一詞出自《老子·道德經(jīng)》，意思是千里的遠(yuǎn)行，是從腳下第一步開始走出來的。學(xué)習(xí)一門技能亦是如此。本章的關(guān)鍵詞是：流程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備原理圖繪制網(wǎng)表處理PCB布局PCB布線邏輯封裝設(shè)計(jì)物理封裝設(shè)計(jì)后續(xù)處理步驟0步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟7PCB設(shè)計(jì)是一個(gè)典型的多步驟、漸進(jìn)式的軟件操作過程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備設(shè)計(jì)準(zhǔn)備是每一個(gè)PCB項(xiàng)目的起點(diǎn)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備原理圖繪制網(wǎng)表處理PCB布局PCB布線邏輯封裝設(shè)計(jì)物理封裝設(shè)計(jì)后續(xù)處理步驟0步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟7設(shè)計(jì)準(zhǔn)備主要包括三方面的工作：明確項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求、了解項(xiàng)目概況和建立項(xiàng)目目錄01.設(shè)計(jì)準(zhǔn)備01.設(shè)計(jì)準(zhǔn)備1.1明確項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求工程設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)交付時(shí)間設(shè)計(jì)軟件要求外框尺寸、板層數(shù)量……確定設(shè)計(jì)周期、安排分工……PADS、Allegro、AD……01.設(shè)計(jì)準(zhǔn)備1.2了解項(xiàng)目概況電路原理01.設(shè)計(jì)準(zhǔn)備元件型號(hào)的確定1.2了解項(xiàng)目概況CR2032電池及電池座直插型色環(huán)電阻直插式LED輕觸式貼片按鍵01.設(shè)計(jì)準(zhǔn)備1.3建立項(xiàng)目資料目錄bom：放置元件清單，該文件由原理圖導(dǎo)出并完善；datasheet：放置電路元件的資料，包括規(guī)格圖紙、設(shè)計(jì)須知等；dxf：放置PCB的結(jié)構(gòu)文件，該文件由結(jié)構(gòu)工程師給出；Gerber：放置PCB制造所需的圖紙，由PCB導(dǎo)出；lib：放置PCB設(shè)計(jì)所需的庫文件；pcb：放置PCB源文件；ref：放置電路PCB設(shè)計(jì)的約束參考文件，說明文檔等；sch：放置原理圖源文件。邏輯封裝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備原理圖繪制網(wǎng)表處理PCB布局PCB布線邏輯封裝設(shè)計(jì)物理封裝設(shè)計(jì)后續(xù)處理步驟0步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟702.邏輯封裝設(shè)計(jì)2.1邏輯封裝與邏輯封裝庫02.邏輯封裝設(shè)計(jì)邏輯封裝，也稱為原理圖封裝，是電路元件功能和引腳情況的抽象圖形表示。一個(gè)元件的邏輯封裝不是唯一的，只要能夠正確表示元件引腳情況，同時(shí)形象地表示元件的功能特點(diǎn)，即使圖形有所區(qū)別，都是可以的2.1邏輯封裝與邏輯封裝庫02.邏輯封裝設(shè)計(jì)邏輯封裝庫是存放邏輯封裝的“倉庫”一個(gè)良好的習(xí)慣是為每一個(gè)PCB項(xiàng)目新建對(duì)應(yīng)的邏輯封裝庫，將已有封裝復(fù)制過來，并設(shè)計(jì)缺少的封裝，方便項(xiàng)目的管理，降低封裝調(diào)用錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)2.2紐扣電池座的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)引腳數(shù)量為2的極性元件，在PCB設(shè)計(jì)的過程中，引腳的序號(hào)最好能夠遵守相同的命名規(guī)則。一般遵守“1正2負(fù)”的設(shè)計(jì)規(guī)則，即1號(hào)引腳作為正極，2號(hào)引腳作為負(fù)極因此，此類極性元件的引腳序號(hào)不能隱藏，方便核對(duì)元件極性是否正確隱藏引腳名稱無隱藏2.3色環(huán)電阻的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)因此，此類引腳數(shù)量為2的非極性元件，其引腳的序號(hào)一般定義為1和2，引腳的名稱與序號(hào)相同，兩者均隱藏顯示，以盡量保持電路圖的整潔清晰與電池底座的邏輯封裝不同，電阻屬于非極性元件，兩端不區(qū)分正負(fù)極，安裝時(shí)兩端可以互換2.4LED的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)封裝包含兩個(gè)引腳和一個(gè)帶箭頭的三角形，這是業(yè)內(nèi)普遍采用的一種表示形式。與電池座邏輯封裝類似，LED屬于極性元件，因此按照“1正2負(fù)”的原則定義引腳的序號(hào)。引腳的名稱可以與序號(hào)相同。正極2.5按鍵的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)不同的按鍵，其結(jié)構(gòu)原理和引腳數(shù)量不同，邏輯封裝也不同.本電路采4個(gè)引腳的貼片按鍵，其邏輯封裝的的設(shè)計(jì)方案不是唯一的原理圖繪制設(shè)計(jì)準(zhǔn)備原理圖繪制網(wǎng)表處理PCB布局PCB布線邏輯封裝設(shè)計(jì)物理封裝設(shè)計(jì)后續(xù)處理步驟0步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟702.邏輯封裝設(shè)計(jì)3.1原理圖的概念和作用03.原理圖繪制原理圖（Schematic）是電路的邏輯抽象表示，清晰明了地表達(dá)電路所包含的元件類型和數(shù)量，以及元件之間的連接關(guān)系。原理圖在PCB設(shè)計(jì)中具有兩個(gè)重要作用：表示電路中的元件及其型號(hào)信息；表示電路中各元件的連接關(guān)系。工程師在進(jìn)行項(xiàng)目交接的時(shí)候，主要是依據(jù)原理圖來核對(duì)電路設(shè)計(jì)是否正確。3.2原理圖的簡(jiǎn)單操作放置元件：對(duì)照給定的原理圖，從邏輯封裝庫中調(diào)取所需要元件的邏輯封裝，放置于原理圖上合適位置。繪制連線：根據(jù)電路的連接關(guān)系，使用導(dǎo)線將各個(gè)元件邏輯封裝的引腳連接起來。03.原理圖繪制邏輯封裝庫原理圖元件封裝1元件封裝2元件封裝3元件封裝1元件封裝2元件封裝3元件封裝1放置元件繪制連線極性元件注意區(qū)分正負(fù)12121324按鍵的1-2、3-4內(nèi)部相連，按下后，上下連通03.原理圖繪制按鍵控制LED電路的原理圖繪制過程課堂實(shí)訓(xùn)完成項(xiàng)目1的原理圖繪制（20分鐘）物理封裝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備原理圖繪制網(wǎng)表處理PCB布局PCB布線邏輯封裝設(shè)計(jì)物理封裝設(shè)計(jì)后續(xù)處理步驟0步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟704.物理封裝設(shè)計(jì)4.1物理封裝和物理封裝庫04.物理封裝設(shè)計(jì)物理封裝是根據(jù)元件實(shí)物外形尺寸而設(shè)計(jì)的圖形表示保存物理封裝的庫稱為物理封裝庫，或者PCB庫物理封裝和邏輯封裝是同一元件在PCB設(shè)計(jì)過程中不同步驟的不同表示物理封裝用于設(shè)計(jì)流程后段的PCB布局布線步驟，也稱為PCB封裝4.2紐扣電池座的物理封裝設(shè)計(jì)04.物理封裝設(shè)計(jì)圓形焊盤包括兩個(gè)主要參數(shù)：內(nèi)直徑和外直徑。