第5讲印制电路板设计基础

《第5讲印制电路板设计基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第5讲印制电路板设计基础（54页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、第第 5 章章 印制电路板设计基础印制电路板设计基础印制电路板基础n印制电路板概念nPrinted Circuit Board，简称，简称PCBn指在绝缘基材上，用指在绝缘基材上，用印制的方法印制的方法制成导电制成导电线路和元件封装，以实现元器件之间的电线路和元件封装，以实现元器件之间的电气互连。气互连。n印制电路板的层数由铜覆层来决定。通常是单层板、双层板和多层板。原理图表示元件的电气连接；PCB表示元件的实际物理连接。印刷电路板简介nPCB的主要功能：n固定电子零件固定电子零件n提供印刷电路板上各项零件的相互电气连接提供印刷电路板上各项零件的相互电气连接印刷电路板印刷电路板裸板裸板也称“印

2、刷线路板Printed Wiring Board（PWB）”。 印制电路板基础n扩展：板材概念nPCB基板基板n材料要求耐热性和绝缘性好。材料要求耐热性和绝缘性好。n覆铜板覆铜板n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，就构成了生产印制电路板所必需的材料覆铜板。好的铜薄膜，就构成了生产印制电路板所必需的材料覆铜板。nPCB板板n按电路要求，在覆铜板上蚀刻出导电图形（如元件引脚焊盘、印按电路要求，在覆铜板上蚀刻出导电图形（如元件引脚焊盘、印制连线、过孔等），并钻出元件引脚安装孔、实现电气互连的过制连线、过孔等），

3、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制电路板。印制电路板。 印制电路板样板 印制电路板结构印制电路板结构n单面板单面板n单边布线。单边布线。n双面板双面板n两面敷铜，中间为绝缘层，两面均可布线。两面敷铜，中间为绝缘层，两面均可布线。n通常在顶层放置元件，在顶层和底层两面进行走线。通常在顶层放置元件，在顶层和底层两面进行走线。n一般需要由过孔或焊盘连通。一般需要由过孔或焊盘连通。n多层板多层板n包括多个工作层面，一般指包括多个工作层面，一般指3层以上的电路板。层以上的电路板。n 它

4、在双面板的基础上加了内部电源层、接地层及多个它在双面板的基础上加了内部电源层、接地层及多个中间信号层。通常层数为偶数。中间信号层。通常层数为偶数。单面板单面板（Single-Sided Boards）单面PCB表面 单面PCB底面 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布线，适用于简单的电路板。单面板单面板n焊锡面：焊锡面：n单面板上的导电图形主要包括固定、连接元件引脚的单面板上的导电图形主要包括固定、连接元件引脚的焊盘焊盘和和实现元件引脚互连的实现元件引脚互连的印制导线印制导线，该面称为焊锡面。，该面称为焊锡面。n元件面：元件面：n没有铜膜的一面用于安放元件，该面称为元件面

5、。没有铜膜的一面用于安放元件，该面称为元件面。图 单面、双面及多面印制电路板剖面双面板（双面板（Double-Sided Boards） u包括顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer)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。双面板n基板的上下两面均覆盖铜箔。上、下两面都含有导电图形。基板的上下两面均覆盖铜箔。上、下两面都含有导电图形。n导电图形中除了焊盘、印制导线外导电图形中除了焊盘、印制导线外n还有用于使上、下两面印制导线相连的金属化过孔。还有用于使上、下两面印制导

6、线相连的金属化过孔。n元件也只安装在其中的一个面上元件也只安装在其中的一个面上“元件面元件面” ，另一面称为，另一面称为“焊锡面焊锡面”。n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。n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、接地层及多个中间信号层。其缺点是制作成本很高。多层板（多层板（Multi-Layer Boards）多层板（4层）n上、下层是信号层（元件面和焊锡面）上、下层是信号层（元件面和焊锡面）n在上、下两层之间还有电源层和地线层。在上、下两层之间还有电源层和地线层。n多层电路板，层与层间的电气连接通过元件引脚焊盘和金属化过孔实现。多层电路板，层与层

