印刷電路板設(shè)計基礎(chǔ)1

1、印刷電路板印刷電路板(PCB)設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)計基礎(chǔ)龍文杰龍文杰/ /易安林易安林信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院印刷電路板印刷電路板PCBu印刷電路板是一種重要的電子部件，是電子元器件印刷電路板是一種重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。由于的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用印刷術(shù)制作的，故被稱為它是采用印刷術(shù)制作的，故被稱為“印刷印刷”電路板電路板 ，又稱為，又稱為“印制電路板印制電路板”、“印刷線路板印刷線路板”。uPCBPrinted Circuit Board 印刷電路板設(shè)計內(nèi)容印刷電路板設(shè)計內(nèi)容u原理圖庫（元件庫）設(shè)計u原理圖設(shè)計uPC

2、B封裝庫設(shè)計uPCB設(shè)計PCB分類分類以層數(shù)分以層數(shù)分PCB的層數(shù)是指板上金屬層的數(shù)量，也就是布線層的層數(shù)是指板上金屬層的數(shù)量，也就是布線層的數(shù)量，通常有：的數(shù)量，通常有：u單層板單層板u雙層板雙層板u多層板多層板( (多于多于2 2層層) ) 常見常見PCBu注意元件面與焊接面注意元件面與焊接面文件組織與管理文件組織與管理uAltium Designer由由項目管理設(shè)計文件。項目管理設(shè)計文件。u原理圖文件與原理圖文件與PCBPCB文文件之間的信息交互更件之間的信息交互更新要在項目下進行。新要在項目下進行。u一個電路的原理圖一個電路的原理圖文件和文件和PCBPCB文件必須放文件必須放在同一個項

3、目里（添在同一個項目里（添加到同一個項目）。加到同一個項目）。原理圖文件與原理圖文件與PCBPCB板文件板文件印刷電路板設(shè)計流程印刷電路板設(shè)計流程原理圖設(shè)計流程原理圖設(shè)計流程原理圖庫原理圖庫u系統(tǒng)自帶元件庫 Miscellaneous Devices.IntLib雜項器件庫（雜項器件庫（R/C/L，開關(guān)，二，開關(guān)，二/三極管等三極管等分立元件）分立元件） Miscellaneous Connectors.IntLib雜項連接器庫（各種插針、插座）雜項連接器庫（各種插針、插座）u其它大公司的元件庫其它大公司的元件庫 Analog Devices模擬器件模擬器件 Fairchild Semicon

4、ductor仙童（飛兆）仙童（飛兆） Linear Technology凌力爾特，電源芯片凌力爾特，電源芯片 Maxim美信，接口芯片美信，接口芯片 National Semiconductor國家半導(dǎo)體國家半導(dǎo)體 ON Semiconductor/Motorola安森美安森美 Nxp/Philips恩智浦恩智浦 ST Microelectronics意法半導(dǎo)體意法半導(dǎo)體 Texas Instruments德州儀器德州儀器原理圖庫原理圖庫u自建元件庫課程設(shè)計常用的元件已經(jīng)建好了原理圖庫和封裝庫lanfengdi.schlib/dzx.schliblanfengdi.pcblib/dzx.sch

5、lib課程設(shè)計需要用到FPGA/CPLD的，要用里面的元件“EP2”/”MAX”/”MAX”和對應(yīng)的封裝PCBPCB結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)u信號層(Signal Layers), Top Layer/Bottom Layer/Mid Layer n,布線層;u內(nèi)部電源層(Internal Planes)，多層板的電源層（陰線）;u機械層(Mechanical Layers)，繪制PCB的邊框，一般只用Mechanical 1層；u絲印層(Silkscreen Layers), Top Overlay/Bottom Overlay，用于繪制元件外形、元件編號等信息；u禁布層(Keep-Out Layer),設(shè)

6、置有效布線區(qū)域；u掩蔽層(Mask Layers),助焊層(Paste),阻焊層(Solder)（陰線）;u多層(Multi Layer)，抽象概念，指所有層的集合，非真正意義的層，在焊盤、過孔參數(shù)設(shè)置時用到PCBPCB結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)PCBPCB基本元素基本元素u焊盤（焊盤（PadPad）：放置焊錫，焊接元器件引腳；u過孔：過孔：PCB的層間電氣連接孔；u銅膜導(dǎo)線：銅膜導(dǎo)線：連接焊盤與過孔的銅線。PCBPCB術(shù)語術(shù)語u網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)：相同網(wǎng)絡(luò)標號的焊盤、過孔、導(dǎo)線過程的組織；u預(yù)拉線：預(yù)拉線：非實質(zhì)性導(dǎo)線，只用于提示元器件的連接關(guān)系。PCB設(shè)計規(guī)則設(shè)計規(guī)則(Design Rules)uElectrica

7、l Clearance電氣間隙電氣間隙(0.3mm)uRouting Width線寬線寬(0.3mm)uRouting Layer布線層布線層uRouting Vias過孔過孔(0.8mm)uManufacturing Hole Size孔尺寸孔尺寸(0.8mm)uMinimum Annular Ring最小孔環(huán)最小孔環(huán)(0.4mm)元件封裝與元件封裝與PCBPCB元件封裝指的是電子元件安裝到PCB上時的輪廓和焊盤位置背景色是為了更清楚顯示符號而特意畫的常用元件封裝常用元件封裝uAxial-0.3軸向引線軸向引線(一般直插電阻一般直插電阻)uRad-0.2徑向引線（一般直插電容）徑向引線（一般

8、直插電容）uDO-201兩端引線（一般二極管）兩端引線（一般二極管）uTO-252三端引線（一般三極管）三端引線（一般三極管）uSIP-8/DIP-14單單/雙列直插式雙列直插式uSO-8貼片封裝貼片封裝uQFP-64方型扁平式封裝方型扁平式封裝 uBGA-100球柵陣列式封裝球柵陣列式封裝PCBPCB設(shè)計流程設(shè)計流程PCBPCB布局需要考慮的問題布局需要考慮的問題u信號走向u干擾u布線通道u便于元件安裝、焊接和調(diào)試u便于制造u成品美觀、操作方便PCBPCB布線布線相同的電路，PCB布線層數(shù)越少，難度越大。u基本布線原則：導(dǎo)線盡量短；避免銳角彎和直角彎；保證足夠的載流能力，線寬足夠?qū)挘ㄖ饕鸽?/p>

9、源線/地線，大信號線）；避免信號線長距離平行走線，以減小耦合。PCBPCB圖與成品圖與成品PCBPCB圖與成品圖與成品常用操作常用操作u原理圖圖紙大小設(shè)置，雙擊圖紙邊框；u縮放，Ctrl+鼠標滾輪、Page Up/Page Down、Ctrl+Page Downu移動圖紙，按住鼠標右鍵拖動；u移動元件，用鼠標左鍵拖拽；u更改/設(shè)置元件屬性，雙擊元件；u旋轉(zhuǎn)元件，在移動元件的過程中按空格鍵或者更改元件屬性（Rotation項項）；u換(布線)層，+/-鍵，Shift + Ctrl + 鼠標滾輪；u改變導(dǎo)線方向，布線過程中按空格鍵；u改變導(dǎo)線拐彎形狀，布線過程中按Shift+空格鍵u刷新顯示，End；取消，EscTips單位，英制與公制1inch=25.4mm1inch=1000mil常用直插型元件的引腳間距多是100mil（2.54mm）的整數(shù)倍PCB作業(yè)