內(nèi)直徑的取值必須大于元件針腳的最大直徑。外直徑的取值以內(nèi)直徑為參考，一般在內(nèi)直徑的基礎(chǔ)上，增加0.5~1.5mm。內(nèi)直徑越大，需要增加的值也越大04.物理封裝設(shè)計(jì)04.物理封裝設(shè)計(jì)邏輯封裝1號(hào)2號(hào)物理封裝原點(diǎn)(0,0)20mm坐標(biāo)(12,0)坐標(biāo)(-8,0)4.3色環(huán)電阻的物理封裝設(shè)計(jì)04.物理封裝設(shè)計(jì)色環(huán)電阻的兩端是細(xì)長(zhǎng)的金屬針腳，針腳在安裝時(shí)需要彎折，穿過PCB進(jìn)行焊接。色環(huán)電阻屬于直插型元件，其焊盤為圓形焊盤，其物理封裝的設(shè)計(jì)按照放置焊盤和繪制外形絲印兩個(gè)步驟進(jìn)行4.4直插型LED的物理封裝設(shè)計(jì)04.物理封裝設(shè)計(jì)04.物理封裝設(shè)計(jì)LED屬于極性元件，兩個(gè)焊盤的位置不能隨意調(diào)換，遵循“1正2負(fù)”的命名規(guī)則，1號(hào)焊盤是正極，在外形絲印上必須繪制一個(gè)表示正極的標(biāo)記。(0,0)坐標(biāo)(1.27,0)坐標(biāo)(-1.27,

0)5.8mm12正極標(biāo)記4.5貼片按鍵的物理封裝設(shè)計(jì)04.物理封裝設(shè)計(jì)不穿透底面區(qū)域貼片焊盤元件引腳(0,0)1(-4.3,1.95)2(4.3,1.95)4(4.3,-1.95)3(-4.3,-1.95)6mm網(wǎng)表處理設(shè)計(jì)準(zhǔn)備原理圖繪制網(wǎng)表處理PCB布局PCB布線邏輯封裝設(shè)計(jì)物理封裝設(shè)計(jì)后續(xù)處理步驟0步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟705.網(wǎng)表處理05.網(wǎng)表處理網(wǎng)表（Netlist）是連接PCB設(shè)計(jì)前端（原理圖）和后端（PCB布局布線）的關(guān)鍵文件。網(wǎng)表處理主要包括寫入物理封裝信息、網(wǎng)表導(dǎo)出和網(wǎng)表導(dǎo)入三個(gè)主要步驟123寫入物理封裝信息網(wǎng)表導(dǎo)出網(wǎng)表導(dǎo)入網(wǎng)表處理的3項(xiàng)工作5.1寫入物理封裝信息完成邏輯封裝設(shè)計(jì)、原理圖繪制和物理封裝設(shè)計(jì)3個(gè)步驟后，工程師需要將物理封裝的信息寫入到原理圖對(duì)應(yīng)的元件。信息寫入后，原理圖的每一個(gè)元件的邏輯封裝與其物理封裝才真正建立了對(duì)應(yīng)關(guān)系CR203205.網(wǎng)表處理5.2網(wǎng)表導(dǎo)出網(wǎng)表PartsBT1電池座封裝SW1開關(guān)封裝…Netsnet1:BT1.1,SW1.1net2:SW1.2,VR1.1…元件標(biāo)號(hào)元件物理封裝元件之間連接關(guān)系05.網(wǎng)表處理5.3網(wǎng)表導(dǎo)入網(wǎng)表PartsBT1CR2032R1DIP_R…Netsnet1:BT1.1,R1.1…物理封裝庫CR2032DIP_RLEDKEYPCB圖1.調(diào)取封裝net12.分配連接關(guān)系BT1R1第1步，調(diào)取封裝：在網(wǎng)表的導(dǎo)入過程中，軟件首先根據(jù)網(wǎng)表的元件物理封裝信息，從物理封裝庫中調(diào)取對(duì)應(yīng)的封裝，并將元件標(biāo)號(hào)分配至對(duì)應(yīng)的封裝。第2步，分配連接關(guān)系：封裝調(diào)取后，根據(jù)網(wǎng)表中Nets部分，分配焊盤之間的連接關(guān)系。05.網(wǎng)表處理PCB布局設(shè)計(jì)準(zhǔn)備原理圖繪制網(wǎng)表處理PCB布局PCB布線邏輯封裝設(shè)計(jì)物理封裝設(shè)計(jì)后續(xù)處理步驟0步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟706.PCB布局6.1布局的基本概念和原則06.PCB布局網(wǎng)表導(dǎo)入后，元件的物理封裝是無序排列的，下一個(gè)步驟就是要將這些無序物理封裝按照設(shè)計(jì)要求擺放至合適位置，這一過程稱為PCB布局（Layout）。布局是PCB設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟，合理的布局能夠有效提高后期PCB布線的效率和質(zhì)量，而凌亂、錯(cuò)誤的布局將直接影響布線的質(zhì)量，甚至導(dǎo)致PCB無法完成。先布局，后布線，是PCB設(shè)計(jì)的基本原則6.2布局的基本操作06.PCB布局BT1R1D1SW1鼠線BT1R1D1SW1板框布局前布局后PCB布線設(shè)計(jì)準(zhǔn)備原理圖繪制網(wǎng)表處理PCB布局PCB布線邏輯封裝設(shè)計(jì)物理封裝設(shè)計(jì)后續(xù)處理步驟0步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟707.PCB布線7.1線的基本參數(shù)長(zhǎng)度L：一般情況下，要求線盡量短，以減小阻抗；特殊情況下，如射頻天線，延時(shí)走線等情況下，需要增加走線長(zhǎng)度；07.PCB布線寬度W：影響導(dǎo)線的阻抗大小和載流能力。線寬過小，則電阻大，影響電路的性能；線寬太寬，則影響布線密度，增加成本厚度D：是制造PCB時(shí)，銅箔的厚度。這個(gè)參數(shù)會(huì)影響導(dǎo)線的導(dǎo)電能力。銅箔越厚，導(dǎo)電性能越好，但是電路板成本越高7.2布線的基本操作（參數(shù)設(shè)置）在業(yè)內(nèi)，PCB布線普遍采用“密爾”作為計(jì)量單位，而非毫米。密爾（mil）屬于英制單位，1密爾等于千分之一英寸（inch），而1英寸等于25.4毫米，換算過來，1密爾等于0.0254毫米。本項(xiàng)目中，默認(rèn)線寬設(shè)置為30mil，最小線間距設(shè)置為6mil07.PCB布線7.2布線的基本操作（繪制連線）07.PCB布線后期處理08.后期處理布局布線完成后，PCB的設(shè)計(jì)并沒有完成，還需要完成一系列的后期處理工作，主要包括導(dǎo)出元件清單、規(guī)范元件標(biāo)號(hào)和導(dǎo)出制造文件3個(gè)步驟123導(dǎo)出元件清單規(guī)范元件標(biāo)號(hào)導(dǎo)出制造文件后續(xù)處理的3項(xiàng)工作8.1導(dǎo)出元件清單元件清單（BillofMaterials），簡(jiǎn)稱為BOM表，是從原理圖導(dǎo)出的一份包含元件標(biāo)號(hào)、型號(hào)、數(shù)量和封裝等信息的清單文件。PCB工程師在繪制原理圖的時(shí)候，必須和采購工程師等相關(guān)人員確定電路所用到的所有元件的可采購性。一份完整的元件清單還需要提供元件的封裝形式、制造商、采購商、價(jià)格等信息。08.后期處理8.2規(guī)范元件標(biāo)號(hào)08.后期處理數(shù)字正對(duì)元件壓著元件數(shù)字正對(duì)壓著元件8.3導(dǎo)出制造文件08.后期處理制造文件類似傳統(tǒng)相機(jī)的菲林，是將PCB圖按照一定的分類規(guī)則，導(dǎo)出的多張圖紙。圖紙之間的獨(dú)立性，能夠有效保護(hù)電路的元件和連接信息，而PCB制造工廠根據(jù)這些圖紙，就可以完成進(jìn)行PCB的制造PCB圖線路制造文件絲印制造文件您已經(jīng)完成了第一個(gè)完整的PCB設(shè)計(jì)流程！將一個(gè)電路放在PCB上的什么位置，將其具體的電路元件安裝在什么位置，以及其相鄰的其它電路是什么，這一切都非常重要。PCB工程師設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)PCB設(shè)計(jì)技術(shù)課程項(xiàng)目2:功率放大電路PCBDesign鈍學(xué)累功，將勤補(bǔ)拙鈍學(xué)累功一詞出自北齊顏之推的《顏氏家訓(xùn)·文章》：“鈍學(xué)累功，不妨精熟”，意思是即使不聰明的人只要刻苦學(xué)習(xí)，也能取得成就。