電子CAD課程改革探討

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1、電子CAD課程改革探討摘要：電子線路CAD,即電子線路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，是20世紀(jì)70年代以後隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件的發(fā)展而逐步形成的一門新興學(xué)科。該課程主要講授利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和工具軟件來(lái)完成電路板設(shè)計(jì)的基本過(guò)程和實(shí)現(xiàn)原理，在高職院校中的主要教學(xué)內(nèi)容是如何使用軟件進(jìn)行電路板的設(shè)計(jì)關(guān)鍵詞：電子線路；CAD;教學(xué)改革；教學(xué)方法人類社會(huì)已進(jìn)入到高度發(fā)達(dá)的信息化社會(huì)，信息社會(huì)的發(fā)展離不開(kāi)電子產(chǎn)品的進(jìn)步?，F(xiàn)代電子產(chǎn)品在性能提高、復(fù)雜度增大的同時(shí)，價(jià)格卻一直呈下降趨勢(shì)，而且產(chǎn)品更新?lián)Q代的步伐也越來(lái)越快，實(shí)現(xiàn)這種進(jìn)步的主要因素是生產(chǎn)制造技術(shù)和電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展。前者以微細(xì)

2、加工技術(shù)為代表，目前已進(jìn)展到深亞微米階段，可以在幾平方厘米的芯片上集成數(shù)千萬(wàn)個(gè)晶體管。後者的核心就是CDA技術(shù)，CDA是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化技術(shù)最新成果而研制成的電子CAD通用軟件包，主要能輔助進(jìn)行三方面的設(shè)計(jì)工作：IC設(shè)計(jì)、電子電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)。沒(méi)有CDA技術(shù)的支持，想要完成上述超大規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)制造是不可想象的，反過(guò)來(lái)，生產(chǎn)制造技術(shù)的不斷進(jìn)步又必將對(duì)CDA技術(shù)提出新的要求回顧近20年電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展歷程，可將CDA技術(shù)分為兩個(gè)階段20世紀(jì)80年代為CAE階段，與CAD相比，除瞭純粹的圖形繪制功能外，又增

3、加瞭電路功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，並且通過(guò)電氣連接網(wǎng)絡(luò)表將兩者結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)瞭工程設(shè)計(jì)，這就是計(jì)算機(jī)輔助工程的概念。CAE的主要功能是：原理圖輸入、邏輯仿真、電路分析、自動(dòng)佈局佈線、PCB後分析20世紀(jì)90年代為EDA階段，盡管CAD/CAE技術(shù)取得瞭巨大的成功，但並沒(méi)有把人從繁重的設(shè)計(jì)工作中徹底解放出來(lái)?；兑陨喜蛔悖藗冮_(kāi)始追求：貫徹整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的自動(dòng)化，這就是EDA,即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化機(jī)電工程系應(yīng)用電子專業(yè)自2002年開(kāi)始開(kāi)設(shè)電子線路CAD課程。自開(kāi)設(shè)以來(lái)，為瞭提高該課程的教學(xué)效率，在系領(lǐng)導(dǎo)的支持下不斷地對(duì)該課程的教學(xué)方法、考核方法進(jìn)行改革，以期學(xué)生能將

4、這門課程掌握得更好，更加接近用人單位的需求，為學(xué)生的就業(yè)創(chuàng)造更廣泛的舞臺(tái)2005年我系根據(jù)對(duì)畢業(yè)生的工作情況調(diào)查的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)電子線路CAD軟件在我國(guó)電子行業(yè)的使用已經(jīng)十分廣泛。為瞭適應(yīng)社會(huì)的需要，跟上時(shí)代的發(fā)展，我系在應(yīng)用電子專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中加入瞭電子線路CAD課程，電子線路CAD的課程改革主要進(jìn)行瞭以下三個(gè)方面的探索，具體內(nèi)容如下：兵欲善其事，必先利其器。所以改革的第一步是關(guān)於軟件版本的選擇，電子線路CAD課程主要講解電路制版軟件的使用，所以選擇的軟件是十分重要的，我們選擇的是PROTEL公司的系列制版軟件，該系列軟件在電子行業(yè)中使用的比較廣泛第二步則

