Protel99-SE-電路設(shè)計及應(yīng)用第3章-PCB設(shè)計預(yù)備知識課件

1、第3章 PCB設(shè)計預(yù)備知識 PCB即為Printed Circuit Board的英文縮寫，漢語稱之為印刷電路板。通常把在絕緣材料上，按預(yù)定設(shè)計，制成印制線路、印制元件或兩者組合而成的導(dǎo)電圖形稱為印刷電路。而在絕緣基材上提供元器件之間電氣連接的導(dǎo)電圖形，稱為印刷線路。這樣就把印刷電路或印制線路的成品板稱為PCB，亦稱為印制板或印制電路板。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景 印刷電路的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材質(zhì)制作而成。在表面可以看到的細(xì)小線路是銅箔，原本銅箔是覆蓋在整個板子上的，而在制造過程中部分被蝕刻處理掉，留下來的部分就變成網(wǎng)狀的細(xì)小線路了，這些線路被稱作

2、導(dǎo)線或稱布線，并用來提供PCB上零件的電路連接。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景 PCB應(yīng)用到各種電子設(shè)備中，如電子玩具、手機(jī)、計算機(jī)等，只要有集成電路等電子元器件，為了它們之間的電氣互連，都要使用PCB。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景絕緣基材：一般由酚醛紙基、環(huán)氧紙基或環(huán)氧玻璃布制成；3.1 PCB的構(gòu)成及其基本功能銅箔面：銅箔面為PCB的主體，它由裸露的焊盤和被綠油覆蓋的銅箔電路所組成，焊盤用于焊接電子元器件；機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景3.1.1 PCB的構(gòu)成3.1 PCB的構(gòu)成及其基本功能阻焊層：

3、用于保護(hù)銅箔電路，由耐高溫的阻焊劑制成；字符層：用于標(biāo)注元件的編號和符號，便于PCB加工時的電路識別；3.1.1 PCB的構(gòu)成機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景3.1 PCB的構(gòu)成及其基本功能孔：用于基板加工、元件安裝、產(chǎn)品裝配以及不同層面的銅箔電路之間的連接。3.1.1 PCB的構(gòu)成機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景3.1 PCB的構(gòu)成及其基本功能 PCB上的綠色或是棕色，是阻焊漆的顏色。這層是絕緣的防護(hù)層，可以保護(hù)銅線，也可以防止零件被焊到不正確的地方。在阻焊層上另外會印刷上一層絲網(wǎng)印刷面。通常在這上面會印上文字與符號（大多是白色的），以

4、標(biāo)示出各零件在板子上的位置。絲網(wǎng)印刷面也被稱作圖標(biāo)面。3.1.1 PCB的構(gòu)成機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景PCB為集成電路等各種電子元器件固定、裝配提供了機(jī)械支撐。3.1.2 PCB的功能提供機(jī)械支撐機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景PCB實現(xiàn)了集成電路等各種電子元器件之間的布線和電氣連接；3.1.3 PCB的功能實現(xiàn)電氣連接或電絕緣PCB也實現(xiàn)了集成電路等各種電子元器件之間的電絕緣。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景PCB為自動裝配提供阻焊圖形，同時也為元器件的插裝、檢查、維修提供識別字符和圖形。3.1.4

5、PCB的功能其它功能機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景菲林底版是PCB生產(chǎn)的前導(dǎo)工序。在生產(chǎn)某一種PCB時，PCB的每種導(dǎo)電圖形（信號層電路圖形和地、電源層圖形）和非導(dǎo)電圖形（阻焊圖形和字符）至少都應(yīng)有一張菲林底片。菲林底版在PCB生產(chǎn)中的用途如下： 圖形轉(zhuǎn)移中的感光掩膜圖形，包括線路圖形和光致阻焊圖形；網(wǎng)印工藝中的絲網(wǎng)模板的制作，包括阻焊圖形和字符；機(jī)械加工（鉆孔和外型銑）數(shù)控機(jī)床編程依據(jù)及鉆孔參考。3.2 PCB板制造工藝流程3.2.1 菲林底版機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景覆銅箔層壓板（Copper Clad Laminates，簡

