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时间:2018-05-25
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1、7.1PCB设计基础7.2PCB的环境7.3规划电路板7.4导入网络表和元件7.5元件布局7.6元件的自动布线与手工调整7.7报表输出7.8创建元件封装7.9PCB双层板制作实例第7章印制电路板设计印制电路板(PCB,PrintedCircuitBoard)电路设计的最终目的是为了设计出电子产品,原理图绘制只是从原理上给出了电气连接关系,是进行印制电路板设计的基础,而电子产品的设计是通过印制电路板来实现的,因此印制电路板的设计是电子CAD设计的最终环节。7.1PCB设计基础7.1.1PCB设计步骤图
2、7-1PCB设计流步骤7.1.2PCB的基本概念图7-2成品印制电路板1.印制电路板结构单层板一面敷铜,另一面没有敷铜的电路板。单层板只能在敷铜的一面放置元件和布线,适用于简单的电路板。双层板包括顶层(TopLayer)和底层(BottomLayer)两层,两面敷铜,中间为绝缘层。双面板两面都可以布线,一般需要由过孔或焊盘连通。双面板可用于比较复杂的电路,但设计工作不比单面板困难,因此被广泛采用,是现在最常用的一种印制电路板。多层板包含了多个工作层面。它是在双面板的基础上增加了内部电源层、接地层及多
3、个中间信号层。其缺点是制作成本很高。如图7-3是四层板结构。图7-3电路板的结构1.印制电路板结构2.印制电路板工作层的类型图7-4工作层面种类2.印制电路板工作层的类型(1)SignalLayers信号层主要用于放置元件和导线的。Protel99SE最多能提供32个信号层,包括TopLayer(顶层)、BottomLayer(底层)和30个(MidLayer)中间层。信号层为正性,即放置在这些层上的导线或其它对象代表了电路上的敷铜区(2)Internalplanelayers内部电源/接地层主要用
4、于放置电源线和地线。Protel99SE提供了16个内部电源/接地层,这些层面是负性的,即放置在这些层面上的导线和其它对象代表了电路板上的未敷铜区。内部电源/接地层通常是一块完整的铜箔,单独设置内部电源/接地层可最大限度地减少电源与地之间的连线长度,而且对电路中高频信号的干扰起到屏蔽作用。由于系统默认的是双层板,所以该区域下无设置项。2.印制电路板工作层的类型(3)Mechanical机械层主要用于定义整个PCB板的外观,即整个PCB板的外形结构。如电路板的标注尺寸、机械尺寸、定位孔及装配说明等。(
5、4)Soldermasklayers阻焊层有两个,一个是TopSoldermask(顶层阻焊层),一个是BottomSolder(底层阻焊层),它们的作用是设计过程中自动与焊盘匹配,在非焊盘处涂上绝缘漆以防止焊接。2.印制电路板工作层的类型(5)Pastemasklayers助焊层又叫防锡膏层,它也有两个,一个是TopPasteMask(顶层助焊层),一个是BottomPasteMask(底层助焊层)。它与阻焊层是互补的,这一层一般镀金或镀锡的,用来帮助焊接。(6)Keepoutlayer禁止布线层
6、定义在布电气特性的铜一侧的边界。也就是说先定义了禁止布线层后,在以后的布过程中,所布的具有电气特性的线不可以超出禁止布线层的边界2.印制电路板工作层的类型(7)Silkscreenlayers丝印层主要用于放置元件的轮廓、标称参数、编号及其它文本信息。丝印层也有两层,分别是TopOverlay(顶层丝印层)和BottomOverlay(底层丝印层)。(8)Multiplayer多层指PCB板的所有信号层,如焊盘和过孔图件就具有多层属性。(9)Drilldrawing钻孔层主要是为电路板厂商提供钻孔信
7、息的。2.印制电路板工作层的类型当建立一个PCB文件后,在PCB编辑区窗口的下方将显示各种工作层面,如图7-5所示。图7-5PCB工作区的板层标签2.印制电路板工作层的类型3.印制电路板的基本元素(1)铜膜导线铜膜导线简称导线,是用于连接各个焊盘点的导线,印制电路板的设计都是围绕如何布置导线来进行的。如图7-6所示是PCB顶层的铜膜导线。铜膜导线图7-6铜膜导线焊盘3.印制电路板的基本元素(2)Pad(焊盘)焊盘是PCB设计中最常接触也是最重要的概念,焊盘的作用是放置焊锡、连接导线和引脚。焊盘的形状
8、有圆形、方形、八角形等,如图7-7所示。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,但有时这还不够用,需要自己编辑。3.印制电路板的基本元素图7-7焊盘的形状3.印制电路板的基本元素(3)Via(过孔)过孔是为连通各层之间的线路,在各层需要连通的导线的交警队汇处钻上一个公共孔,这就是过孔,过孔没有编号,但有网络名称,如图7-8所示。过孔的作用是连接不同板层间的导线。工
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