印刷電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1

1、印刷電路板印刷電路板(PCB)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)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(jì)內(nèi)容印刷電路板設(shè)計(jì)內(nèi)容u原理圖庫(kù)（元件庫(kù)）設(shè)計(jì)u原理圖設(shè)計(jì)uPC

2、B封裝庫(kù)設(shè)計(jì)uPCB設(shè)計(jì)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(xiàng)目管理設(shè)計(jì)文件。項(xiàng)目管理設(shè)計(jì)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(xiàng)目下進(jìn)行。新要在項(xiàng)目下進(jìn)行。u一個(gè)電路的原理圖一個(gè)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(gè)項(xiàng)

3、目里（添在同一個(gè)項(xiàng)目里（添加到同一個(gè)項(xiàng)目）。加到同一個(gè)項(xiàng)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(jì)流程印刷電路板設(shè)計(jì)流程原理圖設(shè)計(jì)流程原理圖設(shè)計(jì)流程原理圖庫(kù)原理圖庫(kù)u系統(tǒng)自帶元件庫(kù) Miscellaneous Devices.IntLib雜項(xiàng)器件庫(kù)（雜項(xiàng)器件庫(kù)（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(xiàng)連接器庫(kù)（各種插針、插座）雜項(xiàng)連接器庫(kù)（各種插針、插座）u其它大公司的元件庫(kù)其它大公司的元件庫(kù) 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(guó)家半導(dǎo)體國(guó)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(kù)原理圖庫(kù)u自建元件庫(kù)課程設(shè)計(jì)常用的元件已經(jīng)建好了原理圖庫(kù)和封裝庫(kù)lanfengdi.schlib/dzx.schliblanfengdi.pcblib/dzx.sch

5、lib課程設(shè)計(jì)需要用到FPGA/CPLD的，要用里面的元件“EP2”/”MAX”/”MAX”和對(duì)應(yīng)的封裝PCBPCB結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)u信號(hào)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(jī)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(hào)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(guò)孔參數(shù)設(shè)置時(shí)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(guò)孔：過(guò)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(guò)孔的銅線。PCBPCB術(shù)語(yǔ)術(shù)語(yǔ)u網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)：相同網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)的焊盤、過(guò)孔、導(dǎo)線過(guò)程的組織；u預(yù)拉線：預(yù)拉線：非實(shí)質(zhì)性導(dǎo)線，只用于提示元器件的連接關(guān)系。PCB設(shè)計(jì)規(guī)則設(shè)計(jì)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(guò)孔過(guò)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(shí)的輪廓和焊盤位置背景色是為了更清楚顯示符號(hào)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(jì)流程設(shè)計(jì)流程PCBPCB布局需要考慮的問題布局需要考慮的問題u信號(hào)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(hào)線）；避免信號(hào)線長(zhǎng)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(biāo)滾輪、Page Up/Page Down、Ctrl+Page Downu移動(dòng)圖紙，按住鼠標(biāo)右鍵拖動(dòng)；u移動(dòng)元件，用鼠標(biāo)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(dòng)元件的過(guò)程中按空格鍵或者更改元件屬性（Rotation項(xiàng)項(xiàng)）；u換(布線)層，+/-鍵，Shift + Ctrl + 鼠標(biāo)滾輪；u改變導(dǎo)線方向，布線過(guò)程中按空格鍵；u改變導(dǎo)線拐彎形狀，布線過(guò)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)