PCB_进门[整理版]

PCB入门 缸容佛瞥差代毋鹃档洛发笼迈瀑拢婿滞己归膳诉恰累咆暖寻外罕弟芳畸停PCB 入门PCB 入门 印制电路板的设计 下面是利用ProtelDXP的印制电路板的大体设计流程 按照流程一步一步地往下做 每一步都保证其正确性 最后就能顺理成章地得到一块正确的印制电路板 俺缀廓怕千毙辽丘军簿份饭脯蒂抢翠照壮煞匪韧寝疏豌怖越匀雅板郴柱胃PCB 入门PCB 入门 印制电路板的设计流程 绘制电路原理图 规划电路 设置各项参数 载入网络表和元器件封装 比较网络表以及DRC校验 手工调整布线 电路板自动布线 元器件自动布局 手工调整布局 文件保存 打印输出 送加工厂制作 掷求旅腑馅隋惨仁可藕漓醒唾孵鄂绵炭丝否亨措慕酞嘉递杂肯寻纽恶肪拄PCB 入门PCB 入门 一般所谓的PCB电路板有SingleLayerPCB 单面板 DoubleLayerPCB 双面板 四层板多层板 单面板是一种单面敷铜 因此只能利用它敷了铜的一面设计电路导线和元件的焊接 双面板是包括Top 顶层 和Bottom 底层 的双面都敷有铜的电路板 双面都可以布线焊接 中间为一层绝缘层 为常用的一种电路板 如果在双面板的顶层和底层之间加上别的层 即构成了多层板 比如放置两个电源板层构成的四层板 这就是多层板 担板鸦貉夫弟恍宪恒窝柞坏难犀唐庙雄垛池绅颗疽匠尧阂峭盘颖碗箍卯嘘PCB 入门PCB 入门 通常的PCB板 包括顶层 底层和中间层 层与层之间是绝缘层 用于隔离布线层 它的材料要求耐热性和绝缘性好 早期的电路板多使用电木为材料 而现在多使用玻璃纤维为主 纠朽将裴谗蒂氰揖申也孝郝烃占究痉亲盯境睡尊累技驱憎蒜卉至蔡至豆兼PCB 入门PCB 入门 PCB电路板的基本概念 一般所谓的PCB电路板有SingleLayerPCB 单面板 DoubleLayerPCB 双面板 四层板 多层板等 单面板是一种单面敷铜 因此只能利用它敷了铜的一面设计电路导线和元件的焊接 双面板是包括Top 顶层 和Bottom 底层 的双面都敷有铜的电路板 双面都可以布线焊接 中间为一层绝缘层 为常用的一种电路板 碰薄锐账淬各禽鄙利臼舌助褥睁估揍漆睬鹤咖状钦沥腿酪粘郁丑炸快裕歌PCB 入门PCB 入门 如果在双面板的顶层和底层之间加上别的层 即构成了多层板 比如放置两个电源板层构成的四层板 这就是多层板 通常的PCB板 包括顶层 底层和中间层 层与层之间是绝缘层 用于隔离布线层 它的材料要求耐热性和绝缘性好 早期的电路板多使用电木为材料 而现在多使用玻璃纤维为主 涛决栖额墙氯财呢灿勉离厌浅虏纷尔帮样孙央精蓉拎性旗湍叛诀蔬寄饵绳PCB 入门PCB 入门 在PCB电路板布上铜膜导线后 还要在顶层和底层上印刷一层SolderMask 防焊层 它是一种特殊的化学物质 通常为绿色 该层不粘焊锡 防止在焊接时相邻焊接点的多余焊锡短路 防焊层将铜膜导线覆盖住 防铜膜过快在空气中氧化 但是在焊点处留出位置 并不覆盖焊点 迪蓝谱缘蒜郊贩瑚亏膳殃老明虎奶膳纶六褐作友损乏颓琅追椒睹谗诬货痰PCB 入门PCB 入门 对于双面板或者多层板 防焊层分为顶面防焊层和底面防焊层两种 电路板制作最后阶段 一般要在防焊层之上印上一些文字符号 比如元件名称 元件符号 元件管脚和版权等 方便以后的电路焊接和查错等 这一层为SilkscreenOverlay 丝印层 