PCB設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)亦是如此，并不需要天資聰穎，智力超群，反而更需要的是耐心和堅(jiān)持。本章的重點(diǎn)在于熟練設(shè)計(jì)流程和鞏固基本知識(shí)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備原理圖繪制網(wǎng)表處理PCB布局PCB布線邏輯封裝設(shè)計(jì)物理封裝設(shè)計(jì)后續(xù)處理步驟0步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟7上一章通過一個(gè)非常簡(jiǎn)單的項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了PCB設(shè)計(jì)的基本流程本章將按照相同的流程，完成一個(gè)難度有所提高的功率放大電路不再贅述電路結(jié)構(gòu)與原理功率放大電路的結(jié)構(gòu)功率放大電路是一種以輸出大功率為目的，將小信號(hào)放大，直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載的電路。功率放大電路通常作為多級(jí)放大電路的輸出級(jí)，例如驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。01.電路結(jié)構(gòu)與原理功放芯片電源信號(hào)輸入信號(hào)輸出功率放大電路的連接示意圖01.電路結(jié)構(gòu)與原理12348765TDA7052VCCIN+GNDVCOUT-NCGNDOUT+++邏輯封裝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備原理圖繪制網(wǎng)表處理PCB布局PCB布線邏輯封裝設(shè)計(jì)物理封裝設(shè)計(jì)后續(xù)處理步驟0步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟702.邏輯封裝設(shè)計(jì)2.1電容的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)電容是現(xiàn)代電子系統(tǒng)的基本元件，本項(xiàng)目使用了電解電容和瓷片電容兩種類型，其中電解電容屬于極性元件，區(qū)分正負(fù)極，瓷片電容屬于非極性電容，不區(qū)分正負(fù)極。極性電容非極性電容可調(diào)電容2.2電位器的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)需要注意，從現(xiàn)有庫中調(diào)取的元件必須進(jìn)行核對(duì)和修改，確保與元件的實(shí)際情況相符。電位器也稱為可調(diào)電阻，是一種可以改變阻值的電子元件。本項(xiàng)目采用了一個(gè)帶旋鈕的電位器，用來對(duì)輸入信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)整。電位器的邏輯封裝一般可以在軟件自帶的元件庫中找到。132內(nèi)部電路132作為一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)腜CB工程師，對(duì)于現(xiàn)有的設(shè)計(jì)資料，都要保持一種“懷疑”的態(tài)度，逐一核對(duì)。2.3簡(jiǎn)單芯片的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)芯片，學(xué)術(shù)名稱是集成電路（IntegratedCircuit,IC），是一個(gè)內(nèi)部包含了若干個(gè)電子元件，具有特定功能的微型電路元件。芯片邏輯封裝的設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格按照芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)（Datasheet）的相關(guān)定義引腳名稱引腳序號(hào)功能描述VP1電源供電IN+2信號(hào)輸入GND13信號(hào)地VC4直流控制OUT+5正相輸出GND26電源地NC7不連接OUT-8反相輸出VPIN+GND1VCOUT-NCGND2OUT+TDA7052芯片邏輯封裝的兩種設(shè)計(jì)方案02.邏輯封裝設(shè)計(jì)兩個(gè)封裝的外形稍有不同，但引腳的數(shù)目和序號(hào)是相同的。對(duì)于元件的邏輯封裝，引腳序號(hào)和引腳數(shù)是關(guān)鍵，影響到具體的電路連接，而外形與電氣連接屬性無關(guān)，更多的是一種元件的形象表達(dá)2.4單列排針的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)本項(xiàng)目使用常規(guī)的單列排針，作為電源、輸入和輸出三端的接頭。排針的引腳有2個(gè)，其邏輯封裝可以設(shè)計(jì)成多種樣式，確保引腳數(shù)目和序號(hào)正確即可原理圖繪制設(shè)計(jì)準(zhǔn)備原理圖繪制網(wǎng)表處理PCB布局PCB布線邏輯封裝設(shè)計(jì)物理封裝設(shè)計(jì)后續(xù)處理步驟0步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟702.邏輯封裝設(shè)計(jì)功率放大電路的原理圖03.原理圖繪制電源符號(hào)放置文本3.1電源符號(hào)電源符號(hào)的本質(zhì)是一個(gè)帶網(wǎng)絡(luò)名的符號(hào)不管符號(hào)的外形怎樣，只要名稱一樣，都屬于同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)如果名稱不同，即使外形一樣，都屬于不同的網(wǎng)絡(luò)03.原理圖繪制電源符號(hào)在項(xiàng)目中的使用03.原理圖繪制03.原理圖繪制3.2放置文本在原理圖中放置文本，是原理圖繪制過程中的常用操作，主要作為原理圖的閱讀提示。原理圖上的文本沒有電氣屬性，不會(huì)影響電路的連接關(guān)系物理封裝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備原理圖繪制網(wǎng)表處理PCB布局PCB布線邏輯封裝設(shè)計(jì)物理封裝設(shè)計(jì)后續(xù)處理步驟0步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟704.物理封裝設(shè)計(jì)4.1電解電容的選型和封裝設(shè)計(jì)04.物理封裝設(shè)計(jì)電容在電路中一般起到耦合、濾波、去耦、旁路等作用，其中電解電容是最常用的一類極性電容。電解電容的外形一般為圓柱體，根據(jù)電容值和耐壓值的不同，圓柱體大小也不同。電解電容的內(nèi)部具有儲(chǔ)存電荷的電解質(zhì)材料，分正、負(fù)兩極，不可反接。直插型貼片型負(fù)極負(fù)極根據(jù)電容值和工作電壓確定尺寸03.原理圖繪制04.物理封裝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)物理封裝主要需要確定3個(gè)參數(shù)：圓柱體直徑（DΦ）、兩個(gè)針腳的間距（F）和針腳的直徑（dΦ），這些需要根據(jù)電容值和工作電壓來確定04.物理封裝設(shè)計(jì)1204.物理封裝設(shè)計(jì)(0,0)坐標(biāo)(1.25,0)坐標(biāo)(-1.25,0)6.3mm12正極標(biāo)記設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：引腳數(shù)量：2（對(duì)應(yīng)邏輯封裝，序號(hào)是1和2，其中1號(hào)為正極）焊盤類型：圓形焊盤，內(nèi)徑約等于d+0.5（0.5+0.5）；焊盤間距：2.5mm；元件外形：直徑為6.3mm的圓，并標(biāo)示1腳為正極。4.2陶片電容的物理封裝設(shè)計(jì)04.物理封裝設(shè)計(jì)瓷片電容是是一種用陶瓷材料作為介質(zhì)，在陶瓷表面涂覆一層金屬薄膜，再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成的電容器。瓷片電容是電子電路常用的一類無極性電容，其封裝形式以直插型為主。