第6章印刷电路板设计基础详解.ppt

第6章 印刷电路板设计基础 6.1印制电路板概述 印制电路板简称为PCB（Printed Circuit Board），又称印制版。电路原理图完成以后，还必须设计印制电路板图，由制板厂家依据用户所设计的印制电路板图制作出印制电路板。印制电路板的制作材料主要是绝缘材料、金属铜及焊锡等。 一般来说，印制电路板可分为单面板、双面板和多层板。 印制电路板概述 单面板：一面敷铜，另一面没有敷铜的电路板。单面板只能在没有敷铜的一面放置元件和布线，适用于简单的电路板。 双面板：双面板包括顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer）两层，两面敷铜，中间为绝缘层，两面均可以布线，一般需要由过孔或焊盘连通。双面板可用于比较复杂的电路，是比较理想的一种印制电路板。 多层板：多层板一般指3层以上的电路板。它在双面板的基础上增加了内部电源层、接地层及多个中间信号层。随着电子技术的飞速发展，电路的集成度越来越高，多层板的应用也越来越广泛。但由于多层电路板的层数增加，给加工工艺带来了难度，同时制作成本也很高。 6.2 元件封装 元件封装是指实际元件焊接到电路板时所显示的外观。 不同的元件可以共用同一种封装，同样的元件也可以有不同的封装，元件的封装可以在设计电路原理图时指定，也可以在引进网络表时指定，或者是设计印刷电路板时修改。 封装的类型可分为插针式封装和表面贴装式封装(SMD/T Surface mounting device/technology)。插针类元件焊接时先将元件针脚插入焊盘，然后再焊锡。 SMD封装的元件焊接时限于单独的表面一层。 元件封装 插针式封装（DIP8） SMD封装（PLCC28） 其它常用封装 插针式电阻的封装为“AXIALxxx”，其中AXIAL表示轴状的封装方式；AXIAL后的“xxx”（数字）表示该元件两个焊盘间的距离。后缀数越大，其形状越大。例如AXIAL0.4表示此元件封装为轴状的，两焊盘间距为0.4英寸=400mil（约等于10mm。mil=毫英寸，1英寸=25.4mm）。 元件封装 常用“RADxxx”作为无极性电容的封装。常用“RBx/x”作为有极性的电解电容器封装，“RB”后的两个数字，分别表示焊盘之间距离和圆筒的直径，单位是英寸。 三极管常用封装名称为“TOxxx”，其中“xxx”表示三极管的类型。 元件封装 二极管常用封装名称为“DIODExxx”，其中“xxx”表示功率。后缀数越大，其形状越大。 电位器常用封装名称为“VRxxx”，其中“xxx”表示电位器的类型。 6.3 铜膜导线和飞线 铜膜导线简称导线，用于连接各个焊盘，是印制电路板最重要的部分。 另外有一种线为预拉线，常称为飞线（鼠线），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。 飞线与导线有本质的区别，飞线只是一种形式上的连线，仅形式上表示出各个焊盘间的电气连接关系，没有实际的连接意义。导线则是根据飞线指示的焊盘间的连接关系而布置的，是具有实际电气连接意义的连接线路。 6.4 焊盘（Pad）和过孔（Via） 焊盘的作用是放置焊锡、连接导线和元件引脚。 焊盘根据元件封装不同结构也不同：可以是穿透多个不同的层或在一个层内；可以是方形的、圆形的或其它形状的。 过孔的作用是连接不同板层的导线。 过孔有两个尺寸，即Hole Size （钻孔直径）和钻孔加上焊盘后总的 Diameter（过孔直径），钻孔和过孔之间的孔壁，由与导线相同的材料构成，用于连接不同层的导线。 6.5 敷铜 对于电路抗干扰性能要求较高的场合，可考虑在电路板上敷铜。敷铜可以有效地起到信号屏蔽作用，提高信号的抗电磁干扰能力。 敷铜可分为实心填充和网格填充。 6.6 层 层是印制板材料本身实实在在存在的。例如印制板的上下两面可供走线，这样的面即为层，甚至在板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔（也称为层）。不同层需要连通的地方用“过孔（Via）”来实现。 在设计窗口单击鼠标右 键，Options----Borad Layers…，或主菜单 Design---- Options。 或单击L键， 就可以看到 工作层设置 对话框。 层-----Signal Layers信号层 信号层主要是电气布线的敷铜板层，用于放置与信号有关的电气元素。如Top Layer（顶层）用作放置元件面；Bottom Layer（底层）用作焊锡面；Mid Layer为中间工作层，用于布置信号线。 层----- Internal Planes内部电源/接地层 Internal Planes内部电源/接地层主要是用于布置电源和接地线。 该层和前面提到的信号层中的Mid Layer为多层电路板时使用。 层----- Mechanical Layers机械层 Mechanic