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印制电路板(PCB)设计技术与实践 pcb印刷电路板制作

时间:2022-04-29 09:24:36 来源:PCBA 点击:0

印制电路板(PCB)设计技术与实践 pcb印刷电路板制作

在这3个课程中,介绍了CadSoft免费热卖软件EAGLE印刷电路板设计套件的使用方法,通过基本的Arduino类AVR微控制器开发板(特别是Modern Device的保罗巴德格设计的RBBB),可以慢慢掌握使用这个软件的诀窍。在第一篇文章中,教你怎么画电路原理图,使用EAGLE内置的电路规则检查ERC)确认原理图的设计。在第二篇文章中,介绍电路板的配线、连接点的配置,使用“设计规则检查(Design Rule Check)”测试设计。第二篇文章电路板的设计图如下。

在最后的教学文中,除了屏幕层(silkscreen layer)之外,还教你如何构建最终被称为Gerber格式的CAM文件Computer-aided manufacturing files、计算机辅助制造文件)。那些符合印刷电路板被送到工厂制造的需要。

1.制作丝绸印花层

如果不更改设置,屏幕层直接包含4个图层“Dimension”、“tplace”、“tNames”、“tValues”。要查看丝绸打印层的情况,在“选择层Layers menu”中删除上述四个层以外的所有图层,选择另一个“tOrigins”图层,就可以在这个部分开始操作。

1.1.使用“分离工具SmashTool”,在未从各个对应的构成部件中分离所有的名称和量的标签的情况下,不能将未分离的标签(左图所示)从构成部件独立移动,但在执行了分离的构成部件(右图所示)中标签可以独立操作。

1.2.将名称和数量的标签移动到目标位置以更改大小。如果不需要,也可以使用“删除工具DeleteTool”删除标签。

注意:想要将删除的分离名或量值标签恢复原样时,选择“显示物件内容(ShowObjectprooperties)工具”,点击原来的元件,清除分离列表Smashed checkbox的内容即可。

1.3.在帮助组件标签时,请记住这是一个人性化的操作界面。考虑一下这个电路板套件是否需要明确且逻辑的标签。还是只不过是不需要独立标签的测试板?构成部件的配置重要时,请确认标识明确,构成部件的配置完成后指示器不会被挡住。

1.4.除了名称和数量的值之外,还可以使用图形基元graphics primitive)绘制线条和图形,或者使用字符工具添加其他字符。但是,在EAGLE的字符工具中,您的字体类型受到以下三种选择的限制。

注意:在电路板上放置文字时,需要注意经常使用的指导方针。印刷电路板制造商使用不同分辨率的网状物进行网状印刷,但一般来说,由于只要求足够的网状印刷的精细度,所以电路板在设计中有特别的精细线的情况下,很难复制到板上。一般的经验法则是,文字的最小尺寸为32密耳(mil)左右,字形中最细的线宽约为5密耳。要实现这个目标,必须放大文字最细的部分,并调整比例以达到适当的权重。通常,对于32密耳的尺寸,使用15%的线宽比是最小值的参照方向。

如果想完全掌握用丝绸印刷的图像(例如,将商标放置在电路板上),画点矩阵,利用UDLscript汇集图像EAGLE,说明在下一节怎么进行。

2.自家制丝印用圆点图案

首先,要在上面绘制,需要获取电路板设计图的PNG文档。这比说起来要难得多,但是一个方法如下(假设使用了Inkscape矢量绘制工具)。其中最重要的部分是,你取得的PNG文档与EAGLE的尺寸相同。

1.指定选择Pads、Visa、Dimension、tplace的4个图层。

2.选择“文件”rarr。汇款Exportrarr;“形象”。

3.在分辨率的地方每英寸填写920pixels,Inkscape的内置设定以分辨率92dpi的标准汇集影像(不清楚为什么分辨率不是72dpi),将其大小缩小到原来的10%,打算得到漂亮清晰的图像。

4.打开矢量绘制软件(在这里,打开Inkscape,汇总到电路板的PNG文档中

5.在Inkscape中选择“对象Object”rarr。迁移Transformrarr;选择“大小(Scalle)”,将汇总的PNG文档缩小到原来的10%。

2.1.既然有以电路板为背景的鲜明的影像,就使用矢量工具在屏幕上描绘要印刷的图像吧。有以下例子。

注:这个例子的文字标签对我来说太小了。即使那些轮廓足够清晰地印刷出来。在设计上,没有考虑容纳清晰易读字符所需的空间的例子太多了,但是该设计试图在面包板的中央槽均匀地安装电路板,在提供字符标签足够空间的两个因素中找到平衡点。然而,使用了表面粘接元件设计((Surfacemount components)的电路板是允许更多优秀标签的紧凑且简洁的。

