1 / 58

Preg ă tire TIE PCB-1

Preg ă tire TIE PCB-1. Conf.dr.ing. Gheorghe PANA gheorghe.pana@unitbv.ro. CUPRINS. No ţ iuni introductive de proiectare a PCB Structura unei componente virtuale Fabricarea PCB Rolul OrCAD Layout î n proiectarea PCB Fi ş iere de proiectare create cu Layout Etapele proiect ă rii PCB

hila
Download Presentation

Preg ă tire TIE PCB-1

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Pregătire TIEPCB-1 Conf.dr.ing. Gheorghe PANA gheorghe.pana@unitbv.ro

  2. CUPRINS • Noţiuni introductive de proiectare a PCB • Structura unei componente virtuale • Fabricarea PCB • Rolul OrCAD Layout în proiectarea PCB • Fişiere de proiectare create cu Layout • Etapele proiectării PCB • Proiectarea schemei • Simularea schemei • Proiectarea layout-ului PCB • Post-procesarea Pregatire TIE - PCB-1

  3. Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB • Programul OrCad Layout de proiectare a cablajului imprimat generează descrierea digitală a straturilor plăcii (layere) pentru fotoplotere şi maşinile cu comandă numerică - CNC (Computer Numerical Cntrol) care se folosesc la fabricarea plăcilor. Pregatire TIE - PCB-1

  4. Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB Schema-bloc a mediului de realizare a schemelor electronice (sistemul ORCAD) Pregatire TIE - PCB-1

  5. Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB Se proiectează layere (straturi) pentru: • Rutarea traseelor de cupru pe top, bottom şi straturileinterne (inner) • Dimensiunile găurilor şi locţia lor • Soldermask • Silk screen • Solder paste • Plasarea componentelor • Dimensiunile plăcii Pregatire TIE - PCB-1

  6. Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB Layerele se pot prezenta din perspectiva: • Pozitivă – adică ceea ce se vede cu programulCAD reprezintă ceea ce va rămâne pe placă; • Negativă – adică ceea ce se vede cu programul CAD reprezintă ceea ce se înlătură de pe placă. Pregatire TIE - PCB-1

  7. Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB Layere prezentate din perspectiva pozitivă: • Conturul plăcii • Traseele de cupru rutate • Silk screen • Solder paste • Instrucţiunile de asamblare Pregatire TIE - PCB-1

  8. Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB Layere prezentate din perspectiva negativă: • Planele de cupru • Găurile (drill holes) • Soldermask-ul Pregatire TIE - PCB-1

  9. Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCBLayere pozitive Exemplu de trasee rutate: top-verde ,bottom-roşu, inner-albastru Separat, pe un alt layer, se precizează modul de realizare a găurilor – etapă distinctă. Pregatire TIE - PCB-1

  10. Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCBLayere negative • Diferentţa dintre planul fizic de cupru cu via termic (a) şi reprezentarea negativăîn Layout (b): • Zonele marcate cu galben (b) indică suprafeţele de pe care se înlătură cuprul. Pregatire TIE - PCB-1

  11. Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB Layere negative • Exemplu de soldermask (masca de lipire) - se aplică pentru a delimita în cupru zona pad-urilor (a)-soldermask; (b) vedere negativăîn Layout Pregatire TIE - PCB-1

  12. Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB Layere negative Exemplu de tipar pentru găuri: • roşu închis=locaţiile şi dimensiunile găurilor (vedere negativă) • roşu deschis=simboluri folosite împreună cu “drill chart” (harta de găurire) Pregatire TIE - PCB-1

  13. Rolul OrCAD Layout in proiectarea PCB Layere negative Exemplu de “drill chart”: 0,028x25,4mm=0,71mm 0,034x25,4mm=0,86mm 0,037x25,4mm=0,94mm Pregatire TIE - PCB-1

  14. Fisiere de proiectare create cu Layout • Fişierul Layout - *.MAX=formatul proiectului PCB pentru lucru pe computer; • Fişierele Gerber=fişiere prin care Layout postproceseazăa proiectul şi îl converteşte într-un format pe care îl pot utiliza maşinile de fotoprocesare şi cele cu comandă numerică (CNC machines); Pregatire TIE - PCB-1

  15. Fişiere de proiectare create cu Layout Fişierele Gerber • Numele “Gerber” provine de la cel al companiei Gerber Scientific Instruments, prima care a utilizat fabricaţie cu fotoplotere. • Standardul care reglementeaza fişierele este EIA RS-274D. Pregatire TIE - PCB-1

  16. Fişiere de proiectare create cu Layout • Standardul EIA RS-274D constă din: • Fişier de comandă pentru fiecare layer conductiv sau, simplu, fişier Gerber (comenzi urmate de coordonate XY necesare fotoploterului) • Fişier de descriere tehnică sau fişier de apertură (defineşte dimensiunile pentru trasee, pad-uri şi plăci) • Standardul mai nou (febr.2010) este EIA RS-274X sau X-Gerber (Extendet Gerber Format) Parola pentru a deschide EIA RS-274X: Ucamco_2vt7Jk Pregatire TIE - PCB-1

