C3.PCB设计与制作
大学pcb课程设计
大学pcb课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PCB（印制电路板）的基本概念、设计流程和制作原理。
2. 学生掌握电路原理图设计、PCB布局、布线、元件封装等基本知识。
3. 学生了解PCB设计中的电磁兼容性、信号完整性等关键问题。
技能目标：1. 学生能运用电路设计软件（如Altium Designer、Cadence等）完成简单的PCB设计。
2. 学生具备分析PCB设计问题并提出改进方案的能力。
3. 学生能够独立完成一个小型电子产品的PCB设计，并进行基本的调试与测试。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子设计领域的兴趣，提高创新意识和动手能力。
2. 学生树立正确的工程观念，注重实践与理论相结合，严谨认真对待设计工作。
3. 学生在团队协作中学会沟通、分享、承担责任，培养良好的团队合作精神。
本课程针对大学年级学生，结合PCB课程特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的电路设计能力和实际操作技能。
课程要求学生具备一定的电子基础知识，能够适应电子设计领域的发展需求。
通过本课程的学习，使学生能够掌握PCB设计的基本方法和技巧，为从事电子工程师等相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. PCB基础知识：包括PCB的发展历程、分类、材料与制造工艺，让学生了解PCB的基本概念。
教材章节：第一章PCB概述2. 电路原理图设计：讲解原理图符号、元件、绘制规则，使学生掌握原理图设计方法。
教材章节：第二章电路原理图设计3. PCB布局与布线：介绍布局、布线原则，讲解PCB设计中的注意事项，提高学生的布局与布线能力。
教材章节：第三章PCB布局与布线4. 元件封装与库管理：讲解元件封装的创建与使用，使学生掌握库管理方法。
教材章节：第四章元件封装与库管理5. PCB设计软件操作：以Altium Designer或Cadence为例，介绍软件操作方法，使学生熟练运用软件进行PCB设计。
教材章节：第五章PCB设计软件操作6. PCB设计中的电磁兼容性与信号完整性分析：讲解相关概念、分析方法及对策，提高学生在PCB设计中的电磁兼容性意识。
电力电子技术课程设计教学实例——BUCK电路硬件平台实现
• 30•电力电子技术课程设计作为电气类专业的重点实践课程，需要提高实践环节的教学比重。
本文通过设计并制作经典BUCK 电路的示教板，给出了完成一个电力电子课程设计案例的流程。
学生可以通过该案例完成电路理论计算、仿真分析、PCB 绘制、元件选型以及焊接与调试的全过程，提高解决实际工程问题的能力。
电力电子技术课程设计在高等教育体系中，一直作为电力电子技术配套的实践课程存在。
通过课程实践环节，进一步提高电力电子技术理论课程的教学效果。
受限于当前高校的实验室建设的不完善，该教学实践环节大多采用“大作业”式的理论分析报告的形式来实现。
在电气技术相关行业对应用型与实践型人才的需求日益提高的今天，该实践形式固有的局限性显现出来。
针对于此，在电气工程及其自动化专业应用型人才的培养过程中，急需实践环节的改革与创新，更好的贴合当前社会用人单位的人才需求。
适当调整教路的完整流程。
通过该教学案例，更好的引导学生完成一个完整的工程实践项目，提高解决工程实践问题的能力。
另外该实践流程可以完整复刻于其他电力电子技术课程实践项目，为电力电子技术课程实践的教学改革提供新的思路。
表1 BUCK电路设计参数参数数值输入电压U i 20V 输出电压U o 5V 占空比D 0.25电感L 0.375mH 电容C 500μF 工作频率f 10kHz 输出纹波电压5%1 整体设计方案图1所示给出了BUCK 电路平台的整体设计思路与步骤。
其主要分为四个主要部分，包括主要参数的理论计算、仿真分析、PCB电力电子技术课程设计教学实例——BUCK电路硬件平台实现南京航空航天大学金城学院 刘 慧 郝雯娟南京航空航天大学自动化学院电气工程系 王 宇图1 BUCK电路设计流程学方法与教学内容，从而提高应届毕业生在就业中的核心竞争力。
本文以电力电子技术课程中经典的BUCK 电路为例，给出了设计与实现该电图2 BUCK电路原理图图3 BUCK电路的Matlab/Simulink模型设计制作以及硬件电路的焊接与调试。
pcb制作工艺指标
pcb制作工艺指标PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）制作工艺指标是衡量PCB制作质量和性能的一系列标准和参数。
这些指标涵盖了从材料选择、电路设计、制作工艺到最终测试等各个环节，确保PCB能够满足设计要求并具备良好的可靠性和稳定性。
以下是对PCB制作工艺指标的详细解读。
一、材料选择1. 基材选择：基材是PCB的核心部分，常用的有酚醛纸基板、环氧树脂基板、聚酰亚胺基板等。
选择合适的基材需要考虑其电气性能、热稳定性、机械强度等因素。
2. 导电材料：导电材料包括铜箔、导电油墨等，用于形成电路中的导线和元件连接。
导电材料的选择应关注其导电性能、附着力、耐腐蚀性等方面。
3. 绝缘材料：绝缘材料用于隔离不同导电层，保证电路的正常工作。
常见的绝缘材料有阻焊膜、绝缘油墨等。
二、电路设计1. 线路设计：线路设计应遵循简洁、清晰、易读的原则，尽量减少导线交叉和弯曲，以降低电气性能损失和故障风险。
2. 元件布局：元件布局应合理，便于焊接、维修和散热。
同时，应避免元件之间的相互干扰和信号损失。
3. 接地与屏蔽：接地设计应确保电路的安全稳定运行，屏蔽设计则用于减少电磁干扰，提高电路性能。
三、制作工艺1. 制版工艺：制版是PCB制作的第一步，包括绘制电路图、制作菲林底片、曝光等步骤。
制版工艺的精度和稳定性直接影响PCB的质量。
2. 蚀刻工艺：蚀刻是将非导电部分的铜箔蚀刻掉，形成电路图形的过程。
蚀刻工艺的控制精度和蚀刻速度是影响PCB质量的关键因素。
3. 孔加工工艺：孔加工包括钻孔、铣孔等步骤，用于形成电路中的通孔和盲孔。
孔加工的精度和孔壁质量对PCB的电气性能和可靠性有重要影响。
4. 导线制作工艺：导线制作包括导线焊接、导线压接等步骤，用于将元件与电路连接起来。
导线制作工艺的精度和稳定性对PCB的电气性能和可靠性至关重要。
5. 阻焊与字符印刷工艺：阻焊工艺用于在电路表面涂覆一层阻焊膜，防止焊接时短路和氧化。
微电子制造概论PCB设计和制造
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设计基本原则
● 设计时应确定使用高频低频中频三种去耦电容,中频 与低频去耦电容可根据器件与PCB功耗决定,可分别选 47-1000uF和470-3300uF;高频电容计算为: C=P/V*V*F.
