EDA實(shí)踐教學(xué)

清華大學(xué)電子實(shí)習(xí)基地課程背景一EDA技術(shù)(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化-ElectronicDesignAutomation)是電子信息技術(shù)發(fā)展的杰出成果,它的發(fā)展與應(yīng)用引發(fā)了一場工業(yè)設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域的革命。給企業(yè)帶來了巨大經(jīng)濟(jì)效益。EDA技術(shù)是以計(jì)算硬件和系統(tǒng)軟件為基本工作平臺(tái),繼承和借鑒了前人在電路、圖論與拓?fù)溥壿嫼蛢?yōu)化理論等多學(xué)科的最新科技的成果，它旨在助電子設(shè)計(jì)工程師開發(fā)新的電子系統(tǒng)與電路、IC以及PCB產(chǎn)品時(shí)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、分析、仿真、制造等工作，最大限度地降低成本、節(jié)省時(shí)間以及提高可靠性。因此EDA技術(shù)已成為理工科專業(yè)學(xué)生必備技能之一。EDA技術(shù)可以簡單劃分板級(jí)和芯片級(jí)，芯片級(jí)國內(nèi)現(xiàn)階段以FPGA/CPLD為主，著眼點(diǎn)在于微電子人才的培養(yǎng)。板級(jí)EDA技術(shù)國內(nèi)院校（包括本單位）一般以PROTEL軟件為基礎(chǔ)講授印刷電路板的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，國際上也類似只是所使用的軟件有所不同。而對(duì)于板級(jí)EDA技術(shù)全程訓(xùn)練，限于學(xué)時(shí)和設(shè)備，僅有部分專業(yè)課程設(shè)計(jì)有所涉及，未能面向全體理工科專業(yè)學(xué)生，需要加以解決。

課程背景二可編程器件技術(shù)的發(fā)展1995

2002

2004印制板實(shí)物圖印制板多層板構(gòu)成電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程(1)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程(2)EDA實(shí)踐課的目標(biāo)目標(biāo)：通過EDA實(shí)踐的全程訓(xùn)練過程，由學(xué)生完成從電路原理仿真驗(yàn)證、印制電路板設(shè)計(jì)制造直到元器件檢測(cè)、焊接、安裝、調(diào)試的產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造全過程，達(dá)到培養(yǎng)同學(xué)們創(chuàng)新精神和工程實(shí)踐能力的目的。ED珠A實(shí)據(jù)踐課策的內(nèi)丈容簡要燙介紹限EW似B系擦列的國使用責(zé)，主治要由桃學(xué)生撿利用峰教材醒和教超學(xué)站強(qiáng)點(diǎn)上抄的資煌料自康學(xué)；雁布置均實(shí)驗(yàn)頂任務(wù)筒并介探紹規(guī)怕定電島路，躺但建葡議學(xué)嚇生通畝過實(shí)既際產(chǎn)括品完賣成全恥程訓(xùn)浩練參旬加競優(yōu)賽。利用星Mu層lt晌is拒im臥電路擊仿真閉軟件鋸由學(xué)通生輸貓入規(guī)積定或解選作票電路節(jié)原理守圖。利用踐Mu黎lt肯is虎im翅電路戴仿真暑軟件捉的虛氧擬儀延器等錦仿真勺功能乘自行睛判斷翼電路添的正虛確性醋。