ProtelDXP3.ppt

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1、电子工程CAD设计第四章PCB设计基础贵州大学电气工程学院王民慧第四章PCB设计基础本章主要内容：PCB基础知识PCB图设计流程PCB编辑器及其界面设置PCB板工作层面及参数元件库与网络表的装入4.1PCB基础知识印刷电路板（Printedcircuitboard，PCB）简介印刷板种类及结构印刷板材料印刷板也称为印刷线路板或印刷电路板，通过印刷板上的印刷导线、焊盘及金属化过孔实现元器件引脚之间的电气连接。由于印刷板上的导电图形（如元件引脚焊盘、印刷连线、过孔等）以及说明性文字（如元件轮廓、序号、型号）

2、等均通过印刷方法实现，因此称为印刷电路板。通过一定的工艺，在绝缘性能很高的基材上覆盖一层导电性能良好的铜薄膜，就构成了生产印刷电路板所必需的材料——覆铜板。按电路要求，在覆铜板上刻蚀出导电图形，并钻出元件引脚安装孔、实现电气互连的过孔以及固定整个电路板所需的螺丝孔，就获得了电子产品所需的印刷电路板。4.1.1印刷电路板简介PCB的主要功能：固定电子零件提供印刷电路板上各项零件的相互电气连接如今每一种电子设备中几乎都会出现印刷电路板印刷电路板裸板也称“印刷线路板PrintedWiringBoard（PWB

3、）”。印刷电路板ABC（之一）印刷电路板的基板是由绝缘隔热、不易弯曲的材质作成。在表面的细小线路材料是铜箔，铜箔原是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线（conductorpattern）或称布线，并用来提供PCB上零件的电路连接。为了将零件固定在PCB上面，通常将它们的接脚直接焊在布线上。在PCB（单面板）上，零件都集中在其中一面，导线则都集中在另一面。因此需要在板子上打洞，这样零件的引脚才能穿过板子到另一面，零件的引脚是焊在另一面

4、上的。因为如此，PCB的正反面分别被称为零件面（ComponentSide）与焊接面（SolderSide）。直立安装水平式安装焊接在印制电路板上的一般元器件，以板面为基础，通常有直立式安装、水平式安装两种形式。印刷电路板ABC（之二）若PCB上有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或装回去，那么该零件安装时会用到插座（Socket）。由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意拆装。右面是ZIF（ZeroInsertionForce，零拔插力式）插座，它可以让零件（如CPU）轻松地插进插座，也可以拆下来。

5、插座旁的固定杆，可以在插进零件后将其固定。印刷电路板ABC（之三）如果要将两块PCB相互连结，一般会用到俗称「金手指」的边接头（edgeconnector）。金手指上包含了许多裸露的铜垫，这些铜垫事实上也是PCB布线的一部份。通常连接时，我们将其中一片PCB上的金手指插进另一片PCB上合适的插槽上（一般叫做扩充槽Slot）。金手指印刷电路板ABC（之四）PCB上的绿色或棕色，是阻焊漆（soldermask）的颜色。这层是绝缘的防护层，可以保护铜线，也可以防止零件被焊到不正确的地方。在阻焊层上另外会印刷上

6、一层丝网印刷面（silkscreen）。通常在这上面会印上文字与符号（大多是白色的），以标示出各零件在板子上的位置。丝网印刷面也被称作图标面（legend）。有白色图标面的绿色PCB没有图标面的棕色PCBPCB的种类单面板（Single-SidedBoards）零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以我们就称这种PCB叫作单面板（Single-sided）。单面PCB表面单面PCB底面双面板（Double-SidedBoards）这种电路板的两面都有布线。不过要用上两面的

7、导线，必须在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的「桥梁」叫做导孔（via）。导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相交错（可以绕到另一面），它更适合用在比单面板更复杂的电路上。多层板（Multi-LayerBoards）为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。多层板使用数片双面板，并在每层板间放进一层绝缘层后黏牢（压合）。板子的层数就代表了有几层独立的布线层，通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两层。大部

8、分的主机板都是4到8层的结构，技术上可以做到近100层的PCB板。大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板，不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替，超多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB中的各层都紧密的结合，一般不太容易看出实际数目，不过如果仔细观察主机板，也许可以看出来。接下页前面提到的导孔（via），如应用在双面板上，那么一定都是打穿整个板子。但在多层板当中，如果只想连接其中一些线路，那么导孔可能会浪费一些其它层的线路空间