PCB行业知识入门.ppt

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PCB入门印制电路板的设计印制电路板的设计下面是利用下面是利用ProtelProtelDXPDXP的印制电路板的印制电路板的大体设计流程。

按照流程一步一步地往的大体设计流程。

按照流程一步一步地往下做，每一步都保证其正确性，最后就能下做，每一步都保证其正确性，最后就能顺理成章地得到一块正确的印制电路板。

顺理成章地得到一块正确的印制电路板。

印印制制电电路路板板的的设设计计流流程程绘制电路原理图绘制电路原理图规划电路规划电路设置各项参数设置各项参数载入网络表和元器件封装载入网络表和元器件封装比较网络表以及比较网络表以及DRC校验校验手工调整布线手工调整布线电路板自动布线电路板自动布线元器件自动布局元器件自动布局手工调整布局手工调整布局文件保存，打印输出文件保存，打印输出送加工厂制作送加工厂制作PCBPCB电路板的基本概念电路板的基本概念一般所谓的一般所谓的PCBPCB电路板有电路板有SingleLayerPCBSingleLayerPCB（单面板）（单面板）DoubleLayerPCBDoubleLayerPCB（双面板）（双面板）四层板四层板多层板多层板单单面面板板是是一一种种单单面面敷敷铜铜，因因此此只只能能利利用用它它敷敷了了铜铜的的一一面面设设计计电电路路导导线线和元件的焊接。

和元件的焊接。

双面板是包括双面板是包括Top（顶层）和（顶层）和Bottom（底层）的双面都敷有铜的（底层）的双面都敷有铜的电路板，双面都可以布线焊接，中电路板，双面都可以布线焊接，中间为一层绝缘层，为常用的一种电间为一层绝缘层，为常用的一种电路板。

路板。

如果在双面板的顶层和底层之间加上别的如果在双面板的顶层和底层之间加上别的层，即构成了多层板，比如放置两个电源层，即构成了多层板，比如放置两个电源板层构成的四层板，这就是多层板。

板层构成的四层板，这就是多层板。

通常的通常的PCBPCB板，包括顶层、底层和中间层，板，包括顶层、底层和中间层，层与层之间是绝缘层，用于隔离布线层。

层与层之间是绝缘层，用于隔离布线层。

它的材料要求耐热性和绝缘性好。

早期的它的材料要求耐热性和绝缘性好。

早期的电路板多使用电木为材料，而现在多使用电路板多使用电木为材料，而现在多使用玻璃纤维为主。

玻璃纤维为主。

PCB电路板的基本概念l一般所谓的一般所谓的PCBPCB电路板有电路板有SingleLayerSingleLayerPCBPCB（单面板）、（单面板）、DoubleLayerPCBDoubleLayerPCB（双面板）（双面板）、四层板、多层板等。

、四层板、多层板等。

l单面板是一种单面敷铜，因此只能利用它单面板是一种单面敷铜，因此只能利用它敷了铜的一面设计电路导线和元件的焊接。

敷了铜的一面设计电路导线和元件的焊接。

l双面板是包括双面板是包括TopTop（顶层）和（顶层）和BottomBottom（底层）的双面都敷有铜的电路板，双面都（底层）的双面都敷有铜的电路板，双面都可以布线焊接，中间为一层绝缘层，为可以布线焊接，中间为一层绝缘层，为常用的一种电路板。

常用的一种电路板。

l如果在双面板的顶层和底层之间加上别的如果在双面板的顶层和底层之间加上别的层，即构成了多层板，比如放置两个电源层，即构成了多层板，比如放置两个电源板层构成的四层板，这就是多层板。

板层构成的四层板，这就是多层板。

l通常通常的的PCBPCB板，包括顶层、底层和中间板，包括顶层、底层和中间层，层与层之间是绝缘层，用于隔离布线层，层与层之间是绝缘层，用于隔离布线层。

它的材料要求耐热性和绝缘性好。

早层。

它的材料要求耐热性和绝缘性好。

早期的电路板多使用电木为材料，而现在多期的电路板多使用电木为材料，而现在多使用玻璃纤维为主。

使用玻璃纤维为主。

l在在PCBPCB电路板布上铜膜导线后，还要在电路板布上铜膜导线后，还要在顶层和底层上印刷一层顶层和底层上印刷一层SolderMaskSolderMask（防（防焊层），它是一种特殊的化学物质，通常焊层），它是一种特殊的化学物质，通常为绿色。