6、寫為CCL），簡稱覆銅箔板或覆銅板，是制造PCB的基板材料。目前最廣泛應(yīng)用的蝕刻法制成的PCB，是在覆銅箔板上有選擇的進(jìn)行的蝕刻，得到所需的線路的圖形。覆銅箔板在整個PCB上，主要擔(dān)負(fù)著導(dǎo)電、絕緣和支撐三個方面的功能。3.2.2 基板材料機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景PCB設(shè)計完成后，因為PCB板形太小，不能滿足生產(chǎn)工藝要求，或者一個產(chǎn)品由幾塊PCB組成，因此需要把若干小板拼成一個面積符合生產(chǎn)要求的大板，或者將一個產(chǎn)品所用的多個PCB拼在一起而便于生產(chǎn)電裝，此道工序即為拼版。拼版完成后，用戶需生成光繪圖數(shù)據(jù)。PCB板生產(chǎn)的基礎(chǔ)是菲林底版。早期制作菲林底版時，需要先

7、制作出菲林底圖，然后再利用底圖進(jìn)行照相或翻版。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，印制板CAD技術(shù)得到極大的進(jìn)步，印制板生產(chǎn)工藝水平也不斷向多層、細(xì)導(dǎo)線、小孔徑、高密度方向迅速提高，原有的菲林制版工藝已無法滿足印制板的設(shè)計需要，于是出現(xiàn)了光繪技術(shù)。3.2.3 拼版及光繪數(shù)據(jù)生成機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景使用光繪機(jī)可以直接將CAD設(shè)計的PCB圖形數(shù)據(jù)文件送入光繪機(jī)的計算機(jī)系統(tǒng)，控制光繪機(jī)利用光線直接在底片上繪制圖形，然后經(jīng)過顯影、定影得到菲林底版。光繪圖數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，是將CAD軟件產(chǎn)生的設(shè)計數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化稱為光繪數(shù)據(jù)（多為Gerber數(shù)據(jù)），經(jīng)過CAM系統(tǒng)進(jìn)行修改、編輯，完成光繪預(yù)處

8、理（拼版、鏡像等），使之達(dá)到PCB生產(chǎn)工藝的要求。然后將處理完的數(shù)據(jù)送入光繪機(jī)，由光繪機(jī)的光柵（Raster）圖象數(shù)據(jù)處理器轉(zhuǎn)換成為光柵數(shù)據(jù)，此光柵數(shù)據(jù)通過高倍快速壓縮還原算法發(fā)送至激光光繪機(jī)，完成光繪。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景原本銅箔是覆蓋在整個板子上的，而在制造過程中部分被蝕刻處理掉，留下來的部分就變成網(wǎng)狀的細(xì)小線路了，這些線路被稱作導(dǎo)線或稱布線。3.3 PCB中的名稱定義導(dǎo)線機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景為了將零件固定在PCB上面，將它們的接腳直接焊在導(dǎo)線上。在最基本的PCB（單面板）上，零件都集中在其中一面，導(dǎo)線則都集中

9、在另一面，需要在板子上打洞，這樣接腳才能穿過板子到另一面，顯然零件的接腳是焊在另一面上的。其中，PCB的正面被稱為零件面，而PCB反面被稱為焊接面。3.3 PCB中的名稱定義 ZIF插座機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景如果PCB上有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或裝回去，那么該零件安裝時會用到插座。由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆裝。ZIF（Zero Insertion Force，零拔插力式）插座，它可以讓零件輕松插進(jìn)插座，也可以拆下來。3.3 PCB中的名稱定義 ZIF插座機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景如果要將兩塊

