競賽部&祕書部第二次培訓

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一、 簡要複習

(1)快捷選中:

在原理圖中直接框選所需要的元器件,PCB中也會同時自動選擇,併爲高亮。直接拖動即可。

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(2)裁剪PCB:

使用UtilityTools在板子的Keep out Layer繪製一個封閉的區域,並選中所有邊緣。使用菜單Design----Board Shape----Define
from selected objects

快捷鍵 D S D(快捷鍵在DXP菜單中通常標註了下劃線)

裁剪前

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裁剪後

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裁剪後3D效果圖
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(3)翻轉原件:

選中原件然後按L,這裏提醒大家在製作單層板的時候通常需要將貼片元件翻轉到板子背面哦~

翻轉前
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翻轉後
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(4)網絡標號

在原理圖中多使用Netlabel進行連接,可以避免大量的交叉,使原理圖簡潔明瞭。網絡號在默認情況下由軟件自動生成,但是我們也可以在原理圖中使用Netlabel起一些便於記憶的名稱。

小技巧:對於複雜電路,在原理圖中可以把功能相關的一部分電路劃分成小的模塊,這樣顯得有條理,易於讀懂。

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使用網絡標號將原理圖分成簡潔的各個部分,便於閱讀也變得更加美觀;

二、多層板基礎

1.導讀

PCB的設計已逐漸向多層、高密度佈線的方向發展。多層印製板以其設計靈活、穩定可靠的電氣性能和優越的經濟性能,現已廣泛應用於電子產品的生產製造中。信號層(Signal Layers)  :

Altium Designer最多可提供32個信號層,包括頂層(Top Layer)、底層(Bottom Layer)和中間層(Mid-Layer)。各層之間可通過通孔(Via)、盲孔(Blind Via)和埋孔(Buried Via)實現互相連接。

2、各種層的作用

內部電源層(Internal Planes)

通常簡稱爲內電層,僅在多層板中出現,PCB板層數一般是指信號層和內電層相加的總和數。與信號層相同,內電層與內電層之間、內電層與信號層之間可通過通孔、盲孔和埋孔實現互相連接。

絲印層(Silkscreen Layers)

一塊PCB板最多可以有2個絲印層,分別是頂層絲印層(Top Overlay)和底層絲印層(Bottom Overlay),一般爲白色,主要用於放置印製信息,如元器件的輪廓和標註,各種註釋字符等,方便PCB的元器件焊接和電路檢查。

機械層(Mechanical Layers)

機械層,一般用於放置有關制板和裝配方法的指示性信息,如PCB的外形尺寸、尺寸標記、數據資料、過孔信息、裝配說明等信息。這些信息因設計公司或PCB製造廠家的要求而有所不同,下面舉例說明我們的常用方法。

Mechanical 1:一般用來繪製PCB的邊框,作爲其機械外形,故也稱爲外形層;

Mechanical 2:我們用來放置PCB加工工藝要求表格,包括尺寸、板材、板層等信息;

Mechanical 13 & Mechanical 15:ETM庫中大多數元器件的本體尺寸信息,包括元器件的三維模型;爲了頁面的簡潔,該層默認未顯示;

Mechanical 16:ETM庫中大多數元器件的佔位面積信息,在項目早期可用來估算PCB尺寸;爲了頁面的簡潔,該層默認未顯示,而且顏色爲黑色。

遮蔽層(Mask Layers)

AlTIum Designer提供了阻焊層(Solder Mask)和錫膏層(Paste Mask)兩種類型的遮蔽層(Mask Layers),在其中分別有頂層和底層兩層,這裏就不詳細介紹了。
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3.雙層板繪製

過孔放置

選擇Place Via;
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放置過孔小技巧

時使用快捷鍵control+shift+鼠標滾輪快捷跳線;

如何查看層

shift+s 查看當前層的佈線;
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強調一下佈線規則(所有板子都適用)

1.板子要能用(不能出現模塊不穩定燒燬等)

2.優先考慮容易受影響的線(可以從信號線開始布)

3.儘量緊湊、簡潔

4.美觀(只要是肯花時間去調整走線,比較容易實現)

注意事項

1.雙層板設計優先選擇頂層佈線

2.兩層的信號線儘量相互垂直

特別是容易受干擾的線:信號線

3.儘量佈局緊湊、連線最短

三.制板流程講解

(一)設置PCB打印格式:

選擇file-print preview​進入打印預覽頁面。可以看到我們的PCB默認打印的示意圖,這裏我們需要一些必要的修改:​
(1)頁面設置:可以用鼠標點擊右鍵,進入Page setup。​將Scaling(縮放比例)窗口中的Scale Mode(縮放方式)更改爲Scaled Print(按比例縮小的打印);將縮放比例改爲1.0(這樣纔是我們所製作的電路板實際的大小哦~);將Color Set窗口選擇爲Mono,這樣我們的電路板就會以實際大小的黑白圖像顯示在預覽窗口了。
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​​(2)調整組態: 右鍵並選擇Configuration,進入Configuration之後,我們可以看到所繪製的PCB各個不同層的情況,例如包括元器件、是否含有過孔、鏡像對稱等等; 我們在這裏需要刪除我們不需要的層並加上過孔。
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(強烈推薦大家將每個不同的按鍵都一個個按下去試試,理解會更深哦~)
​我們選中Holes的小勾,然後選中我們不需要的層,單層板只保留Bottom Layer (以及Keep out Layer),然後右鍵選擇Delete。​​完成界面,點擊OK,這時候剩下來的圖形就是我們實際需要轉印到板子上的電路了~​