该层不粘焊锡，防止在焊接时相为绿色。

该层不粘焊锡，防止在焊接时相邻焊接点的多余焊锡短路。

防焊层将铜膜邻焊接点的多余焊锡短路。

防焊层将铜膜导线覆盖住，防铜膜过快在空气中氧化，导线覆盖住，防铜膜过快在空气中氧化，但是在焊点处留出位置，并不覆盖焊点。

但是在焊点处留出位置，并不覆盖焊点。

l对于双面板或者多层板，防焊层分为顶面防对于双面板或者多层板，防焊层分为顶面防焊层和底面防焊层两种。

焊层和底面防焊层两种。

l电路板制作最后阶段，一般要在防焊层之上电路板制作最后阶段，一般要在防焊层之上印上一些文字符号，比如元件名称、元件符号、印上一些文字符号，比如元件名称、元件符号、元件管脚和版权等，方便以后的电路焊接和查元件管脚和版权等，方便以后的电路焊接和查错等。

这一层为错等。

这一层为SilkscreenOverlaySilkscreenOverlay（丝印层）（丝印层）。

多层板的防焊层分。

多层板的防焊层分TopOverlayTopOverlay（顶面丝印（顶面丝印层）和层）和BottomOverlayBottomOverlay（底面丝印层）（底面丝印层）多层板概念l一般的电路系统设计用双面板和四层板即一般的电路系统设计用双面板和四层板即可满足设计需要，只是在较高级电路设计中，可满足设计需要，只是在较高级电路设计中，或者有特殊需要，比如对抗高频干扰要求很高或者有特殊需要，比如对抗高频干扰要求很高情况下才使用六层及六层以上的多层板。

多层情况下才使用六层及六层以上的多层板。

多层板制作时是一层一层压合的，所以层数越多，板制作时是一层一层压合的，所以层数越多，无论设计或制作过程都将更复杂，设计时间与无论设计或制作过程都将更复杂，设计时间与成本都将大大提高。

成本都将大大提高。

l如果在如果在PCBPCB电路板的顶层和底层之间加上别电路板的顶层和底层之间加上别的层，即构成了多层板，比如放置两个电源板的层，即构成了多层板，比如放置两个电源板层构成多层板。

层构成多层板。

l多层板的多层板的Mid-LayerMid-Layer（中间层）和（中间层）和InternalPlaneInternalPlane（内层）是不相同的两个概念，（内层）是不相同的两个概念，中间层是用于布线的中间板层，该层均布的是中间层是用于布线的中间板层，该层均布的是导线，而内层主要用于做电源层或者地线层，导线，而内层主要用于做电源层或者地线层，由大块的铜膜所构成，其结构如图所示。

由大块的铜膜所构成，其结构如图所示。

多层板剖面图多层板剖面图l在图中的多层板共有在图中的多层板共有66层设计，最层设计，最上面为上面为TopLayerTopLayer（顶层）；最下为（顶层）；最下为BottomLayer（BottomLayer（底层底层）；中间；中间44层中有层中有两层内层，即两层内层，即InternalPlane1InternalPlane1和和InternalPlane2,InternalPlane2,用于电源层；两层中间用于电源层；两层中间层，为层，为MidLayerlMidLayerl和和MidLayer2MidLayer2，用于，用于布导线。

布导线。

过孔l过孔就是用于连接不同板层之间的导线。

过孔内过孔就是用于连接不同板层之间的导线。

过孔内侧一般都由焊锡连通，用于元件的管脚插入。

侧一般都由焊锡连通，用于元件的管脚插入。

l过孔分为过孔分为33种：

从顶层直接通到底层的过种：

从顶层直接通到底层的过孔称为孔称为ThncholeViasThncholeVias（穿透式过孔）；只从顶（穿透式过孔）；只从顶层通到某一层里层，并没有穿透所有层，或者从层通到某一层里层，并没有穿透所有层，或者从里层穿透出来的到底层的过孔称为里层穿透出来的到底层的过孔称为BlindBlindViasVias（盲过孔）；只在内部两个里层之间相互连（盲过孔）；只在内部两个里层之间相互连接，没有穿透底层或顶层的过孔就称为接，没有穿透底层或顶层的过孔就称为BuriedBuriedViasVias（隐藏式过孔）。