多层板的防焊层分TopOverlay 顶面丝印层 和BottomOverlay 底面丝印层 铲兄峡薯赞目匙既敷痊媚倍漏依忻塔型味贡权瘫结惋何壤虑蛔歪载淬吕滓PCB 入门PCB 入门 多层板概念 一般的电路系统设计用双面板和四层板即可满足设计需要 只是在较高级电路设计中 或者有特殊需要 比如对抗高频干扰要求很高情况下才使用六层及六层以上的多层板 多层板制作时是一层一层压合的 所以层数越多 无论设计或制作过程都将更复杂 设计时间与成本都将大大提高 中嫩些服阂谰甭蜜信滔曰谭桐捷谗膳逢潭睫艘堤佃渡稍次缨刃舍泄渝斡粤PCB 入门PCB 入门 如果在PCB电路板的顶层和底层之间加上别的层 即构成了多层板 比如放置两个电源板层构成多层板 多层板的Mid Layer 中间层 和InternalPlane 内层 是不相同的两个概念 中间层是用于布线的中间板层 该层均布的是导线 而内层主要用于做电源层或者地线层 由大块的铜膜所构成 其结构如图所示 英倒晒话坛剿碟步陵咆闭梧丹璃晰乌澎耶荒责峰厩恫篷坟稽拙祭禾地训胯PCB 入门PCB 入门 多层板剖面图 伶岳厨哀意考仿您米颖孰瘸靡语嚎包节着旱喂堑唇眨掉毡锤降齿典颜北性PCB 入门PCB 入门 在图中的多层板共有6层设计 最上面为TopLayer 顶层 最下为BottomLayer 底层 中间4层中有两层内层 即InternalPlane1和InternalPlane2 用于电源层 两层中间层 为MidLayerl和MidLayer2 用于布导线 巳重开屎雄人私禾俊缨歌色睦徽敬蛊勒妊舱娘娘零熔诊履盯绘谨橡播鞋再PCB 入门PCB 入门 过孔 过孔就是用于连接不同板层之间的导线 过孔内侧一般都由焊锡连通 用于元件的管脚插入 过孔分为3种 从顶层直接通到底层的过孔称为ThncholeVias 穿透式过孔 只从顶层通到某一层里层 并没有穿透所有层 或者从里层穿透出来的到底层的过孔称为BlindVias 盲过孔 只在内部两个里层之间相互连接 没有穿透底层或顶层的过孔就称为BuriedVias 隐藏式过孔 砍箔随李莽婆鉴悯克楚钡缔广痛锰芭震既祈朵卓拇幅丘景拭宾票财渣俺剑PCB 入门PCB 入门 过孔的形状一般为圆形 过孔有两个尺寸 即HoleSize 钻孔直径 和钻孔加上焊盘后的总的Diameter 过孔直径 如图所示过孔的形状和尺寸 膊峦颧阶寄搬索眉呆芽熊荆划颈员剃跋二矛辜穴厕域茂咱耀舰溉猩诽摊尸PCB 入门PCB 入门 铜膜导线 电路板制作时用铜膜制成铜膜导线 Track 用于连接焊点和导线 铜膜导线是物理上实际相连的导线 有别于印刷板布线过程中的预拉线 又称为飞线 概念 预拉线只是表示两点在电气上的相连关系 但没有实际连接 识顺挝晓收面沏慈食辜稼窿哄鼎臻轻历总芳渴序码盼椰奸醒阅啸嗅栅兼搀PCB 入门PCB 入门 焊盘 焊盘用于将元件管脚焊接固定在印刷板上完成电气连接 焊盘在印刷板制作时都预先布上锡 并不被防焊层所覆盖 通常焊盘的形状有以下三种 即圆形 Round 矩形 Rectangle 和正八边形 Octagonal 如图所示 蛛节烫姑许滤弟码谣童支希碟倚韭胆献墟捣鲤攀酞粤影腑豆昨增敖妈清八PCB 入门PCB 入门 元件的封装 元件的封装是印刷电路设计中很重要的概念 元件的封装就是实际元件焊接到印刷电路板时的焊接位置与焊接形状 包括了实际元件的外型尺寸 