利用稠Mu購lt迎is上im片的傳默送功撤能，校傳送少網(wǎng)絡(luò)支表至突Ul夢(mèng)ti黃bo載ar濕d。庭原課慈程網(wǎng)漲絡(luò)表投由教鑒師提夾供。利用掛Ul磨ti鋸bo約ar暖d軟備件完當(dāng)成印蘋刷電諸路板梢布局惕、布偽線等彎工作拼。通過孕網(wǎng)絡(luò)元上傳蠢作業(yè)勻至教駱學(xué)網(wǎng)擾站。自制嚴(yán)印制童電路切板或壞使用凍標(biāo)準(zhǔn)顏板進(jìn)坐行焊趴接、焦安裝誦、調(diào)阻試炒。重點(diǎn)床在開簡放教尋學(xué)和毅全程愧訓(xùn)練沃。教材《電克腦輔耳助電傅路設(shè)貸計(jì)-序-M使ul柿ti虹si毒m2延00擇1電腦路實(shí)滋驗(yàn)與跑分析蘿測(cè)量若》：20集02鴨年7通月，術(shù)〈中賀國鐵幣道出賽版社彈〉，要ED艷A實(shí)薦踐課語教材狹。紙印質(zhì)版裳20杜8千社字，摧電子糾版5喂06宜頁(描75沫9千癢字)皇。電子戒工藝巷實(shí)習(xí)泥指導(dǎo)包書(返p6價(jià)2-曉67貍)內(nèi)部方教材錘：E已DA精實(shí)踐消補(bǔ)充凳教材慢-機(jī)腳器貓內(nèi)部攤教材?。篍寧DA廢實(shí)踐咳補(bǔ)充蟻教材鉗-多桂用充跟電器機(jī)器討貓制嫁板一機(jī)器己貓制昏板二機(jī)器制貓印穴制板臟參考挨圖印制千電路很板布稻局設(shè)劉計(jì)一注般原書則布局陵應(yīng)能像滿足居整機(jī)受的機(jī)急械（犁外形而尺寸抗等）賓和電烤氣性期能要化求。元器斧件分枝布均筆勻、惱排列暑整齊韻美觀轉(zhuǎn)，盡駕量使夾元器淺件的阿質(zhì)量政重心貴位于虛板的款中心綿；印制資線路叫板上菠的元宇器件施放置嗎的通販常順東序：覽放置油與結(jié)利構(gòu)有套緊密景配合瘡的固月定位蛋置的扮元器甲件，牛如電巷源插哄座、總指示黎燈、山開關(guān)年、連票接件丹之類肯；放瓦置線慨路上陰的特賴殊元遍件和舉大的藥元器吹件，錫如發(fā)擾熱元熔件、造變壓只器、跑IC終等提；放當(dāng)置小結(jié)器件嫩。布局盆采用包分區(qū)襲擺放投和核描心外噸圍的孩基本女原則疑，同舒一電挑路單世元的踏元器額件應(yīng)藏相對(duì)竿集中例排列膠，以跡便于嫩調(diào)試銜和維屑修；描有相尊互連不線的境元器層件應(yīng)聚相對(duì)證靠近狼排列出，以棋利于丙提高診布線恰密度踩和走貫線距倒離最歸短。對(duì)熱苦敏感色的元晨器件覺，應(yīng)珠遠(yuǎn)離限發(fā)熱紛量大仆的元機(jī)器件鴨布置廉；相互攜可能斜有電雜磁干調(diào)擾的鐘元器脖件，鉤應(yīng)采便取屏擇蔽或呆隔離選措施勾；質(zhì)量蓬過重仁的器旗件（煤大功命率變沿壓器漂、繼兵電器慘等）必，不撥應(yīng)布龜設(shè)在獄板上蜻；印制存電路退板布引線設(shè)斃計(jì)一尖般原擦則在滿查足使雖用要偵求的繞前提婦下，為選擇覆布線鞠的順滅序?yàn)橛茫簡尉蠈?、克雙層慘和多罷層布鹿線。印制鮮導(dǎo)線靜的布讓設(shè)應(yīng)腫盡可仿能的客短，轉(zhuǎn)在高折頻回柄路中諷更應(yīng)丙如此臨；印株制導(dǎo)愉線的吵拐彎寶應(yīng)成映圓角焰；當(dāng)碑兩面逮板布司線時(shí)寶，兩賭面的晌導(dǎo)線黎宜相貢互垂慎直、跳斜交展、或鼻彎曲袍走線纖。印制慎導(dǎo)線尾的寬兩度：材導(dǎo)線鍋寬度泛應(yīng)以揀能滿酷足電案氣性援能要口求而腳又便組于生脹產(chǎn)為遲宜，次它的趕最小魄值以啊承受各的電恒流大抱小而瞧定，茂但最燙小不是宜小揮于0謀.2盤mm鉤，在腹高密詠度、拌高精鼠度的摧印制辯線路緊中，汽導(dǎo)線靈寬度投和間必距一歷般可鏡取0桶.3惱m(xù)m跌；導(dǎo)印線寬咱度在翅大電變流情關(guān)況下判還要輛考慮匙其溫剩升。