第4节 - PCB相关的基本概念及设计工具的选用
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第4节 - PCB相关的基本概念及设计工具的选用
上次作业讲解
PCB焊接体验
PCB的焊接、调试工具
原理图、BOM及PCB版图
PCB焊接基本要领
穿孔器件的焊接
SMD器件的焊接
学员总结
原理图的要素?
BOM的要素?
PCB版图的要素?
三者之间的关系?
PCB的基本概念
PCB的功能
PCB & PCBA
PCB的主要构成
器件 - Devices
SMD
单面分布器件的引脚和焊盘 - 可以是双面都分别放置
体积小巧、便宜、电路板加工生产比较容易,电路板密度可以更高
文字标注要随元件所在面放置
器件的起始脚(第一脚)需要定义清楚,有时采用不同形状的焊盘来表示
焊盘 - Pads:通过焊盘将元器件焊接到电路板上
贴片器件和穿孔器件
层 - Layer
KiCad的层
走线 Tracks
过孔 - Vias
能够让电流通过的圆孔,可以将不同层的走线进行连接
丝印 - Silk-screen
元器件轮廓、方向、编号、备注信息,方便辨识
一般在Top overlay层和Bottom overlay层
字体大小适中,不要放置在焊盘或过孔上导致阅读困难
阻焊 - Stop Mask
在上下两层没有焊盘的地方上的一层用于绝缘的绿油层,防止焊锡将不同Net的两个连线短路
PCB相关术语及关系总结
原理图
原理图:抽象的电路表达,符号跟管脚位置不需要对应
PCB版图
PCB版图:封装和器件的关系、器件摆放的位置等
BOM文件
Gerber文件
从原理图到PCB的设计流程
测试电路构成
面包板 + 穿孔的元器件 +突破板, SMD到穿孔转换板 + 连线
Breakout boards
多孔板 - 不带焊盘/带焊盘
铜箔板
开发板 - 为电路设计和元器件选型提供参考
有时,如果你只是小批量的“生产”,可以利用现有的开发板你,在此基础上连接你自己设计的扩展板,成本更低、时间更快。
PCB设计工具的选用
功能
原理图绘制(Schematic Capture)
PCB布局、布线(PCB Layout)
选用原则
功能和成本之间进行取舍
直观、好用、资料丰富、用户群大
比较成熟,风险较低,制板厂广泛接受
库资源比较丰富且稳定,可以方便用于多个项目
器件管理功能 - 降低元器件管理和采购的成本,养成好的习惯
初始使用可以选择 - 有免费版本、全功能试用期、有限制功能的免费版
常用的几款PCB设计工具
这是一款在中国用户群最大的PCB设计工具,历史悠久、破解版曾经非常猖獗、资源也非常丰富,曾经的经典版本 - Protel、 Protel 99SE是很多工程师的情怀版本,后来的软件改名为以其公司名字(Altium)开头,已经到了AD19版本。如果你想尝试,可以下载一个免费的全功能版本试用一个月,一个月以后就需要输入正版的License号。目前它还只有Windows版本,最近几年该公司加大盗版打击力度,很多小企业不得不寻找替代的方案。另外其安装软件自带的元器件库相较于早起的版本也越来越少,即便可以从其云端下载使用,也变得不太方便。
是一款经典的PCB设计工具,名字来源于Oregon + CAD,它集成了仿真(PSpice)和分析工具、CIS(元器件信息系统),还可以输出HDL格式的Netlist,可有全功能的免费版本做体验,都是Cadence旗下的工具,跟PSpice能够高度整合,也跟Allegro进行了深度整合。
另外Cadence公司旗下还有一款在中国电子行业非常有名PCB设计工具Allegro,由于目前它和OrCad是一家公司的产品,它们之间进行了深度融合
这是一款规则驱动下的、功能强大的交互式布局布线工具软件,包括PCB Logic、PCB Layout(PowerPCB)、PCB Route,并可以对接OrCAD、CAD350、AutoDesk、ProE等流行的工具软件,它还支持DRC/DFT/DFM校验与分析,它在中国的企业用户很多,被很多企业定位为高端CAD软件,属于Mentor Graphics旗下非常专业的PCB设计工具
它是一款可编写脚本(Script)的EDA工具,具有原理图捕获、PCB布局、自动布线和计算机辅助制造(CAM)功能。 EAGLE的名称来自于Easily Applicable Graphical Layout Editor(易于应用的图形布局编辑器)的缩写,由德国的CadSoft Computer GmbH开发,现纳入全球著名的CAD工具提供商Autodesk Inc.旗下。Eagle可以运行在Windows、Mac OS、Linux三种主流平台下。它的收费模式是按月收费,免费版本限制了电路图只能支持两个页面,PCB只能支持两层而且尺寸最大为80平方厘米,高校的用户可以免费使用全功能的版本,其实全功能的付费使用也不贵,其库资源非常丰富,被知名的开源硬件提供商Sparkfun、Adafuit、Arduino、Seeed Studio(中国深圳的公司,旗下拥有柴火空间)等采用,在这些公司的网站或Github上都能够下载到Eagle格式的设计源文件及库。
KiCad是一种全功能的PCB设计工具
免费、开源,非常适合中小企业尤其是初学者
支持多平台,可在Windows、Mac OS和Linux上运行
应用套件包括:原理图绘制Eeschema、PCB布局布线Pcbnew、Gerber文件查看、3D实体模型查看等等
Python脚本支持电路板和封装库自动化
有大量符号、封装和3D模型库可供下载
应用和文档已翻译成多种语言
在线工具
PCBWeb
PCB设计资源
时间:3月27日
布置作业 - 下载安装一款PCB设计工具

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2020-03-27
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