AltiumDesigner的U盘电路设计实验报告

实验13：U盘电路设计

实验序号：13 实验名称：U盘设计电路实验日期：2016/6/13

专业班级：14电信姓名：温美松成绩：

一、实验目的

1.掌握PCB双面板的设计方法；

2.掌握PCB规则的设计方法。

二、实验内容

1.自建原理图库，包含元件IC1114、K9F080、AT1201。

2.封装：AT1201_1 封装为SOP5；K9F080 封装：焊盘宽度20mil，焊盘纵距离40mil，焊盘横距离500mil；IC1114封装：焊盘宽度15mil，焊盘间距30mil，每边第一焊盘距离70mil。

3.画原理图，各器件封装如表一:

表一U盘电路材料清单和封装

4.制作PCB，要求如下：

（1）利用PCB BoardWizard 选项新建PCB。Outline Shape（电路板外形）选项栏选择默认的Rectangular（矩形）；Board Size（电路板尺寸）选项栏设置Width （宽度）和Height（高度）分别为2900mil 和1900mil；仅适用两个信号层；过孔类型选择Through hole Vias only 通孔单选钮；元件和布线方法界面选择表面贴装元件，不将元件放两面。PCB 走线最小线宽、最小过孔外径、最小孔径尺寸和最小的走线间距参数均选择默认值。

（2）Visible Grid（可视栅格）选项组中的Grids1 设为10mil，Grids2 设为100mil。（3）安全间距：Clearance 为10mil。

（4）VUSB 线宽为20mil，其他线宽Width 为10mil。

（5）过孔Routing Via Style 为52mil、24mil。

三、实验内容

1.创建原理图库，创建K9F080、AT1201IC1114、器件：

2.创建PCB封装库，创建三个元器件的封装，其中IC1114使用工具——元器件向导——QUAD创建：

设置焊盘尺寸：

设置焊盘间距：

选择第一焊盘位置，应该与原理图库中的位置保持一致：

设置焊盘数量：

修改名字即可完成IC1114的封装的创建。

同样，K9F080使用向导——SOP 创建（SOP 为贴片式，DIP 为插件式），设置焊盘尺寸和间距，焊盘总数为48。

AT1201的封装理应从原有库中导入SOP5，但是两者引脚并不对应，所以采用向导法，创建SOP6封装，再经修改，生成新的SOP5封装：

1 2 3543.画原理图如下，各元件封装按照以上表一采用：4.创建 PCB 设置尺寸 2900x1900：

设置板层：

设置线尺寸和过孔尺寸保持默认值：

生成板子如下：

设置栅格：

右键——跳转栅格——栅格属性——设置步进x和步进y为10mil，增效器为10x 栅格设置：

设置安全距离：

设置——规则——electrical——Clearance——Clearance——最小间隔设为10mil：

设置线宽：

设置——规则——Routing——With——新规则——双击新规则——设置尺寸如

下：

其他线宽则在原规则里修改。

设置过孔：

设置——规则——Routing Via Style——Routing Via Style——设置尺寸如下：

保存以上所有设置修改。

PCB布局，并自动布线如下：

5.原材料清单输出：

报告——Bill of Materials——选定要输出的参数

6.生成Gerber文件：

在PCB中工具栏点击文件——制造输出——Gerber Files，设置相应参数。

文件——导出——Gerber——设置相应参数——保存文件到对应目录下。

7.钻孔文件导出：

文件——制造输出——NC Drill Files——设置相应参数，Units与Format与Gerber 设置相同，其他默认设置。

文件——导出——Gerber——设置相应参数——保存文件到对应目录下。

四、思考题

1.PCB设计规则有哪些？

答：

电气规则（Electrical）：

安全距离规则（Clearance）：导线、过孔、焊盘、矩形覆铜填充等对象之间的安全距离。

短路规则（Short-Circuit）：导线是否允许短路。

未布线网络规则（Unrouted Net）：检查指定范围内的网络是否布线成功，如果网络中有布线不成功的，该网络上已经布完的导线将保留，没有成功布线的将保持飞线。

未连接引脚规则（Unconnected Pin）:检查指定范围内的元器件引脚是否连接成功。（默认空规则）

布线规则（Routing Rules）：

布线宽度（Width）：布线时布线宽度的设定。

布线方式（Routing Topology）：定义引脚之间的布线方式。

布线优先级别（Routing Priority）：设置布线的优先次序，优先级最高的网络或对象会被优先布线。（0~100，数字越小，级别越高。）

布线板层（Routing Layers）：设置允许自动布线的板层。

布线转角（Routing Corners）：45°转角、90°转角、圆弧转角。

布线过孔类型（Routing Via Style）:设置过孔尺寸，包括内径和外径。

扇出布线控制（Fanout Control）：主要用于“BGA”、“LCC”等种类特殊器件的布线控制。

SMT规则（SMT Rules）：

表贴式焊盘引线长度（SMD To Corner）

表贴式焊盘与内电层的连接间距（SMD To Plane）

表贴式焊盘引出线收缩比（SMD Neck Down）

阻焊/助焊覆盖规则（Mask Rules）：

阻焊层扩展（Solder Mask Expansion）

锡膏防护层扩展（Paste Mask Expansion）

内电层规则（Plane Rules）：

电源层的连接类型（Power Plane Connect Style）

电源层安全间距（Power Plane Clearance）

覆铜连接方式（Polygon Connect Style）

测试点规则（TestPoint Rules）：

裸板测试点样式（Fabrication Testpoint Style）

裸板测试点使用方法（Fabrication Testpoint Usage）装配测试点样式（Assembly Testpoint Style）

装配测试点使用方法（Assembly Testpoint Usage）制造规则（Manufacturing Rules）：

最小环宽（Minimum Annular Ring）

最小夹角（Acute Angle）

钻孔尺寸（Hole Size）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qxz4.html