酚醛和甲醛树脂板耐湿性能和高频 性能不好，但电性能和温度较好
最常用环氧树脂浸渍的玻璃布层压 板FR4
高频下，氟碳树脂浸渍的玻璃布层 压板PTFE
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PCB制作工艺 单面板制作工艺
单面板制作工艺
基板：酚醛纸基、环氧纸基、 环氧玻璃布基，单面覆铜
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钻孔-数控钻铣
一、钻床选择
1.机床台面的刚性和稳定性： 2.转轴的转速和稳定度： 3.台面的移动精度和位移重复精度： 4.X、Y、Z轴的进给速率： 5.台面的移动及固定装置： 6.最大加工尺寸： 7.操作系统和控制系统： 8.刀具管理系统： 9.光尺系统的选购： 10.吸尘系统： 11.保护系统：
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印制电路板的几个概念
导线
铜膜导线 飞线
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印制电路板的几个概念
助焊膜和阻焊膜
助焊膜Solder
Mask]
阻焊膜Paste
Mask
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印制电路板的几个概念
层
半盲孔（Blind） 盲孔（Buried） 过孔（via）
Mil：【电】密耳(千分之一英寸)
PCB的设计与制作PPT课件
整的电路原理图。 5．对布局布线后的元器件进行调整 为了保证原理图的美观和正确，就需要对元件位置进行重新调整。导线
位置进行删除、移动、更改图形尺寸、属性及排列等。 6．保存文档并打印输出
第2章 PCB的设计与制作
2.2.2 网络表的产生 网络表是电路原理图设计（Sch）与印制电路板设计（PCB）之间的一座
桥梁。网络表可以从电路原理图中获得，也可以从印制电路板中提取。 1．产生ERC表 电气规则检查（ERC），以便能够找出人为的疏忽。可以检查电路图中
是否有电气特性不一致的情况，会按照用户的设置以及问题的严重性 分别给以错误或警告信息来提醒用户注意。 2．产生网络表 在 Advanced Schematic所产生的各种报告中，以网络表（Netlist）最 为重要。绘制电路图的主要目的就是为了将设计电路转换出一个有效 的网络表，以供其他后续处理程序使用。比如，PCB程序或仿真程序。 2.2.3 印制电路板的设计及流程 印制电路板的设计是Protel 99SE的另外一个重要部分。在这个过程中， 可以借助 Protel 99SE提供的强大功能实现电路板的版面设计，完成 高难度的布线工作。
为满足电气安全要求，印制导线宽度与间隙一般不小于l mm。
6 ．焊盘的形状 PCB设计时可根据不同的要求选择不同形状的焊盘，常见焊盘形状及 用
途如下表所示：
第2章 PCB的设计与制作
第2章 PCB的设计与制作
7 ．焊盘的孔径 焊盘的外径决定焊盘的大小，用D表示；焊盘的内径由元件引线直径、
孔金属化电镀层厚度等方面决定，用d表示，一般不小于0.6mm，否 则开模冲孔时不易加工。对于单面板D≥（d十1.5）mm；对于双面 板D≥（d十1.0）mm。 2.1.4 PCB高级设计 在PCB的设计过程，只懂得一些设计基础只能解决简单及低频方面的 PCB设计问题，而对于复杂与高频方面的PCB设计却要困难得多。往 往解决由设计而考虑不周的问题所花费的时间是设计时的很多倍，甚 至可能重新设计。为此，在PCB的设计中还应解决如下问题： 1 ．热干扰及抑制 元器件在工作中都有一定程度的发热，尤其是功率较大的器件所发出的 热量会对周边温度比较敏感的器件产生干扰，若热干扰得不到很好的 抑制，那么整个电路的电性能就会发生变化。为了对热干扰进行抑制， 可采取以下措施：
pcb板的原理图制作流程
pcb板的原理图制作流程PCB板的原理图制作流程包括以下几个步骤。
1. 需求分析：根据项目需求，确定电路的功能和性能指标，明确所需元件和连接方式。
2. 器件选择：根据需求分析，选择合适的电子器件，包括集成电路、电阻、电容、晶体管等，并记录其性能参数。
3. 原理图绘制：使用电子设计自动化(EDA)软件，按照需求分析和器件选择的结果，绘制原理图。
注意将每个元件的封装型号、引脚标号等详细信息包含在原理图中。
4. 线路连接：根据原理图上的电路连接关系，使用EDA软件进行线路的连接。
确保连接的准确性，包括正确连接元件的引脚，不出现短路或开路等问题。
5. 标注与注释：对重要的电路节点和电子器件进行标注，方便后续的调试和维护。
添加注释说明电路的功能和设计意图。
6. 自动布局：使用EDA软件的布局工具对电子器件进行布局。
考虑分隔高频和低频信号的区域，尽量减小线路的长度，提高电路的抗干扰性。
7. 手工调整布局：根据需要，手动调整布局，优化布线方案，并确保不会有短路或干扰。
8. 线路布线：使用EDA软件的布线工具进行线路的布线。
