電路設(shè)計與制作（含活頁式實訓(xùn)工單） 課件 項目5 任務(wù)4 PCB打樣

項目5電路PCB設(shè)計任務(wù)4PCB打樣任務(wù)描述隔離控制器在完成電路設(shè)計、PCB布線設(shè)計后，自己是無法完成電路板制造的，這就需要將設(shè)計好的PCB打樣發(fā)外加工。本任務(wù)中需要讀者了解相關(guān)加工單位的生產(chǎn)制造工藝，并生成隔離控制器的Gerber文件發(fā)送給PCB生產(chǎn)廠家進行制造。通常情況下，廠家會使用這些文件來生產(chǎn)實際的電路板。知識儲備一、Gerber文件概述Gerber文件是是線路板行業(yè)軟件描述線路板（線路層、阻焊層、字符層等）圖像及鉆、銑數(shù)據(jù)的文檔格式集合，是線路板行業(yè)圖像轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)格式。Gerber文件通常是由線路板設(shè)計人員使用專業(yè)的電子設(shè)計自動化(EDA)或者CAD軟件產(chǎn)生的。該文件集合被送到PCB工廠，導(dǎo)入CAM軟件，從而為每一道PCB工藝流程提供數(shù)據(jù)。Gerber還可用于為特定設(shè)備提供圖像資料，如自動化光學(xué)檢測設(shè)備，也可用于描述鉆孔信息。但是，鉆孔資料通常使用Excellon格式。目前GerberRS-274-X已經(jīng)是全球PCB行業(yè)圖像轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)格式，廣泛用于自動導(dǎo)入及處理。二、加工文件的導(dǎo)出KiCAD軟件可以導(dǎo)出成品電路板裝配所需物料表和PCB生產(chǎn)制造所需的Gerber文件，包括：BOM、坐標(biāo)、錫膏層、GERBER、鉆孔、絲印和裝配圖等。1.KiCAD導(dǎo)出BOM物料清單英文全稱為BillofMaterial，常稱為BOM表，用數(shù)據(jù)的形式來表明電路的組成。KiCAD導(dǎo)出BOM有以下幾種辦法。1.KiCAD導(dǎo)出BOM（1）用原理圖生成BOM。點擊工具→生成BOM，可列出工程中所有使用的元件，在BOM生成器腳本中選擇bom_csv_grouped_extra，將創(chuàng)建包含BOM信息的CSV文件和中間的XML文件，可用excel打開，并保存為.xsl格式，如圖5-60所示。設(shè)計者可根據(jù)實際需求，選擇合適的腳本，或自定義腳本，滿足BOM的格式需求。1.KiCAD導(dǎo)出BOM（2）用PCB生成BOM。點擊文件→制造輸出→BOM，即可選擇文件位置，從而保存材料清單，如圖5-61所示。2.輸出Gerber文件Gerber是一種文件格式，Gerber文件是電路設(shè)計的過程，包含了其中的各種細節(jié)，例如PCB的屬性、圖層等，根據(jù)這些文件信息，可用于制造和組裝電路板。2.輸出Gerber文件選擇文件→繪制，即可打開對話框，選擇所需輸出的Gerber文件。如圖5-62所示，選擇必要的圖層：銅層（*.Cu）、電路板邊框（Edge.Cuts）、阻焊層（*.Mask）、絲印（*.Silkscreen）和錫膏層（*.Paste）。銅層包含布線的焊盤、電源、地層等。2.輸出Gerber文件阻焊層是電路板綠油覆蓋的層，該層不沾錫，保證在焊接時不會接觸到相鄰焊點而引發(fā)短路；同時也能減慢銅膜導(dǎo)線氧化速度。絲印層放置了電路板的相關(guān)信息，包括元件標(biāo)號、注釋、電路板印制信息等。錫膏層又稱為助焊層，是用來做鋼網(wǎng)用的文件，該層包含了表面裝貼焊盤的信息，而焊接時，有需要再這些焊盤上涂錫膏，因此又稱為助焊層。2.輸出Gerber文件除了各圖層信息，PCB打樣還需要生成鉆孔文件，點擊右下角即可選擇格式要求，創(chuàng)建鉆孔文件。鉆孔是PCB中穿過電路板某些層的過孔，鉆孔文件則包含了這些鉆孔的位置、尺寸等信息，如圖5-63所示。2.輸出Gerber文件導(dǎo)出Gerber文件后，可利用Gerber查看器，選擇對應(yīng)文件或壓縮包，查看其屬性。如圖5-64所示為選擇頂層銅層后，查看器所顯示的PCB頂層的相關(guān)信息。三、發(fā)外加工目前，不少廠商提供在線下單服務(wù)。電路板的價格與材料、板厚、顏色等相關(guān)，以某電路板制造商為例，它支持在線估價，評估該板子的大致價格。三、發(fā)外加工如圖5-65所示，設(shè)計者可以根據(jù)實際需求選擇PCB的相關(guān)工藝信息，若有特殊需求，價格也會有所上升，下單頁面每一個選項旁邊都有一個問號標(biāo)識，點擊會顯示詳細的說明，若還是有問題，則可以詢問技術(shù)客服。項目小結(jié)本項目完成了隔離控制器PCB電路板的設(shè)計和發(fā)外加工，在這個項目中，讀者完成了隔離控制器的電路板布局，并且將設(shè)計發(fā)送給一個可靠的外部加工商。項目中需要考慮電路板的尺寸，工藝要求