电子科技大学成都学院

实验报告册

       课程名称：    电路板设计                  

       姓    名：       金超                 

       学    号：    1440510207               

       院    系：     微电子技术系                

       专    业：    电子科学与技术           

       教    师：          孙科              

2015年12月23 日

           实验一：电路图绘制

一、     实验目的：

         给出电路的原理图，为之后的布局做好准备

二、实验原理和内容：

   

                                 图1

 图1是整个电路的大致整体图，每个框代表一个模块，我们需要画出每个模块的原理图（由于整个电路图比较庞大，一个操作页上可能画不下，我们需要用到这种来表示连接两个分开器件的连接）

图2

图2是STM32F103RE的处理器的电路图

图3

图3所示是con接口电路的原理图，有两个。

图4

图4为clock时钟电路原理图。

图5图6

图7

图5为reset复位电路。

图6为5.0V电源电路图向USB供电。

图7为3.3V电源电路图向STM32芯片供电

图8

图8为JTAG模块电路。

图9

图9为测试LED灯电路。

以上电路图为基本的几个电路模块原理图。这些原理图在接下去的画PCB布局中有着非常重要的作用。

三、     实验步骤：

1.       由于有些芯片或者是元器件在cadence的器件库中是没有的，需要我们自己画，所以在library中添加一个文件夹放自定义画的元器件，这里我画了图中的这些个自定义的元器件。

2.       然后开始画我们的原理图，建立schematic1文件夹来放我们的原理图，这里一共建立了四页原理图。打开其中的一页，首先去调用主要大的器件，比如画第二页stm32f103ret6时，先调用事先画好的stm32的芯片，然后再去调用，标准器件库中有的电阻电容等这些通用元器件。

四、     实验数据和结果：

完成了基本原理图的绘制。

五、实验总结：

通过画原理图，自己画有些元器件，我从中差不多摸到了cadence入门画原理图的门，这里有一些值得注意的地方，首先是在画自定义器件的时候，引脚的编号自己数字计算好，可以省去很多时间去修改引脚的编号，还有一点就是每次元器件画完，一定要记得将虚线变成实线。然后在画原理图的时候，特别注意的是在连接两个期间时，用的是wire来连线，而不是line，如果弄错。后面就十分麻烦修改。还有就是在给每个元器件编号的时候，特别是电阻跟电容，因为数量庞大，一定要注意编号不要编错。这对后面的布局选取元器件的编号很有影响，还有那个每个元器件都有两个可以编辑的框，一个是text框，这是修改元器件的编号的，还有一个是修改参数和它的大小的，千万别搞错，我上面有一个电阻，把修改参数的框我改成了编号。把编号改成了参数。导致后面布局的时候出现了一个33R的编号的电阻。

通过两三周的画原理图，也学会了许多。画原理图是一门注意力集中的精工细活，不能有一点马虎，在以后的工作生活中，也会记得在画原理图的过程中一定会小心小心再小心，细心细心再细心。