遵循规则，分配线宽、间距和层数，确保布线的可靠性和稳定性。
9. 贴片元件布置：根据线路布线的情况，调整贴片元件的位置，使得布线更加顺畅和合理。
10. DRC检查：进行设计规则检查(DRC)，确保电路符合制造工艺的要求，如最小线宽、最小孔径等。
11. 输出生成：根据设计要求，生成PCB板的制造文件，如Gerber文件，以便进行后续的PCB制造和组装。
以上是PCB板的原理图制作流程，根据这个流程可以完成整个原理图设计的过程。
PCB印制电路板设计与制作
第一章初识Protel99SE电子线路设计是众多工程技术人员和无线电爱好者经常遇到的问题，如何快捷、高效、准确地完成电子线路的设计工作也使很多人一筹莫展。
您或许为使电路板尽量紧凑而绞尽脑汁，为布通电路板的线路而废寝忘食，为手绘的电路板歪歪扭扭而感到悲不雅丧气。
卓越的Protel99将彻底把您从懊恼的工作中解放出来，在它的帮忙下，您的电子线路设计工作将变得轻松愉快。
第一节Protel99SE的开展与演变随着现代科学日新月异的开展，现代电子工业也取得了长足的进步，大规模、超大规模集成电路的使用使电路板的走线愈加精密和复杂。
在这种情况下，传统的手工方式设计和制作电路板已显得越来越难以适应形势了。
幸运的是电子计算机的飞速开展有效地解决了这个问题，精明的软件厂商针对广阔电子界人士的需求及时推出了本身的电子线路软件。
这些软件有一些共同的特征：它们都能够协助用户完成电子产物线路的设计工作，比拟完善的电子线路软件至少具有自动布线的功能，更完善的还应有自动布局、逻辑检测、逻辑模拟等功能。
Protel99继续保持了ProtelTechnology公司的革新传统，它具有极为全面的东西、文档以及设计工程的组织功能，使用户可比以往任何时候更轻松地把握电子线路设计的全过程。
Protel软件的良好信誉以及Protel99的卓越表示使之很快成为众多用户的首选软件。
第二节Protel99SE的特点Protel99主要有两大局部组成：一．道理图设计系统。
它主要用于电路道理图的设计，为印制电路板的设计打好根底。
二．印制电路板设计系统。
它主要用于印制电路板的设计，发生最终的PCB文件，直接联系到印制电路板的出产。
一．道理图设计系统Protel99的道理图编纂器提供高速，智能的道理图编纂手段，发生高质量的道理图输出成果，它的元件库提供了超过六万种元件，最大限度地覆盖了众多的电子元件出产厂家的繁复错乱的元件类型。
元件的连线使用自动化的画线东西，然后通过功能强大的电气法那么检测〔ERC〕，对所绘制的道理图进行快速查抄。
PCB制版工艺流程
PCB制版工艺流程1.设计电路板原理图：首先根据电路设计要求，使用电路设计软件绘制出电路板的原理图。
2.设计电路板布局：将电路原理图转换成电路板布局图，确定各元器件在电路板上的位置。
3. 生成PCB文件：根据电路板布局图生成PCB文件，包括Gerber文件、钻孔文件等。
4.制作电路板底版：将PCB文件传递给制板厂家，制作电路板的底版。
通常采用的原材料有玻璃纤维布覆铜板（FR4板）。
5.制作感光膜：将电路板底版经过脱脂、酸洗等处理工艺，形成表面光洁的基材。
然后涂敷感光阻剂，通过曝光、显影等步骤形成感光膜。
6.去除感光膜：使用化学溶剂去除不需要的感光膜，只留下需要进行光刻的部分。
7.光刻：将电路板底板与光刻胶膜一同放置在UV光照设备中，通过照射光源和光刻胶膜形成图案。
8.酸蚀：使用化学溶液将电路板底板上未被光刻保护的铜层进行腐蚀，形成线路图案。
9.清洗：将电路板进行清洗，去除光刻胶膜和残余的化学溶液。
10.孔加工：使用钻孔机将电路板上需要进行插件和引线的位置加工成孔。
11.沉镀：通过化学方法为电路板上的线路和孔增加一层金属，主要有电镀铜和电镀锡。
12.装配元器件：根据电路设计要求，将各种元器件焊接到电路板上，并使用焊接工艺进行固定。
13.测试：对已装配好的电路板进行功能测试和可靠性测试，确保电路板的正常工作。
14.包装：将成品电路板进行包装，使其能够安全地运输和存储。
以上就是PCB制版工艺的一般流程，不同的制造厂家和要求可能会有所差别，但总体来说都是按照这个流程进行的。
制版工艺的合理与否对于电路板的质量和性能起着重要的影响，因此在制造过程中需要严格控制每个步骤，确保电路板的性能稳定和可靠。
印制电路板(PCB)的设计与制作精选全文完整版
PCB的应用
PCB是英文(Printed Circuit Board) 印制线路板的简称。
汽车
航天 计算机
通信 家用电器
苹果手机 iPhone4S
苹果手机 iPhone4S 拆解图
其它零配件
前盖
后盖
电池
电路板
苹果手机 iPhone4S 拆解图
液晶屏
主板A面
16G内存
光传感器和 LED指示灯
主板B面
苹果笔记本MacBook Air
苹果笔记本MacBook Air
苹果笔记本MacBook Air
液晶屏
底盖
键盘
电路板等 零部件
电池
整机拆解图
苹果笔记本MacBook Air
PCB板
电池
拆解图
苹果笔记本MacBook Air
