PCB常识doc.docx

PCB常识doc.docx

《PCB常识doc.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PCB常识doc.docx（73页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

PCB常识doc

一、PCB概念

   PCB=PrintedCircuitBoard印制板

   PCB在各种电子设备中有如下功能。

   1.提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支撑。

   2.实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接（信号传输）或电绝缘。

提供所要求的电气特性，如特性阻抗等。

   3.为自动装配提供阻焊图形，为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

   按基材类型分类

二、PCB技术发展概要

   从1903年至今,若以PCB组装技术的应用和发展角度来看,可分为三个阶段

   通孔插装技术（THT）阶段PCB

   1.金属化孔的作用：

（1）.电气互连---信号传输

（2）.支撑元器件---引脚尺寸限制通孔尺寸的缩小

      a.引脚的刚性

      b.自动化插装的要求

   2.提高密度的途径

（1）.减小器件孔的尺寸，但受到元件引脚的刚性及插装精度的限制，孔径≥0.8mm

（2）.缩小线宽/间距：

0.3mm—0.2mm—0.15mm—0.1mm

    （3）.增加层数：

单面—双面—4层—6层—8层—10层—12层—64层

   表面安装技术（SMT）阶段PCB

   1.导通孔的作用：

仅起到电气互连的作用，孔径可以尽可能的小，堵上孔也可以。

   2.提高密度的主要途径

（1）.过孔尺寸急剧减小：

0.8mm—0.5mm—0.4mm—0.3mm—0.25mm

（2）.过孔的结构发生本质变化

      a.埋盲孔结构优点：

提高布线密度1/3以上、减小PCB尺寸或减少层数、提高可靠性、改善了特性阻抗控制，减小了串扰、噪声或失真（因线短，孔小）

      b.盘内孔（holeinpad）消除了中继孔及连线

    （3）.薄型化：

双面板：

1.6mm—1.0mm—0.8mm—0.5mm

    （4）.PCB平整度

      a.概念：

PCB板基板翘曲度和PCB板面上连接盘表面的共面性。

      b.PCB翘曲度是由于热、机械引起残留应力的综合结果

      c.连接盘的表面涂层：

HASL、化学镀NI/AU、电镀NI/AU…

   芯片级封装（CSP）阶段PCB

   CSP以开始进入急剧的变革于发展其之中,推动PCB技术不断向前发展，PCB工业将走向激光时代和纳米时代

PCB设计

PCB（PrintedCircuitBoard）印刷电路板的缩写

具体方法如下

1.目的和作用

规范设计作业，提高生产效率和改善产品的质量。

2.适用范围

XXX公司开发部的VCD超级VCDDVD音响等产品。

3.责任

XXX开发部的所有电子工程师、技术员及电脑绘图员等。

4.资历和培训

4.1有电子技术基础;

4.2有电脑基本操作常识;

4.3熟悉利用电脑PCB绘图软件.

5.工作指导（有长度单位为MM）

5.1铜箔最小线宽:

面板0.3MM,面板0.2MM边缘铜箔最小要1.0MM

5.2铜箔最小间隙:

面板:

0.3MM,面板:

0.2MM.

5.3铜箔与板边最小距离为0.55MM,元件与板边最小距离为5.0MM,盘与板边最小距离为4.0MM

5.4一般通孔安装元件的焊盘的大小（径）孔径的两倍,双面板最小1.5MM,单面板最小为2.0MM,议（2.5MM）如果不能用圆形焊盘,用腰圆形焊盘,小如下图所示（如有标准元件库，则以标准元件库为准）

焊盘长边、短边与孔的关系为：

5.5电解电容不可触及发热元件,大功率电阻,敏电阻,压器,热器等.解电容与散热器的间隔最小为10.0MM,它元件到散热器的间隔最小为2.0MM.

