印制电路板是怎样画成的ppt课件

1、 预备：丁中华预备：丁中华 2019 2019年年8 8月月1010日日 l 板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制形成。在外表可以看到的细小线路资料是铜箔，本来铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处置掉，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conductor pattern或称布线，并用来提供PCB上零件的电路衔接。 为了将零件固定在PCB上面，我们将它们的接脚直接焊在布线上。在最根本的PCB单面板上，零件都集中在其中一面，导线那么都集中在另一面。这么一来我们就需求在板子上打洞，这样接脚才干穿过板子到另一面，所以零件的接脚是焊在另一面上的。由于如此，

2、PCB的正反面分别被称为零件面Component Side与焊接面Solder Side。 假设PCB上有某些零件，需求在制造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，零件可以恣意的拆装。上面看到的是ZIFZero Insertion Force，零拨插力式插座，它可以让零件这里指的是CPU可以轻松插进插座，也可以拆下来。插座旁的固定杆，可以在您插进零件后将其固定。 假设要将两块PCB相互连结，普通我们都会用到俗称金手指的边接头edge connector。 三星2410ARM9中心开发板 金手指上包含了许多裸露的铜垫，这些铜垫现实上也是PC

3、B布线的一部份。通常衔接时，我们将其中一片PCB上的金手指插进另一片PCB上适宜的插槽上普通叫做扩展槽Slot。在计算机中，像是显示卡，声卡或是其它类似的界面卡，都是借着金手指来与主机板衔接的。 PCB上的绿色或是棕色，是阻焊漆solder mask的颜色。这层是绝缘的防护层，可以维护铜线，也可以防止零件被焊到不正确的地方大多是绿色的，所以又叫绿油 。在阻焊层上另外会印刷上一层丝网印刷面silk screen。通常在这上面会印上文字与符号大多是白色的，所以又叫白油，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。 PCB丝印面 设计图纸 1.单面板Single-Sided

4、Boards 我们刚刚提到过，在最根本的PCB上，零件集中在其中一面，导线那么集中在另一面上。由于导线只出如今其中一面，所以我们就称这种PCB叫作单面板Single-sided。 由于单面板在设计线路上有许多严厉的限制由于只需一面，布线间不能交叉而必需绕单独的途径，所以只需早期的电路才运用这类的板子。 2.双面板Double-Sided Boards 这种电路板的两面都有布线。不过要用上两面的导线，必需求在两面间有适当的电路衔接才行。这种电路间的桥梁叫做导孔via。导孔是在PCB上，充溢或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相衔接。由于双面板的面积比单面板大了一倍，而且由于布线可以相互交错可以绕

5、到另一面，它更适宜用在比单面板更复杂的电路上。 3.多层板Multi-Layer Boards 为了添加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。多层板运用数片双面板，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。大部分的主机板都是4到8层的构造，不过技术上可以做到近100层的PCB板。大型的超级计算机大多运用相当多层的主机板，不过由于这类计算机曾经可以用许多普通计算机的集群替代，超多层板曾经渐渐不被运用了。由于PCB中的各层都严密的结合，普通不太容易看出实践数目，不过假设您仔细察看主机板，也答应以看出来。 我们刚刚

6、提到的导孔via，假设运用在双面板上，那么一定都是打穿整个板子。不过在多层板当中，假设您只想衔接其中一些线路，那么导孔能够会浪费一些其它层的线路空间。埋孔Buried vias和盲孔Blind vias技术可以防止这个问题，由于它们只穿透其中几层。盲孔是将几层内部PCB与外表PCB衔接，不须穿透整个板子。埋孔那么只衔接内部的PCB，所以光是从外表是看不出来的。 在多层板PCB中，整层都直接衔接上地线与电源。所以我们将各层分类为信号层Signal，电源层Power或是地线层Ground。假设PCB上的零件需求不同的电源供应，通常这类PCB会有两层以上的电源与电线层。 埋孔Buried vias盲