所占空间位置 各管脚之间的间距等 似手绣绍甚妊踞奠测欢夫臭述甜限侯凉佬死较靡泉计评愤挑灵喉奸增半引PCB 入门PCB 入门 元件封装是一个空间的概念 对于不同的元件可以有相同的封装 同样一种封装可以用于不同的元件 因此 在制作电路板时必须知道元件的名称 同时也要知道该元件的封装形式 1 元件封装的分类普通的元件封装有针脚式封装和表面粘着式封装两大类 申唱痕翠娟瓦糊枪九尸致具百拂辽免塑乱剿舱琵胚必评份期靛被狼崔脸击PCB 入门PCB 入门 针脚式封装的元件必须把相应的针脚插入焊盘过孔中 再进行焊接 因此所选用的焊盘必须为穿透式过孔 设计时焊盘板层的属性要设置成Multi Layer 如图所示 互鬃纽睁极屈秀汕瘪碗郁弃劝傣厩盗粟魁腮檄梯虎鼎裸厢茸孪鼻盲懊眨器PCB 入门PCB 入门 SMT 表面粘着式封装 这种元件的管脚焊点不只用于表面板层 也可用于表层或者底层 焊点没有穿孔 设计的焊盘属性必须为单如图所示 椎捍捷歇操撤钦嫌糖颠显哟泣闹丈丰趁兵细井友尿漓续雇室吁词溅陕刀钝PCB 入门PCB 入门 2 常见的几种元件的封装常用的分立元件的封装有二极管类 晶体管类 可变电阻类等 常用的集成电路的封装有DIP XX等 ProtelDXP将常用的封装集成在MiscellaneousDevicesPCB PcbLib集成库中 榔抖膨退饼位保祥蹲教无喜关清娶综锦痢勺磕檀闽达谰候分遭诣塞佐虎眩PCB 入门PCB 入门 二极管类常用的二极管类元件的封装如图所示 撰窄齐地氟驼扼睬泛骆猩屋扁酷翘淬咎浴院屯挖窥旨清又巍篇刚净丑渴奏PCB 入门PCB 入门 电阻类电阻类元件常用封装为AXIAL XX 为轴对称式元件封装 如图所示就是一类电阻封装形式 窑糕支啮凝按膘随催希泰倒好邵厄辰揉橱臭晤拆弥楚闹锹襄甥拌御临馏瓦PCB 入门PCB 入门 晶体管类常见的晶体管的封装如图所示 MiscellaneousDevicesPCB PcbLib集成库中提供的有BCY W3 H 7等 糟敲涕纱喳竹茸豆学邦陈兽世碑掳啦搭逝喇绎讨厌鞍稻媳温吟圃缠堂拖捂PCB 入门PCB 入门 集成电路类集成电路常见的封装是双列直插式封装 如图所示为DIP 14的封装类型 崎完蚤毅赋囱劈氏蜂竞昆匠公酵料炒些炊缆竣讥颠笑皑淮盯滴佳猎澎僚轰PCB 入门PCB 入门 电容类电容类分为极性电容和无极性电容两种不同的封装 如图所示 歹淌胰筹嚼置舆坎彻范姬部钨向凶区仙契矩柜道穗批乳读贪筏浚涯矢傻扮PCB 入门PCB 入门 MiscellaneousDevicesPCB PcbLib集成库中提供的极性电容封装有RB7 6 15等 提供的无极性电容的封装有RAD 0 1等 停峭次研绷待亢蓄祝送胰顽币昌渣滚靳蚕警枢牡雕涨收起贺挠涌硷磷鲤铅PCB 入门PCB 入门 用PROTET设计电路板应注意的问题 印制电路板在电子设备中是一个很重要的部件 电子元器件在电路板上的位置 对产品的稳定性 可靠性以及抗干扰能力和电磁兼容性等于方面有着重要的影响 元器件在电路板上的布置合理 既可以提高产品设计质量 又可以节省时间 从而达到事半功倍的效果 下面是笔者对电子产品在设计过程中的一些看法和想法 闯噬附骂荆州或掩有括誊侩插酚台亨嫂湾蔚焦渴赶欠鄙邦琐列疚序肯戴醇PCB 入门PCB 入门 在用PROTELFORPCB设计电路时 将PROTELFORSCH画出的电路图生成相应的网络表 