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Altium_Designer教程PCB电路设计
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《印制电路板的设计与制造》-习题答案
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《印制电路板的设计与制造》-习题答案.DOC
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随着电子技术的高速发展，对电子产品的要求越来越高，功能越来越多，虽然蕊片的集成度越来越高，但是，对于的设计要求，也是越来越高的.线路板设计，也叫PCB设计，因为线路板在英文的全称为Printed circuit board,简写为PCB，所以线路板设计也叫;线路板设计，从手工绘制到越大规模元件库，强大自动布局布线等功能，越来越方便我们工程师进行线路板设计工作。不管是单面板、双面板、多层板的设计，之前都是用protel 设计出来的，现在有用PADS、Allegro等设计。印制电路板的设计是以电路原理图为根据，实现电路设计者所需要的功能。的设计主要指版图设计，需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。优秀的版图设计可以节约生产成本，达到良好的电路性能和散热性能。简单的版图设计可以用手工实现，复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计（CAD）实现。外文名Printed circuit board别&&&&名PCB设计设计软件PADS、Allegro主要问题锡焊问题
技术，包含计算机辅助制造处理技术，即CAD/CAM，还有光绘技术。下面介绍一下计算机辅助制造处理技术
计算机辅助制造（CAM）是根据所定工艺进行各种工艺处理。前面所讲的各项工艺要求，都要在光绘之前做出必要的准备工作。比如镜像、阻焊扩大、工艺线、工艺框、线宽调整、中心孔、外形线等问题都要在
CAM这道工序来完成。特别需要注意，用户文件中间距过小地方，必须做出相应的处理。因为每个厂的工艺流程和技术水平各不相同，要达到用户的最终要求，必须在制作工艺中做出必要的调整，以满足用户有
关精度等各方面的要求。因此CAM处理是现代印制电路制造中必不可少的工序。
一．CAM所完成的工作
⒈焊盘大小的修正，合拼D码。
⒉线条宽度的修正，合拼D码。
⒊最小间距的检查，焊盘与焊盘之间、焊盘与线之间、线条与线条之间。
⒋孔径大小的检查，合拼。
⒌最小线宽的检查。
⒍确定阻焊扩大参数。
⒎进行镜像。
⒏添加各种工艺线，工艺框。
⒐为修正侧蚀而进行线宽校正。
⒑形成中心孔。
⒒添加外形角线。
⒓加定位孔。
⒔拼版，旋转，镜像。
⒖图形的叠加处理，切角切线处理。
⒗添加用户商标。
二．CAM工序的组织
由于市面上流行的CAD软件多达几十种，因此对于CAD工序的管理必须首先从组织上着手，好的组织将达到事半功倍的效果。
由于Gerber数据格式已成为光绘行业的标准，所以在整个光绘工艺处理中都应以Gerber数据为处理对象。如果以CAD数据作为对象会带来以下问题。
⒈CAD软件种类太多，如果各种工艺要求都要在CAD软件中完成，就要求每个操作员都要熟练掌握每一种CAD软件的操作。这将要求一个很长的培训期，才能使操作员成为熟练工，才能达到实际生产要求。
这从时间和经济角度都是不合算的。
⒉由于工艺要求繁多，有些要求对于某些CAD软件来讲是无法实现的。因为CAD软件是做设计用的，没有考虑到工艺处理中的特殊要求，因而无法达到全部的要求。而CAM软件是专门用于进行工艺处理的，做这些工作是最拿手的。
⒊CAM软件功能强大，但全部是对Getber文件进行操作，而无法对CAD文件操作。
⒋如果用CAD进行工艺处理，则要求每个操作员都要配备所有的CAD软件，并对每一种CAD软件又有不同的工艺要求。这将对管理造成不必要的混乱。
综上所述，CAM组织应该是以下结构（尤其是大中型的企业）。
⑴所有的工艺处理统一以Gerber数据为处理对象。
⑵每个操作员须掌握CAD数据转换为Gerber数据的技巧。
⑶每个操作员须掌握一种或数种CAM软件的操作方法。
⑷对Gerber数据文件制定统一的工艺规范。[1]
CAM工序可以相对集中由几个操作员进行处理，以便管理。合理的组织机构将大大提高管理效率、生产效率，并有效地降低差错率，从而达到提高产品质量的效果。1.CAD 2007 板框的制作及输出；[2]
2.PADS软件的安装、卸载；
3.实用电子元器件基本知识；
4.PADS 原理图的下拉菜单、主工具栏讲解、参数设置、页面设置、元器件类型、CAE封装制作、调入元器件、布局、连线、网络表传送、打印输出等；
5.PADS LAYOUT 下拉菜单、主工具栏讲解、原理图.ASC文件的导入及同步、封装的制作、布局、布线、铺铜、检查、光绘输出及打印；
6.EMC/EMI的知识，结合实例分析；
7.实例分析布局走线技巧，结合电子知识评估产品的可靠性；
8.工厂研发部流程、产品开发流程及如何做一个合格的工程师。
线路板培训内容：