7、孔Blind vias 2.系统功能区块图 接下来必需求制造出系统的功能方块图。方块间的关系也必需求标示出来。 4.将系统分割几个PCB 可分为：主板mother board 、背板：backplane 、衔接板connect board、子板：daughter board 、将系统分割数个PCB的话，不仅在尺寸上可以减少，也可以让系统具有晋级与交换零件的才干。系统功能方块图就提供了我们分割的根据。像是计算机就可以分成主机板、显示卡、声卡、软盘驱动器和电源等等。 决议运用封装方法，和各PCB的大小 :QFPQuad Flat Package 小型方块平面封装BGABall Grid Array

8、 Package球栅阵列封装。SOP-Small outline Package短输出线双列扁平封装DIP-Dual ln-linePackage 双列直插式封装 当各PCB运用的技术和电路数量都决议好了，接下来就是决议板子的大小了。假设设计的过大，那么封装技术就要改动，或是重新作分割的动作。在选择技术时，也要将线路图的质量与速度都考量进去。外观也是很重要的哦！那就去找机构工程师来处理吧、这将影响到装配的胜利与否。 l l一些定位元件需求机构工程师确实认才干放置、这与元件的高度也是密不可分的。 l 它们必需以最有效率的方式与途径相衔接。所谓有效率的布线，就是牵线越短并且经过层数越少这也同时减少

9、导孔的数目越好，不过在真正布线时，我们会再提到这个问题。为了让各零件都可以拥有完美的配线，放置的位置是很重要的。 l 测试布线能够性，与高速下的正确运作 ，这个在座各位比我熟习。呵呵！l一些阅历丰富的RF工程师会给出重要的信息来指引PCB上的元件规划与布线。 这类软件可以读取设计图，并且用许多方式显示电路运作的情况。这比起实践做出一块样本PCB，然后用手动丈量要来的有效率多了。9.导出PCB上线路。 在原理图中的衔接，如今将会实地作成布线的样子。这项步骤可以是自动的，不过普通来说还是需求手动更改某些部份。右边是样板的导线模板。红色和蓝色的部份，分别代表PCB的零件层与焊接层。白色的文字与四方形

10、代表的是网版印刷面的各项标示。红色的点和圆圈代表钻洞与导孔。 由于印刷电路板上的导线具有一定的电阻，因此在电流经过时必然会产生电压降。在20时，宽度为1mm，厚度为0.05mm的导线其导线电流与电压降如下： 当铜箔的厚度确定之后，两根印刷导线之间的分布电容容量的大小与线间间隔成反比，与线间的平行长度成正比。在高频形状任务时，更要留意分布电容对电路的不良影响。普通情况下，线间电容和导线间距的分布电容量关系如下： 这些规定按照电路的速度，传送信号的强弱，电路对耗电与噪声的敏感度，以及材质质量与制造设备等要素而有不同。假设电流强度上升，那导线的粗细也必需求添加。为了减少PCB的本钱在减少层数的同时，

11、也必需求留意这些规定能否仍旧符合。假设需求超越2层的构造的话，那么通常会运用到电源层以及地线层，来防止信号层上的传送信号遭到影响，并且可以当作信号层的防护罩。 为了确定线路在导线后可以正常运作，它必需求经过最后检测。这项检测也可以检查能否有不正确的衔接，并且一切联机都照着原理图走。 当一切的设计任务完成时，就得输出最终的作品了；这就是通常讲的任务底片Artwork ，以便送到PCB制造厂商。由于目前有许多设计PCB的CAD工具，制造厂商必需有符合规范的档案，才干制造板子。规范规格有好几种，不过最常用的是Gerber files规格。一组Gerber files包括各信号、电源以及地线层的平面图