实验二： 封装焊盘的制作

一、实验目的：

做出每个器件引脚的焊盘，而后制作器件的封装，后面调用起来进行布局制作PCB。

二、实验原理和内容：

每个直插式的元器件都有引脚，我们需要画出每个引脚的焊盘，然后给他做封装。做出每一个元器件的封装之后，就可以调用，用来布局，制作PCB板了。

三、实验步骤：

我们以制作USB的封装为例。

1.        首先找到USB的元器件说明书2.在软件pad designer的软件中，根据说明说给出的数据设置参数，制作引脚的焊盘

完了保存之后。

3.       打开PCB editor软件，然后调用焊盘，然后在调用给出的参数

合理的放置几个焊盘的位置，制作USB的封装，最后后的成品图如下所示。

4.       剩下所有的元器件，都按照这个步骤一一做完保存，这样我们的第二个实验大步骤也就完成了。

五、        实验数据和结果：

完成了各个器件引脚焊盘的绘制，并制作成各个器件的封装。

五、实验总结：

一开始在画焊盘，调用焊盘制作封装的时候一点都摸不着头绪，跟着老师手把手的教学，连续画完了两个，自己单独画第三个的时候又不会了。还是相当的恼火，后面自己课后照着书本一边研究一边画，自己完完整整的画了一个，突然就开窍了，一些数据的设置跟调用的方式，都比较清楚了，这里需要注意的是在画焊盘的时候，那些数据的设置，热风焊的参数要比焊盘的参数稍微大个0.2——0.3mm左右，焊盘边距可以适当的比热风焊再大个一些，最好选取整数或者偶数，这样子，你在调用焊盘，画封装的时候计算坐标比较方便。说到封装这一块，坐标绝对是一个脑力活跟精细活，你的坐标原点一定要选好，这样子可以省好多计算量，也能避免错误的发生。算完了每个焊盘的坐标，那么放上去只需要在下面输坐标，直接放上去就好了。省力又美观。

通过画焊盘，做封装，我觉得做什么。都不能完全跟着别人做，自己一味的模仿不去思考。只要自己边思考边做一遍，那印象就会很深刻，后面的事情就游刃有余，如果不思考，别人怎么做。你也怎么做，那让你独立的做第二遍还是没什么用，你还是不会。

实验三：  PCB绘制

一、实验目的：

布局封装，画PCB板子。

二、实验原理和内容：

用实验二做完的各个器件的封装，根据电路图，进行布局，然后连线，最后敷铜完成PCB的制作。

三、实验步骤：

1. 先回到原理图给每个器件添加封装。双击原理图中的一个器件。然后在PCB footprint中添加这个器件所属封装的名字。然后点击APPLY应用之后即可。所有的原理图中的器件全部按照这种方法添加封装名字。

2.回到文件主界面选中图中的文件夹，在工具栏tools菜单中，找到 design rules check 来进行设计规则检查，相关参数勾选完成后，点击确定之后，会出现一个检查提示信息，如果原理图中哪里有错误，他会在上面显示出来，只需要找到这个器件的坐标去检查修改就好了。等到没有错误为止，开始下一步。

3.开始创建网络表。在tools菜单中选择create netlist 选择好网络表存放的位置，点击确定，将开始创建网络表。创建完成后，在下面查看是否有错误。

这边已经没有了error，说明错误没了，那么我们可以进行下一步了。如果有错误，就找到那个元器件的位置，自己根据提示去修改，然后重复操作，知道没有error出现为止。

4.      在pcb editor 中打开，创建电路板工程，后缀名为.brd文件，放到自己的工程文件夹中。然后进行各项参数的设置，包括环境参数设置，单位设置，坐标系设置，Grids设置。完成设置后，点击OK。然后进行电路板层数的设置，在右边的二级菜单栏中的Visibility中打开，具体的设置参考教材。

5.      一切准备就绪之后，开始导入网络表。点击file 菜单栏下的import，选择logic出现如下页面。

选择好路径之后，点击右上角的 import cadence 将网表导入其中。

6.      如果成功导入网表之后，找到place菜单，从下拉菜单中找到manually ，你会看到你之前所有做的封装，都在里面。然后又是一大堆的设置操作。详情参考教材。

7.      器件的布局。这里将是比较关键的一步。遵循以CPU为核心，然后依次向外面放器件封装，大的封装先放，然后再找到每一个模块的电路图，根据电路图把小的电容，电阻等这些元器件放到大的封装的旁边，尽量让走线短，而且交错的少。

   8. 在布局完之后，接下去就是连线的操作。这里还是先从大的器件开始连，鼠标移动到窗口上方“Route”菜单，从下拉菜单中找到connect的画线命令。或者直接在左边的快捷按钮上找到画线命令操作。找到一个引脚点击之后，会出现与之可以相连的地方成高亮色。点击高亮处，即连接。

当两条线相交时，不能连接，这个时候需要打孔，在空白处点击一下，然后左键add via,打孔后再连接。如下图。

9.当把器件基本上连线连完之后，我们需要对VCC和GND设置成大面积的金属层，也就是敷铜操作。这里以5V电源敷铜操作为例：把鼠标移动到窗口上方的shape上，点击左键，从下拉菜单中选择第一个polygon 命令。然后将鼠标移动到窗口右边选择OPTION菜单，弹出option设置窗口。如下图