　　1.Logic设计界面、快捷命令、基本操作　　2.CAE封装及元件类型制作　　3.CAE封装制作测验、元件库管理、CAE封装向导操作、多逻辑门元件类型制作　　4.原理图制作方法及技巧　　5.原理图制作训练（作业）　　6.物料清单（BOM）输出，网络表输出,创建PDF文档　　7.原理图设计测验
8.Layout设计界面、快捷命令、基本操作　　9.PCB封装及元件类型制作　　10.PCB封装制作训练（作业）　　11.封装向导、PCB异形封装的制作　　12.PCB封装制作测验　　13.AutoCAD简单应用、板框导入及处理　　14.导入网络表，设计规则设置　　15.布局布线设计原则与技巧（一）　　16.PCB布局布线设计训练（作业）　　17.布局布线设计原则与技巧（二）　　18.工程更改，灌铜设计　　19.设计验证，标注的应用　　20.设计输出(Gerber文件、装配图、钢网图、CAM350导入Gerber）PCB元件清单　　21.文档格式转换、PADS疑难问题解答　　22.双面板设计实例详解　　23.单面板设计实例详解　　24.多层板设计辅导　　25.结业考核[2]采不间断实例训练+知识讲座+上机指导三轨并行方式教学.[1]
1、流行PCB设计软体培训　　目的是快速熟悉业界最流行的设计软体，设计出从SCHPCBROUTERSICAM等符合要求的手机主板
2、手机功能方框图培训　　目的是熟悉手机功能模块，才能在中有针对性和目的性，并做到心中有数，才能完成后续的 设计工作
3、手机PCB的HDI工艺性培训　　理解高密度互联PCB的工艺，关系到所设计的 PCB能否高效率、低成本地制造出来
4、元器件封装库培训　　设计中所使用的元件封装是设计好的的基础，也是团队设计合作的基础
5、信号完整性培训　　什么是传输线？SI带来串扰、反射、过冲与下冲、振荡、信号延迟等
6、手机EMC和ESD培训　　EMC 是手机系统设计当中不变主题之一，设计符合HDI手机板的EMC及ESD要求以客不容缓
7、第五课：手机PCB 布局及布线培训　　RF，电源，数字，模拟等更复杂的EMI/EMC问题，正成为LAYOUT的关键
8、手机PCB检查培训　　影响PCB设计成功与否，大量而必须这样考虑的设计检查规则
9、手机PCB设计实例　　从SCHPCB LAYOUTSI、EMC分析Z0阻抗控制CAM工程咨询等必要的处理在过程中基板可能产生的问题主要有以下几点
一 各种锡焊问题
现象征兆：冷焊点或锡焊点有爆破孔。
检查方法：浸焊前和浸焊后对孔进行经常剖析，以发现铜受应力的地方，此外，对原材料实行进料检验。
可能的原因：
1.爆破孔或冷焊点是在锡焊操作后看到的。在许多情况中，镀铜不良，接着在锡焊操作过程中发生膨胀，使得金属化孔壁上产生空穴或爆破孔。如果这是在湿法加工工艺过程中产生的，吸收的挥发物被镀层掩盖起来，然后在浸焊的加热作用下被驱赶出来，这就会产生喷口或爆破孔。
解决办法：
1.尽力消除铜应力。层压板在z轴或厚度方向的膨胀通常和材料有关。它能促使金属化孔断裂。与层压板制造商打交道，以获得z轴膨胀较小的材料的建议。
二 粘合强度问题
现象征兆：在浸焊操作工序中，焊盘和导线脱离。
检查方法：在进料检验时，进行充分地测试，并仔细地控制所有的湿法加工工艺过程。
可能的原因：
1.在加工过程中焊盘或导线脱离可能是由于电镀溶液、溶剂浸蚀或在电镀操作过程中铜的应力引起的。
2.冲孔、钻孔或穿孔会使焊盘部分脱离，这将在孔金属化操作中变得明显起来。
3.在波峰焊或手工锡焊操作过程中，焊盘或导线脱离通常是由于锡焊技术不当或温度过高引起的。有时也因为层压板原来粘合不好或热抗剥强度不高，造成焊盘或导线脱离。
4.有时的设计布线会引起焊盘或导线在相同的地方脱离。
5.在锡焊操作过程中，元件的滞留的吸收热会引起焊盘脱离。
解决办法：
1、交给层压板制造商一张所用溶剂和溶液的完整清单，包括每一步的处理时间和温度。分析电镀工序是否发生了铜应力和过度的热冲击。
2、切实遵守推存的机械加工方法。对金属化孔经常剖析，能控制这个问题。
3、大多数焊盘或导线脱离是由于对全体操作人员要求不严所致。焊料槽的温度检验失效或延长了在焊料槽中的停留时间也会发生脱离。在手工锡焊修整操作中，焊盘脱离大概是由于使用瓦数不当的电铬铁，以及未能进行专业的工艺培训所致。现在有些层压板制造商，为严格的锡焊使用，制造了在高温下具有高抗剥强度级别的层压板。
4、如果的设计布线引起的脱离，发生在每一块板上相同的地方；那么这种印制电路板必须重新设计。通常，这的确发生在厚铜箔或导线拐直角的地方。有时，长导线也会发生这样的现象；这是因
为热膨胀系数不同的缘故。
5、时候.在可能条件下，从整个印制电路板上取走重的元件，或在浸焊操作后装上。通常用一把低瓦数的电烙铁仔细锡焊，这与元件浸焊相比，基板材料受热的持续时间要短。
三 尺寸过度变化问题
现象征兆：在加工或锡焊后基材尺寸超出公差或不能对准。
检查方法：在加工过程中充分进行质量控制。
可能的原因：
1.对纸基材料的构造纹理方向未予注意，顺向膨胀大约是横向的一半。而且基材冷却后不能恢复到它原来的尺寸。
2.层压板中的局部应力如果没释放出来，在加工过程中，有时会引起不规则的尺寸变化。
解决办法：
1.嘱咐全体生产人员经常依相同的构造纹理方向对板材下料。如果尺寸变化超出容许范围，可考虑改用基材。
2.与层压板制造商者联系，以获得关于在加工前如何释放材料应力的建议。
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