散热片
内存
主板
扬声器
输入输出接口
硬盘
如何将原理图设计成PCB图？
原理图
（一）工厂批量生产（双面）
3. 打孔
目的： 使线路板层间产生通孔，达到连通层间的作用。
流程： 配刀 钻定位孔 上销钉 钻孔 打磨披锋。
流程原理: 据工程钻孔程序文件,利用数控钻机,钻出所用的孔。
注意事项： 避免钻破孔、漏钻孔、钻偏孔、检查孔内的毛刺。
（一）工厂批量生产（双面示器 端口
内存插槽 硬盘端口
电源端口
PCI插座 软驱端口
电源开关、指示灯等端口
3. 确认元器件安装方式
① 表面贴装 ② 通孔插装
4. 阅读分析原理图
① 线路中是否有高压、大电流、高频电路， 对于元器件之间、线与线之间通常耐压200V/mm； 印制板上的铜箔线载流量，一般可按1A/mm估算； 高频电路需注意电磁兼容性设计以避免产生干扰。
PCB设计实例-原理图与PCB板设计考试题库
第3单元原理图绘制与PCB板设计3.1 第1题【操作要求】1.原理图绘制：打开C:\电子专业人才PCB高级考试\ Y3-01文件，按照样图3-01A绘制原理图。
⚫按照样图3-01A摆放各元件，元件方向与大致位置要与样图3-01A一致。
⚫按照样图3-01A放置连线、端口、总线和网络标号等，元件标号、元件标称值、网络标号等的字体、字形、颜色自由选择，大小（字号）为22。
⚫将原理图绘制结果保存到考生文件夹中，命名为GJ3-01。
【样图3-01A】2.PCB板设计：打开C:\电子专业人才PCB高级考试\ P3-01文件（与原理图元件对应的封装文件），以该封装文件为基础，按照要求设计PCB板。
⚫PCB形状、尺寸、安装孔位置不能作任何改动，若有改动则该项成绩按零分计算。
⚫PCB其它要求如表3-01所示。
3.2 第2题【操作要求】1.原理图绘制：打开C:\电子专业人才PCB高级考试\ Y3-02文件，按照样图3-02A绘制原理图。
⚫按照样图3-02A摆放各元件，元件方向与大致位置要与样图3-02A一致。
⚫按照样图3-02A放置连线、端口、总线和网络标号等，元件标号、元件标称值、网络标号等的字体、字形、颜色自由选择，大小（字号）为20。
⚫将原理图绘制结果保存到考生文件夹中，命名为GJ3-02。
2.PCB板设计：打开C:\电子专业人才PCB高级考试\ P3-02文件（与原理图元件对应的封装文件），以该封装文件为基础，按照要求设计PCB板。
⚫PCB形状、尺寸、安装孔位置不能作任何改动，若有改动则该项成绩按零分计算。
⚫PCB其它要求如表3-02所示。
表3-023.3 第3题【操作要求】1.原理图绘制：打开C:\电子专业人才PCB高级考试\ Y3-03文件，按照样图3-03A绘制原理图。
⚫按照样图3-03A摆放各元件，元件方向与大致位置要与样图3-03A一致。
⚫按照样图3-03A放置连线、端口、总线和网络标号等，元件标号、元件标称值、网络标号等的字体、字形、颜色自由选择，大小（字号）为16。
印制电路板(pcb)设计技术与实践 第3版
印制电路板(pcb)设计技术与实践第3版摘要：一、印制电路板概述- 定义与作用- 历史与发展二、PCB 设计技术与实践- 设计流程与方法- 设计工具与软件- 实践应用案例三、PCB 设计中的关键技术与挑战- 传输线与特性阻抗- 信号完整性分析- 电磁兼容性设计四、PCB 设计的未来发展- 新技术与新材料- 行业趋势与市场前景正文：印制电路板（PCB）是一种用于电子设备中的电子电路组件，它将各个电子元件通过导线和线路连接起来，实现电子信号的传输和处理。
PCB 设计是电子制造行业中的关键环节，它直接影响到产品的性能、可靠性、成本等方面。
一、印制电路板概述印制电路板（PCB）是一种用于电子设备中的电子电路组件，它将各个电子元件通过导线和线路连接起来，实现电子信号的传输和处理。
PCB 设计是电子制造行业中的关键环节，它直接影响到产品的性能、可靠性、成本等方面。
PCB 的历史可以追溯到20 世纪30 年代，最初主要用于电话交换机和电视机中。
随着电子技术的不断发展，PCB 的应用范围越来越广泛，涉及到通信、计算机、消费电子、医疗设备等多个领域。
二、PCB 设计技术与实践PCB 设计是一项复杂的工作，它需要掌握一系列的设计技术与实践。
设计流程通常包括电路设计、布局、布线、校验等步骤。
电路设计是PCB 设计的基础，它需要根据产品需求设计出合适的电路拓扑结构。
布局是将电路元件放置在PCB 上的过程，它需要考虑元件的封装、位置、间距等因素。
布线是将电路元件之间的导线连接起来的过程，它需要考虑导线的宽度、长度、间距、过孔等因素。
校验是检查PCB 设计是否符合要求的过程，它需要对电路拓扑、布局、布线等方面进行检查。
PCB 设计工具与软件是PCB 设计的重要支撑，它可以帮助设计师快速、高效地完成设计工作。
目前市场上有很多种PCB 设计软件，如Altium Designer、Cadence 等。
实践应用案例是检验PCB 设计技术与实践的重要标准。
PCB工程的制作