在D刪IP穗封裝辜的I殃C腳劣間走消線，鼠可應(yīng)捆用1談0－口10帝與1繼2－誘12冒原則煤，即歪當(dāng)兩臘腳間踩通過韻2根跡線時(shí)沾，焊影盤直雨徑可壁設(shè)為斯50冬mi旅l、耽線寬瓣與線士距都敘為1嗎0m膝il膜，當(dāng)冠兩腳塞間只笑通過生1根感線時(shí)借，焊蜘盤直坡徑可激設(shè)為紋64母mi射l、控線寬晝與線折距都秀為1列2m蔑il鬼。印制蔽電路趟板布溉線設(shè)帽計(jì)一摧般原領(lǐng)則印制冒導(dǎo)線此的間茂距：皆相鄰綿導(dǎo)線孤間距蒸必須電能滿毀足電競氣安簽全要墓求，字而且菊為了誰便于璃操作獅和生塑產(chǎn)，也間距筐也應(yīng)榨盡量遭寬些鉤。最乳小間尺距至賀少要孩能適惹合承火受的捧電壓劑。這銹個(gè)電良?jí)阂粸?zāi)般包擋括工鎖作電胞壓、構(gòu)附加回波動(dòng)陸電壓更以及厲其它筑原因乎引起塵的峰響值電叮壓。膨在布駁線密隸度較網(wǎng)低時(shí)拘，信訓(xùn)號(hào)線駛的間屈距可姻適當(dāng)涉地加趟大，沸對(duì)高遠(yuǎn)、低睬電平叫懸殊尤的信戒號(hào)線男應(yīng)盡旦可能匪地短數(shù)且加別大間蒙距。雙面臣板上派的公益共電鼻源線陷和接掠地線撫，盡乒量布販設(shè)在?？拷鼪_板的猛邊緣堪，并訓(xùn)且分屆布在揪板的橫兩面略。多首層板沖可在撓內(nèi)層藥設(shè)置頓電源棋層和機(jī)地線劇層，甘通過梢金屬癢化孔鍬與各銳層的穗電源乓線和緊接地休線連韻接。大面樓積敷訓(xùn)銅：批印制垮線路倍板上寬的大呈面積痛敷銅哈常用踢于兩災(zāi)種作超用，睡一種愚是散歉熱，梨一種反用于轉(zhuǎn)屏蔽吼來減噸小干素?cái)_，針初學(xué)刊者設(shè)辟計(jì)印它制線味路板評(píng)時(shí)常農(nóng)犯的殃一個(gè)虛錯(cuò)誤射是大親面積秋敷銅打上沒窯有開泊窗口技，而露由于紡印制總線路枝板板事材的點(diǎn)基板載與銅拘箔間秩的粘稿合劑傷在浸惑焊或翅長時(shí)鼻間受潮熱時(shí)用，會(huì)示產(chǎn)生例揮發(fā)秤性氣父體無妖法排枝除，坐熱量垂不易風(fēng)散發(fā)凱，以敬致產(chǎn)杯生銅搜箔膨言脹，銹脫落考現(xiàn)象剃。因須此在反使用水大面銜積敷墻銅時(shí)芹，應(yīng)棵將其種開窗格口設(shè)適計(jì)成變網(wǎng)狀匠。印制刑電路黎板布快線設(shè)頑計(jì)一載般原案則焊盤命的直期徑和困內(nèi)孔寄尺寸濤：焊株盤的亮內(nèi)孔信一般灰不小恢于0殖.6當(dāng)mm掌，通艷常情殊況下慕以金鍛屬引點(diǎn)腳直放徑值癢加上厲0.醋2m芒m作莊為焊惱盤內(nèi)成孔直拔徑，破如電搬阻的歷金屬織引腳禮直徑城為0魚.5竟mm污時(shí)，斤其焊筐盤內(nèi)遭孔直甲徑對(duì)惰應(yīng)為摘0.詳7m辛m，遍焊盤褲直徑艘取決緞?dòng)趦?nèi)尼孔直境徑康，直痕徑小戀于0拉.4兩mm始的孔遞：D左／d貢＝0餃.5谷～3鍬；直旅徑大必于2訓(xùn)mm堆的孔常：D泄／d饞＝1泡.5睡～2召；屋式中抽：（廉D－伍焊盤派直徑謙，d茅－內(nèi)夢(mèng)孔直危徑）皆?？缃忧€的煌使用憶：在滔單面色的印半制線吐路板袍設(shè)計(jì)幫中，由有些復(fù)線路狠無法揀連接斜時(shí)，縫常會(huì)劫用到土跨接阿線，漆在初橡學(xué)者緒中，絡(luò)跨接嘗線常到是隨連意的辭，有添長有桌短，談這會(huì)發(fā)給生范產(chǎn)上浪帶來銷不便堤。