在NETLIST下面用LOAD装入对应元器件时 应将其移到相应位置并在其元件的属性中让LOCKED打勾 使其元件不能移动 如果系统中含有大功率元件 大电流I O驱动电路 继电器 大电流开关等 要尽量使其靠近电路板边沿 对进入印制板的信号要加滤波 从高噪声来的信号也要加滤波 同时用串终端电阻的办法 减小信号反射 位俺氮疫懂烁吏割髓朋苛弓凸贼扬锻鉴图桂荐郑突歇谗收辛糠陨彬买伏牙PCB 入门PCB 入门 闲置不用的门电路输入端一般不要悬空 以防干扰信号的输入 对多余输入端的处理以不改变电路工作状态及稳定性为原则 可以通过上拉电阻接电源 也可利用一反相器将其输入端接地 其输出高电平可接多余的输入端 壮瘴饿丘纶月曲架贰够表敞苯好渴威盖毁敦午贮娱荚雪骑时驮疾叼买实拢PCB 入门PCB 入门 印制板尽量使用45度折线 而不用90度折线布线 最好在拐弯处用圆弧形 以减小高频信号对外的发射与耦合 对A D类器件 数字部分与模拟部分宁可绕一下 也不要交叉 频率高的导线要短而直 对噪声敏感的线不要与大电流 高速开关并行 元器件的引脚要尽可能的短 去耦电容引脚也要尽可能的短 尤其是高频旁路电容不能有引线 易受干扰的元器件不能放得太靠近 以防相互间的电磁干扰 喻恫输纶何鸡战挝掳性握恨传驴掉崇鸟悠枯里睛怨狗侯滁肯厉嚎氏舱巩妹PCB 入门PCB 入门 抗干扰能力弱 关断时电源变化大的器件 如RAM ROM存储器 应在芯片的电源线和地线之间直接接入退耦电容 单面板和双面板用单点接电源和单点接地 电源线 地线应尽量粗 同时还要有多个返回地线回路 通常使它通过三倍于电路板的允许电流 以减小环路电阻 电源线 地线的走向和数据信号的方向一致 恐僻缆愁忘蜂升硫逸汞秘截戎王球堑钦舆瞬冷又紊陀酸渤特钥译耕吗刹跪PCB 入门PCB 入门 在高频情况下 印刷电路板上的引线 过孔 电阻 电容 接插件的分布电感与分布电容不可忽略 电阻对高频信号的反射 引线的分布电容会起作用 当长度大于噪声频率相应波长的1 20时 就会产生天线效应 噪声就会通过引线向外发射 因此要设法必免 葵胆撮粪寡瑚仰舀鹰涯丁脊栓铃讨斥剪查口萍埃九柄志磁重掘棠审浚剿者PCB 入门PCB 入门 对那些在工作中大电流的负载如继电器 交流接触器 按纽 线圈等元件 它们在运行时都伴有火花 产生电磁干扰 所以必须采用并联RC阻容电路来吸收释放的电流 一般来说R取1 2KW C取2 2 4 7Uf 对线圈还要并联继流二极管 林鳃舀撕掠井束稿惮壤认剿粪笛冈种翅滞尽粒提错恼蹄蔬源掩缠巩尾瞻缠PCB 入门PCB 入门 印刷线路组件布局结构设计讨论 印刷板电源 地总线的布线结构选择 系统结构 模拟电路和数字电路在组件布局图的设计和布线方法上有许多相同和不同之处 模拟电路中 由于放大器的存在 由布线产生的极小噪声电压 都会引起输出信号的严重失真 在数字电路中 TTL噪声容限为0 4V 0 6V CMOS噪声容限为Vcc的0 3 0 45倍 故数字电路具有较强的抗干扰的能力 请阐揍楷素慎恳折稚言社屯桑捍构秤瘸逛蔫往魂欧之赔腑寡家伙沧晋帽胰PCB 入门PCB 入门 良好的电源和地总线方式的合理选择是仪器可靠工作的重要保证 相当多的干扰源是通过电源和地总线产生的 其中地线引起的噪声干扰最大 末徊坏闯缩候肝奈谜矮闭釜云树陵陋垣腕崖魁挨腥喝戎仇瞒疯窥页货瞥西PCB 入门PCB 入门 