12、，阻焊层与网板印刷面的平面图，以及钻孔与取放等指定档案。 Gerber Format简介 Gerber Format 是电子业之间通用的资料格式，而它是被用於设计完成与上线制造PCB的中间媒介， 就像土木或机械五金业常用的 Autocad 软体所输出的 DXF 或 HPGL 格式普通， 当设计师把图稿设计完成後所产生的与其它系统连结的任务资料档。这本是美国 Gerber 公司自行制定出来给该公司所消费的光学绘图机来运用的，也因此而称为 Gerber data ，但由于该格式颇能符合电子业间的需求，也因此大家广泛运用久而久之演化成一种业界规范的资料格式， 後来由于该格式被电子业广为接受渐渐的大家

13、都称为 Gerber format。其实真正的称号应该是叫做RS-274-D format。这是由于该格式的制定是依 EIA美国电子工业协会Electronic Industries Association 的 RS-274-D 规范码所衍生订定的，而其资料内容包括 word address 资料及绘图机的叁数档与控制码。RS-274-D 码被运用至今已数十年了。因电子产品的演化早已超出当初的须求， 因此原用的 RS-274-D格式也渐渐的不敷运用，许多的定义都付之阙如，也因此才会再衍生出强化版的 Gerber format，称为RS-274-X format。 RS-274-X format

14、即现今最常用的资料格式。电路的最大速度得看如何照EMC规定做了。内部的EMI，像是导体间的电流耗损，会随着频率上升而加强。假设两者之间的电流差距过大，那么一定要拉长两者间的离。这也通知我们如何防止高压，以及让电路的电流耗费降到最低。布线的延迟率也很重要，所以长度自然越短越好。所以布线良好的小PCB，会比大PCB更适宜在高速下运作。第五部分 节省制造本钱的方法 为了让PCB的本钱可以越低越好，有许多要素必需求列入考量： 板子的大小自然是个重点。板子越小本钱就越低。 手机板早已由机构工程师确定外形，就不要操心这丫了！部份的PCB尺寸曾经成为规范，只需照着尺寸作那么本钱就自然会下降。 规范尺寸的信息

15、： 降低制版本钱,更好地利用PCB经济尺寸。在电子产品的设计中，本钱是最重要的目的之一，可以减少本钱的方法很多，这里主要谈谈PCB板的本钱问题。有人说，我把PCB设计得很小，不就减少了本钱吗？其实不尽然， 板子做得太小了，加工不方便，消费效率低，这就添加了加工本钱，对整个产品来说，总本钱说不定还添加了。同样，板子做得太大时，加工也不方便，还会有曲硗变形等不利要素。 那什么样的PCB板本钱最低呢？在目前，主要但不仅只有以下三方面： 1单板PCB的面积尽量小。 PCB板的价钱普通按面积的大小来计算的，板子小了，单板价钱自然廉价。 2PCB板大小适中，加工方便。 当单板很小时，就要进展拼板开模，以提

16、高消费效率，减少加工工时，节约加工本钱。 3PCB厂家在消费PCB板时，原资料的利用率最高。 PCB板厂的原资料普通都是1020mm1020mm和1020mm1220mm规格的多，假设单板或拼板的尺寸不适宜，PCB消费过程中，就会产生很多的原料废边，PCB板厂会把之些废边的价钱都加到他的板子上，这样他的PCB板单位价钱就贵一些；假设板子大小设计得好，单板或拼板的尺寸是原资料的n等分，那么原资料的利用率就最高，PCB板厂也好开料，以一样的原资料尺寸，做出最多的板子，单板价钱也就是最廉价的了。 运用SMT会比THT来得省钱，由于PCB上的零件会更密集也会比较小，当然电性能也是好得多。 另一方面，假设板子上的零件很密集，那么布线也必需更细，运用的设备也相对的要更高阶。同时运用的材质也要更高级，在导线设计上也必需求更小心，以免对电路呵斥影响。这些问题带来的本钱，可比减少PCB尺寸所节省的还要多。 层数越多本钱越高，不过层数少的PCB通常会呵斥面积大小的添加。 钻孔会影响电路质量，所以导孔越少越好。 埋孔比贯穿一切层的