2.4 导出制板与焊接调试
学习目标：掌握 Gerber 文件导出、嘉立创下单打样流程，以及 PCB 焊接与调试方法。
2.4.1 导出 Gerber 文件
Gerber 文件是 PCB 制造的标准文件格式，包含各层图形信息。LCEDA 导出流程：
- DRC 检查通过后，菜单：
文件 → 制造输出 → Gerber 文件 - 确认各层信息：
- 顶层铜箔（Top Copper）
- 底层铜箔（Bottom Copper）
- 阻焊层（Top/Bottom Solder Mask）
- 丝印层（Top Silkscreen）
- 钻孔文件（Drill）
- 导出后得到一组 Gerber + 钻孔文件
2.4.2 下单打样（嘉立创）
LCEDA 与嘉立创 PCB 打样深度集成，一键下单：
- 菜单：
文件 → 制造输出 → PCB 下单（嘉立创） - 上传 Gerber 文件（或直接从云端同步工程）
- 选择打样参数：
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| 板子尺寸 | 自动识别 |
| 板材 | FR-4（常规） |
| 层数 | 2 层（双面板） |
| 板厚 | 1.6mm（标准） |
| 铜厚 | 1oz（标准） |
| 表面工艺 | 沉金 / 喷锡 |
| 颜色 | 绿色（默认） |
| 数量 | 5 片（打样常用） |
- 确认价格（打样通常有优惠），提交订单
- 等待生产（通常 3-5 天），收货
2.4.3 PCB 焊接
收到 PCB 后，按步骤焊接：
焊接前准备
- 工具：烙铁（恒温 320-350℃）、焊锡丝、助焊剂、镊子、吸锡带
- 元件：按 BOM 清单核对
- 顺序原则：先小后大、先矮后高、先内后外
焊接顺序
1. 电阻、电容等贴片小元件（0805）
2. IC 座（DIP-40，方便单片机插拔）
3. 晶振
4. 电解电容（注意极性）
5. LED（注意正负极）
6. 排针/接插件焊接技巧
| 技巧 | 说明 |
|---|---|
| 镀锡 | 焊盘先上一点锡 |
| 固定 | 先焊两对角固定元件，再焊其余引脚 |
| 补锡 | 焊盘不够饱满可补锡 |
| 虚焊检查 | 焊点光亮、饱满，无拉尖 |
| 连锡处理 | 用吸锡带清除相邻焊盘连锡 |
2.4.4 上电调试
焊接完成后调试：
- 目视检查：检查焊点、元件方向、有无短路
- 万用表检查：
- 电源对地电阻（避免短路）
- 上电后测 VCC 电压（5V）
- 下载程序：
- STC 单片机用串口下载（CH340 转 USB）
- 冷启动下载：先点下载，再给板上电
- 功能验证：LED 闪烁是否符合程序预期
2.4.5 调试常见问题
| 现象 | 可能原因 | 处理方法 |
|---|---|---|
| 上电无反应 | 电源接反/短路 | 检查电源极性、万用表测通断 |
| 晶振不起振 | 晶振虚焊/电容问题 | 重焊晶振，检查负载电容 |
| 下载失败 | 波特率/冷启动问题 | 重新上电下载，检查下载电路 |
| LED 不亮 | 电阻/LED 方向错 | 检查 LED 正负极、限流电阻 |
| 程序不运行 | 复位电路异常 | 检查复位 R/C 电路 |
关键知识点
| 知识点 | 说明 |
|---|---|
| Gerber 文件 | PCB 制造标准格式 |
| 钻孔文件 | 过孔/焊盘钻孔数据 |
| 打样参数 | 板材、层数、板厚、表面工艺 |
| 焊接顺序 | 先小后大、先矮后高 |
| 冷启动下载 | STC 单片机"先点下载再上电" |
实验任务
- 导出 LED 闪烁板 Gerber 文件
- 在嘉立创下单打样 5 片
- 收货后完成焊接
- 下载程序，验证 LED 闪烁功能
考核点 / 验收标准
| 考核项 | 验收标准 | 分值 |
|---|---|---|
| Gerber 导出 | 正确导出全部层 Gerber + 钻孔文件 | 25 |
| 下单流程 | 能在嘉立创完成打样下单操作 | 15 |
| 焊接质量 | 焊点光滑无虚焊、无连锡、元件方向正确 | 30 |
| 上电调试 | 板子能下载程序并正常运行 | 30 |
实操要求：提交焊接成品板照片 + 功能演示视频。