5、是教學(xué)方法的改革。電子線路CAD是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，重點(diǎn)講授內(nèi)容是軟件的使用，如何更有效地培養(yǎng)和提高學(xué)生對(duì)軟件的使用能力，是我們教師一直思考的問(wèn)題。最初在沒(méi)有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)可以借鑒的情況下，我們采用的教學(xué)方式是傳統(tǒng)的課堂教學(xué)加實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模式，是模仿其他電類課程的教學(xué)方式建立的，這種教學(xué)方法在學(xué)校條件有限的情況下，對(duì)電子線路CAD教學(xué)的開(kāi)展起到瞭積極的作用，但是存在的問(wèn)題也很多熱轉(zhuǎn)印法制PCB的原理：將PCB文件用激光打印機(jī)打印至熱轉(zhuǎn)印紙，然後將紙貼在敷銅板上，加溫，使墨融化粘到敷銅板上,然後將紙除去在這個(gè)過(guò)程中盡可能多地將墨留在PCB板上,而不是隨著紙撕掉。

6、然後將這塊板用三氯化鐵進(jìn)行腐蝕，因?yàn)槟e有膠劑不會(huì)被腐蝕掉，所以當(dāng)旁邊的銅被腐蝕掉，需要的線路就出來(lái)瞭，然後鉛孔，將墨層洗掉，打磨，塗上酒精松香水，最終PCB就做好瞭。在制作過(guò)程中有幾個(gè)要註意的問(wèn)題：一是打印機(jī)和打印紙的選擇，打印機(jī)最好是激光打印機(jī)，其他類型的打印機(jī)在打印的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)墨粉附著效果差或者熔膠等問(wèn)題，打印紙當(dāng)然是熱轉(zhuǎn)印紙瞭，實(shí)在沒(méi)有或者隻缺幾張的情況下可以用普通打印紙（銅版紙）臨時(shí)替代也是可以的；二是PCB版轉(zhuǎn)印前的處理，敷銅板在轉(zhuǎn)印前是需要處理一下的，目的有兩個(gè)：一個(gè)是清潔表面。不要有什麼雜質(zhì)，比如說(shuō)油，這個(gè)東西很討厭，可是哪都有；一個(gè)是

7、讓表面有一些微小的孔，這樣當(dāng)墨融化時(shí)就會(huì)滲進(jìn)這些孔裡，增加粘合力，墨粉就不容易掉瞭。首先用挫刀將PCB的邊修平，主要是因?yàn)榍懈頟CB板時(shí)，容易有一些突起，這些突起在轉(zhuǎn)印時(shí)容易導(dǎo)致紙與PCB表面接觸不好，不平，溫度不高，導(dǎo)致斷線，所以將邊修平，使PCB表面成一個(gè)很平的平面是非常必要的。接著用砂紙將PCB表面磨光，主要還是磨平，這個(gè)程度靠個(gè)人感覺(jué)瞭。要求是平整光滑，無(wú)異物就可以瞭。然後到廢FeCI3當(dāng)中過(guò)一下，很快隻要表面有點(diǎn)變色就行瞭，馬上到水龍頭上沖洗幹淨(jìng)。然後用洗衣粉把板表面洗幹淨(jìng)，這個(gè)步驟主要是去油，洗幹淨(jìng)就可以瞭，然後用水沖幹淨(jìng)，接著用衛(wèi)生紙將表面

8、擦光，註意不能掉渣；三是加熱設(shè)備的選擇，比較好的當(dāng)然是過(guò)塑機(jī)改的熱轉(zhuǎn)印機(jī)，萬(wàn)一沒(méi)