印刷电路板设计基础.ppt

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1、印刷电路板设计基础（一）宋晓虹印刷电路板介绍印刷电路板就是一个载体，是用于焊接实际电子元件、具有电气特性的板子，称PCB板（PrintedCircuitBoard）印刷电路板介绍印刷电路板的制作材料主要有绝缘材料（一般是SiO2）、金属铜以及焊锡等。制作时，先将印制电路板建立在一块绝缘基板上，再将电路原理图中的导线制作成铜膜走线，元件引脚处则被制成过孔和焊盘。印刷电路板的组成印刷电路板主要由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充等组成，如图所示。印刷电路板的板层结构印刷电路板常见的板层结

2、构包括单层板（SingleLayerPCB）、双层板（DoubleLayerPCB）和多层板（MultiLayerPCB）三种。单面板一面有敷铜，一面没有敷铜，设计时，只能在一面进行布线并放置元件。不需要打过孔。单面板由于成本低而被广泛采用。但是由于只能在一面上进行走线，所以设计要比双面板或多层板困难得多。印刷电路板的板层结构双面板：双面板包括顶层（TopLayer）和底层（BottomLayer）两层，顶层一般为元件面，底层一般为焊锡层面。双面板的双面都可以敷铜，都可以布线。双面板的电路一般比

3、单面板的电路复杂，但布线容易操作，是制作电路板比较理想的选择多层板：多层板包含了多个工作层的电路板。除了顶层、底层以外，还包括中间层、内部电源或接地层等。印刷电路板的板层结构随着电子技术的高速发展，电子产品越来越精密，电路板也就越来越复杂，多层电路板的应用也越来越广泛。多层电路板一般指三层以上的电路板。印刷电路板的“层”不是虚拟的，而是印刷板材料本身实实在在的铜箔层。Protel的PCB板包括许多类型的工作层，如信号层（SignalLayers）、内部电源层（InternalPlanes）、机械

4、层（MechanicalLayers）等。上下位置的表面层与中间各层需要连通的地方用“过孔（Via）”来沟通。信号层：主要用于布线，也可以放置一些与电气信号有关的电气实体。ProtelDXP2004提供了32个信号层，包括顶层、底层和30个中间层（Mid）。其中顶层一般用于放置元件，底层放置焊锡元件，中间层主要用于放置信号走线/PCB中的层PCB中的层内部电源层（InternalPlanes）主要用于连接电源网络和接地网络，也可连接其他网络。ProtelDXP2004提供了16个内部电源层，以满

5、足使用。对于多板层设计，需要使用大面积的电源和地，从而导致电源和接地网络很复杂，因此需要用整片铜膜建立一个内部电源层，再通过过孔与电路板的表层电源层网络连接，从而简化电源布线。PCB中的层（3）机械层（MechanicalLayers）机械层主要用于放置标注和说明等，例如尺寸标记、过孔信息、数据资料、装配说明等。ProtelDXP2004提供了16个机械层，它们是Mechanical1~Mechanical16。可以在打印或绘制其他层时加上机械层，这样机械层上的基准信息也可以被打印或绘制出来。P

6、CB中的层（4）阻焊层和锡膏防护层（Mask）阻焊层用于放置阻焊剂，防止在焊接时由于焊锡扩张引起短路，ProtelDXP2004提供了TopSolder（顶层）和BottomSolder（底层）两个阻焊层，设计时如果使用阻焊层，将匹配焊盘和过孔锡膏防护层主要用于安装表面粘贴元件（SMD），ProtelDXP2004提供了TopPaste（顶层）和BottomPaste（底层）两个锡膏防护层。这是表帖元器件的安装工艺所需要的，无表帖元器件时不需要使用该层PCB中的层（5）丝印层（Silkscree

7、n）丝印层主要用于绘制元件封装的轮廓线和元件封装文字，以便于用户读板，如元器件的外形轮廓、标号和参数等。ProtelDXP2004提供了TopOverlayer（顶层）和BottomOverlayer（底层）两个丝印层，在丝印层（Silkscreen）做的所有标志都是用绝缘材料印制到电路板上，不具有导电特性，不会影响到电路的连接。PCB中的层（6）其他层（Other）其他层主要包括钻孔层、禁止布线层等，主要有：Drilllayer（钻孔层）：用于绘制钻孔图及标注钻孔的位置，包括DrillGuid

8、e（钻孔引导）和DrillDrawing（钻孔图层）两种。前者基本不用，后者通常用来生成制作PCB时的钻孔图片，在PCB设计页面的DrillDrawing层是看不到钻孔符号的，在输出的时候会自动生成。KeepOut（禁止布线层）：用于在电路板布局时设定放置元件和导线的区域边界。MultiLayer（多层）：用于设置多层面，此层上放置的对象将贯穿所有信号板层，内层板层和阻焊层等，常用于放置跨板层对象，如焊盘、导孔等Connect（飞线层）：用于显示飞线（导入网络表时产生的预拉线）PCB中的层对于手