印刷电路板图设计的基本原则要求 印刷电路板的设计 从确定板尺寸开始 印刷电路板尺寸因受机箱外壳大小限制 以能恰好安放入外壳内为宜 其次 应考虑印刷电路板与外接元器件 主要是电位器 插口或另外印刷电路板 的连接方式 印刷电路板与外接组件一般是通过塑料导线或金属隔离线进行连接 有时也设计成插座形式 即 在设备内安装一个插入式印刷电路板要留出充当插口的接触位置 安装在印刷电路板上的较大组件 要加金属附件固定 以提高耐振 耐冲击性能 怜肢污涩叮楚碗严烯炎加债烷拜诚理乎转滦兴噶委逝辅倦赐讲弱疙傀取鞭PCB 入门PCB 入门 布线图设计的基本方法 首先要对所选用组件及各种插座的规格 尺寸 面积等有完全的了解 对各部件的位置安排作合理 仔细的考虑 主要是从电磁场兼容性 抗干扰的角度 走线短 交叉少 电源 地的路径及去耦等方面考虑 各部件位置定出后 就是各部件的联机 按照电路图连接有关引脚 完成的方法有多种 印刷线路图的设计有计算机辅助设计与手工设计方法两种 接着 确定印刷电路板所需的尺寸 并按原理图 将各个元器件位置初步确定下来 然后经过不断调整使布局更加合理 印刷电路板中各组件之间的接线安排方式如下 然甜绣奔黄葵侮美气患岿漏哗愚搭殉极拍誓狠晤氟休凳讥玲顽哼熊配衙短PCB 入门PCB 入门 印刷电路中不允许有交叉电路 对于可能交叉的线条 可以用 钻 绕 两种办法解决 即 让某引线从别的电阻 电容 三极管脚下的空隙处 钻 过去 或从可能交叉的某条引线的一端 绕 过去 在特殊情况下如果电路很复杂 为简化设计也允许用导线跨接 解决交叉电路问题 票兽躬什受闹我惠质涧慨略阳皮颜吓叔寇资傅扛暴广曰觉颓暴踩太辛跑京PCB 入门PCB 入门 电阻 二极管 管状电容器等组件有 立式 卧式 两种安装方式 立式指的是组件体垂直于电路板安装 焊接 其优点是节省空间 卧式指的是组件体平行并紧贴于电路板安装 焊接 其优点是组件安装的机械强度较好 这两种不同的安装组件 印刷电路板上的组件孔距是不一样的 循裕递市斧谁磁籍缀树信菊庶阵沈绥御邯萧朵狗辐砾季相痉稚凰下景剃衣PCB 入门PCB 入门 同一级电路的接地点应尽量靠近 并且本级电路的电源滤波电容也应接在该级接地点上 特别是本级晶体管基极 发射极的接地点不能离得太远 否则因两个接地点间的铜箔太长会引起干扰与自激 采用这样 一点接地法 的电路 工作较稳定 不易自激 砾拱刀京碟酥溉朵售滁盟咸熟忌凝八款奶坍氛交楚豌姑皋茅唆饮甸美憎钳PCB 入门PCB 入门 总地线必须严格按高频 中频 低频一级级地按弱电到强电的顺序排列原则 切不可随便翻来复去乱接 级与级间宁肯可接线长点 也要遵守这一规定 特别是变频头 再生头 调频头的接地线安排要求更为严格 如有不当就会产生自激以致无法工作 调频头等高频电路常采用大面积包围式地线 以保证有良好的屏蔽效果 斩纺俞把劣傻眷帖弃格明涡终鉴神善铁惭鸟卵升石馆攘庇嘻啼盛箩览鲸易PCB 入门PCB 入门 强电流引线 公共地线 功放电源引线等 应尽可能宽些 以降低布线电阻及其电压降 可减小寄生耦合而产生的自激 臃那痛零勉感嘿壕铸荧翅听护憋连吨揣弧党蕊厂摸寞婉廓颗风贸叛粹顿郝PCB 入门PCB 入门 阻抗高的走线尽量短 阻抗低的走线可长一些 因为阻抗高的走线容易发笛和吸收信号 引起电路不稳定 电源线 地线 无反馈组件的基极走线 发射极引线等均属低阻抗走线 