5.6大型元器件（如：

变压器、直径15.0MM以上的电解电容、大电流的插座等）加大铜箔及上锡面积如下图；阴影部分面积肥最小要与焊盘面积相等。

5.7螺丝孔半径5.0MM内不能有铜箔（要求接地外）元件.（按结构图要求）.

5.8上锡位不能有丝印油.

5.9焊盘中心距小于2.5MM的,相邻的焊盘周边要有丝印油包裹,印油宽度为0.2MM（议0.5MM）.

5.10跳线不要放在IC下面或马达、电位器以及其它大体积金属外壳的元件下.

5.11在大面积PCB设计中（约超过500CM2以上）,防止过锡炉时PCB板弯曲,在PCB板中间留一条5至10MM宽的空隙不放元器件（走线）,用来在过锡炉时加上防止PCB板弯曲的压条,下图的阴影区:

：

5.12每一粒三极管必须在丝印上标出e,c,b脚.

5.13需要过锡炉后才焊的元件,盘要开走锡位,向与过锡方向相反,度视孔的大小为0.5MM到1.0MM如下图：

5.14设计双面板时要注意，金属外壳的元件，插件时外壳与印制板接触的，顶层的焊盘不可开，一定要用绿油或丝印油盖住（例如两脚的晶振）。

5.15为减少焊点短路，所有的双面印制板，过孔都不开绿油窗。

5.16每一块PCB上都必须用实心箭头标出过锡炉的方向：

5.17孔洞间距离最小为1.25MM（双面板无效）

5.18布局时，DIP封装的IC摆放的方向必须与过锡炉的方向成垂直，不可平行，如下图；如果布局上有困难，可允许水平放置IC（OP封装的IC摆放方向与DIP相反）。

5.19布线方向为水平或垂直，由垂直转入水平要走45度进入。

5.20元件的安放为水平或垂直。

5.21丝印字符为水平或右转90度摆放。

5.22若铜箔入圆焊盘的宽度较圆焊盘的直径小时，则需加泪滴。

如图：

5.23物料编码和设计编号要放在板的空位上。

5.24把没有接线的地方合理地作接地或电源用。

5.25布线尽可能短，特别注意时钟线、低电平信号线及所有高频回路布线要更短。

5.26模拟电路及数字电路的地线及供电系统要完全分开。

5.27如果印制板上有大面积地线和电源线区（面积超过500平方毫米），应局部开窗口。

如图：

5.28电插印制板的定位孔规定如下，阴影部分不可放元件，手插元件除外，L的范围是50330mm,H的范围是50250mm,果小于50X50则要拼板开模方可电插，如果超过330X250则改为手插板。

定位孔需在长边上。

PCB设计基本概念

1、尽量少用过孔，一旦选用了过孔，务必处理好它与周边各实体的间隙，特别是容易被忽视的中间各层与过孔不相连的线与过孔的间隙，如果是自动布线，可在“过孔数量最小化”（ViaMinimiz8tion）子菜单里选择“on”项来自动解决。

2、需要的载流量越大，所需的过孔尺寸越大，如电源层和地层与其它层联接所用的过孔就要大一些。

3、丝印层（Overlay）

　　为方便电路的安装和维修等，在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图案和文字代号等，例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。

不少初学者设计丝印层的有关内容时，只注意文字符号放置得整齐美观，忽略了实际制出的PCB效果。

他们设计的印板上，字符不是被元件挡住就是侵入了助焊区域被抹赊，还有的把元件标号打在相邻元件上，如此种种的设计都将会给装配和维修带来很大不便。

正确的丝印层字符布置原则是：

”不出歧义，见缝插针，美观大方”。

4、SMD的特殊性

　　Protel封装库内有大量SMD封装，即表面焊装器件。

这类器件除体积小巧之外的最大特点是单面分布元引脚孔。

因此，选用这类器件要定义好器件所在面，以免“丢失引脚（MissingPlns）”。

另外，这类元件的有关文字标注只能随元件所在面放置。

5、网格状填充区（ExternalPlane）和填充区（Fill）

　　正如两者的名字那样，网络状填充区是把大面积的铜箔处理成网状的，填充区仅是完整保留铜箔。

初学者设计过程中在计算机上往往看不到二者的区别，实质上，只要你把图面放大后就一目了然了。

正是由于平常不容易看出二者的区别，所以使用时更不注意对二者的区分，要强调的是，前者在电路特性上有较强的抑制高频干扰的作用，适用于需做大面积填充的地方，特别是把某些区域当做屏蔽区、分割区或大电流的电源线时尤为合适。