瓷片電容的電容值和工作電壓值一般標(biāo)示于電容的外體上，其中電容值采用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示，單位默認(rèn)是pF。例如，104表示10×104pF，轉(zhuǎn)換為常用單位是0.1μF或者100nF。根據(jù)電容值和工作電壓確定尺寸03.原理圖繪制04.物理封裝設(shè)計(jì)21304.物理封裝設(shè)計(jì)瓷片電容的物理封裝設(shè)計(jì)，與電解電容不同，瓷片電容的兩個(gè)引腳不區(qū)分正負(fù)極，只要確定焊盤序號(hào)和邏輯封裝對(duì)應(yīng)，圓形焊盤的孔徑和間距正確即可物理封裝原理圖封裝1212(0,0)(1.25,0)稍大于或等于D4.3電位器的物理封裝設(shè)計(jì)04.物理封裝設(shè)計(jì)在阻值的調(diào)整上，部分電位器需要借助螺絲刀等工具；部分電位器自帶調(diào)節(jié)旋鈕，方便手持操作。本項(xiàng)目使用左起第二個(gè)電位器作為輸入信號(hào)強(qiáng)度的調(diào)整元件04.物理封裝設(shè)計(jì)13213245(0,0)(4.35,0)(2.5,-6.25)直徑=9.0mm4.4TDA7052芯片的物理封裝設(shè)計(jì)04.物理封裝設(shè)計(jì)DIP：DualIn-linePackage雙列直插封裝SOP：SmallOut-LinePackage小外形封裝QFP：QuadFlatPackage方型扁平式封裝BGA：BallGridArray球狀柵格陣列封裝芯片作為現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)備的核心元件，其封裝形式多樣，在直插型和貼片型兩個(gè)大類別下，還有多種的物理封裝形式，一些常用的封裝形式如下：04.物理封裝設(shè)計(jì)功率放大電路的TDA7052芯片使用SOP封裝，引腳數(shù)為8，一般簡(jiǎn)稱為SO8封裝。設(shè)計(jì)物理封裝所需要的關(guān)鍵參數(shù)包括：引腳寬度（bp）引腳接觸面長(zhǎng)度（Lp）引腳間距（e）兩列引腳的末端距（HE）芯片實(shí)體長(zhǎng)寬（D、E）04.物理封裝設(shè)計(jì)芯片引腳寬度bp的范圍是0.36~0.49mm，取最大值0.49mm作為焊盤的寬度；芯片引腳接觸面長(zhǎng)度Lp的范圍是0.4~1.0mm，取最大值1.0mm，并取其2倍作為焊盤的長(zhǎng)度，即2.0mmbp2xLp1．確定焊盤尺寸04.物理封裝設(shè)計(jì)以芯片的中心為原點(diǎn)，計(jì)算1號(hào)焊盤的X坐標(biāo)應(yīng)為-3e/2，e是芯片引腳的間距。1號(hào)焊盤的Y坐標(biāo)由芯片兩列引腳的末端距計(jì)算，末端距作為兩列焊盤的中心距，因此1號(hào)焊盤的Y坐標(biāo)值為-HE/2，其中HE取其范圍5.8~6.2mm的平均值，即6.0mm2．計(jì)算焊盤位置坐標(biāo)1(-3e/2,

-HE/2)458HE3eebpHE04.物理封裝設(shè)計(jì)芯片主體的長(zhǎng)度D取其范圍4.8~5.0mm的最大值，即5.0mm；芯片主體的寬度E取其范圍3.8~4.0mm的最大值，即4.0mm。綜上，繪制一個(gè)5.0mm×4.0mm的矩形作為元件的絲印外框。該封裝是一個(gè)對(duì)稱的形式，一般做法是在1號(hào)焊盤旁邊添加標(biāo)識(shí)。3．繪制絲印外框ED1ED1號(hào)焊盤標(biāo)識(shí)4.5單列排針的物理封裝設(shè)計(jì)04.物理封裝設(shè)計(jì)排針是電子電路中常用的一類低成本連接元件，主要分單列排針和雙列排針兩種，而連接方式主要分為直插和90度彎折兩種。常用的排針有2.54mm和2.0mm間距兩種04.物理封裝設(shè)計(jì)(0,0)2.542.55.08網(wǎng)表處理設(shè)計(jì)準(zhǔn)備原理圖繪制網(wǎng)表處理PCB布局PCB布線邏輯封裝設(shè)計(jì)物理封裝設(shè)計(jì)后續(xù)處理步驟0步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟705.網(wǎng)表處理寫入物理封裝信息的理解物理封裝信息是將原理圖與元件實(shí)物聯(lián)系起來的關(guān)鍵，其本質(zhì)是指物理封裝在庫中保存的“名稱”，相當(dāng)于調(diào)用的索引05.網(wǎng)表處理物理封裝庫SO8元件屬性屬性值…………物理封裝SO8…………PCB布局設(shè)計(jì)準(zhǔn)備原理圖繪制網(wǎng)表處理PCB布局PCB布線邏輯封裝設(shè)計(jì)物理封裝設(shè)計(jì)后續(xù)處理步驟0步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟706.PCB布局6.1板框的概念06.PCB布局板框是指PCB具體的外形輪廓。在實(shí)際PCB設(shè)計(jì)中，板框的形狀一般由結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)產(chǎn)品的外殼、端口位置等因素確定。PCB工程師與結(jié)構(gòu)工程師交互，得到板框的設(shè)計(jì)要求6.2PCB布局的基本思路06.PCB布局布局是將元件擺放至板框內(nèi)適合位置的過程。布局需要綜合考慮信號(hào)質(zhì)量、電磁兼容性、可制造性、結(jié)構(gòu)、安全規(guī)范等方面的因素，其基本思路如下：首先考慮明確PCB的尺寸。其次考慮有結(jié)構(gòu)要求的元件和區(qū)域，例如是否限高，限寬、打孔、開槽區(qū)域等。然后根據(jù)信號(hào)的流向和核心元件，進(jìn)行模塊布局。功率放大電路的PCB布局方案06.PCB布局功率放大電路比較簡(jiǎn)單，并沒有結(jié)構(gòu)和特殊元件的要求，因此可以首先根據(jù)元件的數(shù)量大體估算PCB的尺寸大小。其次，元件的總體布局一般按照信號(hào)的流向進(jìn)行規(guī)劃。電路可以劃分四個(gè)主要模塊：芯片、電源、輸入、輸出電源輸入輸出芯片確定整體布局后，需要將各功能模塊電路的元件，按照信號(hào)的流向和盡量減小連線長(zhǎng)度的原則進(jìn)行放置。例如，電源模塊05.網(wǎng)表處理J1C1C2功率放大電路的參考布局06.PCB布局J1J2J3C1C2C3VR1U16.3鼠線隱藏06.PCB布局鼠線移動(dòng)中的元件鼠線是指示焊盤之間表示連接關(guān)系的輔助線。對(duì)于復(fù)雜的PCB，凌亂的鼠線反而會(huì)干擾視線，在布局過程中一般會(huì)選擇隱藏這些鼠線。一些完善的PCB設(shè)計(jì)軟件在當(dāng)選中某一個(gè)元件進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，將會(huì)動(dòng)態(tài)顯示相關(guān)的鼠線。6.4網(wǎng)絡(luò)的高亮顯示06.PCB布局網(wǎng)絡(luò)是指在PCB中同一個(gè)連接關(guān)系焊盤的組合。一些特殊網(wǎng)絡(luò)，例如電源網(wǎng)絡(luò)和地網(wǎng)絡(luò)，一般具有多個(gè)連接點(diǎn)，通過顏色設(shè)置，在布局時(shí)將這些網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的焊盤進(jìn)行“高亮”顯示，能夠讓PCB工程師快速、清晰的了解該網(wǎng)絡(luò)的分布，提高效率。地網(wǎng)絡(luò)PCB布線設(shè)計(jì)準(zhǔn)備原理圖繪制網(wǎng)表處理PCB布局PCB布線邏輯封裝設(shè)計(jì)物理封裝設(shè)計(jì)后續(xù)處理步驟0步驟1步驟2步驟3步驟4步驟5步驟6步驟707.PCB布線7.1普通信號(hào)線和電源線07.PCB布線元件1元件2×ABCDEFGH135度對(duì)于普通信號(hào)線，基本的布線原則如下：普通信號(hào)線要盡量短而直。不使用銳角或直角走線，以盡量減少由于線寬變化導(dǎo)致的阻抗突變。電源線是PCB非常重要的線類型。在布線空間允許的情況下，電源線要盡量寬和短，一是提高載流能力，二是以減小線路的電阻，進(jìn)而降低電壓在線路上的損耗。功率放大電路的布線（除GND外）07.PCB布線W=50milW=20mil135度7.2走線孔07.PCB布線布線過程中，進(jìn)行走線層切換時(shí)，需要用到“孔”走線孔02元件封裝的通孔焊盤元件孔01走線孔是在布線過程中，需要連接不同層之間的線路，臨時(shí)增加的一種金屬孔，一般為圓形。