10、PCB相互連結(jié)，一般都會用到俗稱“金手指”的邊接頭（edge connector）。金手指上包含了許多裸露的銅墊，這些銅墊事實上也是PCB布線的一部份。通常連接時，我們將其中一片PCB上的金手指插進(jìn)另一片PCB上合適的插槽上（一般叫做擴(kuò)充槽Slot）。在計算機(jī)中，像是顯示卡、聲卡或是其它類似的界面卡，都是借著金手指來與主機(jī)板連接的。3.3 PCB中的名稱定義邊接頭（俗稱金手指）機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景單面板在最基本的PCB上，元件集中在其中一面，導(dǎo)線則集中在另一面上。因為導(dǎo)線只出現(xiàn)在其中一面，所以我們就將這種PCB稱為單面板（Single-sided）。因為

11、單面板在設(shè)計線路上有許多嚴(yán)格的限制（因為只有一面，布線間不能交叉而必須繞獨自的路徑），所以只有早期的電路才使用這類的PCB。3.4 PCB板層3.4.1 PCB分類機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景雙面板（Double-Sided Boards） 雙面板的兩面都有布線。不過要用上兩面的導(dǎo)線，必須要在兩面間有適當(dāng)?shù)碾娐愤B接才行。這種電路間的“橋梁”稱為導(dǎo)孔（via）。導(dǎo)孔是在PCB上充滿或涂上金屬的小洞，它可以與兩面的導(dǎo)線相連接。由于雙面板的面積比單面板大了一倍，而且由于布線可以互相交錯（可以繞到另一面），因此它更適合用在比單面板更復(fù)雜的電路上。機(jī)械工業(yè)出版社 Prot

12、el 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景雙面板成品 機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景雙面板上面 雙面板下面 機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景多層板（Multi-Layer Boards） 為了增加可以布線的面積，多層板用上了更多單、雙面的布線板。多層板使用數(shù)片雙面板，并在每層板間放進(jìn)一層絕緣層后黏牢（壓合）。板子的層數(shù)就代表了有幾層獨立的布線層，通常層數(shù)都是偶數(shù)，并且包含最外側(cè)的兩層。大部分的主機(jī)板都是4到8層的結(jié)構(gòu)，不過技術(shù)上可以做到近100層的PCB板。大型的超級計算機(jī)大多使用相當(dāng)多層的主機(jī)板，不過這類計算機(jī)已經(jīng)可以用許多普通計算機(jī)的集群

13、代替，超多層板已經(jīng)漸漸不被使用了。PCB中的各層都緊密的結(jié)合，一般不太容易看出實際數(shù)目，不過如果仔細(xì)觀察主板，也許可以看出來。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景剛剛提到的導(dǎo)孔（via），如果應(yīng)用在雙面板上，那么一定都是打穿整個PCB。不過在多層板中，如果只想連接其中一些線路，那么導(dǎo)孔可能會浪費一些其他層的線路空間。埋孔（Buried vias）和盲孔（Blind vias）技術(shù)可以避免這個問題，因為它們只穿透其中幾層。盲孔是將幾層內(nèi)部PCB與表面PCB連接，不需穿透整個PCB。埋孔則只連接內(nèi)部的PCB，從表面是看不出來的。在多層PCB中，整層都直接連接地線與電源。將各

14、層分類為信號層（Signal）、電源層（Power）或是地線層（Ground）。如果PCB上的零件需要不同的電源供應(yīng)，則這類PCB會有兩層以上的電源與電線層。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景Peotel 99SE現(xiàn)擴(kuò)展到32個信號層、16個內(nèi)層電源/接地層、16個機(jī)械層，在層堆棧管理器中用戶可以定義層的結(jié)構(gòu)，可以看到層堆棧的結(jié)構(gòu)。3.4.2 Protel 99 SE中的板層管理機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景在PCB服務(wù)器工作狀態(tài)下，單擊菜單命令DesignLayer Stack Manager。3.4.2 Protel 99 SE中的板

15、層管理機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景之后系統(tǒng)將出現(xiàn)板層堆棧管理器界面。3.4.2 Protel 99 SE中的板層管理機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景在頂層添加絕緣層（1）Top Dielectric：在頂層添加絕緣層。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景在底層添加絕緣層（2）Bottom Dielectric：在底層添加絕緣層。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景添加信號層（3）Add Layer：添加信號層。用鼠標(biāo)選擇信號層添加位置，單擊“Add Layer”按鈕，電路板層增加一層信號