(二)打印:

1.打印材料:A4白紙;熱轉印紙;打印驅動;
2.方法:在打印預覽界面中點擊Print,並選中你所連接的打印機,就可以點擊OK進行打印了。
​注意:打印在油印紙光滑的一面;打印之後不能用手觸碰;不能將已經打印好的那一面亂蹭,下圖是錯誤示範。
​如果打印出來的電路有少許偏差(或者斷路)可以在熱轉印之後用馬克筆將電路補完整。
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(三)鋸銅板

1.鋸銅板。注意事先考慮尺寸問題,用鉛筆或者馬克筆將板子邊緣在銅板上畫出,之後用鋸子切開。 鋸板子的方式有兩種,如圖;據板子需要一定的技巧,由於鋸條的齒是朝前的所以向前鋸的時候可以加力,往回拉的時候稍微放鬆;
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2.打磨棱角(使用銼刀或者砂紙);
3.用砂紙打磨覆銅表面,將氧化薄膜儘可能除去,方便轉印以及之後的焊接;
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(四)熱轉印

1.用打印機將pcb圖印到油印紙上 ;
2.將油印紙包裹在已經鋸好的板子上;
3.油墨面貼進銅面;
4.等待熱轉印機升溫到180℃左右,再放入,蓋上壓緊,等待五分鐘 (加入時間長短可以根據經驗判斷(溫度高一些時間就可以適當縮短,溫度過高、加入時間過長板子可能回變彎或者直接開裂)。)​
撕下的時候,慢!拆紙注意燙傷,更注意要慢! 不要太乾脆,在撕下來的過程中,如果發現了有部分黑線依然在油印紙上,有兩種補救方法: a.留在紙上的不多,那麼缺少的部分用馬克筆塗上 b.留得比較多,原模原樣蓋回去,再拿去轉印一次​。
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(五)腐蝕銅板

1.在塑料盒內放入銅板,倒入適量蝕刻粉 ;
2.加入開水至淹沒銅板;
3.不斷晃動盒子,加快腐蝕;
4.降溫之後,重新換水;
5.重複上述操作,直至油墨以外的銅完全腐蝕消失。​
注意(1)用水量:水剛好覆蓋板子就行,在保證板子被浸滿的前提下越少越好,保證溶液濃度;(轉印之前對銅板的打磨程度在這個步驟的影響尤爲巨大,如果銅板表面氧化層較厚,很可能有些部分需要很長很長時間的反應。)
(2)加粉量:除了最開始加的,還可以在泡的過程中持續加,不用捨不得; 注意:在腐蝕銅板的過程中,銅板表面會因爲反應覆蓋上一層氣泡阻礙反應的繼續進行,要不停的搖動去除氣泡;水溫要高以加快反應(常溫下幾乎不反應),冷了就倒了,然後立馬重新加水加粉,直到全部沒有覆蓋在油墨下的銅板完全消失時即可清洗並取出板子。​
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(六) 打磨&打孔

1.用砂紙磨淨油墨
2.忍住噪音。。。
3.對焊盤開始認真鑽孔(0.8-1.0mm打孔針)​​
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(七)焊接

焊接:融化的焊料在固體金屬表面擴散,在接觸界面上形成合金層,從而達到金屬間的牢固連接 。
焊點要求:具有足夠的機械強度和優良的導電性能錫焊材料:是易熔金屬及其合金,其作用是將焊件連接在一起。手工焊接常用的焊料是有松香芯的焊錫絲。
焊劑:即助焊劑,淨化焊料和焊件表面,清除氧化層,提高焊料 流動性,電子產品常用的焊劑是松香。
焊接工具:電子元器件焊接使用的工具通常是電烙鐵
​過程:(1)預熱焊筆,300到350攝氏度;
(2)加熱焊盤,大概1~2s;
(3)送入焊錫絲,不要直接將焊錫絲送到焊筆上;
(4)移開焊錫絲;當焊絲融化一定量之後,向左上45°移開焊錫絲;
(5)移開烙鐵,焊錫浸潤焊盤和施焊部位之後,向右上45°移開烙鐵。
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(八)成板檢驗

排除表面錯誤,焊接的潤色,每個焊點都得沉凝,圓滑;不能有虛焊。懂得用萬用表,尤其是檢驗是否導通的檔位,檢測導通之後會有蜂鳴器提示音;檢測完板子的連接之後(特別是電源部分)可以上電進行硬件調試。
此外,還有一些注意事項,例如使用電烙鐵時不要燙傷自己或他人,元件的正負極切忌焊反。大部分靠經驗值╮(╯▽╰)╭當然最好的練習方法就是,多做板子,多用焊臺祝大家早日成爲焊接大佬!​
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