印刷电路板的基本知识和认识PCB编辑器课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,印刷电路板的基本知识和认识PCB编辑器,Protel DXP基础与应用,印刷电路板的基本知识和认识,PCB,编辑器,1.1,印刷电路板的结构,1.2,元件封装,1.3,印刷电路板中常用术语,1.4,PCB,设计流程,1.5,PCB,设计的基本原则,1.6,认识,PCB,编辑器,1.1,印刷电路板的结构,根据电路板的结构可以分为单面板,(Signal Layer PCB),、双面板,(Double Layer PCB),和多层板,(Multi Layer PCB),三种。,1,、单面板：是一种一面敷铜，另一面没有敷铜的电路板，只可在它敷铜的一面布线和焊接元件。,2,、双面板：是一种包括顶层,(Top Layer),和底层,(Bottom Layer),的电路板，双面都有敷铜，都可以布线，顶层一般为元件面，底层一般为焊接面。,3,、多层板：就是包含多个工作层面的电路板，除了有顶层和底层外还有中间层，顶层和低层与双面板一样，中间层一般是由整片铜膜构成的电源层或接地层、信号层。,整个电路板将包括,顶层,(,Top)、,底层(,Bottom)、,内层和中间层。,层与层之间是绝缘层，绝缘层用于隔离电源层和布线层，绝缘层的材料要求绝缘性能、可挠性、耐热性等良好。,通常在印刷电路板上布上铜膜导线后，还要在上面印上一层,防焊层(,Solder Mask)，,防焊层留出焊点的位置，而将铜膜导线覆盖住。防焊层不粘焊锡，甚至可以排开焊锡，这样在焊接时，可以防止焊锡溢出造成短路。另外，,防焊层有顶层防焊层(,Top Solder Mask),和底层防焊层(,Bottom Solder Mask),之分,。,有时还要在印刷电路板的正面或反面印上一些必要的文字，如元件标号、公司名称等，能印这些文字的一层为,丝印层(,Silkscreen Overlay)，,该层又分为顶层丝印层(,Top Overlay),和底层丝印层(,Bottom Overlay),。,1.2,元件封装,1、元件封装：,是指实际的电子元器件或集成电路的外型尺寸、管脚的直径及管脚的距离等，它是使元件引脚和印刷电路板上的焊盘一致的保证。元件的封装可以分成,针脚式封装,和,表面粘着式（,SMT）,封装,两大类。,2,、元件封装的编号：,原则为：,元件类型+焊盘距离（焊盘数）+元件外型尺寸。,例如,电阻的封装,为,AXIAL-0.4，,表示此元件封装为轴状，两焊盘间的距离为400,mil（100mil=0.254mm）；RB7.6-15,表示,极性电容类元件封装,，引脚间距为7.6,mm，,元件直径为15,mm；DIP-4,表示,双列直插式元件封装,，4个焊盘引脚，两焊盘间的距离为100,mil。,针脚式封装,表面粘着式,电阻封装：,AXIAL-0.4,极性电容类元件封装：,RB7.6-15,双列直插式元件封装：,DIP-4,3,、常用元件的封装：,一定要记住以下这些常用元件的封装 名称和含义。,二极管类,（,DIODE-0.5DIODE-0.7,）,、,极性电容类,（,RB5-10.5RB7.6-15,）,、,非极性电容类,（,RAD-0.1RAD-0.4,）,、,电阻类,（,AXIAL-0.3AXIAL-1.0,）,、,可变电阻类,（,VR1VR5,）,等,，,这些封装在,Miscellaneous Devices PCB.PcbLib,元件库中,；,常用的集成电路有,DIP-xxx,封装和,SIL-xxx,封装等。,1.3,印刷电路板中常用术语,1,、,铜膜导线,铜膜导线是敷铜板经过加工后在,PCB,上的铜膜走线，又简称为导线，用于连接各个焊点，是印刷电路板重要的组成部分。与布线过程中出现的预拉线（又称为飞线）有本质的区别，飞线只是形式上表示出网络之间的连接，没有实际的电气连接意义。,2,、,焊盘,(Pad),焊盘的作用是焊锡连接元件引脚和导线，形状可分为三种，即圆形(,Round)、,方形（,Rectangle）,和八角形（,Octagonal），,主要有两个参数孔径尺寸,（,Hole Size）,和焊盘环的尺寸,圆形(,Round),方形（,Rectangle）,八角形（,Octagonal）,3,、导孔,(Via),导孔的作用是连接不同的板层间的导线，导孔有三种，即从顶层到底层的穿透式导孔、从顶层通到内层或从内层通到底层的盲导孔和内层间的隐藏导孔。导孔只有圆形，尺寸有两个，即通孔直径和导孔直径，,4,、安全距离,（,Clearance,）,在印刷电路板上，为了避免导线、导孔、焊盘之间相互干扰，必须在它们之间留出一定的间隙，即安全距离，其距离的大小可以在布线规则中设置。,1.4 PCB,设计流程,1.,设计的先期工作,电路板设计的先期工作主要是利用原理图设计工具绘制原理图，并且生成网络表，这个内容前面已经介绍过。,2,.,设置,PCB,设计环境,主要内容有：规定电路板的结构及其尺寸，板层参数，格点的大小和形状，布局参数。