走線孔的原理示意圖07.PCB布線ABTopBottom側(cè)面示意圖AB外徑內(nèi)徑孔俯視示意圖內(nèi)徑≥6mil線在電路板不同層之間切換時(shí)，需要用到“孔”來過渡，因此走線孔一定是金屬化孔，內(nèi)壁鍍銅。上圖A點(diǎn)在PCB的頂層（Top），B點(diǎn)在底層（Bottom），A點(diǎn)到B點(diǎn)的走線，必須通過一個(gè)內(nèi)壁鍍銅的孔來完成連接。走線孔一般稱為“過孔（Via）”走線孔的參數(shù)設(shè)置07.PCB布線走線孔主要包括內(nèi)徑和外徑兩個(gè)參數(shù)：內(nèi)徑的大小一般由工程師根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合線寬、布線空間等因素進(jìn)行設(shè)定。需要注意的是，內(nèi)徑的值不能過小，按照目前的制造工藝，一般不小于6mil。走線孔的焊環(huán)有要求，不能小于4mil，因此要求外徑必須大于內(nèi)徑+8mil。內(nèi)徑>6mil外徑>內(nèi)徑+8mil焊環(huán)>4mil功率放大電路的走線孔07.PCB布線本項(xiàng)目的PCB設(shè)計(jì)中使用了一個(gè)走線孔，用于TDA7052芯片3、6號(hào)引腳與地網(wǎng)絡(luò)的連接。走線孔的內(nèi)徑為37mil，外徑為55mil頂層焊盤走線孔7.3簡(jiǎn)單的鋪銅操作07.PCB布線元件焊盤走線孔在電氣連接上，只需要把這6個(gè)連接點(diǎn)連接在一起，就可以完成地網(wǎng)絡(luò)的布線。一種簡(jiǎn)單的方式是使用金屬線把6個(gè)點(diǎn)連在一起，盡管這種方式能夠在電氣連接上滿足設(shè)計(jì)要求，但不是最優(yōu)的功率放大電路的GND網(wǎng)絡(luò)鋪銅07.PCB布線Bottom層GND網(wǎng)絡(luò)鋪銅區(qū)域地網(wǎng)絡(luò)鋪銅區(qū)域的兩種繪制方案07.PCB布線在電氣連接上，兩種方案均滿足設(shè)計(jì)要求，但在效果上是有區(qū)別的。左圖的鋪銅區(qū)域并沒有覆蓋整個(gè)PCB區(qū)域，PCB制造時(shí)右側(cè)將不會(huì)覆蓋銅，在結(jié)構(gòu)上造成PCB的不對(duì)稱鋪銅區(qū)域鋪銅區(qū)域鋪銅操作的優(yōu)點(diǎn)07.PCB布線相比連線方式，鋪銅具有以下優(yōu)點(diǎn)：提高連接的效率增加載流面積，提高載流能力減小地線阻抗，提高抗干擾能力降低壓降，提高電源效率與地線相連，減小環(huán)路面積后期處理08.后期處理布局布線完成后，PCB的設(shè)計(jì)并沒有完成，還需要完成一系列的后期處理工作，主要包括導(dǎo)出元件清單、規(guī)范元件標(biāo)號(hào)和導(dǎo)出制造文件3個(gè)步驟123導(dǎo)出元件清單規(guī)范元件標(biāo)號(hào)導(dǎo)出制造文件8.1元件產(chǎn)品代碼08.后期處理元件產(chǎn)品代碼（PartNumber）是元件進(jìn)行采購時(shí)的產(chǎn)品代碼。不同的產(chǎn)品代碼代表著元件不同的參數(shù)和封裝。其產(chǎn)品代碼一般可以在制造商所提供的數(shù)據(jù)手冊(cè)“ORDERINGINFORMATION”（采購信息）部分找到。鋪銅區(qū)域鋪銅區(qū)域08.后期處理封裝代碼封裝代碼8.2元件標(biāo)號(hào)的位置08.后期處理數(shù)字正對(duì)元件壓著元件數(shù)字正對(duì)壓著元件U1U1正確錯(cuò)誤元件標(biāo)號(hào)主要用于元件焊接裝配時(shí)的位置確定，以及調(diào)試檢修時(shí)的元件定位。元件標(biāo)號(hào)放置的核心思想是讓標(biāo)號(hào)能夠清晰、明確地指示對(duì)應(yīng)的元件，不發(fā)生歧義。同時(shí)，要確保元件焊接安裝后，元件不能遮擋元件標(biāo)號(hào)，因此元件標(biāo)號(hào)不能放置于封裝內(nèi)部8.3光繪文件光繪是一種圖形文件，是PCB制造設(shè)備之一的激光光繪機(jī)所需的底片文件。光繪文件是從PCB導(dǎo)出制造文件的工業(yè)術(shù)語，也稱為Gerber文件。PCB光繪文件與制造原材料緊密相關(guān)。PCB制造的主要原材料是雙面覆銅板。08.后期處理08.后期處理1、根據(jù)線路層的光繪文件，通過腐蝕覆銅板上特定區(qū)域的銅形成線路。2、根據(jù)鉆孔層的光繪文件，制造元件孔和走線孔。3、根據(jù)阻焊層的光繪文件，制造綠油覆蓋區(qū)域。4、根據(jù)絲印層的光繪文件，制造字符和元件的絲印外框等。PCB的制造過程您已經(jīng)完成了第二個(gè)項(xiàng)目完整的PCB設(shè)計(jì)流程！完成同一功能的電路，應(yīng)盡量靠近放置，并調(diào)整各元器件以保證連線最為簡(jiǎn)潔；同時(shí)，調(diào)整各功能塊間的相對(duì)位置使功能塊間的連線最簡(jiǎn)潔。PCB工程師設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)PCB設(shè)計(jì)技術(shù)課程項(xiàng)目3:助聽器電路PCBDesign條入葉貫，融會(huì)貫通條入葉貫一詞出自漢代王充的《論衡》：“通人知士，雖博覽古今，窺涉百家，條入葉貫，不知審知”，比喻對(duì)知識(shí)深入精微，融會(huì)貫通。本章將會(huì)使用前面兩章的設(shè)計(jì)好的元件。助聽器的應(yīng)用助聽器是一種能夠?qū)⒙曇粜盘?hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和放大的電子裝置，可以幫助聽力障礙者改善聽覺。早期的助聽器采用晶體管設(shè)計(jì)，隨著耗電更低，穩(wěn)定性更高的集成電路出現(xiàn)，基于集成電路的助聽器迅速地取代了晶體管助聽器。電路結(jié)構(gòu)與原理助聽器電路的結(jié)構(gòu)助聽器電路采用電阻電容、三極管等分立元件，組成兩級(jí)放大電路，將麥克風(fēng)所采集數(shù)米范圍內(nèi)的聲音放大，輸出至3.5mm直徑的通用耳機(jī)接口。01.電路結(jié)構(gòu)與原理三極管放大電路電源駐極體麥克風(fēng)3.5mm耳機(jī)接口功率放大電路的連接01.電路結(jié)構(gòu)與原理輸入放大輸出電源部分邏輯封裝設(shè)計(jì)2.1麥克風(fēng)的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)駐極體麥克風(fēng)具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電聲性能好、價(jià)格低的特點(diǎn)，廣泛用于盒式錄音機(jī)、無線話筒及聲控等電路。麥克風(fēng)包含兩個(gè)引腳，其中與外殼連接一端為接地端。麥克風(fēng)屬于極性元件，在邏輯封裝設(shè)計(jì)時(shí)，引腳的序號(hào)遵守“1正2負(fù)”規(guī)則實(shí)物圖邏輯封裝1邏輯封裝2接地端1212122.2三極管的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)三極管是一種電流控制的半導(dǎo)體器件，其作用是把微弱信號(hào)放大成幅度值較大的電信號(hào)。封裝形式上，三極管包含發(fā)射極（Emitter,E）、基極(Base,B)和集電極（Collector,C）三端，根據(jù)工作電壓的極性，三極管分為NPN型和PNP型PNP型三極管NPN型三極管核對(duì)邏輯封裝的引腳排序02.邏輯封裝設(shè)計(jì)三極管屬于常用元件，其邏輯封裝可以在PCB設(shè)計(jì)軟件自帶的封裝庫中找到。為了確保與后期物理封裝設(shè)計(jì)的一致性，調(diào)用的邏輯封裝需要核對(duì)其引腳序號(hào)，確保與廠商數(shù)據(jù)手冊(cè)相符合。為了方便后期封裝的核對(duì)，引腳的序號(hào)不能隱藏。2.3開關(guān)的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)開關(guān)是一種控制電路通斷的電子元件，本項(xiàng)目使用撥動(dòng)開關(guān)。