16、層。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景添加內(nèi)層電源/接地層（4）Add Plane：添加內(nèi)層電源/接地層。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景（5）Delete：刪除選項。鼠標(biāo)選中相應(yīng)的層后，單擊“Delect”按鈕即可實現(xiàn)刪除操作。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景上移內(nèi)層電源/接地層（6）Move Up：層上移。例如，當(dāng)鼠標(biāo)放置到內(nèi)層電源/接地層上時，單擊鼠標(biāo)選中內(nèi)層電源/接地層，單擊“Move Up”按鈕。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景（7）Move Down：層下移。（8）Prop

17、eries：屬性設(shè)置。如將鼠標(biāo)放置到信號層，單擊鼠標(biāo)選中信號層，單擊“Properies”按鈕，系統(tǒng)將彈出信號層屬性編輯對話框。在這一對話框中用戶可設(shè)置信號層名稱及銅厚，設(shè)置完成后，單擊“OK”按鈕確認(rèn)設(shè)置。用戶可以根據(jù)實際的電路設(shè)計要求設(shè)置板層及各層的厚度。 Protel 99 SE還提供了一些多層板的實例供用戶選擇。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景3.4.3 Protel 99 SE中各層的意義TopLayer/BottomLayer：頂層/底層，屬于信號層。Mechanical：機(jī)械層，用于定義整個PCB板的外觀，即整個PCB板的外形結(jié)構(gòu)。機(jī)械工業(yè)出版社 Pr

18、otel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景3.4.3 Protel 99 SE中各層的意義Keepoutlayer：禁止布線層，用于定義在布電氣特性的銅一側(cè)的邊界。也就是說先定義了禁止布線層后，在以后的布過程中，所布的具有電氣特性的線不可以超出禁止布線層的邊界；機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景3.4.3 Protel 99 SE中各層的意義Topoverlay/ Bottomoverlay：頂層絲印層/底層絲印層，用于定義頂層和底的絲印字符，就是一般在PCB板上看到的元件編號和一些字符；Multiplayer：多層，指PCB板的所有層；機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 9

19、9SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景元件封裝分為插入式封裝和表面粘貼式封裝。其中將零件安置在板子的一面，并將接腳焊在另一面上，這種技術(shù)稱為插入式（Through Hole Technology，THT）封裝；而接腳是焊在與零件同一面，不用為每個接腳的焊接而在PCB上鉆洞，這種技術(shù)稱為表面黏貼式（Surface Mounted Technology，SMT）封裝。3.5 元件封裝技術(shù)3.5.1 元件封裝的具體形式機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景使用THT封裝的元件需要占用大量的空間，并且要為每只接腳鉆一個洞，因此它們的接腳實際上占掉兩面的空間，而且焊點也比較大；SMT元件也比

20、THT元件要小，因此使用SMT技術(shù)的PCB板上零件要密集很多；SMT封裝元件也比THT元件要便宜，所以現(xiàn)今的PCB上大部分都是SMT。但THT元件和SMT元件比起來，與PCB連接的構(gòu)造比較好。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景SOP/SOIC封裝SOP是英文Small Outline Package的縮寫，即小外形封裝。SOP封裝技術(shù)由菲利浦公司開發(fā)成功，以后逐漸派生出SOJ（J型引腳小外形封裝）、TSOP（薄小外形封裝）、VSOP（甚小外形封裝）、SSOP（縮小型SOP）、TSSOP（薄的縮小型SOP）及SOT（小外形晶體管）、SOIC（小外形集成電路）等.SOJ-

21、14封裝 機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景DIP封裝DIP是英文Double In-line Package的縮寫，即雙列直插式封裝。其屬于插裝式封裝，引腳從封裝兩側(cè)引出，封裝材料有塑料和陶瓷兩種。DIP是最普及的插裝型封裝，應(yīng)用范圍包括標(biāo)準(zhǔn)邏輯IC、存儲器LSI及微機(jī)電路。DIP-14封裝機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景PLCC封裝PLCC是英為Plastic Leaded Chip Carrier的縮寫，即塑封J引線封裝。PLCC封裝方式，外形呈正方形，四周都有管腳，外形尺寸比DIP封裝小的多。PLCC封裝適合用SMT表面安裝技術(shù)在P