PCB工程的制作PCB(Printed Circuit Board)工程制作是电子技术中非常重要的一环，它通过设计和制造电子电路的载体，为电子产品的功能实现提供支持。
下面将详细介绍PCB工程制作的过程及相关技术。
一、PCB工程制作的流程1.原理图设计：根据电路的需求，制定电路的原理图。
在设计中需要考虑电路的功能实现，电路之间的连接方式，以及电源、地线的布局等。
2.PCB布局设计：将电路原理图转换为PCB板的布局。
首先根据电路元件和连接的需求确定PCB板的尺寸，然后在PCB板上放置电路元件，根据元件之间的连接关系进行布线，同时考虑布局的紧凑性和辐射噪声的抑制。
3.路线布线设计：根据布局设计好的PCB板，进行具体的线路布线设计。
按照电路原理图中元件之间的连接关系，在PCB板上绘制出连接线路。
要考虑信号传输的速度、稳定性和抗干扰等因素，避免布线冲突和交叉干扰。
4.元件布局设计：在完成布线设计后，重新进行元件布局调整，主要是根据布线的情况，调整元件的位置，以提高布线的效果。
5.元件库设计：制定PCB板所需元件的库，包括封装库和符号库。
封装库是描述元件的物理外观和引脚布线情况，符号库是描述元件的电路符号和编码。
6.PCB板制造：根据布局和布线的设计文件，进行PCB板的制造。
制造过程包括制版、镀铜、蚀刻、打孔、焊接和测试等步骤。
7.元件安装：将元件按照布局设计好的位置进行安装。
通过手工或自动化设备精确地将元件安装在PCB板上。
8.焊接连接：使用焊锡将元件与PCB板相连接，形成电路的物理连接。
焊接可以手工进行，也可以使用自动化设备。
9.测试与调试：对安装好的PCB板进行测试和调试，确保电路的功能正常和稳定。
测试包括电路测量、信号波形分析、功能验证等。
10.封装与包装：经过测试和调试后，将PCB板进行封装和包装。
根据产品的需求，选择适当的封装材料，如塑料、金属等，对PCB板进行包装。
二、PCB工程制作的技术要点1.PCB布局设计：在进行PCB布局设计时，要合理安排电路元件的位置，以缩短信号路径，减小电磁辐射和干扰。
基于工作过程的《PCB设计与制作》课程开发
０ 引言
随着社会 对高技 能人才需求 的增 长和我 国高等职业教 育改革的 不断深入发展 ． 高职教育对职业技能课程的开发提 出了新 的要求 近 年来 ．高职课程必须针对学生参加工作后即将面对 的实际工 作环境 、 工作任务 ， 进行项 目化改革 ， 已成为各高职院校 的共识 ， 程项 目化 已 课 在不少 国家示范学校取得 了可喜成果 但是课程教学 内容的项 目化是 个很宽泛 的概念 。 具体如 果将实 际项 目融人课 堂教学 中． 如何处理 项 目所需技能与学科知识结构的关系 ． 都是亟待解决的问题 经笔者实践发现 ． 基于工作过程系统化 的项 目 向教 学模式是一 导 种卓有成效 的高职教学模式 。工作过程系统化课程 。 以学生为 中心 是 而设计 的， 课程 关注学 生在行动过程 中的学 习体 验和创 造性表现 ． 着 重培养学生将知识转化为应用的能力和解决 问题 的能力 ． 强调学生对 学习过程 的思考 、 反馈和分析 基于工作过程 系统化 的项 目导向教学 模式根据工作过程和行动领域制定教学 目标 ． 学生在学 习时针对工作 过程进行训 练 ， 以完成项 目任务为 目标 ． 使学生从 学校到企业 实现无 缝连接 。 在这种思想 的引导下 ， 笔者对基于工作过程系统化的《 ｃ Ｐ Ｂ设 计与制作》 课程开发进行 了初步探析 。
科技信 息
。职校论坛 ｏ
Ｓ ＩＮ Ｅ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩＦ Ｒ Ｔ Ｏ ＣＥ Ｃ ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ Ｎ
２１ 年 ０２
第１ 期
基于工作过程的《Ｃ Ｐ Ｂ设计与制作》 课程开发
余 波 沈 介娥 （ 湖南 机 电职 业技 术学 院 湖南 长 沙 ４０ ５） １ １ １
一
３ 课程学习 目标
原理图PCB板设计制作规范标准
原理图PCB板设计制作规范标准1.原理图设计规范标准(1)命名规范：元件、管脚、信号和电源名称要规范命名，方便理解和维护。
可以采用英文缩写、音译或中文拼音等。
(2)元件库的选择：选择适合自己设计的元件库，要求库的内容完整，符合组织结构，元件属性准确。
(3)连线规范：连线要整齐划一，不交叉，避免拐弯和折线。
信号线要分类，分层布线，并遵循最短路径原则，尽量减小信号传输时延。
(4)参考识别：添加参考识别，包括PCB板图名、版次、日期等，方便识别和追溯。
(5)技术文件：原理图要包括技术文件，如元件清单、电源电压要求、信号电平要求等，方便后期调试和维护。
2.PCB板设计规范标准(1)PCB尺寸：根据产品的空间限制和规划，确定PCB板的尺寸，尽量利用空间，减小板面积。
(2)元件布局：根据电路功能和元件特性，合理布局元件，避免干扰和信号串扰。
功率大的元件和高频元件要分开布局，并留出足够的散热空间。
(3)关键信号处理：对于关键信号，如时钟信号、高速信号等，要特别处理。