10.在assign net name栏点击右边的虚线图标按钮，弹出网络名选择窗口，拖动滑条，选择Vcc5的网络名，左击选中之后，点击OK，回到option设置窗口。然后再这上面设置敷铜的网络属性和放置的位置层。其他的默认。

11.设置完成后，鼠标移动到电路板上，找到5V电源网络的所在位置，选择一个起始位置，一般从板子的左上角开始，按照顺时针方向画一个框，把整个电路板包围在里面。最后回到原始位置，右键选择DONE，所显示的高亮的区域，即为5V网络。

12.全部完成之后，最后进行DRC检查，鼠标移动到窗口上边的display 菜单，点击左键，弹出菜单栏中选择status 命令，如果status窗口各个选项全部编程绿色，那么drc检查通过了，如果出现黄色或者是红色，则点击颜色方块，弹出错误的信息列表，根据提示进行修改。

13.详细的操作请参照教材上的提示完成。

14.整体的效果图如下图所示

完成后的整体效果图

四、实验数据和结果：

      完成了网络表的导入，最后完成PCB的成品。

  

六、        实验总结：

PCB的布局花了我好多的时间，课下放了又删除，删除了又放，真是忙的不亦乐乎，放置元器件在遵循上面说的规则之外，还要自己看电路图，跟着电路图来。不能随便摆，不然连线的时候相当头疼。两线交错也是避免不了的，遇到这种情况。就选择穿孔过去了。。不过一定要少穿孔。我第一次布局的时候，穿了好多孔，最后导致，板子看起来全是孔，后面出现的错误。就无从下手了。所以第一步布局就得做好。做完了布局，连玩了线，到了敷铜这一步的时候，也是要注意，看是否有敷铜无法覆盖某些引脚的现象，如果有。则去删除局部的引脚敷铜。最后删除掉敷铜孤岛。进行DRC检查。全绿。就通过了。

通过这么一次画PCB的经历也是感触颇深。我觉得，这东西一是细心。二是前面的每一步都得做好。任何一步出现了错误。都会对后面产生比较大的影响。主要是修改麻烦。。第三点是，一定要自己动手亲自去摸索自己画。而不是看着别人画一下。自己感觉看懂了。就不动手去亲自画了。这样子。独立让自己画的时候不一定会。希望在以后的学习生活中，cadence还是能够有大的用处的，以后会更加的去研究琢磨这个软件的更深的功能和用法。

第二篇：PCB板实验报告

PCB板实验报告

一， 可焊性试验报告

1， 打开锡炉开关，待锡炉块完全融化成液态，用温度计测量其温度确定温度在245±5℃之

内；

2， 取涂有松香之PCB板，用夹子夹住板两侧，焊接面向下，迅速充分的与锡面接触4—6

秒，然后向脱离锡面；

3， 待PCB冷却后检查判定：

A， 焊盘上锡饱满，湿润面积在95%以上，锡面光滑无漏铜，无阻焊脱落，判定OK； B， 焊锡面粗糙，焊盘漏铜及湿润面积不能完全覆盖焊盘，则判定NG;

二， 抗剥离试验报告

1，

2，

3，

4，

5， 用长约5CM的3M600#胶纸紧贴试验板上，并用碎布将氧泡赶走； 以垂直90℃，迅速拉起胶带； 检查胶带是否粘有异物，OK； 在板四周和中央各重复试验一次。 判定： A，如胶带上未粘有异物，OK；

B,如胶带上粘有异物，则NG;

三， 热冲击试验报告

1，

2， 将待试验之PCB板边缘磨平后，按100℃烘烤20分钟； 打开锡炉电源开关待锡炉完全融化成液态，用温度计测量其温度，确定温度稳定在288

±5℃之内；

3， 用夹子夹住PCB浸入锡炉内，浸泡10±2秒后取出；

4， 待PCB冷却后检查判定；

A， PCB铜箔无起泡，分层，阻焊无脱落，PCB翘曲度≤10%判定OK；

B， PCB出现上述不良情况之一，则判定NG.