22、CB上安裝布線，具有外形尺寸小，可靠性高的優(yōu)點。PLCC-20封裝機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景TQFP封裝TQFP是英文Thin Quad Flat Package的縮寫，即薄塑封四角扁平封裝。四邊扁平封裝TQFP工藝能有效利用空間，從而降低印刷電路板空間大小的要求。由于縮小了高度和體積，這種封裝工藝非常適合對空間要求較高的應(yīng)用，如PCMCIA卡和網(wǎng)絡(luò)器件。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景PQFP封裝PQFP是英文Plastic Quad Flat Package的縮寫，即塑封四角扁平封裝。PQFP封裝的芯片引腳之間距離很小，管腳很細(xì)

23、，一般大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路采用這種封裝形式。PQFP84（N）封裝機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景TSOP封裝TSIP是英文Thin Small Outline Package的縮寫，即薄型小尺寸封裝。TSOP內(nèi)存封裝技術(shù)的一個典型特征就是在封裝芯片的周圍做出引腳，TSOP適合用SMT技術(shù)在PCB上安裝布線，適合高頻應(yīng)用場合，操作比較方便，可靠性也比較高。TSOP814封裝機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景BGA封裝BGA是英文Ball Grid Array Package的縮寫，即球柵陣列封裝。BGA10-25-1.5封裝BGA封裝的

24、I/O端子以圓形或柱狀焊點按陣列形式分布在封裝下面，BGA技術(shù)的優(yōu)點是I/O引腳數(shù)雖然增加了，但引腳間距并沒有減小反而增加了，從而提高了組裝成品率；雖然它的功耗增加，但BGA能用可控塌陷芯片法焊接，從而可以改善它的電熱性能；厚度和重量都較以前的封裝技術(shù)有所減少；寄生參數(shù)減小，信號傳輸延遲小，使用頻率大大提高；組裝可用共面焊接，可靠性高。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景Protel 99 SE中提供了多種元件的封裝，如電阻、電容、二極管、三極管等元件的封裝，同時也提供了穩(wěn)壓電源、揚聲器、話筒等器件的封裝。3.5.2 Protel 99 SE中的元件及封裝機(jī)械工業(yè)出版社

25、 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景電阻電阻是電路中最常用的元件.Protel 99 SE中的電阻的標(biāo)識為RES1、RES2、RES3等，其封裝屬性為AXIAL系列。而AXIAL的中文意義就是軸狀的。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景Protel 99 SE中電阻封裝AXIAL系列圖中所列出的電阻封裝為AXIAL0.3、AXIAL0.4及AXIAL0.5，其中0.3是指該電阻在印刷電路板上焊盤間的間距為300mil，0.4是指該電阻在印刷電路板上焊盤間的間距為400mil，依次類推。電阻Protel 99 SE中的電阻機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電

26、路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景電位器Protel 99 SE中的電阻的標(biāo)識為POT等，其封裝屬性為VR系列。Protel 99 SE中電位器封裝VR系列機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景圖中所列出的電位器封裝為VR1VR5，其中的數(shù)字只是表示外形不同，沒有其它含義。電位器Protel 99 SE中的電位器機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景貼片電阻圖中所列出的貼片電阻的封裝0402、0603、0805、1005及1206中所包含數(shù)字與尺寸無關(guān)，與電阻的具體阻值無關(guān)，但與功率有關(guān).Protel 99 SE中貼片電阻封裝 封裝功率封裝功率02011/20W0

27、4021/16W06031/10W08051/8W12061/4W機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景貼片電阻封裝與電阻功率的關(guān)系貼片電阻無極性電容Protel 99 SE中無極性電容的標(biāo)識為CAP等，其封裝屬性為RAD系列。無極性電容Protel 99 SE中的電容 機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景圖中列出的電容封裝為RAD0.1、RAD0.2及RAD 0.3，其中0.1指該電阻在印刷電路板上焊盤間的間距為100mil，0.2指該電阻在印刷電路板上焊盤間的間距為200mil，依次類推。Protel 99 SE中無極性電容封裝RAD系列 機(jī)械