  17. Fişiere de proiectare create cu Layout Tabelul 1. Fişiere Gerber-Extensii Pregatire TIE - PCB-1

  18. Fişiere de proiectare create cu Layout Tabelul 1. Fişiere Gerber-Extensii (continuare) Pregatire TIE - PCB-1

  19. B. Etapele proiectaării PCBProiectarea layout-ului PCB Proiectarea layout-ului PCB presupune mai mulţi paşi: • Pregătirea schemei şi generarea fişierului netlist (*.MNL) • Pregătirea PCB pentru rutare • Rutarea, care poate fi: • manuală (RECOMANDATĂ) • automată Pregatire TIE - PCB-1

  20. Pregatirea schemei si generarea fisierului netlist *.MNL Etape: • Modificarea schemei electrice utilizată la simularea SPICE • Atribuirea de amprente (footprint-uri) lapart-uri • Creare de amprente noi (dacă este cazul) • Verificarea regulilor electrice – DRC • Generarea listei de materiale – BOM (Bill Of Materials) • Generarea fişierului netlist (*.MNL) Pregatire TIE - PCB-1

  21. Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE) • Etapă necesară deoarece pe placa de circuit imprimat nu este loc pentru generatorul de semnal, bateria de alimentare, sarcina (difuzorul – în acest caz) • Se adaugă conectoare (cel puţin unul) pentru interconectarea cu elementele eliminate anterior şi/sau pentru interconectarea între modulele componente ale sistemului electronic (dacă este cazul). Pregatire TIE - PCB-1

  22. Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE) • Se proiectează placa de circuit imprimat pentru amplificatorul de putere realizat cu 2 circuite LM386 conectate în punte. • Se recomandă utilizarea a 3 conectoare: • 1buc. la intrare (conectare semnal de amplificat); • 1 buc. la ieşire (conectare difuzor); • 1 buc. pentru alimentare de c.c a circuitului. Pregatire TIE - PCB-1

  23. Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE) Modificări ce trebuie efectuate: • În locul rezistenţelor de 1GΩ de la pinul 7 al LM386 se pune “Place/No Connect”; • La intrarea amplificatorului în punte se adaugă un potenţiometru pentru ajustarea intensităţii sonore => reglare volum (“pot”); • Semnalul de amplificat se conectează prin intermediul unui conector cu 2 pini (CON2); Pregatire TIE - PCB-1

  24. Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE) Modificări(continuare): • Se elimină rezistenţa corespunzătoare difuzorului, RL. Se pune un conector cu 2 pini (CON2); • Se elimină bateria şi se pune un conector cu 2 pini (CON2). • Se adaugă2 condensatoare electrolitice cu rol de decuplare a alimentării: • CF1=100uF/16V la pinii de alimentare a primului LM386 • CF2=100uF/16V la pinii de alimentare a celui de al 2-lea LM386 Pregatire TIE - PCB-1

  25. Modificarea schemei electrice (utilizata la simularea SPICE) • Se adaugăîn “Place part” libraria CONNECTOR.OLB. RECOMANDARE: este util ca numele tuturor componentelor să se termine cu o cifră! Pregatire TIE - PCB-1

  26. Modificarea schemei electrice Schema modificată Pregatire TIE - PCB-1

  27. Atribuirea de amprente • Se selectează desenul din Capture • Ctrl + E • Se deschide fereastra “Property Editor” • Se selectează la Filter by -> Orcad-Layout • Se selecteazăParts (din bara de jos) • În coloana PCB Footprint se lasă denumirile propuse de Orcad sau se trec altele, după necesităţi Pregatire TIE - PCB-1

  28. Atribuirea de amprenteProperty Editor Pregatire TIE - PCB-1

  29. Atribuirea de amprente • Toate componentele sunt THD (Through-Hole Device) • Toate condensatoarele electrolitice şi cele nepolarizate au pinii dispuşi radial: • 10uF – CYL/D.150/LS.100/.031 • 100uF - CYL/D.300/LS.200/.031 • 47n - RAD/.300X.200/LS.200/.031 • Rezistoarele au pinii dispuşi axial: • AX/.400X.100/.031 Pregatire TIE - PCB-1

  30. Atribuirea de amprente(footprint-uri) lapart-uri • Circuitele integrate: • LM386 - DIP.100/8/W.300/L.450 • Conectoarele: • CON2 - BLKCON.100/VH/TM1SQ/W.100/2 • Potentiometrul: • VRES59 Pregatire TIE - PCB-1