如增加阻抗控制、差分布线、屏蔽等。
(4)电源和地线：电源和地线要分层布局，减小干扰。
同时要考虑电源电流的分布和供电稳定性，合理设计电源网络。
(5)线宽和间距：根据电流和信号传输要求，选择适当的线宽和间距。
高速信号要考虑传输线的阻抗匹配。
(6)引脚和焊盘：确定元件的引脚和焊盘布局，要考虑元件安装和焊接时的易用性和可靠性。
(1)层数和堆叠：根据电路复杂度和性能要求，确定PCB板的层数和堆叠方式。
(2)板材选择：根据电路功率、频率等要求，选择适合的板材，如FR4、高TG板等。
(3)焊接工艺：确定焊接工艺和焊接方式，如SMT、DIP等。
要考虑焊点的可靠性和焊接质量。
(4)表面处理：根据焊接方式和要求，选择适当的表面处理方式，如HASL、ENIG等，保证焊点的可靠性。
(5)丝印和标识：在PCB板上添加丝印和标识，包括元件位置、极性标识、工艺信息等，方便组装和维护。
PCB生产工艺流程
PCB生产工艺流程PCB（Printed Circuit Board）是电子产品的重要组成部分，它通过连接电子元器件，实现电路的功能。
PCB的生产工艺流程如下：1. 设计布图：首先，需要根据电路的设计要求，制定PCB的布图。
这一过程通常由专业的电路设计师完成，他们会根据产品的需求设计出符合要求的PCB布局图。
2. 制作底板：底板是PCB的基础材料，通常由玻璃纤维材料和树脂复合而成。
制作底板的过程包括将树脂和玻璃纤维材料预先混合，然后通过压制或注塑成型。
3. 制作铜箔层：在底板上覆盖一层铜箔，然后通过化学蚀刻或机械去除部分铜箔，形成需要的电路图案。
4. 激光孔洞定位：通过激光机器进行孔洞的定位，以便后续插入元件。
5. 印刷绝缘层：在PCB上喷涂或印刷绝缘层，以保护铜箔层，同时也作为电路图案的底板。
6. 插装元件：将电子元件插入到PCB的预留孔洞中，通常通过自动插装机器完成。
7. 焊接元件：通过波峰焊接或热风烙铁对插装的元件进行焊接，确保其与PCB的连接牢固。
8. 贴装元件：将表面贴装元器件焊接到PCB表面，通常通过贴片机完成。
9. 喷涂保护层：为了保护PCB和元器件，通常需要在PCB表面喷涂一层保护层。
10. 测试验证：进行电气测试和功能验证，确保PCB电路的正常工作。
11. 包装出厂：最终将PCB进行包装，准备出厂。
通过以上的工艺流程，PCB生产便完成了。
这些工艺步骤需要特殊的设备和专业的操作技能，确保PCB的质量和稳定性。
PCB（Printed Circuit Board）是一种基于印刷技术制作电路板，它主要包括导电图形和钻孔，将PCB上的电子元件连接起来，形成一个完整的电路系统。
PCB在电子产品中被广泛应用，包括手机、平板电脑、电视机、冰箱、空调、汽车等各种电子设备。
PCB的生产工艺流程经历了多年的发展和改进，现代PCB生产工艺流程已经非常成熟，并且涉及到多个工序和精细的技术。
下面将进一步介绍PCB的生产工艺流程的相关内容。
印制电路板设计与制作
第3章印制电路板设计与制作印制电路板(PCB--Printed Circuit Borad)是由印制电路加基板构成的，它是电子工业重要的电子部件之一。
印制电路板在电子设备中的广泛应用，大大提高了产品的一致性、重现性、成品率，同时由于机械化和自动化生产的实现，生产效率大为提高，且可以明显地减少接线的数量以及能消除接线错误，从而保证了电子设备的质量，降低了生产成本，方便了使用中的维修工作。
3.1 印制电路板的设计3.1.1 有关印制电路板的概念和设计要求1．印制电路板的概念印制：采用某种方法在一个表面上再现符号和图形的工艺，他包含通常意义的印刷。
敷铜板：由绝缘基板和粘敷在上面的铜箔构成，是用减成法制造印制电路板的原料。
印制元件：采用印制法在基板上制成的电路元件，如电感、电容等。
印制线路：采用印制法在基板上制成的导电图形，包括印制导线、焊盘等。
印制电路：采用印制法按预定设计得到的电路，包括印制线路和印制元件或由二者组成的电路。
印制电路板：完成了印制电路或印制线路加工的板子。
简称印制板，它不包括安装在板子上的元器件和进一步的加工。
印制电路板组件：安装了元器件或其他部件的印制板部件。
板上所有安装、焊接、涂覆都已完成，习惯上按其功能或用途称为“某某板”“某某卡”，如计算机的主板、显卡等。
单面板：仅一面上有导电图形的印制板。
双面板：两面都有导电图形的印制板。
多层板：有三层或三层以上导电图形和绝缘材料层压合成的印制板。
在基板上再现导电图形有两种基本方式：减成法和加成法。
减成法：先将基板上敷满铜箔，然后用化学或机械方式除去不需要的部分。
又分蚀刻法和雕刻法。
a.蚀刻法----采用化学腐蚀办法除去不需要的铜箔。
这是主要的制造方法。
b.雕刻法----用机械加工方法除去不需要的铜箔。
这在单件试制或业余条件下可快速制出印制板。
加成法: 在绝缘基板上用某种方式敷设所需的印制电路图形，敷设印制电路有丝印电镀法、粘贴法等。
印制板是电子工业重要的电子部件之一，在电子设备中有如下功能：a.提供分离元件、集成电路等各种元器件固定、装配的机械支撑。