28、工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景極性電容Protel 99 SE中電解電容的標(biāo)識為CAPACITOR，其封裝屬性為RB系列。電解電容Protel 99 SE中的電解電容 機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景 圖中所列出的電解電容封裝為RB.2/.4、RB.3/.6，其中RB.2/.4中的.2為焊盤間距200mil，.4為電容圓筒的外徑400mil；而RB.3/.6中的.3為焊盤間距300mil，.6為電容圓筒的外徑600mil。此外Protel還提供了RB.4/.8、RB.5/.10封裝，其含義同上。通常電容值小于100uF時常用的封裝形式為RB

29、.1/.2，當(dāng)電容值介于100uF470uF時常用的封裝形式為RB.2/.4，而當(dāng)電容值大于470uF時常用的封裝形式為RB.3/.6。Protel 99 SE中電解電容封裝RB系列 機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景貼片電容圖中所列出的貼片電容的封裝1805、2220、2225、3216、6032及7243中所包含數(shù)字與尺寸之間的關(guān)系。貼片電容Protel 99 SE中貼片電容封裝此外，貼片元件由于其緊貼電路板，所以要求溫度穩(wěn)定性要高，所以貼片電容以鉭電容為多，根據(jù)其耐壓不同，貼片電容又可分為A、B、C、D四個系列。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)

30、用 周潤景封裝尺寸（mil）封裝尺寸（mil）04021.00.504021.00.508052.01.212063.21.612103.22.518124.53.222255.66.5類型封裝形式耐壓（V）A321610B352816C603225D734335貼片電容分類貼片電容封裝與尺寸之間的關(guān)系表機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景二極管二極管的種類比較多，其中常用的有整流二極管1N4001和開關(guān)二極管1N4148。二極管Protel 99 SE中二極管的標(biāo)識為DIODE（普通二極管）、DIODE SCHOTTKY（肖特基二極管）、DIODE TUNNEL（隧道

31、二極管）、DIODE VARATOR（變?nèi)荻O管）及DIODE ZENER（穩(wěn)壓二極管），其封裝屬性為DIODE系列。Protel 99 SE中的二極管機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景 圖中所列出的三極管封裝TO18（普通三極管）、TO220H（大功率三極管）、TO3（大功率達(dá)林頓管）和TO92A（普通三極管），其中DIODE0.4中的0.4為焊盤間距400mil；而DIODE0.7中的.7為焊盤間距700mil。后綴數(shù)字越大，表示二極管的功率越大。而對于發(fā)光二極管，Protel 99 SE中的標(biāo)識為LED。Protel 99 SE中二極管封裝DIODE系列Prot

32、el 99 SE中的發(fā)光二極管RB.1/.2封裝機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景三極管三極管分為PNP型和NPN型，三極管的三個引腳為別為E、B和C.三極管Protel 99 SE中三極管的標(biāo)識為NPN、PNP，其封裝屬性為TO系列。Protel 99 SE中的三極管機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景其中TO-3用于大功率晶體管；而TO-5、TO-18用于小功率晶體管。此外，對于中功率晶體管，如果是扁平的，就用TO-220，如果是金屬殼的，就用TO-66。Protel 99 SE中三極管封裝TO系列機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路

33、設(shè)計及應(yīng)用 周潤景集成IC電路集成電路IC有雙列直插封裝形式DIP，也有單排直插封裝形式SIP。常用的集成電路ICProtel 99 SE中的常用集成電路機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景集成電路IC封裝DIP、SIP系列 對于DIP系列封裝，以DIP14為例，每排有7個管腳，兩排間距離為300mil，焊盤間的間距為100mil。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景三端穩(wěn)壓器常用的三端穩(wěn)壓器有78、79系列，78系列有7805、7812、7820等，而79系列有7905、7912、7920等.三端穩(wěn)壓器 Protel 99 SE中的三端穩(wěn)壓器