（隐藏式过孔）。

l过孔的形状一般为圆形。

过孔有两个尺寸，即过孔的形状一般为圆形。

过孔有两个尺寸，即HoleSizeHoleSize（钻孔直径）和钻孔加上焊盘后的（钻孔直径）和钻孔加上焊盘后的总的总的DiameterDiameter（过孔直径），如图所示过孔（过孔直径），如图所示过孔的形状和尺寸。

的形状和尺寸。

铜膜导线l电路板制作时用铜膜制成铜膜导线（电路板制作时用铜膜制成铜膜导线（TrackTrack），用于连接焊点和导线。

铜膜导），用于连接焊点和导线。

铜膜导线是物理上实际相连的导线，有别于印刷线是物理上实际相连的导线，有别于印刷板布线过程中的预拉线（又称为飞线）概板布线过程中的预拉线（又称为飞线）概念。

预拉线只是表示两点在电气上的相连念。

预拉线只是表示两点在电气上的相连关系，但没有实际连接。

关系，但没有实际连接。

焊盘l焊盘用于将元件管脚焊接固定在印刷板上焊盘用于将元件管脚焊接固定在印刷板上完成电气连接。

焊盘在印刷板制作时都预先布完成电气连接。

焊盘在印刷板制作时都预先布上锡，并不被防焊层所覆盖。

上锡，并不被防焊层所覆盖。

通常焊盘的形状通常焊盘的形状有以下三种，即圆形（有以下三种，即圆形（RoundRound）、矩形）、矩形（RectangleRectangle）和正八边形（）和正八边形（OctagonalOctagonal），如，如图图所示。

所示。

元件的封装l元件的封装是印刷电路设计中很重要的元件的封装是印刷电路设计中很重要的概念。

元件的封装就是实际元件焊接到印概念。

元件的封装就是实际元件焊接到印刷电路板时的焊接位置与焊接形状，包括刷电路板时的焊接位置与焊接形状，包括了实际元件的外型尺寸，所占空间位置，了实际元件的外型尺寸，所占空间位置，各管脚之间的间距等。

各管脚之间的间距等。

l元件封装是一个空间的概念，对于不同的元件元件封装是一个空间的概念，对于不同的元件可以有相同的封装，同样一种封装可以用于不可以有相同的封装，同样一种封装可以用于不同的元件。

因此，在制作电路板时必须知道元同的元件。

因此，在制作电路板时必须知道元件的名称，同时也要知道该元件的封装形式。

件的名称，同时也要知道该元件的封装形式。

l11元件封装的分类元件封装的分类l普通的元件封装有针脚式封装和表面粘着式封普通的元件封装有针脚式封装和表面粘着式封装两大类。

装两大类。

l针脚式封装的元件必须把相应的针脚插入针脚式封装的元件必须把相应的针脚插入焊盘过孔中，再进行焊接。

因此所选用的焊盘过孔中，再进行焊接。

因此所选用的焊盘必须为穿透式过孔，设计时焊盘板层焊盘必须为穿透式过孔，设计时焊盘板层的属性要设置成的属性要设置成MultiMultiLayerLayer，如图，如图所示。

所示。

lSMTSMT（表面粘着式封装）。

这种元件的管脚焊（表面粘着式封装）。

这种元件的管脚焊点不只用于表面板层，也可用于表层或者底层，点不只用于表面板层，也可用于表层或者底层，焊点没有穿孔。

设计的焊盘属性必须为单如图焊点没有穿孔。

设计的焊盘属性必须为单如图所示。

所示。

l22常见的几种元件的封装常见的几种元件的封装l常用的分立元件的封装有二极管类、晶体常用的分立元件的封装有二极管类、晶体管类、可变电阻类等。

常用的集成电路的管类、可变电阻类等。

常用的集成电路的封装有封装有DIPDIPXXXX等。

等。

lProtelDXPProtelDXP将常用的封装集成在将常用的封装集成在MiscellaneousDevicesPCBMiscellaneousDevicesPCBPcbLibPcbLib集成库中。

集成库中。

l二极管类二极管类l常用