7、间的电气连接通过元件引脚焊盘和金属化过孔实现。n引脚焊盘贯穿整个电路板。引脚焊盘贯穿整个电路板。n用于实现不同层电气互连的金属化过孔最好也贯穿整个电路板，以方便用于实现不同层电气互连的金属化过孔最好也贯穿整个电路板，以方便钻孔加工，在经过特定工艺处理后，不会造成短路。钻孔加工，在经过特定工艺处理后，不会造成短路。穿透式过孔穿透式过孔盲过孔盲过孔隐蔽式过孔隐蔽式过孔印制电路板中的组成元素nPCB 板包含一系列板包含一系列元器件封装元器件封装、由印刷电路板材料支、由印刷电路板材料支持并持并通过铜箔层进行电气连接的电路板通过铜箔层进行电气连接的电路板，还有在印刷，还有在印刷电路板表面对电路板表面对P

8、CB板起注释作用的板起注释作用的丝印层丝印层等。等。n元件封装元件封装n铜膜导线与飞线铜膜导线与飞线n焊盘焊盘n过孔过孔n层层丝印层丝印层焊盘焊盘覆铜覆铜过孔过孔注：绿色的一层是阻焊漆注：绿色的一层是阻焊漆过孔铜膜导线，其上覆盖阻焊剂元器件符号轮廓焊盘字符印制电路板的基本元素-元件封装n元件封装的概念n元件封装的编号n元件封装的分类n常见元件封装4、元器件封装的基本知识概念：概念：原理图符号：原理图符号：代表元器件引脚电气分布关系的符号，没有实代表元器件引脚电气分布关系的符号，没有实际意义。际意义。封装：封装：实际元器件焊接到电路板上时，在电路板上所实际元器件焊接到电路板上时，在电路板上所显示

9、的外形和焊点位置关系，仅是空间概念。显示的外形和焊点位置关系，仅是空间概念。印制电路板的基本元素印制电路板的基本元素元件封装印制电路板的基本元素印制电路板的基本元素元件封装n元器件与元器件封装的关系元器件与元器件封装的关系n同种元件也可以有不同的封装同种元件也可以有不同的封装n不同的元件可以共用同一个元件封装不同的元件可以共用同一个元件封装n8031、8255封装形式都是封装形式都是DIP40或电阻和电容；或电阻和电容；n原理图符号与元器件封装的对应关系原理图符号与元器件封装的对应关系n原理图符号的引脚序号和元器件封装的焊盘序号一一对应原理图符号的引脚序号和元器件封装的焊盘序号一一对应n附元器

10、件与原理图符号关系：附元器件与原理图符号关系：n一个元器件可以同时与不同的原理图符号相对应，如电阻。一个元器件可以同时与不同的原理图符号相对应，如电阻。元件封装与元件实物、原理图元件的对应关系 n封装对焊盘大小、焊盘间距、焊盘孔大小、焊盘序号等参数有非常严格的要求。n元器件的封装、元器件实物、原理图元件引脚序号三者之间必须保持严格的对应关系，否则直接关系到制作电路板的成败和质量。 n元件封装种类元件封装种类n插入式封装插入式封装（Through Hole Technology, THT）n焊接时焊接时将元件放置在板子的一面，并将元件的管脚将元件放置在板子的一面，并将元件的管脚插入焊插入焊点导通

11、孔，然后点导通孔，然后焊在另一面上。焊在另一面上。n表面粘贴式封装表面粘贴式封装（Surface Mounted Technology, SMT）n零件的管脚与元件焊接在板子同一侧，不需钻孔零件的管脚与元件焊接在板子同一侧，不需钻孔!由于插入式元件封装的焊点导孔贯穿整个电路板，所以其焊点的由于插入式元件封装的焊点导孔贯穿整个电路板，所以其焊点的属性对话框中，属性对话框中，Layer板层属性必须为板层属性必须为 Multi Layer。印制电路板的基本元素印制电路板的基本元素元件封装n元器件封装的编号元器件封装的编号n元件类型元件类型+焊点距离（焊点数）焊点距离（焊点数）+元件外型尺寸元件外型尺