34、三端穩(wěn)壓器常用封裝機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景整流橋Protel 99 SE整流橋標(biāo)稱為BRIDGE。整流橋 Protel 99 SE中的整流橋元件 Protel 99 SE中提供的整流橋封裝機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景單排多針插座Protel 99 SE單排多針插座標(biāo)稱為CON。單排多針插座Protel 99 SE中的單排多針插座Protel 99 SE中提供的單排多針插座封裝 機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景元件不同，其引腳間距也不相同。但對于各種各樣的元件的引腳大多數(shù)都是（2.54mm）100mi

35、l的整數(shù)倍。在PCB設(shè)計中必須準(zhǔn)確測量元件的引腳間距，因為它決定著焊盤放置間距。3.5.3 元件引腳間距定義機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景焊盤間距是根據(jù)元件引腳間距來確定的。而元件間距有軟尺寸和硬尺寸之分。軟尺寸是指基于引腳能夠彎折的元件，如電阻、電容、電感等。 引腳間距為軟尺寸的元件機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景因引腳間距為軟尺寸的元件引腳可彎折，故設(shè)計該類元件的焊盤孔距比較靈活。而硬尺寸是基于引腳不能彎折的元件，如排阻、三極管、集成IC元件。 引腳間距為硬尺寸的元件由于其引腳不可彎折，因此其對焊盤孔距要求相當(dāng)準(zhǔn)確。機(jī)械工業(yè)出版社

36、Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景電路板的尺寸的設(shè)置直接影響電路板成品的質(zhì)量。PCB板尺寸過大時，必然造成印制線路長，而導(dǎo)致阻抗增加，致使電路的抗噪聲能力下降，成本也增加；當(dāng)PCB板尺寸過小，則導(dǎo)致PCB板的散熱不好，且印制線路密集，必然使臨近線路易受干擾。通常PCB外形及尺寸應(yīng)根據(jù)設(shè)計的PCB在產(chǎn)品中的位置、空間大小、形狀及與其他部件的配合來確定PCB的外形與尺寸。3.6 電路板形狀及尺寸定義機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景3.6.1 根據(jù)安裝環(huán)境設(shè)置電路板形狀及尺寸并行下載電纜并行下載電路電路板設(shè)計 機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用

37、 周潤景3.6.2 布局布線后定義電路板尺寸當(dāng)電路板的尺寸及形狀沒有特別要求時，可在完成布局布線后，再定義板框。先進(jìn)行布局布線操作布局布線后繪制板框 機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景3.6.3 自定義電路板尺寸電路板的最佳形狀為矩形，長寬比為3：2或4：3。用戶可按照此比例，根據(jù)電路板估計尺寸預(yù)先設(shè)置電路板尺寸。當(dāng)元件布局結(jié)束后，按照“元件之間要留有一定間隔、預(yù)留發(fā)熱元件安裝散熱片的位置、預(yù)留安裝固定孔位置、位于電路板邊緣的元件離電路板邊緣一般不小于2mm（約80mil）” 的原則調(diào)整電路板的尺寸。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景預(yù)先設(shè)置

38、電路板尺寸將元件放置到板框內(nèi) 機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景元件布局依據(jù)以下原則：保證電路功能和性能指標(biāo)；滿足工藝性、檢測、維修等方面的要求；元件排列整齊、疏密得當(dāng)，兼顧美觀性。對于初學(xué)者，合理的布局是確保PCB板正常工作的前提，因此PCB板布局需要用戶特別注意。3.7 PCB布局機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景3.7.1 按照信號流流向布局PCB板布局時應(yīng)遵循信號從左到右或從上到下的原則，即在布局時輸入信號放在電路板的左側(cè)或上方，而將輸出放置到電路板的右側(cè)或下方。電源電路板 電源電路PCB板 機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路