大多数参数可以用系统的默认值。,3.,引入网络表,4.,修改封装与布局,5,.,布线规则设置,布线规则是设置布线时的各个规范，如安全间距、导线宽度等，这是自动布线的依据。布线规则设置也是印刷电路板设计的关键之一，需要一定的实践经验。,6.,布线,自动布线 和手动调整布线,1.5 PCB,设计的基本原则,1,电路板的选用,常用的敷铜层压板是敷铜酚醛纸质层压板、敷铜环氧纸质层压板、敷铜环氧玻璃布层压板、敷铜环氧酚醛玻璃布层压板、敷铜聚四氟乙烯玻璃布层压板和多层印刷电路板用环氧玻璃布等。主要是应该保证足够的刚度和强度。常见的电路板的厚度有,0.5mm,、,1.0mm,、,1.5mm,、,2.0mm,等。,2,电路板尺寸,一般情况下，在禁止布线层中指定的布线范围就是电路板尺寸的大小。电路板最佳形状是矩形，长宽比为,3:2,或,4:3,。,3,布局,（,1,）,.,特殊元件的布局,（,2,）,.,按照电路功能布局,（,3,）,.,元件离电路板边缘的距离,（,4,）,.,元件放置的顺序,4,布线,1),线长：,铜膜线应尽可能短，在高频电路中更应该如此。当双面板布线时，两面的导线应该相互垂直、斜交或弯曲走线，避免相互平行，以减少寄生电容。,2),线宽：,铜膜线的宽度应以能满足电气特性要求而又便于生产为准则，它的最小值取决于流过它的电流，但是一般不宜小于,0.2mm,。只要板面积足够大，铜膜线宽度和间距最好选择,0.3mm,。一般情况下，,11.5mm,的线宽，允许流过,2A,的电流。,3),线间距：,相邻铜膜线之间的间距应该满足电气安全要求，同时为了便于生产，间距应该越宽越好。最小间距至少能够承受所加电压的峰值。在布线密度低的情况下，间距应该尽可能的大。,4),屏蔽与接地：,铜膜线的公共地线，应该尽可能放在电路板的边缘部分。,5,焊盘,通常情况下以金属引脚直径加上,0.2mm,作为焊盘的内孔直径。而焊盘外径应该为焊盘孔径加,1.2mm,，最小应该为焊盘孔径加,1.0mm,。,6,接地,7,其它设计考虑,1,）,.,布线方向,在满足电路性能、整机安装和面板布局的前提下，电路板布线方向最好与电路原理图走线方向一致。,2.,元件排列,元件排列要分布合理、均匀，力求整齐、美观和结构严谨。,3.,电阻、二极管的放置方式,1),平放。当电路元件数量不多，而且电路板尺寸较大的情况下，一般是采用平放比较好，对于,1/4,瓦以下的电阻平放时，两个焊盘之间的距离为,0.3,或,0.4,英寸，,1/2,瓦电阻平放时，两个焊盘之间的距离为,0.5,英寸，二极管平放时，,1N4000,系列整流管的焊盘距离为,0.4,英寸，,1N5400,系列焊盘间距为,0.5,英寸。,2),竖放。当电路元件较多时，而且电路板尺寸不大的情况下，一般采用竖放，竖放时两个焊盘的间距取,0.10.2,英寸。,4.,电位器与集成电路的放置方式,1),电位器。在稳压电源中的输出电压调节电位器，应该设计成顺时针调节时输出电压升高，逆时针调节时输出电压降低。在恒流电源中，应该设计成顺时针调节时输出电流增大。,电位器的放置位置应该靠近电路边缘，旋转柄朝外，容易调节。,2),集成电路。集成电路座应该尽可能将定位槽放置方向一致。,5.,进出线端布置,1),相关联的两引线端不要距离太大，一般为,0.20.3,英寸为宜。,2),进出线尽可能集中在,12,个电路板侧面不要太分散。,6.,电容器,电容器焊盘的间距应尽可能与电容器引线之间的距离相符合。若是电解电容器应该有正负极标志。,1.6,认识,PCB,编辑器,1,、启动,PCB,编辑器：与启动,SCH,设计编辑器的方法和步骤相类似。,（,1,）、从【,File,】菜单中打开一个已存在的设计项目或者建立一个新的设计项目；,（,2,）、启动设计项目后，接着在设计管理器环境下执行【,File,】,【,New,】,【,PCB,】命令，系统将进入,PCB,编辑器,。,2,、认识,PCB,编辑器,3,、,PCB,编辑器界面的缩放,（,1,）命令状态下的界面缩放：当系统处于其他命令状态下时，鼠标无法移出工作区去执行一般的命令。此时要缩放显示状态，必须用快捷键缩放。,1),放大：按,键，可以放大绘图区域。,主菜单栏,主工具栏,文档标签,操作工具栏,工作区面板,编辑区,图纸,层标签,隐藏程度按钮,1),放大：按,键，,可以放大绘图区域。,2),缩小：按,键,，可以缩小绘图区域。,3),居中：按,键，,可以从原来光标下的图纸位置移位到工作区中心位置显示。,4),刷新：按,键，,对图纸区的图形进行刷新，恢复正确的现实状态。,（,2,）空闲状态下的缩放命令：,4,、工具栏的使用,PCB,设计提供了,4,个工具栏，即,Main Toolbar,（主工具栏）、,Placement Tools,（放置工具栏）、,Component Placement,（元件位置调整工具栏）、,Find Selections,（查找选择集工具栏）、,SI,（信号完整性分析工具栏）和,Dimensions,（尺寸标注工具栏）。,谢谢观看！,Protel DXP基础与应用,