stm32pcb电路设计与绘制实验总结
stm32pcb电路设计与绘制实验总结在STM32单片机应用中，PCB电路设计和绘制是至关重要的环节之一。
一个好的电路设计和绘制工作能够确保电路板的稳定性和可靠性，提高整个系统的性能和效果。
在完成了一系列的实验后，我对STM32 PCB电路设计和绘制有了更深入的理解和实践经验，下面将对我的实验总结进行分享。
一、PCB电路设计的基础知识在进行STM32 PCB电路设计之前，我们首先要了解一些基础知识。
首先是电路设计的软件。
常见的设计软件有Altium Designer、PADS、Eagle等。
这些软件都有各自的特点和操作方式，需要我们根据实际需求进行选择和学习。
其次是电路设计的元件。
在STM32单片机应用中，我们常常会用到晶振、电容、电阻、LED等元件。
对于每个元件的特性和参数，我们需要了解清楚，以便正确地选择和使用。
最后是电路设计的原理和规则。
不同类型的电路板有不同的设计原理和规则。
比如在高速电路板设计中，需要考虑信号的传输速度和反射等问题；在电源电路板设计中，需要注意电源的稳定性和过流保护等问题。
掌握这些原理和规则，可以让我们更好地进行电路设计。
二、STM32 PCB电路设计的步骤在实际进行STM32 PCB电路设计时，我总结了以下的步骤，希望能对大家有所帮助。
1. 确定电路板的功能需求和性能指标。
在电路设计之前，我们要明确电路板的功能需求和性能指标，从而决定所使用的元件种类和电路连接方式。
2. 根据STM32的外部引脚需求设计电路板的原理图。
根据STM32 datasheet中的引脚定义和功能需求，绘制电路板的原理图。
在绘制原理图时，要注意引脚之间的连接关系和元件的选择。
3. 进行电路板的布局设计。
根据原理图进行电路板的布局设计，将元件和连接线等合理地分布在电路板上，以减少信号干扰和电磁干扰等问题。
在布局设计时，还要考虑电路板的大小和外壳的安装要求等因素。
4. 进行电路板布线设计。
根据布局设计的结果，进行电路板的布线设计。
印刷电路板的设计与制作
操作分析 一、设计印制电路板需要考虑的因素
印制电路板最终是用于具体的电子产品，根据产品的实际情况要考 虑设计印制板的设计目标。在设计印制电路板时通常要考虑下列四个方 面的因素。
1．正确性： 2．可靠性： 3．合理性： 4．经济性：
操作分析 二、简单印制电路板的设计步骤：
1．选定印制板的材料、厚度、板面尺寸 （1）确定板材： （2）印制板的形状： （3）印制板尺寸： （4）板的厚度： 2．印制电路板尺寸图的设计图 （1）典型元器件的尺寸。 （2）如果使用坐标纸，各元件的安装孔的圆心应在坐标格的交点上。 3．根据原理图绘制印刷图草图 （1）选定排版方向及主要元器件的位置。 （2）绘制不交叉单线草图。 （3）绘制排版设计草图。 4．正式印制板的设计
知识链接 二、印刷电路板的设计要求
要使电子电路获得最佳性能，印刷电路板的设计遵循以下要求： 1．布局要求 首先，要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线条长，阻抗增 加，抗噪声能力下降，成本也增加；尺寸过小，则散热不好，且邻近线条易 受干扰。在确定PCB尺寸后．再确定特殊元件的位置。最后，根据电路的功 能单元，对电路的全部元器件进行布局。
（2）焊盘的设计要求：焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘 太大易形成虚焊。焊盘外径D一般不小于(d+1.2)mm，其中d为引线孔径。对 高密度的数字电路，焊盘最小直径可取(d+1.0)mm。
（a）岛形焊盘
（b）圆形焊盘 图4-9 焊盘的种类
（c）方形焊盘
知识链接
4．电路抗干扰要求 印制电路板的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系，这里仅就PCB抗 干扰设计的几项常用措施做一些说明。 （1）电源线设计 （2）地线设计 地线设计的原则是： ①数字地与模拟地分开。 ②接地线应尽量加粗。 ③接地线构成闭环路。
电路板(PCB)设计与可制造性(DFM)
30%
理想状态
功能无缺点,达设计 要求
3..3板边缘设计要求
图形到板边 缘的距离最 小0.4.冲切 加工的板最 好与板厚尺 寸一样
3.4板面线路布局隐忧
PCB
两面的线路
尽量不要平 行,否则,图形 腐蚀后,因两 面铜箔应力 释放,易产生 板翘
3.8整板厚度结构
流程
沉电 铜
电路电 镀
防焊制 作
文字
合计
板料最大上 偏差
加成 0.005 0.05 0.02 0.03 0.105 0.13
总厚度 0.235
成品厚度:板厚T+加成总厚度 结论:成品板厚易超规格
3.9孔到板边的距离
可靠性疑问:
1)板边的机械强度降低
2)孔环一旦受到损伤,锡垫不 完整
显影后的结果,图 形转移时,网格未 形成
3.PCB设计的一般要求
• 3.1导体外观 • 3.2金手指外观 • 3.3板边缘设计要求 • 3.4板面线路布局隐忧 • 3.5V槽板外形尺寸结构 • 3.6冲切板外形尺寸结