39、設(shè)計及應(yīng)用 周潤景3.7.2 優(yōu)先確定核心元件的位置以電路功能判別電路的核心元件，然后以核心元件為中心，圍繞核心元件布局。圍繞核心元件布局 機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景3.7.3 布局時考慮電路的電磁特性在電路布局時，應(yīng)充分考慮電路的電磁特性。通常強電部分（220V交流電）與弱電部分要遠(yuǎn)離，電路的輸入級與輸出級的元件應(yīng)盡量分開。同時，當(dāng)直流電源引線較長時，要增加濾波元件，以防止50Hz干擾。當(dāng)元件間可能有較高的電位差時，應(yīng)加大它們之間的距離，以避免因放電、擊穿引起的意外電路。此外，金屬殼的元件應(yīng)避免相互接觸。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用

40、周潤景3.7.4 布局時考慮電路的熱干擾對于發(fā)熱元件應(yīng)盡量放置在靠近外殼或通風(fēng)較好的位置，以便利用機(jī)殼上開鑿的散熱孔散熱。當(dāng)元件需要安裝散熱裝置時，應(yīng)將元件放置到電路板的邊緣，以便于按裝散熱器或小風(fēng)扇，以確保元件的溫度在允許范圍內(nèi)。電路板上安裝有散熱裝置對于溫度敏感的元件，如晶體管、集成電路、熱敏電路等，不宜放在熱源附近。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景3.7.5 可調(diào)節(jié)元件的布局對于可調(diào)元件，如可調(diào)電位器、可調(diào)電容器、可調(diào)電感線圈等，在電路板布局時，須考慮其機(jī)械結(jié)構(gòu)。大功率轉(zhuǎn)盤電阻 可變電阻器 可調(diào)元件 在放置可調(diào)元件時，盡量布置在操作者手方便操作的位置，以便可調(diào)

41、元件方便使用。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景3.7.6 通常元件布局按電路模塊布局，實現(xiàn)同一功能的相關(guān)電路稱為一個模塊，電路模塊中的元件應(yīng)用就近原則，同時數(shù)字電路和模擬電路分開定位孔、標(biāo)準(zhǔn)孔等非安裝孔周圍1.27mm（50mil）內(nèi)不得貼裝元件，螺釘?shù)劝惭b孔周圍3.5mm（138mil）（對于M2.5）及4mm（157mil）內(nèi)不得貼裝元件；貼裝元件焊盤的外側(cè)與相鄰插裝元件的外側(cè)距離大于2mm（79mil） 金屬殼體元件和金屬體（屏蔽盒等）不能與其它元件相碰，不能緊貼印制線、焊盤，其間距應(yīng)大于2mm（79mil）；定位孔、緊固件安裝孔、橢圓孔及板中其它方孔外側(cè)距板

42、邊的尺寸大于3mm（118mil）機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景高熱元件要均衡分布 電源插座要盡量布置在印制板的四周，電源插座與其相連的匯流條接線端布置在同側(cè)，且電源插座及焊接連接器的布置間距應(yīng)考慮方便電源插頭的插拔 所有IC元件單邊對齊，有極性元件極性標(biāo)示明確，同一印制板上極性標(biāo)示不得多于兩個方向，出現(xiàn)兩個方向時，兩個方向互相垂直貼片單邊對齊，字符方向一致，封裝方向一致機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景印制導(dǎo)線的布設(shè)應(yīng)盡可能短；當(dāng)電路為高頻電路或布線密集的情況下，印制導(dǎo)線的拐彎應(yīng)成圓角。3.8 PCB布線3.8.1 PCB布線注意事項印制導(dǎo)線的拐彎應(yīng)成圓角 當(dāng)印制導(dǎo)線的拐彎成直角或尖角時，在高頻電路或布線密集的情況下會影響電路的電氣特性。機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景PCB板盡量使用45折線，而不用90折線布線，以減小高頻信號對外的發(fā)射與耦合。PCB板中的45折線 機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景當(dāng)兩面布線時，兩面的導(dǎo)線宜相互垂直、斜交或彎曲走線，避免相互平行，以減小寄生耦合。兩面布線時正面以豎線策略布線兩面布線時反面以橫線策略布線機(jī)械工業(yè)出版社 Protel 99SE電路設(shè)計及應(yīng)用 周潤景