电子CAD课程问答题总结（版）_cad课程复习总结

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电子CAD课程总结

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（1）PCB设计的一般流程？

第一：前期准备。这包括准备元件库和原理图。

第二：PCB结构设计。这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位，在PCB 设计环境下绘制PCB板面，并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。并充分考虑和确定布线区域和非布线区域。

第三：PCB布局。在原理图上生成网络表，之后在PCB图上导入网络表。在放置元器件时，一定要考虑元器件的实际尺寸大小、元器件之间的相对位置，以保证电路板的电气性能和生产安装的可行性和便利性同时，应该在保证上面原则能够体现的前提下，适当修改器件的摆放，使之整齐美观。

第四：布线。布线是整个PCB设计中最重要的工序。这将直接影响着PCB板的性能好坏。一般情况下，首先应对电源线和地线进行布线，以保证电路板的电气性能。在条件允许的范围内，尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽。

第五：布线优化和丝印。感觉没什么地方需要修改之后，就可以铺铜了。铺铜一般铺地线，多层板时还可能需要铺电源。

第六：网络和DRC检查和结构检查。首先，在确定电路原理图设计无误的前提下，将所生成的PCB网络文件与原理图网络文件进行物理连接关系的网络检查，并根据输出文件结果及时对设计进行修正，以保证布线连接关系的正确性。第七：制版。

（2）什么是元件封装？元件封装和元件有什么区别？

元件封装是制造电子元件的一种工艺手段，起固定、保护、便于使用等作用，封装材料有塑料、树脂、陶瓷、玻璃、水泥、金属等。封装质量直接影响元件的性能和可靠性。所谓封装，就是元件的最后外形，而元件是不能再拆分的、单个的、未经过组装的。这就是它俩的区别。

（3）导线、飞线和网络分别是什么？它们之间有什么区别？

导线也称铜膜走线，简称导线，用于连接各个焊点，是印刷电路板最重要的部分，印刷电路板设计都是围绕如何布置导线来进行的。与导线有关的另外一种线，常称之为飞线也称预拉线。飞线是在引入网络表后，系统根据规则生成的，用来指引布线的一种连线。飞线与导线是有本质的区别的。飞线只是一种形式上的连线，它只是形式上表示出各个焊点间的连接关系，没有电气的连接意义。导线则是根据飞线指示的焊点间连接关系布置的，具有电气连接意义的连接线路。网络和导线是有所不同的，网络上还包括焊点，因此在提到网络时不仅指导线而且还包括和导线相连的焊点。

（4）多层板中，内层和中间层的区别是什么？

中间层是指用于布线的中间板层，该层中布的是导线；内层是指电源层或地线层，该层一般情况下不布线，它是由整片铜膜构成,是负相显示的。

（5）覆铜有什么作用？覆铜时应注意什么？

覆铜的主要作用是提高电路板的抗干扰能力，如果要对线路进行包导线或补泪滴，那么覆铜应该放在最后进行。

（6）简述设计规则检查（DRC）的必要性？

设计规则检查(DRC)是一项强大的自动功能，它可以检查设计逻辑和物理的完整性。检查是针对任何或所有启用的设计规则，并且可以在设计时在线检查，并以批量的方式检查，这样结果会列在消息面板中，并生成一个报告文件。此功能应该用于每个布线好的板子上，以确保最小间距规则得到维持，并且没有其他的设计干涉。尤其推荐在生成最后的加工文件之前一定要执行设计规则检查。

（7）建立元件的封装通常有几种方法？这些方法各有哪些优缺点？

一、DIP双列直插式封装DIP是指采用双列直插形式封装的集成电路芯片，优点是适合在PCB(印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。但芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。

二、QFP塑料方型扁平式封装和PFP塑料扁平组件式封装，优点是适用于SMD表面安装技术在PCB电路板上安装布线。适合高频使用。操作方便，可靠性高。芯片面积与封装面积之间的比值较小。

三、PGA插针网格阵列封装，封装形式在芯片的内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列。优点是插拔操作更方便，可靠性高。可适应更高的频率。

四、BGA球栅阵列封装，优点是，当IC的频率超过100MHz时，传统封装方式可能会产生所谓的“CroTalk”现象，而且当IC的管脚数大于208 Pin时，传统的封装方式有其困难度。这些现象在BGA分装上不会出现

五、CSP芯片尺寸封装，优点是满足了芯片I/O引脚不断增加的需要。芯片面积与封装面积之间的比值很小。极大地缩短延迟时间。

（8）PCB的布局和布线通常有几种方法？在布局时需要注意哪些问题？布线呢？

布局和布线各有两种方法，布局有交互式布局和手动布局，布线有手动布线和自动布线。布局是要注意：IC不宜靠近板边。同一模块电路的器件应靠近摆放。比如去耦电容应该靠近IC的电源脚，组成同一个功能电路的器件优先摆放在一个区域，层次分明，保证功能的实现。根据实际安装安排插座的位置。插座都是引线到其他模块的，根据实际结构，为了安装方便，一般采用就近原则，安排插座的位置，而且一般靠近板边。注意插座方向。插座都是有方向的，方向反了，线材就要重新定做。对于平插的插座，插口方向应该朝向板外。Keep Out区域不能有器件。干扰源要远离敏感电路。高速信号、高速时钟或者大电流开关信号都属于干扰源，应该远离敏感电路，比如复位电路，模拟电路。可以用铺地来隔开它们。布线时要注意：线宽大小。线宽要结合工艺、载流量来选择，最小线宽不能小于PCB厂家的最小线宽。同时保证承载电流能力，一般以1mm/A来选取合适线宽。差分信号线。对于USB、以太网等差分线，注意走线要等长、平行、同平面，间距由阻抗决定。高速线注意回流路径。高速线容易产生电磁辐射，如果走线路径与回流路径形成面积过大，就会形成一个单匝线圈向外辐射电磁干扰，如图1.所以走线的时候要注意旁边有回流路径，多层板设置有电源层和地平面可以有效解决这个问题。注意模拟信号线。模拟信号线应该与数字信号隔开，走线尽量避免从干扰源(如时钟、DC-DC电源)旁边走过，而且走线越短越好。

（9）在布线时为了降低电源线和地线之间的干扰，需对电源线和地线做怎样的处理？

尽量加宽电源线、地线宽度，最好是地线比电源线宽。它们的关系是：地线＞电源线＞信号线，通常信号线宽为：0.2～0.3mm,最经细宽度可达0.05～0.07mm,电源线为1.2～2.5mm。对于两层板来说，最好这样规划：表层走多条电源信号，另一层走多条地信号，让电源和地信号像“井”字形排列，基本上不走环线。

（10）铜箔的宽度和电流大小之前的关系是什么？

宽度越大,能承受的电流越大一般按照30A/平方毫米估算出来的，由于一般无特殊要求做出来的电路板都是35微米厚，所以会有1A/mm宽度值。

（11）当一个PCB中即有数字电路又有模拟电路时，需要做怎样的处理才能有效避免两者之间的干扰？

数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件,对地线来说,整人PCB对外界只有一个结点,所以必须在PCB内部进行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连,只是在PCB与外界连接的接口处（如插头等）.数字地与模拟地有一点短接,请注意,只有一个连接点.也有在PCB上不共地的,这由系统设计来决定。

（12）设计好PCB后拿到厂家制板，都需要给厂家提供什么文件？ 一份是PCB版图，可以是原始文件，还有Gerber文件。