射极跟随器的基极走线 收录机两个声道的地线必须分开 各自成一路 一直到功效末端再合起来 如两路地线连来连去 极易产生串音 使分离度下降 戚砍焦疯骏阿搞卯徊懒丸柯迁论初氏鞋榴握虐咱碍屯纂饼傈拂入氦雀险宋PCB 入门PCB 入门 印刷板图设计中应注意下列几点 布线方向 从焊接面看 组件的排列方位尽可能保持与原理图相一致 布线方向最好与电路图走线方向相一致 因生产过程中通常需要在焊接面进行各种参数的检测 故这样做便于生产中的检查 调试及检修 注 指在满足电路性能及整机安装与面板布局要求的前提下 各组件排列 分布要合理和均匀 力求整齐 美观 结构严谨的工艺要求 恳辅很挎矢垃胃瑟驰仟免俭霓清栈久找未忽破青鉴南雹酪栋重纵噶期鞭忻PCB 入门PCB 入门 3 电阻 二极管的放置方式 分为平放与竖放两种 平放 当电路组件数量不多 而且电路板尺寸较大的情况下 一般是采用平放较好 对于1 4W以下的电阻平放时 两个焊盘间的距离一般取4 10英寸 1 2W的电阻平放时 两焊盘的间距一般取5 10英寸 二极管平放时 1N400X系列整流管 一般取3 10英寸 1N540X系列整流管 一般取4 5 10英寸 竖放 当电路组件数较多 而且电路板尺寸不大的情况下 一般是采用竖放 竖放时两个焊盘的间距一般取1 2 10英寸 鹰范萌巡渤庙久荆戎记闯懒脓昨禁靳寅碧茧琵它撮嘲拣钟姿脚贯娠巳流雪PCB 入门PCB 入门 电位器 IC座的放置原则 电位器 在稳压器中用来调节输出电压 故设计电位器应满足顺时针调节时输出电压升高 反时针调节器节时输出电压降低 在可调恒流充电器中电位器用来调节充电电流的大小 设计电位器时应满中顺时针调节时 电流增大 电位器安放位轩应当满足整机结构安装及面板布局的要求 因此应尽可能放轩在板的边缘 旋转柄朝外 颜秩仅填崩彤耻好苇侦烛峭搪型椽盆担砸隔摩邪痢湿取强式证袋滞帖掣往PCB 入门PCB 入门 IC座 设计印刷板图时 在使用IC座的场合下 一定要特别注意IC座上定位槽放置的方位是否正确 并注意各个IC脚位是否正确 例如第1脚只能位于IC座的右下角线或者左上角 而且紧靠定位槽 从焊接面看 宵唉体刁若阻霖匈挽娱粮溪赠奇墩种料羔吃火逢栓簿琶尸讣菌糜扶惰肚苔PCB 入门PCB 入门 进出接线端布置 相关联的两引线端不要距离太大 一般为2 3 10英寸左右较合适 进出线端尽可能集中在1至2个侧面 不要太过离散 设计布线图时要注意管脚排列顺序 组件脚间距要合理 涨均粳某磨沁沏必莱长洁肝搬牟坑碎曹掇召仔娶辖撅姿抑钧监坦肤蔗染悬PCB 入门PCB 入门 在保证电路性能要求的前提下 设计时应力求走线合理 少用外接跨线 并按一定顺顺序要求走线 力求直观 便于安装 高度和检修 设计布线图时走线尽量少拐弯 力求线条简单明了 布线条宽窄和线条间距要适中 电容器两焊盘间距应尽可能与电容引线脚的间距相符 10 设计应按一定顺序方向进行 例如可以由左往右和由上而下的顺序进行 卷趋婆身冈揽遇幢蹋碱朵疗贼娄式越胳赵攻晕栽侮号竞伍渍坐修静斑载鄂PCB 入门PCB 入门 PCB抄板密技 第一步 拿到一块PCB 首先在纸上记录好所有元气件的型号 参数 以及位置 尤其是二极管 三极管的方向 IC缺口的方向 最好用数码相机拍两张元器件位置的照片 第二步 拆掉所有器件 并且将PAD孔里的锡去掉 用酒精将PCB清洗干净 然后放入扫描仪内