2.2.在Inkscape中,选择黑色矢量对象(不是原始电路板PNG文档),选择高分辨率PNG文档(我使用的分辨率是1200dpi)。

2.3.接下来,将PNG移至黑白BMP。Inkscape汇款时,需要合并图像除去透明背景。在GIMP等点矩阵编辑软件中,打开文件,按照以下步骤进行。

选择“图像”rarr。“综合图像(Flaten Image)”

选择“图像”rarr。模式rarr;索引(索引)rarr;“使用黑白(单位元)颜色(Useblack amp;white)(1-bitpalette)”

选择文件rarr。汇款Exportrarr;“微软BMP图纸WindowsBMP图像”

2.4.然后,返回EAGLE,打开汇集在你的电路板设计图中的ULPscript,选择“文件(File)”rarr。运行(0Run)rarr;“汇款-BMP.ULP”。

指定要输入的颜色(这里是黑色),选择DpI格式,在“每英寸的光点数DotsPer Inch”类别中输入1200,使用内置设置的图层200。即使是最上层和最下层的铜线边缘或掩模末端层(Stop mask layer),也可以在任意层集中点图案。

2.5. ULPscript将点矩阵汇总到指定的层中,将图像转换成100条以上的水平直线。不能直接编辑。因此,您必须在组中移动所有直线。有点麻烦,我来说明一下怎么移动整个屏幕的图像。

1.在“选择层Layer menu”中指定要选择“200BMP”的层。

2.使用“选择工具(SelectionTool”选择整个图像。

3.选择“移动工具Move tool”。

4.右键单击图像上的某条直线,选择“移动组Move Group”。

5.将其他图层恢复到当前选择的图层。

注意:使用ULPscript时,网格设置会发生变更,因此需要设置成正常值。

在下一节开始创建最后一个Gerber格式时,请确认层200是否是CAM文件的屏幕层。

3.格式Gerber的创建

印刷电路板交给制造商的文件应该是Gerber格式,这是印刷电路板给制造商的标准CAM文件格式,Gerber格式需要通过文件选择书(File mebu的“CAM处理器CAM processor”制作,制作Excelllon形式的drill CAM文件。至少需要以下所示Gerber形式。并不是被命名为“元件端(Component-side、上层)”、“铜线端Copper-side、下层”。

图层子文件名

Component-side Copper.cmp

Excellon drill CAM file .drd

Component-side silkscreen .plc

Solder-side Copper .sol

Component-side stop mask .stc

Solder-side Stop mask .sts

注:在电路板的上下2楼有很多允许丝绸印刷的服务。要将丝印设计添加到下层,需要制作Gerber格式的CAM文件。该子文件名为“pls”。

3.1.CAM要创建文件,需要打开文件选择列表的“CAM处理器”。此工具在原理图或电路板接口上对处理内容都非常敏感,请确认电路板接口上是否存在。打开“excelllon.CAM”的工作项目,创建drill文件(子文件名“.dri”、“.drd”)。之后,只使用“.drd”的文件。“.dri”的文件只不过是解释用资料(所谓的后置资料)。

3.2.接着,打开“gerb274x.cam”工作项目,创建Gerber格式。这里需要再次确认的唯一的部分是丝绸之路列。如果存在点矩阵图层(或不想在屏幕上显示的图层),请确认标签列下方指定的图层是否正确。

3.3.Gerber预览格式需要浏览工具。如果使用Unix型作业系统,Gerbv开放源软件的选项优秀,或者Windows也可以使用作业系统上的ViewMate。在Mac中使用Gerbv时,程序的安装和执行有点麻烦,因此需要使用MacPorts等套管进行安装。预览Gerber格式中最简单的方法是使用来自Circuit people的免费在线工具。

3.4.将图层合并到您的Gerber预览工具中(下图为Gerbv,我通常将顺序从上到下重新排列,以便比较容易校正。

.drd

.plc

.stc

.cmp

.sts

.sol

分别打开并检测各层。如果稍微改变了你的设计,请再执行一次CAM处理器。

注意:如果移动了一部分,请记住要重新开始Excelllondrill的工作。不那样做的话,洞就不适合你板上的座位了。

3.5.请把这些文件一起发给我。对于小批量的生产需求,它们的接口设计得非常好,服务迅速,质量稳定,是免运费的服务。你的电路板和其他数十张电路板并列同时生产,制造完成时涂饰独特的紫色防熔膜Solder mask。如果你的电路板需求有10张以上的话,找其他的服务业者生产的话可能会比较经济。

注意:其他印刷电路板服务提供商要求追加Gerber格式,该格式未通过嵌入工作项目“gerb274x.cam”建立。追加“电路板概要”的块来记述电路板的形态,以“(CAM处理器”打开工作项目,选择“新Add”,限定“Dimension”的层来选择,将文件名变更为“%N.gko”即可。

如果有什么建议的话,请写信告诉我们,或者有更好的方法可以提供给我们。请享受大家的布线。

自家制印刷电路板第1篇-设计电路图(上)自家制印刷电路板第1篇-设计电路图(下)

自家制印刷电路板第2篇-配线

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