Kretskortsframställning PEK Programvaran ORCAD Laboration 1

Transkript

1 Umeå Universitet Tillämpad fysik och elektronik Stig Esko Kretskortsframställning PEK Programvaran ORCAD Laboration 1

2 Målsättning Genom denna laboration skall du få en inblick i kretskortsframställning hela vägen från specifikation till färdigt kort. Du kommer att få öva dig praktiskt i bland annat följande moment i framställningen. 1. Schemaritning i CAPTURE 2. Layoutframställning i LAYOUT PLUS.. Bibliotekshantering. 4. Postprocessing och kortframställning. 5. Manuell lödning. 6. Automatisk lödning av ytmonterade kretsar. 7. Testning av färdigt kort. Efter att du gjort laborationen skall du behärska de olika modulerna i programvaran ORCAD så att du med hjälp av ORCAD kan utföra projektet som ingår i kursen. 1. Schemaritning a) Starta schemaritaren CAPTURE. Välj File/new/projekt b) Ge projektet ett namn, välj PC board wizard och spara projektet i lämplig mapp c) Kryssa för Add simulation to project. Se till att Add analog or mixed-signal simulation resources är förprickat. d) Bibliotek kan läggas till senare. e) Skapa schemat enligt figur. JUMPER1 P x 4,7k R R1 R2 SCK RESET J2 MISO J1 RST MOSI 9 1 (RST) RESET SCK MISO MOSI 5 CONNECTOR DB9 JUMPER5 1k B 15k Q1 D1 D2 D x zener 5,1 V D5 J4 CONN JACK PWR 2 1 AC_in1 2 BR85D GND SW1 D4 C1 1 u C2.1u 1 U1 LM785C IN OUT GND 2 DC5V C.1u C4 47u R6 1k J JUMPER1 D6 LED AC_in2 SW KEY-SPST Kortets utseende.

3 Stycklista för schemat. Komponent Capturenamn Bibliotek ELFA-namn Footprint i Layout D1-D, SM..\PSPICE\DIODE.OLB BZV55-B5V1 (SOD8) SAKNAS Q1, SM..\PSPICE\PHIL_BJT.OLB BC847C SM/SOT2_XXX P1, HM CONNECTOR DB9..\LIBRARY\CONNECTOR.OLB D-SUB VINKL. PC-HONA 9-POL DSUB/RS.18/TM/9 J2, HM JUMPER1 DITO STIFTLIST, GULDPLÄT. 2X6 JUMPER/JUMPER1 J1, J, HM JUMPER5 DITO DITO SAKNAS SW1, HM SW KEY-SPST..\LIBRARY\DISCRETE.OLB SKJUTSTRÖMSTÄLLARE, 1- DITO POL, FÖRHÖJD J4, HM CONN JACK PWR..\LIBRARY\CONNECTOR.OLB DC-JACK 2,1 MM VINKLAD F PC DITO D4, HM BR85D..\LIBRARY\DISCRETE.OLB DB154G BRYGGA 1,5A 4V DITO D5, SM..\PSPICE\DIODE.OLB LL45G DITO C1, SM..\PSPICE\ANALOG.OLB U, TYP RV, 25V, SMD SAKNAS C2, SM DITO SM/126 C, SM DITO SM/126 C4, SM DITO 47U, TYP RV, 16V, SMD SAKNAS D6, SM MLED81..\PSPICE\OPTO.OLB EL17-21SYGC LED 85 grön SM/85 IC1, HM 785..\PSPICE\OPAMP.OLB L785CV TO/TO22XXX Tips vid val av footprints som saknas Biblioteket TO innehåller HM med och fler pinnar (trans., regulatorer, OP mm) SM är för ytmonterade komponenter med 2 och fler pinnar. TM_xxx är för HM komp. Med 2 pinnar (motst., dioder, kond. mm). SOJ och SOG är för SM dual-in-line kapslar. SIP är för HM och SM komp. med pinnar i en rad. JUMPER har HM jumprar med 2 pinnar. DSUBT HM DSUB komp. DIP1B och DIP1T SM respektive HM DIL-kapslar. f) Likspänningsaggregatet skall simuleras. Ersätt bryggan med 4 diskreta dioder och mata den med Vsin. Skriv ut simuleringsresultatet. 2. Skapa en infil till layoutprogrammet

4 I "projekt manager" markerar du "PAGE1" och väljer "Tools/create netslist". Se vidare nedan. Klicka på fliken "Layout" och i denna bild ser du till att "User Properties are in inches" blir förprickad. Se till att nätlistfilen placeras i rätt mapp. Välj "OK". Spara undan hela projektet och avsluta CAPTURE.. Konstruktion av layout. a) Starta LAYOUT PLUS, välj "File/New" och öppna template-filen DEFAULT.TCH. b) Ladda in den nätlistfil du skapade i CAPTURE (ZZZZZ.MNL). c) Välj namn på och mapp för layoutfilen (XXXXX.MAX) du nu skall arbeta med. d) Programmet går nu igenom nätlistfilen och kontrollerar eventuella oklarheter och fel.

5 e) Om du får upp denna ruta så väljer du alternativet "Link existing " och programmodulen LIBRARY MANAGER startas automatiskt. Välj nu den footprint du skall ha för den komponent som programmet angett (R1 i detta fall). När genomgången av nätlistfilen är klar visas layouten. f) Ändra footprint för de komponenter som har felaktiga sådana. g) Sätt ut anslutningspunkter (paddar) för testpunkter. Välj "Tool/via/new". Som 'Padstack name' väljer du VIA1 och att få vian ansluten till rätt nät väljer du 'Net name' ur listan. Klicka på 'OK'. h) Placera ut vian på ett lämpligt ställe på kortet. i) Flytta om komponenterna så att det blir så få korsningar som möjligt i 'ratsnest'. Gör också kortet så litet som möjligt. j) Välj ledningsbredden för signalledarna till c:a 2 mil och för spänningsmatningsledarna till c:a 4 mil. När du fått komponenterna placerade som du vill ha dom så autoroutar du kortet. Ändra manuellt om du ej är nöjd. Kortet kan också unroutas automatiskt. k) Skriv ditt namn och datum på kortet. Skriv även namn på viorna. l) Fyll ut tomma områden med Copper pour. Denna funktion hittas under toolsobstacle. Anslut till Gnd, så har du gjort ett jordplan. 4. Postprocessing Välj Options/Post Process Settings. Då visas bilden nedan. Yes i kolumnen Batch Enabled anger att lagret skall väljas. Välj att skriva ut TOP-, ASSEMBLYTOP- och BOTTOM-lagrena på vanligt papper. Välj att spegla TOP-lagrets utskrift. Sätt Device = PRINT MANAGER och se till att Force Black&White är förbockat. Se till att Keep Drill Holes Open är förprickat.

6 5. Det färdiga kortet. Gör kortet klart. Bränn en kapsel med kortet. Mät i testpunkterna och jämför med simuleringen. 6. Redovisning. Det färdigbestyckade kortet skall uppvisas för handledare för godkännande.