  31. Atribuirea de amprente • Layout -> Tools -> Library Manager Pregatire TIE - PCB-1

  32. Verificarea regulilor electrice – DRC(Design Rules Check) • In fereastra Project manager se selecteaza nume.dsn apoi clic pe Pregatire TIE - PCB-1

  33. Verificarea regulilor electrice – DRC(Design Rules Check) • Se bifeazăla “View Output“ Pregatire TIE - PCB-1

  34. Verificarea regulilor electrice – DRC(Design Rules Check) • Se deschide fereastra: Pregatire TIE - PCB-1

  35. Generarea listei de materiale – BOM • În fereastra Project manager se selecteazănume.dsn apoi clic pe (Bill of materials) • BOM=Bill Of Materials • În fereastra de dialog care se deschide, se completează la “Header:” \tPCB Footprint şi la “Combined property string”: \t{PCB Footprint} Pregatire TIE - PCB-1

  36. Generarea listei de materiale – BOM • In cazulproiectului,se obtine: Pregatire TIE - PCB-1

  37. Generarea fişierului netlist (*.MNL) • In fereastra Project manager se selecteaza nume.dsn apoi clic pe (Create netlist) • Clic Yes în fereastra de avertizare • Se alege Layout • Se bifează Run ECO to Layout (ECO=Engineering Change Orders) Pregatire TIE - PCB-1

  38. Generarea fişierului netlist (*.MNL) Fereastra Create Netlist Pregatire TIE - PCB-1

  39. Pregatirea PCB pentru rutare • Lansare Layout • File -> New • La “Input Layout TCH or TPL or MAX file” se alege din Browse _default.tch • La “Input MNL netlist file” se caută fişierul *.MNL creat de utilizator • OBSERVATIE: la “Output Layout MAX file”, numele fişierului cu extensia MAX este la fel cu cel al fişierului MNL, incrementat cu 1. Pregatire TIE - PCB-1

  40. Pregatirea PCBpentru rutare Fereastra AutoECO • Clic pe Apply ECO Pregatire TIE - PCB-1

  41. Pregatirea PCB pentru rutare • După clic pe “Apply ECO” poate să apară un mesaj de avertizare că lipseşte legătura dintre un tip de componentăşi footprint: Pregatire TIE - PCB-1

  42. Pregatirea PCB pentru rutare • Clic pe OK (pentru detalii) şi apare mesajul: Pregatire TIE - PCB-1

  43. Pregatirea PCB pentru rutare • Se revine in Capture • Se selecteaza condensatorul electrolitic C34 • Clic dreapta -> Edit Part • Se selectează, pe rând, pinii (unul este de lungime zero!) • Clic dreapta -> Edit Properties… • La Number se schimba P in 1 si N in 2 • Se închide fereastra de editare a part-ului • Clic pe Update All pentru ca modificarea să aibă efect asupra tuturor condensatoarelor • Se generează din nou *.MNL Pregatire TIE - PCB-1

  44. Pregatirea PCB pentru rutare • Daca nusunt erorise dă clic peAccept this ECO Pregatire TIE - PCB-1

  45. Pregatirea PCB pentru rutare Pregatire TIE - PCB-1

  46. Pregatirea PCB pentru rutare • Dreptunghiul trasat cu linie punctată se elimină cu clic pe butonul - Online DRC; • Conexiunile dintre componente (liniile trasate cu galben) se pot elimina cu clic pe butonul - Reconnect Mode. • Zoom In cu tasta I • Zoom Out cu tasta O; Pregatire TIE - PCB-1

  47. Pregatirea PCB pentru rutare Alegerea numărului de straturi • Tool>Layer>Select From Spreadsheet… • În fereastra care se deschide, în coloana Layer Type se face dublu clic pe Routing de la TOP, INNER1 şi INNER2 şi, în fereastra care se deschide, se bifează Unused Routing; • Se lasă opţiuneaRouting doar pentru stratul BOTTOM care reprezintă faţa neplantată sau cea care conţine stratul de cupru. Pregatire TIE - PCB-1

  48. Pregatirea PCB pentru rutareAlegerea numărului de straturi • Fereastra Layers Pregatire TIE - PCB-1

  49. Pregatirea PCB pentru rutare Schimbarea unităţii de măsură • Options>System Settings… sau Ctrl+Gşi în fereastra de dialog se bifează la Millimeters (mm) urmat de OK. Pregatire TIE - PCB-1

  50. Pregatirea PCB pentru rutare Modificarea lăţimii traseelor • Tool>Net>Select From Spreadsheet...; • Se selectează Cancel în fereastra de dialog Net Selection Criteria • în coloanase completează în trei ferestre: Min Width, Conn Width şi Max Width cu lăţimea dorită sau impusă. • Pentru acest proiect se poate alege 1mm. Pregatire TIE - PCB-1

More Related