與第2章按鍵控制LED電路的輕觸按鍵不同，撥動(dòng)開關(guān)帶有自鎖功能，能夠鎖定當(dāng)前通斷狀態(tài)。(a)邏輯封裝(b)實(shí)物圖(c)電路連接2.4耳機(jī)連接座的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)耳機(jī)連接座是一種用于連接耳機(jī)音頻接頭和PCB電路的電子元件，最常見的類型是3.5mm口徑的耳機(jī)連接座。3.5mm是指音頻接頭的直徑，為了能夠讓接頭能夠順利接入，連接座的口徑一般等于3.6mm02.邏輯封裝設(shè)計(jì)本項(xiàng)目采用的耳機(jī)連接座型號(hào)為PJ-307，是一種帶有5個(gè)引腳的立體聲連接座。圖(b)所示為耳機(jī)連接座的電路連接，1號(hào)引腳是接地端，2、3號(hào)引腳，4、5號(hào)引腳分別為兩個(gè)聲道的接觸端，每個(gè)聲道帶有插入檢測(cè)功能。(a)實(shí)物圖(b)電路連接(c)邏輯封裝2.5柵格的進(jìn)階使用02.邏輯封裝設(shè)計(jì)格點(diǎn)線條形狀脫離格點(diǎn)原理圖繪制3.1元件復(fù)用03.原理圖繪制功率放大電路原理圖助聽器電路原理圖按鍵控制LED電路原理圖3.2元件的物理封裝屬性修改03.原理圖繪制元件在原項(xiàng)目已經(jīng)寫入了物理封裝信息，因此在新項(xiàng)目的原理圖設(shè)計(jì)過程中，必須逐一核對(duì)這些元件的物理封裝信息，并根據(jù)當(dāng)前項(xiàng)目的要求進(jìn)行調(diào)整。例如，電解電容的物理封裝需要根據(jù)當(dāng)前項(xiàng)目的容值、耐壓等要求，確定正確的物理封裝。助聽器電路原理圖03.原理圖繪制物理封裝設(shè)計(jì)4.1物理封裝庫的管理04.物理封裝設(shè)計(jì)隨著項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的增加，PCB工程師積累的元件封裝會(huì)越來越多，逐漸構(gòu)成一個(gè)專屬的“封裝庫”。一種常見的管理方式是將所有元件的物理封裝逐漸累加到同一個(gè)庫。所有的PCB設(shè)計(jì)項(xiàng)目，均從單一物理封裝庫中調(diào)取元件。單一物理封裝庫方式的優(yōu)點(diǎn)是便于管理，但存在隱患物理封裝庫元件1元件2元件3元件n-1元件nPCB1PCB2PCB3元件n-1元件3元件1不同的PCB調(diào)用一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑锢矸庋b庫的管理建議04.物理封裝設(shè)計(jì)積累封裝庫元件1元件2元件3元件n-1元件nPCB1PCB2元件1元件3項(xiàng)目封裝庫1元件1元件3項(xiàng)目封裝庫2復(fù)制調(diào)用建立一個(gè)“積累封裝庫”，整理項(xiàng)目實(shí)踐中遇到的所有元件物理封裝，規(guī)范命名，存放于庫中；針對(duì)每一個(gè)具體的PCB項(xiàng)目，建立對(duì)應(yīng)的“項(xiàng)目封裝庫”，從“積累封裝庫”復(fù)制所需要的元件封裝至當(dāng)前項(xiàng)目封裝庫，并在復(fù)制過程中確認(rèn)封裝參數(shù)的正確性4.2麥克風(fēng)的物理封裝設(shè)計(jì)04.物理封裝設(shè)計(jì)負(fù)極負(fù)極駐極體麥克風(fēng)的物理封裝設(shè)計(jì)要點(diǎn)03.原理圖繪制(0,0)坐標(biāo)(1.27,-2)坐標(biāo)(-1.27,-2)9.4mm矩形焊盤表示正極122引腳的直徑為0.5mm，圓形焊盤的內(nèi)徑可設(shè)置為0.9mm左右以元件投影中心為原點(diǎn)，根據(jù)兩個(gè)引腳的位置，1號(hào)焊盤（正極）和2號(hào)焊盤的位置坐標(biāo)為（-1.27,-2）和（1.27,-2）1號(hào)焊盤是正極，除了使用“+”絲印表示正極，也可以使用矩形焊盤來標(biāo)示。4.3三極管的物理封裝設(shè)計(jì)04.物理封裝設(shè)計(jì)三極管具有三個(gè)引腳，定義分別為基極B、集電極C、發(fā)射極E，在設(shè)計(jì)物理封裝時(shí)，三個(gè)引腳焊盤的順序必須和封裝嚴(yán)格一致。三極管常見的封裝形式有直插TO-92（TransistorOutline）和貼片SOT-23（SmallOutlineTransistor）兩種11TO-92封裝04.物理封裝設(shè)計(jì)SOT-23是一種典型的貼片型晶體管封裝形式，相比TO-92封裝形式，其體積更小廣泛應(yīng)用于高元件密度的電路SOT-23：微型晶體管封裝2.404.物理封裝設(shè)計(jì)TO-92封裝的設(shè)計(jì)要點(diǎn)針腳的直徑為“0.46±0.1”，圖紙中給出了建議的焊盤內(nèi)徑為0.6mm；引腳間距為1.27mm。正常情況下，焊盤的間距必須嚴(yán)格等于引腳的間距，不能改動(dòng)。然而這里建議的焊盤間距為2.0mm，增大了焊盤之間的間距，這是為了防止焊接過程中，焊盤間距較小導(dǎo)致的短路問題；焊盤的外形采用了“槽型”，也就是長(zhǎng)條型，主要目的是防止焊盤之間的距離過小，違反最小的安全間距；封裝的絲印外形為一非規(guī)則半圓形。4.4撥動(dòng)開關(guān)的物理封裝設(shè)計(jì)04.物理封裝設(shè)計(jì)電路采用型號(hào)為SS-12D00的1P2T（單刀雙擲）撥動(dòng)開關(guān)內(nèi)徑≈0.8mm坐標(biāo)(-2.5,0)8.5mm123(0,0)2.53.7mm4.5PJ-307耳機(jī)連接座的封裝設(shè)計(jì)04.物理封裝設(shè)計(jì)電路采用型號(hào)為PJ-307的立體聲耳機(jī)連接座實(shí)物圖內(nèi)部電路耳機(jī)連接座一共包含5個(gè)引腳，其中1號(hào)引腳是接地端，2、3號(hào)引腳為一聲道，4、5號(hào)引腳為另一聲道。該耳機(jī)連接座具有插入檢測(cè)功能，耳機(jī)頭插入后，2、3號(hào)引腳、4、5號(hào)引腳將會(huì)從短路變?yōu)殚_路狀態(tài)，可以通過單片機(jī)的I/O口進(jìn)行檢測(cè)。04.物理封裝設(shè)計(jì)PJ-307耳機(jī)連接座的封裝設(shè)計(jì)要點(diǎn)Unit:mm(0,0)圓形非金屬孔1.50.8(0,-5)(-2.5,-5)以元件中心為原點(diǎn)是比較合適的方案，1號(hào)焊盤更接近元件的中心位置。以1號(hào)焊盤的中心為原點(diǎn)，可以計(jì)算其他焊盤的位置坐標(biāo)：13網(wǎng)表處理05.網(wǎng)表處理復(fù)用元件的物理封裝信息核對(duì)05.網(wǎng)表處理1234電路的最高工作電壓是3.3V。兩個(gè)電解電容的電容值分別為1μF和100μF，與第2章功率放大電路的10μF和220μF不相同，因此需要按照元件的選型規(guī)格書重新確定元件尺寸。PCB布局6.1圓角板框設(shè)計(jì)06.PCB布局呈直角的PCB板框容易造成板體的劃傷，同時(shí)扎傷人，在PCB制造中，當(dāng)客戶沒有特殊要求時(shí),PCB板框的直角一般會(huì)建議做成圓角的形式，設(shè)計(jì)軟件對(duì)板框的轉(zhuǎn)角進(jìn)行圓角處理的過程，稱為“倒角”直角直角圓角(a)按鍵控制LED電路(b)功率放大電路(c)助聽器電路6.2PCB的開槽（挖洞）06.PCB布局圓形開槽開槽是指在閉合PCB板框內(nèi)部挖空一定形狀的區(qū)域。開槽的原因一般有兩個(gè)：一是結(jié)構(gòu)需要，配合外殼裝配需要等在特定位置挖空PCB；二是電氣隔離需要。助聽器電路PCB的左下角設(shè)計(jì)了一個(gè)圓形的開槽。6.3元件對(duì)齊06.PCB布局左對(duì)齊居中對(duì)齊右對(duì)齊頂端對(duì)齊垂直居中底部對(duì)齊元件對(duì)齊是PCB設(shè)計(jì)軟件提供的一項(xiàng)功能，能夠有效提高布局的效率和質(zhì)量。元件對(duì)齊方式有左對(duì)齊、右對(duì)齊、頂部對(duì)齊、底部對(duì)齊、居中對(duì)齊和垂直對(duì)齊6種。在保證PCB性能的前提下，使得元件整齊有序，是一個(gè)優(yōu)秀PCB工程師追求的目標(biāo)。