放旺置跨槐接線痰時(shí)，浙其種夸類越爐少越授好，映通常陵情況囑下只現(xiàn)設(shè)6端mm暖，8播mm報(bào)，1臥0m篇m三駕種。印制岸電路冷板布統(tǒng)線設(shè)多計(jì)一袍般原危則板材左與板掀厚：投印制盡線路頂板一恰般用旅覆箔國層壓消板制凝成，東常用疫的是度覆銅爹箔層珠壓板哈。板躺材選毯用時(shí)充要從帖電氣暗性能健、可勉靠性贈(zèng)、加振工工碎藝要吩求、辣經(jīng)濟(jì)變指標(biāo)環(huán)等方漏面考延慮，秩常用孕的覆完銅箔頓層壓態(tài)板有凝覆銅轟箔酚皺醛紙纖質(zhì)層足壓板踢、覆憤銅箔逆環(huán)氧白紙質(zhì)艦層壓盜板、隆覆銅川箔環(huán)全氧玻虧璃布明層壓賽板、捷覆銅巷箔環(huán)壯氧酚呆醛玻般璃布故層壓快板、躍覆銅稼箔聚臥四氟長乙烯慕玻璃謹(jǐn)布層炎壓板杰和多額層印軌制線戴路板耐用環(huán)說氧玻伐璃布臟等。印制德線路賊板的考厚度眼應(yīng)根盜據(jù)印狼制板蝴的功摸能及守所裝請(qǐng)?jiān)x的重雙量、嚴(yán)印制械板插扣座規(guī)壟格、礎(chǔ)印制政板的餓外形獵尺寸屈和所傻承受準(zhǔn)的機(jī)襲械負(fù)疾荷來徒?jīng)Q定危。多或?qū)佑〉V制板搜總厚壞度及帆各層域間厚憐度的城分配服應(yīng)根趁據(jù)電娛氣和拍結(jié)構(gòu)弟性能輪的需味要以竿及覆濱箔板焦的標(biāo)料準(zhǔn)規(guī)收格來巾選取爬。常賄見的悅印制厚線路賊板厚寧度有臣0.占5m潮m、肅1m去m、皮1.威5m倡m、獄2m房誠m等胡。信號(hào)委完整河性（汽SI搬）分報(bào)析隨著館主頻扔的提溫高，制布線櫻密度嘩的增些加，唐以及鑼大量歐數(shù)模去混合膏電路局的應(yīng)兆用，撒對(duì)P努CB撫設(shè)計(jì)西的要屆求越欺來越飽高。耀高速樣數(shù)字伏和模宣擬電恨路的著設(shè)計(jì)傭需要尋對(duì)信姥號(hào)失糕真給縫予特辣別的贊關(guān)注姨。反雁射、昏串?dāng)_攏、傳材輸時(shí)抬延、問地/罩電層粉噪聲船等，士可以富嚴(yán)重指影響羽設(shè)計(jì)庭的功誤能正浙確性纖。此質(zhì)外，悟設(shè)計(jì)手的復(fù)康雜性罵和規(guī)絹模，魯如果性不用暫ED白A軟某件的取幫助敗，對(duì)伐于工籍程師垃來說稱已經(jīng)伍沒有模辦法腿徹底煌解決甩信號(hào)較完整狠性問些題。禁傳輸乓時(shí)延爽、串句擾噪卸聲以剪及由粉阻抗?jié)L失配葬引起測(cè)的反床射等滴問題焦，讓綱設(shè)計(jì)崖人員選非常堡頭疼渾，并他導(dǎo)致紹產(chǎn)品坦上市詠周期窗的延裕長和考增加哥產(chǎn)品巖售后胳服務(wù)隨的費(fèi)妙用。電磁訪兼容秋性（禁EM緞I電緩磁干才擾）冷分析由于圓電子芝產(chǎn)品搖大量摩用于雹日常宇的計(jì)輸算、怠通信訂和娛濃樂，絹電磁涂兼容刑問題踐和電鞭磁干搭擾問斑題已先經(jīng)得搜到廣依泛的征重視聲。E塞MI策可以鄭嚴(yán)重捷影響者設(shè)備搖的性隸能甚餓至可值以使格設(shè)備個(gè)癱瘓五。因估此，盤許多警電子見產(chǎn)品瀉必須府符合伙EM肺I標(biāo)牧準(zhǔn)。踩由于雞很多撒無線治和高含頻電皂子設(shè)肯備的懸應(yīng)用姜，E斷MI銹問題白將會(huì)受越來護(hù)越嚴(yán)僅重。電磁御兼容伶性（差PI絮電源巧完整淋性）碧分析隨著阿PC甜B(yǎng)設(shè)領(lǐng)計(jì)功汗能越故來越找多，躺復(fù)雜搬度越價(jià)來越辦高，克使用謎的頻符率也體就越亭來越洪高。果隨著筍功能販和速時(shí)度的墨增加熟，瞬鉤態(tài)電番流也載就增憲加。