PCB设计基础知识培训教材(-76张)课件.ppt
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- PCB 设计 基础知识 培训教材 76 课件
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1、第第3章章 PCB设计基础设计基础3.1 PCB的基本知识3.2 常用元件封装介绍3.3 PCB自动布局和布线3.1 PCB的基本知识3.1.1 PCB的种类3.1.2 元件的封装形式3.1.3 PCB设计常用术语3.1.4 PCB设计的常用标准3.1.5 PCB的布局设计3.1.6 PCB的布线设计3.1.1 PCB的种类(1)(1)刚性与挠性印刷电路板刚性与挠性印刷电路板 刚性印刷电路板 是指由不易变形的刚性基材制成 的PCB,在使用时处于平展状态,一般电子 设备中使用的都是刚性PCB。挠性印刷电路板 是指用可以扭曲和伸缩的基材制成 的PCB,在使用时可根据安装要求将其弯曲。用于特殊场合,
2、如某些无绳电话的手柄。3.1.1 印刷电路版的种类(2)单层、双层和多层印刷电路版 单层单层上只有一面有铜模,只能在该面布线;双层双层的正反两面都可以进行布线和放置元件;多层多层除了正反两面之外,还有中间层(实际布线层)和电源层及接地层。3.1.1 印刷电路版的种类(3)(3)印刷电路版的材料印刷电路版的材料 印刷电路版是在绝缘基材上敷以电解铜箔,再经热压而制成。目前我国常用的单,双层PCB 的铜箔厚度为35um,国外开始使用18um、10um和5um等超薄铜箔。超薄铜箔超薄铜箔具有蚀刻时间短、侧面腐蚀小、易钻孔和节约铜材等优点。常用的基板有:常用的基板有:PCb的常用厚度有:0.1mm,0.
3、5mm,1.0mm,1.5mm,2.0mm,2.5mm,3.0mm等(1)酚醛纸质基板:价格低,耐潮和耐热性不好,用于要求不高的设备中;(2)环氧酚醛玻璃布基板:耐热和耐潮性较好,透明度较差;(3)环氧玻璃布基板:耐热和耐潮性好,透明度好,冲剪和钻孔性能好,多用于双面板。(4)聚四氟乙烯玻璃布基板:具有良好的介电性能和化学稳定性,耐高温(230260)、高绝缘3.1.2 元件的封装形式(1)分离式封装 (2)双列直插式封装 (3)针阵式封装 (4)表面贴装器件(SMD)SMD:Surface Mount Device 表面贴装器件表面贴装器件3.1.3 PCB设计常用术语1.元件面 Compo
4、nent Side 大多数元件都安装在朝上的一面。2.焊接面 Solder Side 与元件面相对的那一面。3.丝印层 Overlay,Top Overlay 印制在元件面上的一种不导电的图形;有时 焊接面上也可印丝印层,即Bottom Overlay 主要用于绘制器件外形轮廓和符号,标注元件 的安装位置(绝缘白色涂料)在PCB上放置元件库中的元件时,其管脚的封装形状会自动放到丝印上。如果在PCB的两面放置元件,需要将两个丝印层都打开。元件序号必须标注在丝印层,否则可能引起不必要的电气连接。3.1.3 PCB设计常用术语4.阻焊图 为防止不需要焊接的印刷导线被焊接而绘制 的一种图形。制板的过程
5、中在此涂一层阻焊剂。5.焊盘 Land or Pad 用于连接和焊接元件的一种导电图形。6.金属化孔 Plated Through也称为“通孔”孔壁沉积有金属,用于层间导电图形的连接。3.1.3 PCB设计常用术语7.通孔 Via Hole也称为“中继孔”用于导线电气连接,不焊接。8.坐标网络 Grid也称为“格点”两组等距平行正交而成的网格,用于元器件 在PCB上的定位,一般 要求元件的管脚必须位于 网格的交点上,导线不一定按网格定位。3.1.4 PCB设计常用标准1.1.网络尺寸网络尺寸 分为英制Imperial和公制Metric两种公制公制最基本的Grid为2.5mm,当需要更小时可采用
6、1.25mm,0.625mm英制英制是国外IC的生产规范,DIP的管脚间距为2.54mm(十分之一英寸即100mil)3.1.4 PCB设计常用标准2.2.孔径和焊盘尺寸孔径和焊盘尺寸 实际制作中,最小孔径受工艺水平的 限制,目前一般选0.8mm以上3.1.4 PCB设计常用标准3.3.导线宽度导线宽度 地线和电源线应尽量宽一些,地线和电源线应尽量宽一些,一般可取一般可取202050mil50mil。4.4.导线间距导线间距 5.5.焊盘形状焊盘形状 3.1.4 PCB设计常用标准3.1.5 PCB的布局设计 布局的基本原则:布局的基本原则:1.保证电路的电气性能保证电路的电气性能 考虑分布电
7、容,磁场耦合等因素。2.便于实际元件的安放、焊接及整机调试和检查便于实际元件的安放、焊接及整机调试和检查 需要调测的有关元件和测试点,在布局时应尽量安排在便于操作的位置。3.整洁、清晰,尽量减少整洁、清晰,尽量减少PCBPCB的面积。的面积。导线尽可能短。因导线存在电阻、电容和电感。PCBPCB走线的基本原则:走线的基本原则:1 1)走线最好与元件放在不同的两个面)走线最好与元件放在不同的两个面 TOP/BOTTOM LAYERTOP/BOTTOM LAYER2 2)走线的间距应尽可能大些,拐弯尽量少)走线的间距应尽可能大些,拐弯尽量少3 3)电源和地线可以用填充按钮绘制大面积覆铜区)电源和地
8、线可以用填充按钮绘制大面积覆铜区3.1.5 PCB的布局设计3.1.5 PCB的布局设计 布局时需要考虑的相关问题:1.1.合理选择合理选择PCBPCB的层数的层数 考虑器件多少、连线密度、成本、体积等因素双层板使布线的灵活性大为提高,由于金属化孔将元件面和焊接面的导线连接起来,使导线的附着力增强,目前用的最多在满足要求时尽量采用单层板,当有少数几条线无法在焊接面布通时,可采用跳线3.1.5 PCB的布局设计2.选择单元电路的位置选择单元电路的位置 单元电路的位置应按信号的传输关系来安排;模拟电路与数字电路尽量远离;大功率与小功率电路尽量远离;3.3.元件的排列元件的排列 3.1.6 PCB的
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