后者多用于一般的线端部或转折区等需要小面积填充的地方。

6、焊盘（Pad）

　　焊盘是PCB设计中最常接触也是最重要的概念，但初学者却容易忽视它的选择和修正，在设计中千篇一律地使用圆形焊盘。

选择元件的焊盘类型要综合考虑该元件的形状、大小、布置形式、振动和受热情况、受力方向等因素。

Protel在封装库中给出了一系列不同大小和形状的焊盘，如圆、方、八角、圆方和定位用焊盘等，但有时这还不够用，需要自己编辑。

例如，对发热且受力较大、电流较大的焊盘，可自行设计成“泪滴状”，在大家熟悉的彩电PCB的行输出变压器引脚焊盘的设计中，不少厂家正是采用的这种形式。

一般而言，自行编辑焊盘时除了以上所讲的以外，还要考虑以下原则：

（1）形状上长短不一致时要考虑连线宽度与焊盘特定边长的大小差异不能过大；

（2）需要在元件引角之间走线时选用长短不对称的焊盘往往事半功倍；

　　（3）各元件焊盘孔的大小要按元件引脚粗细分别编辑确定，原则是孔的尺寸比引脚直径大0．2-0．4毫米。

7、各类膜（Mask）

　　这些膜不仅是PcB制作工艺过程中必不可少的，而且更是元件焊装的必要条件。

按“膜”所处的位置及其作用，“膜”可分为元件面（或焊接面）助焊膜（TOporBottom和元件面（或焊接面）阻焊膜（TOporBottomPasteMask）两类。

顾名思义，助焊膜是涂于焊盘上，提高可焊性能的一层膜，也就是在绿色板子上比焊盘略大的各浅色圆斑。

阻焊膜的情况正好相反，为了使制成的板子适应波峰焊等焊接形式，要求板子上非焊盘处的铜箔不能粘锡，因此在焊盘以外的各部位都要涂覆一层涂料，用于阻止这些部位上锡。

可见，这两种膜是一种互补关系。

由此讨论，就不难确定菜单中

类似“solderMaskEn1argement”等项目的设置了。

8、飞线，飞线有两重含义：

（1）自动布线时供观察用的类似橡皮筋的网络连线，在通过网络表调入元件并做了初步布局后，用“Show命令就可以看到该布局下的网络连线的交叉状况，不断调整元件的位置使这种交叉最少，以获得最大的自动布线的布通率。

这一步很重要，可以说是磨刀不误砍柴功，多花些时间，值！

另外，自动布线结束，还有哪些网络尚未布通，也可通过该功能来查找。

找出未布通网络之后，可用手工补偿，实在补偿不了就要用到“飞线”的第二层含义，就是在将来的印板上用导线连通这些网络。

要交待的是，如果该电路板是大批量自动线生产，可将这种飞线视为0欧阻值、具有统一焊盘间距的电阻元

件来进行设计.

印刷电路板（Printedcircuitboard，PCB）几乎会出现在每一种电子设备当中。

如果在某样设备中有电子零件，那么它们也都是镶在大小各异的PCB上。

除了固定各种小零件外，PCB的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。

随着电子设备越来越复杂，需要的零件越来越多，PCB上头的线路与零件也越来越密集了。

标准的PCB长得就像这样。

裸板（上头没有零件）也常被称为「印刷线路板PrintedWiringBoard（PWB）」。

  板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。

在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部份就变成网状的细小线路了。

这些线路被称作导线