餅大面搜積的慨電源抵和地押平面濃就是淺為了滾滿足坊這個(gè)奪需要枕而設(shè)結(jié)計(jì)的柳。但救是由茂于設(shè)詞計(jì)的暫復(fù)雜含性，季例如望多種豆電源訂和多稼種地軋需要咳同時(shí)減使用概，使沖得地凈電平槍面被芹分割灘而成笑為有墻缺陷桶的平設(shè)面。衛(wèi)由此慌可能粘會(huì)產(chǎn)萄生感虜應(yīng)噪筑聲，毛當(dāng)這爸種噪尋聲大晴到一延定程袖度時(shí)撇，會(huì)容影響沖集成坑電路胡的功羨能和雞性能咸。這智種噪堪聲是愧指D核el劇ta蘇-I敘、地矮彈或疊瞬態(tài)奏交換翠噪聲祝。EW趴B系房誠列軟棚件介栗紹Mu斬lt蟲is牢im膠電路眨仿真寸器是誰一完攀整的怒系統(tǒng)舟設(shè)計(jì)譜工具搶，它匹結(jié)合哭SP洗IC乎E、錢VH域DL擴(kuò)、V畜er激il輕og照共同揮進(jìn)行遮模擬學(xué)和數(shù)授字電向路仿儀真，勺并提甘供高紅階R早F設(shè)哥計(jì)功定能以肌及利隱用V縱HD大L或怪Ve絲式ri較lo窯g濤設(shè)計(jì)棄與仿惕真F撿PG未A/捉CP軌LD律組駕件合巷成，雄可以姥利用錯(cuò)齊全鄰的虛裙擬儀梳器對(duì)巴電路坦進(jìn)行很測(cè)試灘及分神析。鳥在《粘電路滅分析趙》、興《模凱擬電茅路》詞、《絹數(shù)字蛇電路前》等服電子崇實(shí)驗(yàn)芽課中全充當(dāng)關(guān)虛擬愧實(shí)驗(yàn)倍平臺(tái)破，將橡電子逃實(shí)驗(yàn)疲搬到寄計(jì)算尚機(jī)屏中幕上派來做溪。同蔽時(shí)由秧于M撕ul匆ti秧si萌m和違Ul院ti宣bo桑ar匠d的跨有機(jī)撫結(jié)合賠，為進(jìn)在E悼DA粘實(shí)踐徹課中舟進(jìn)行傘從原爪理圖繡設(shè)計(jì)蝕到印拋制板梯制作截的板槽級(jí)E仆DA欄全程蹈訓(xùn)練停提供沿了條浩件?；攫I任務(wù)堵：信弓號(hào)發(fā)條生器學(xué)生缸作品肅：二族階雙卸二次李帶通粒濾波屬器學(xué)生桿作品寸：三喇角波混矩形盯波發(fā)枯生電奇路學(xué)生百作品噴：機(jī)器詠貓?jiān)嗬韴D學(xué)生緞作品角：立要體聲業(yè)放大柏電路機(jī)器貫貓成充品機(jī)器只貓印刺制板趣尺寸印制倉板外牲形：孕82抗mm縮慧*5勒5m搞m無定教位孔線寬糧12石-3掌0m爪il焊盤擔(dān)外徑棵62縱-8擠0m從il清華巡壽大學(xué)襯電子腹工藝京資源者站概況魂：為裕了適釣應(yīng)我泄校建呢成世潛界一顫流大罩學(xué)的獵長遠(yuǎn)飼發(fā)展幸方向廳，實(shí)壟現(xiàn)培脹養(yǎng)”滋高素拒質(zhì)、騎高層降次、狗多樣糟化、嫂創(chuàng)造產(chǎn)性”迷人才微的總姨體培體養(yǎng)目亂標(biāo)，飽增強(qiáng)信和培并養(yǎng)學(xué)易生的宜工程沿實(shí)踐神能力思、創(chuàng)讓新能愉力。丸清華澆大學(xué)陜電子招工藝移教灰研組縱建立壩電子孔工藝?yán)C教學(xué)冒資源工站，成充分厘發(fā)揮肺網(wǎng)絡(luò)之的優(yōu)東勢(shì)，濫利用屑WE揀B、趴FT騙P、匯BB梨S等哭手段斧為學(xué)說生提午供從縫元器傾件資跌料、嫌印制餡板的使設(shè)計(jì)懼方法醬到制熟造工請(qǐng)藝的夸大信從息量扮資源通，爭便取成莫為進(jìn)朝行電忽子設(shè)凱計(jì)制售造的薄工具炊性資茅源網(wǎng)絡(luò)炭教學(xué)梯-清癢華大捆學(xué)電漠子工邀藝資驚源站內(nèi)容般：電子咳工藝冒課程承和創(chuàng)搖新實(shí)券驗(yàn)室裙介紹電子根