元件無法自動(dòng)對(duì)齊的原因06.PCB布局在具體應(yīng)用時(shí)，一些新手在應(yīng)用自動(dòng)對(duì)齊工具時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)不能對(duì)齊的情況。這種情況并非軟件問題，是由于元件物理封裝設(shè)計(jì)時(shí)參考原點(diǎn)的設(shè)置不統(tǒng)一造成的PCB布線7.1安全間距07.PCB布線安全間距是PCB的基本規(guī)則，分為電氣安全間距和非電氣安全間距兩類線與線≥4mil線與過孔≥4mil線與焊盤≥4mil過孔與過孔≥4mil導(dǎo)線間距由制造設(shè)備的蝕刻精度決定，按照目前主流的制造能力，導(dǎo)線間距要求大于4mil1.導(dǎo)線間距2.焊盤與焊盤的間距07.PCB布線焊盤與焊盤的間距由制造設(shè)備的蝕刻精度決定，同時(shí)要考慮元件焊接時(shí)的安全距離。按照目前的制造能力，焊盤與焊盤之間的間距要求大于10mil貼片焊盤之間通孔焊盤之間貼片與通孔焊盤之間≥10mil≥10mil≥10mil3.銅塊間距07.PCB布線銅塊是PCB上的大面積金屬。銅塊與銅塊、銅塊與導(dǎo)線、銅塊與焊盤之間的距離一般大于導(dǎo)線間距，取導(dǎo)線間距的2-3倍銅塊銅塊與導(dǎo)線銅塊與焊盤銅塊與過孔銅塊與銅塊≥2×導(dǎo)線間距≥2×導(dǎo)線間距≥2×導(dǎo)線間距≥2×導(dǎo)線間距4.銅塊與板框邊沿的距離07.PCB布線在PCB制造中，出于電路板成品機(jī)械方面的考慮，避免由于銅皮裸露在板邊可能引起卷邊或電氣短路等情況發(fā)生，一般會(huì)將大面積鋪銅塊相對(duì)于板框邊沿內(nèi)縮20mil以上板框銅塊到板邊的距離≥20mil銅塊7.2單平面多區(qū)域鋪銅07.PCB布線銅塊1銅塊2銅塊3單平面多區(qū)域鋪銅實(shí)現(xiàn)過程07.PCB布線NET1GNDVCC其他網(wǎng)絡(luò)1選平面頂層主要用于普通信號(hào)線的連接，完成的連線無法保證完整的鋪銅平面，因此底層是鋪銅平面更合適的選擇。單平面多區(qū)域鋪銅實(shí)現(xiàn)過程07.PCB布線2標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)分布為需要的鋪銅連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置不同顏色。標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)分布是為了方便PCB工程師在繪制鋪銅區(qū)域時(shí)，實(shí)時(shí)了解連接點(diǎn)的分布情況NET1GNDVCC單平面多區(qū)域鋪銅實(shí)現(xiàn)過程07.PCB布線3繪制鋪銅區(qū)域根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的顏色標(biāo)識(shí)，可以直觀的了解各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的連接點(diǎn)分布，并繪制鋪銅區(qū)域。多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的繪制順序沒有嚴(yán)格要求，具體的鋪銅區(qū)域也沒有標(biāo)準(zhǔn)方案。VCCNET1GND另一種鋪銅區(qū)域繪制方案07.PCB布線鋪銅區(qū)域的具體實(shí)現(xiàn)形式是多樣的，沒有標(biāo)準(zhǔn)答案。上一個(gè)方案中3個(gè)網(wǎng)絡(luò)的鋪銅區(qū)域基本占滿整個(gè)平面，這是正確的做法。左圖所示為另一種鋪銅區(qū)域的繪制方案，兩種方式都可以完成鋪銅連接，但該方案將會(huì)造成該平面部分區(qū)域的銅缺失，從而影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。VCCNET1GND銅缺失后期處理8.1制造文件的導(dǎo)出08.后期處理文件至PCB制板工廠的兩種交付方式設(shè)計(jì)源文檔制造文件08.后期處理線路層（Routing）每一個(gè)電氣層的線路信息，工廠可根據(jù)這些信息制造對(duì)應(yīng)層的金屬線路，建議使用“正片”方式輸出，文件數(shù)與層數(shù)一致絲印層（Silkscreen）頂層和底層的字符、油墨信息，工廠可根據(jù)這些信息制造電路板上的白色油墨，文件數(shù)為2助焊層（PasteMask）指示貼片封裝焊盤的大小和位置，也稱為“鋼網(wǎng)層”，用于焊接階段，與PCB制造無關(guān)，文件數(shù)為2阻焊層（SolderMask）指示電路板上綠油的覆蓋區(qū)域，也稱為“綠油層”，用于阻止綠油鋪進(jìn)焊盤和指示需要露出銅的區(qū)域，文件數(shù)為2鉆孔圖形層（DrillDrawing）PCB上鉆孔位置、數(shù)量及大小信息的圖形文件，文件數(shù)為1鉆帶文件（NCDrill）能夠被數(shù)控鉆機(jī)導(dǎo)入識(shí)別的鉆孔文件，可以理解為是直接驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)工作的指令文件，文件數(shù)為11.線路層08.后期處理線路層是電氣層的線路信息，主要用來制造PCB上的線路、銅塊、過孔焊盤和元件焊盤，其數(shù)量與PCB的層數(shù)相關(guān)。圖中黑色部分是需要保留銅箔的部分，而白色部分是需要刻蝕，去除銅箔的部分頂層線路底層線路白色：刻蝕部分2.絲印層08.后期處理絲印層主要用于制造頂層和底層的印制信息，例如元件的輪廓和標(biāo)注，各種注釋字符等。絲印層的文件數(shù)是固定的，包含頂層和底層兩個(gè)制造文件頂層絲印底層絲印白色：刻蝕部分3．助焊層08.后期處理助焊層，又稱為鋼網(wǎng)層，英文為PasteMask。該層雖然從PCB文件中導(dǎo)出，但其實(shí)與PCB制造無關(guān)。助焊層，顧名思義是幫助焊接，而且?guī)椭堋捌摹?，僅幫助貼片類型的焊盤本項(xiàng)目沒有貼片焊盤的元件，因此都是空白的頂層助焊底層助焊白色：刻蝕部分4．阻焊層08.后期處理阻焊層，又稱為綠油層，英文為SolderMask，主要用于制造PCB上的綠油。圖中白色部分是覆蓋綠油的區(qū)域，黑色部分是不覆蓋綠油區(qū)域。在行業(yè)中，阻焊層又稱為“開窗層”，如果不想PCB上某些元素覆蓋綠油，就可以在阻焊層中設(shè)置為“黑色”頂層阻焊底層阻焊白色：刻蝕部分白色：覆蓋綠油黑色：不覆蓋綠油5．鉆孔圖形層08.后期處理鉆孔圖形層是描述PCB上所有鉆孔信息的圖形文件，包含孔的尺寸、數(shù)量、電鍍和偏差等信息。上圖所示為助聽器電路PCB的鉆孔圖形層，文件以圖表的形式描述了PCB中所有孔的相關(guān)信息。SizeCntSymbolPlated尺寸數(shù)量符號(hào)電鍍偏差6．鉆帶文件08.后期處理鉆帶文件是一種程序性文檔，其主要作用是為數(shù)控鉆機(jī)提供鉆孔的坐標(biāo)信息，指示鉆頭的相關(guān)位置進(jìn)行鉆孔。左圖為助聽器電路PCB的鉆帶文件，該文件和鉆孔圖形層共同描述了PCB的鉆孔信息。8.2CAM350軟件介紹08.后期處理CAM350是DownStream公司出品的一款PCB制造工藝檢查和編輯軟件，是制板廠技術(shù)人員的常規(guī)軟件，基于客戶提供的原始資料和工廠的制造能力，修正相關(guān)制造文件，為各個(gè)制造的工序提供正確的信息文件。CAM350V9.5CAM350是PCB制造階段的EDA工具，作為PCB工程師，并不需要精通CAM350軟件的使用，掌握基本的導(dǎo)入和查看功能即可，以確保所交付制造文件的正確性。您已經(jīng)完成了第三個(gè)項(xiàng)目的PCB設(shè)計(jì)流程！在放置元器件時(shí)，一定要考慮元器件的實(shí)際尺寸大小、元器件之間的相對(duì)位置，以保證電路板的電氣性能和生產(chǎn)安裝的可行性和便利性，在此前提下，適當(dāng)修改器件的擺放，使之整齊。PCB工程師設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)PCB設(shè)計(jì)技術(shù)課程項(xiàng)目4:FM收音機(jī)電路PCBDesign韋編三絕，刻苦努力韋編三絕一詞出自西漢司馬遷所著的《史記·孔子世家》，原指孔子勤讀《易經(jīng)》，致使串聯(lián)竹簡(jiǎn)的皮繩多次脫斷，現(xiàn)用于比喻勤奮用功，刻苦治學(xué)。PCB設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)正是需要這種精神，在反復(fù)的項(xiàng)目實(shí)踐中提升能力。