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时间:2019-03-25
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1、PCB设计基本概念PCB设计基本概念1、'‘层(Layer)”的概念与字处理或其它许多软件屮为实现图、文、色彩等的嵌套与合成而引入的“层”的概念有所同,Protel的“层”不是虚拟的,而是印刷板材料木身实实在在的各铜箔层。现今,由于电子线路的元件密集安装。防干扰利布线等特殊耍求,一些较新的电子产品中所用的印刷板不仅有上下两面供走线,在板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔,例如,现在的计算机主板所用的印板材料多在4层以上。这些层因加工相对较难而大多用于设賈走线较为简单的电源布线层(如软件中的Grou
2、ndDever和PowerDe「er),并常用大面积填充的办法来布线(如软件屮的ExternalPlalle和F订1)。上下位置的表面层与中间各层需要连通的地方用软件屮提到的所谓“过孔(Via)”來沟通。冇了以上解释,就不难理解“多层焊盘”和“布线层设置”的有关概念了。举个简单的例子,不少人布线完成,到打印出来时方才发现很多连线的终端都没有焊盘,其实这是自己添加器件库时忽略了“层”的概念,没把自己绘制封装的焊盘特性定义为”多层(Mulii-Layer)的缘故。要提醒的是,一旦选定了所用印板的层数
3、,务必关闭那些未被使用的层,免得惹事生非走弯路。2、过孔(Via)为连通各层之间的线路,在各层需要连通的导线的文汇处钻上一个公共孔,这就是过孔。工艺上在过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属,用以连通中间各层需要连通的铜箔,而过孔的上下两面做成普通的焊盘形状,可直接与上下两面的线路相通,也可不连。一般而言,设计线路时对过孔的处理冇以下原则:(1)尽量少用过孔,一旦选用了过孔,务必处理好它与周边各实体的间隙,特別是容易被忽视的中间各层与过孔不相连的线与过孔的间隙,如果是自动布线,可在“过孔数
4、量最小化”(ViaMinimiz8tion)子菜单里选择“on”项来自动解决。(2)需要的载流量越大,所需的过孔尺寸越大,如电源层和地层与其它层联接所用的过孔就要大一些。3、丝印层(Overlay)为方便电路的安装和维修等,在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图案和文字代号等,例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。不少初学者设计纟幺印层的有关内容时,只注意文字符号放置得整齐美观,忽略了实际制出的PCB效果。他们设计的印板上,字符不是被元件挡住就是侵入了助焊区域被抹赊,还冇的
5、把元件标号打在相邻元件上,如此种种的设计都将会给装配和维修带來很大不便。正确的丝印层字符布置原则是:”不出歧义,见缝插针,美观大方”。4、SMD的特殊性Protel装库内冇大戢SMD封装,即表面焊装器件。这类器件除体积小巧之外的最大特点是单血分布元引脚孔。因此,选用这类器件要定义好器件所在面,以免“丢失引脚(HissingPins)”。另外,这类元件的冇关文字标注只能随元件所在面放置。5、网格状填充区(ExternalPlane)和填充区(Fill)正如两者的名字那样,网络状填充区是把大面积的铜箔
6、处理成网状的,填充区仅是完整保留铜箔。初学者设计过程中在计算机上往往看不到二者的区别,实质上,只要你把图面放大后就一冃了然了。正是由于平常不容易看出二者的区別,所以使用时更不注意对二者的区分,要强调的是,前者在电路特性上冇较强的抑制高频干扰的作用,适用于需做大血积填充的地方,特別是把某些区域当做屏蔽区、分割区或大电流的电源线时尤为合适。后者多用于一般的线端部或转折区等需要小面积填充的地方。6、焊盘(Pad)焊盘是PCB设计中最常接触也是最重要的概念,但初学者却容易忽视它的选择和修正,在设计中千篇一
7、律地使用圆形焊盘。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、受力方向等因索。Protel在封装库中给岀了一系列不同大小和形状的焊盘,如圆、方、八角、圆方和定位用焊盘等,但冇时这还不够用,需要自己编辑°例如,对发热且受力较大、电流较大的焊盘,可自行设计成“泪滴状”,在大家熟悉的彩电PCB的行输出变圧器引脚焊盘的设计中,不少厂家正是采用的这种形式。一般而言,自行编辑焊盘时除了以上所讲的以外,还要考虑以下原则:(1)形状上长短不一致吋要考虑连线宽度与焊盘特定边长的大小差异
8、不能过大;(2)需要在元件引角之间走线时选用长短不对称的焊盘往往事半功倍;(3)各元件焊盘孔的大小要按元件引脚粗细分别编辑确定,原则是孔的尺寸比引脚直径大0.2-0.4毫米。7、各类膜(Mask)这些膜不仅是PcB制作工艺过程中必不可少的,而且更是元件焊装的必要条件。按“膜”所处的位置及其作用,“膜”可分为元件面(或焊接面)助焊膜(TOporBottom和元件而(或焊接而)阻焊膜(TOporBottomPasteMask)两类。顾名思义,助焊膜是涂于焊盘上,提高可焊性能的一层膜,也
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