构
• 3.7板厚标准 • 3.8整板厚度结构
3.9孔到板边的距离 3.10孔尺寸结构 3.11图形尺寸 3.12-15导体断面积,铜厚, 电压与电流等之间关系
槽深度偏差
B 板厚度方向中心到板面 ±0.08
的距离
C 上下V槽刀的偏移距离 ±0.08
D V槽线的宽度偏差
±0.08
E V槽刀角度偏差
±2°
F V槽位置偏差
D/2+累积
G 板厚
H 连片V槽线中心距
±0.08加
累积偏差
按上表和图说明 测量: V槽板的测量以V 槽线中心为基准 建议:外形公差±0.25mm
电子产品设计和制作实训报告
电子产品设计和制作实训报告一、实训目的和要求电子产品设计和制作实训旨在通过实际操作，提高学生的电子产品设计和制作能力，培养学生的创新思维和团队协作能力。
本次实训要求学生设计并制作一个简单的电子产品，要求产品具有一定的功能，并能够实现最基本的使用需求。
二、实训过程和步骤本次实训的具体过程和步骤如下：1.需求分析：对所设计的电子产品进行需求分析，明确产品的功能和使用目标，确定所需的硬件和软件。
2.设计和原理图绘制：根据需求分析，进行电子产品设计和原理图绘制，包括电路连线、元器件布局等。
3.PCB设计和制作：根据原理图，进行PCB设计和制作。
使用相应的设计软件进行布线和钻孔，然后通过打样或者委托生产等方式制作出实际的PCB。
4.焊接和组装：将制作好的PCB进行焊接和组装，安装各种元器件和连接线，完成整个电子产品的搭建。
5.软件编程和调试：根据产品功能需求，进行软件编程和调试。
通过编写程序，使产品能够正常工作，并实现相应的功能。
6.测试和优化：进行产品的测试和优化。
测试产品的各项功能是否正常，是否满足需求，修复存在的问题，并适时进行优化。
7.产品调整和改进：根据测试和用户反馈，对产品进行调整和改进。
对产品的性能、外观等进行优化，确保产品的质量和使用体验。
三、实训成果和经验总结通过本次实训，我学到了很多关于电子产品设计和制作的知识和技能。
在实际操作中，我对电子元器件的选择和使用有了更深入的了解，掌握了一定的焊接和组装技巧，以及软件编程和调试的方法。
在设计和原理图绘制方面，我学会了使用相关的设计软件，能够进行电路连线和元器件布局，合理规划PCB的布局和连接方式。
在PCB设计和制作方面，我学会了使用电子设计自动化软件进行布线和钻孔，同时也了解了PCB的制作过程和相关规范。
通过实际制作PCB，我对电路的连线和布局有了更深入的理解。
在软件编程和调试方面，我通过编写代码实现了产品的功能和使用需求。
通过调试，发现了一些问题并进行了修复和优化，使产品性能更加稳定和可靠。
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九, PCB图制作 PCB图制作
1 ,建文挡 2 ,调元件库入内存[常见库:Miscellaneous (杂 项)General IC.lib(通用)] 3 ,放元件 4 ,连线 5 ,修改 6 ,其它(光标设置,多层PCB) 7 ,打印 8 ,做板
十,操作题
1 ,制作脉冲发生器电路PCB图(手工布线) 2 ,制作彩色(渐变式)灯光控制器电路PCB 图
八,电路原理图设计步骤
1 ,建文件文挡 2 ,调元件库入内存(常见库:Miscellaneous DevicesLib,Protel Dos Sch,Sim等) 3 ,放元件 4 ,连线 5 ,修改 6 ,其它 7 ,打印 8 ,自动编译成PCB图
操作题
1 ,画四组灯光控制器电路原理图 2 ,画彩色(渐变式)灯光控制器电路原理图
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十二,电源和信号发生器
A ,双12V变压器(带插头) B ,+12V电源 C ,-12V电源 D ,+5V电源 E ,可调正电源(LM317+4DIP开关) F ,可调正电源(LM117+4DIP开关) G ,方波发生器(用555实现,调频) H ,三角波发生器(555+LM358,调频) I ,正弦波发生器(LM358,调频,调幅) (B~I项要求有输出接头和LED显示)
十三,AD/Dห้องสมุดไป่ตู้和运算放大器 十三,AD/DA和运算放大器
A ,双12V变压器(带插头) B ,+12V电源 C ,-12V电源 D ,+5V电源 (加LED显示) E , AD/DA单元 F ,运算放大器 G ,SIP信号接口(和单片机相联) H ,SIP I/O口(AD输入口) I ,DA输出口((接线柱) J ,运放输入输出口(接线柱)
十一,电路装配
1 ,用555制作频率可调的脉冲和三角波型 发生器(用万能板和7805稳压电源) 2 ,用uA741制作交流信号发生器(用万能 板和7812和7912稳压电源) 3 ,制作频率可调信号发生器(三信号)PCB 图,并装配成品(含7805,7812,7912,555, uA741,电源引出线,信号引出线等)