收音機(jī)的應(yīng)用收音機(jī)是一種能夠?qū)o線電信號(hào)進(jìn)行接收、解碼并轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)的電子裝置。FM收音機(jī)是接收FM（調(diào)頻）載波方式無線電信號(hào)的收音機(jī)。電路結(jié)構(gòu)與原理FM收音機(jī)電路的結(jié)構(gòu)電路以芯片GS1299為核心，采用7號(hào)電池和穩(wěn)壓芯片組成電源模塊，3.5mm耳機(jī)接口同時(shí)作為信號(hào)接收端和聲音信號(hào)的輸出端，采用貼片晶振提供時(shí)鐘信號(hào)，控制信號(hào)由5個(gè)輕觸按鍵輸入。01.電路結(jié)構(gòu)與原理GS1299專用FM芯片電池3.5mm耳機(jī)接口穩(wěn)壓芯片按鍵×5晶振FM信號(hào)聲音FM收音機(jī)電路原理圖01.電路結(jié)構(gòu)與原理主芯片電源輸入/輸出晶振按鍵邏輯封裝設(shè)計(jì)2.1GS1299芯片的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)GS1299是由國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的一款內(nèi)置MCU，用戶無須編寫程序的立體聲收音機(jī)專用芯片GS1299芯片采用SOP16封裝，引腳按逆時(shí)針方向順序排布。工程師在設(shè)計(jì)邏輯封裝時(shí)，在無特別要求的情況下，可以按照上圖給定的形式和引腳排列進(jìn)行設(shè)計(jì)12345678161514131211109引腳名稱功能描述GND接地端，連接PCB地平面FM_INFM信號(hào)輸入RCLK32.768kHz參考時(shí)鐘輸入VDD電源輸入LOUT,ROUT左、右聲道輸出SEEK-,SEEK+向上搜索、向下搜索VOL-,

VOL+聲音減小、聲音增加PN電路功能開啟/關(guān)閉+-02.邏輯封裝設(shè)計(jì)邏輯封裝的設(shè)計(jì)方案不是唯一的，不少PCB工程師在設(shè)計(jì)芯片邏輯封裝時(shí)，不會(huì)限制于引腳的順序，而是以引腳功能進(jìn)行分類排序。右圖給出了GS1299芯片的另一種邏輯封裝形式，使相同功能的引腳相鄰接地信號(hào)相關(guān)引腳音頻輸出時(shí)鐘按鍵輸入相關(guān)引腳電源輸入天線信號(hào)方案1方案22.2電池座的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)7號(hào)電池座防滑柱2451234方案1方案27號(hào)電池2.3耳機(jī)座的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)本項(xiàng)目采用的3.5mm耳機(jī)座型號(hào)為PJ-313，相比第4章助聽器電路中使用的PJ-307去掉了插入檢測(cè)功能，結(jié)構(gòu)相對(duì)更為簡(jiǎn)單，其邏輯封裝可以參考PJ-307的設(shè)計(jì)過程接地端(3)右聲道(1)左聲道(2)實(shí)物圖邏輯封裝2.4按鍵的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)按鍵是電子電路常用的輸入控制元件，從結(jié)構(gòu)上一般分為自鎖按鍵和回彈按鍵兩種項(xiàng)目使用了一種成本更高，觸感更好的硅膠回彈按鍵，右圖所示。與第2章中學(xué)習(xí)的四腳貼片按鍵不同，該按鍵只有兩個(gè)引腳，內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單自鎖按鍵回彈按鍵02.邏輯封裝設(shè)計(jì)三種設(shè)計(jì)方案在電路連接上均是正確的，但各有優(yōu)劣。設(shè)計(jì)方案1的樣式更適合自鎖按鍵；設(shè)計(jì)方案2顯示了引腳的序號(hào)，對(duì)于兩個(gè)引腳的非極性元件來說是沒有必要的，這些多余的信息會(huì)影響頁面的整潔性。因此，設(shè)計(jì)方案3是更為合適的。設(shè)計(jì)方案1設(shè)計(jì)方案2設(shè)計(jì)方案32.5晶振的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)晶振主要分為無源晶振和有源晶振兩類。無源晶振的內(nèi)部是純粹的石英晶體，需要芯片內(nèi)部鎖相環(huán)等時(shí)鐘電路共同工作才能起振。有源晶振內(nèi)部集成了起振電路，無需外部添加其他元器件即可正常工作，但其需要外部電源供電各種類型的晶振無源晶振的邏輯封裝2.6螺孔的邏輯封裝設(shè)計(jì)02.邏輯封裝設(shè)計(jì)螺孔螺絲孔的邏輯封裝及電路連線02.邏輯封裝設(shè)計(jì)晶螺孔的設(shè)計(jì)方法分為兩種：一種是在PCB布局步驟中，通過手動(dòng)的方式添加。這種方式不需要設(shè)計(jì)螺絲孔的邏輯封裝，也不需要在原理圖中添加螺絲孔。另一種方法是將螺絲孔看作電路的元件，使之出現(xiàn)在各個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，以確保原理圖和PCB圖的嚴(yán)格一致。邏輯封裝螺孔接地螺絲孔邏輯封裝的設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單，其本質(zhì)是一個(gè)外形類似圓圈的單引腳元件。電路中使用了3個(gè)螺絲孔，并連接到“地”網(wǎng)絡(luò)。原理圖繪制3.1網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)03.原理圖繪制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)是介于連線和電源符號(hào)之間的一種連接關(guān)系表示形式。如元件A的n3引腳與元件B的n4引腳所示，各自從引腳中引出一根短線，并設(shè)定一個(gè)相同的網(wǎng)絡(luò)名稱，就可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)引腳之間的連接。這種方式相比連線，不需要使用線條連接，能夠增加頁面的整潔度元件A元件Bn1n2n3n4n1n2n3n4VCCVCCNET1NET1連線（網(wǎng)絡(luò)名稱隱藏）電源符號(hào)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)天線信號(hào)輸入線路的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)03.原理圖繪制使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)標(biāo)示重要網(wǎng)絡(luò)（FM_IN）3.2元件描述規(guī)范03.原理圖繪制元件標(biāo)號(hào)元件值1．元件標(biāo)號(hào)的描述規(guī)范03.原理圖繪制類別代表字母類別描述電阻RRES排阻RNRESArray熱敏電阻RTRES

Thermal壓敏電阻VRRES

Varistor電容CCAP排容CNCAPArray鉭電解電容CTCAPTAN電解電容CACAP

Electrolytic可變電容VCCAP

Varistor磁珠FBBEAD電感LINDUCTOR變壓器TTransformer二極管DDIODE類別代表字母類別描述LED指示燈LEDLEDMOSQMOSFET三極管QTRANSISTOR芯片UIC板卡內(nèi)連接器JPCONNECTOR板卡對(duì)外連接器PCONNECTOR熔絲FFUSE開關(guān)SWSWITCH有源晶振XCRYSTAL

Active無源晶振YCRYSTAL

Passive繼電器RYRelay峰鳴器BBEEP電池座BATBAT_CON測(cè)試點(diǎn)（焊盤）TPTEST_POINT2．元件值的描述規(guī)范03.原理圖繪制材質(zhì)？耐壓值？封裝形式？精度？封裝形式？左圖中大部分元件的元件值均未達(dá)到規(guī)范要求。電阻R12僅給出了阻值，精度和封裝形式均未顯示；電容C4僅給出了電容值，缺少材質(zhì)、耐壓值和封裝形式等信息。對(duì)于電路設(shè)計(jì)工程師，僅給出左圖所示的元件值描述方式尚可理解，而