PCB设计基本概念

PCB设计基本概念

1、“层(Layer)”的概念

与字处理或其它许多软件中为实现图、文、色彩等的嵌套与合成而引入的“层”的概念有所同，Rotel

的“层”不是虚拟的，而是印刷板材料本身实实在在的各铜箔层。现今，由于电子线路的元件密集安装。防

干扰和布线等特殊要求，•些较新的电子产品中所用的印刷板不仅有上下两面供走线，在板的中间还设有

能被特殊加工的夹层铜箔，例如，现在的计算机主板所用的印板材料多在4层以上。这些层因加工相对较

难而大多用于设置走线较为简单的电源布线层(如软件中的GroundDever和PowerDever)，并常用大面

积填充的办法来布线(如软件中的ExternalP1a11e和FHD。上下位置的表面层与中间各层需要连通的地

方用软件中提到的所谓“过孔(Via)”来沟通。有了以上解释，就不难理解“多层焊盘”和“布线层设置”的有

关概念了。举个简单的例子，不少人布线完成，到打印出来时方才发现很多连线的终端都没有焊盘，其实

这是自己添加器件库时忽略了“层”的概念，没把自己绘制封装的焊盘特性定义为"多层(Mulii-Layer)的缘

故。要提醒的是，一旦选定了所用印板的层数，务必关闭那些未被使用的层，免得惹事生非走弯路。

2、过孔(Via)

为连通各层之间的线路，在各层需要连通的导线的文汇处钻上一个公共孔，这就是过孔。工艺上在过

孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上•层金属，用以连通中间各层需要连通的铜箔，而过孔的上下两

面做成普通的焊盘形状，可直接与上下两面的线路相通，也可不连。一般而言，设计线路时对过孔的处理

有以下原则：(1)尽量少用过孔，一旦选用了过孔，务必处理好它与周边各实体的间隙，特别是容易被忽

视的中间各层与过孔不相连的线与过孔的间隙，如果是自动布线，可在“过孔数量最小化"(ViaMinimize

ion)子菜单里选择“on”项来自动解决。(2)需要的裁流量越大，所需的过孔尺寸越大，如电源层和地层

与其它层联接所用的过孔就要大一些。

3、丝印层(Overlay)

为方便电路的安装和维修等，在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图案和文字代号等，例如元

件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。不少初学者设计丝印层的有关内容时，只注

意文字符号放置得整齐美观，忽略了实际制出的PC8效果。他们设计的印板上，字符不是被元件挡住就是

侵入了助焊区域被抹赊，还有的把元件标号打在相邻元件上，如此种种的设计都将会给装配和维修带来很

大不便。正确的丝印层字符布置原则是："不出歧义，见缝插针，美观大方”。

4、SMD的特殊性

Protel封装库内有大量SMD封装，即表面焊装器件。这类器件除体积小巧之外的最大特点是单面分布

元引脚孔。因此，选用这类器件要定义好器件所在面，以免“丢失引脚(MissingPins)另外，这类元件

的有关文字标注只能随元件所在面放置。

5.网格状填充区(ExternalPlane)和填充区(Fill)

正如两者的名字那样，网络状填充区是把大面积的铜箔处理成网状的，填充区仅是完整保留铜箔。初

学者设计过程中在计算机上往往看不到二者的区别，实质上，只要你把图面放大后就一目了然了。正是由

于平常不容易看出二者的区别，所以使用时更不注意对二者的区分，要强调的是，前者在电路特性上有较

强的抑制高频干扰的作用，适用于需做大面积填充的地方，特别是把某些区域当做屏蔽区、分割区或大电

流的电源线时尤为合适。后者多用于一般的线端部或转折区等需要小面积填充的地方。

6,焊盘(Pad)

焊盘是PCB设计中最常接触也是最重耍的概念，但初学者却容易忽视它的选择和修正，在设计中千篇

一律地使用圆形焊盘。选择元件的焊盘类型要综合考虑该元件的形状、大小、布黄形式、振动和受热情况、

受力方向等因素。Rotel在封装库中给出了一系列不同大小和形状的焊盘，如圆、方、八角、圆方和定位

用焊盘等，但有时这还不够用，需要自己编辑。例如，对发热且受力较大、电流较大的焊盘，可自行设计

成“泪滴状”，在大家熟悉的彩电PCB的行输出变压器引脚焊盘的设计中，不少厂家正是采用的这种形式。

一般而言，自行编辑焊盘时除了以上所讲的以外，还要考虑以下原则：

(1)形状上长短不一致时要考虑连线宽度与焊盘特定边长的大小差异不能过大；

（2）需要在元件引角之间走线时选用长短不对称的焊盘往往事半功倍；

（3）各元件焊盘孔的大小要按元件引脚粗细分别编辑确定，原则是孔的尺寸比引脚直径大0.2-0.4

毫米。

7、各类膜（Mask）

这些膜不仅是PcB制作工艺过程中必不可少的，而且更是元件焊装的必要条件。按“膜”所处的位置及

其作用，“膜”可分为元件面（或焊接面）助焊膜（TOporBottom和元件面（或焊接面）阻焊膜（TOporB

ottomPasteMask）两类。顾名思义，助焊膜是涂于焊盘匕提高可焊性能的一层膜，也就是在绿色板子

上比焊盘略大的各浅色圆斑。阻焊膜的情况正好相反，为了使制成的板子适应波峰焊等焊接形式，要求板

子上非焊盘处的铜箔不能粘锡，因此在焊盘以外的各部位都要涂覆一层涂料，用于阻止这些部位上锡。可

见，这两种膜是一种互补关系。由此讨论，就不难确定菜单中类似“solderMaskEnlargement”等项目的设

置了。

8,飞线，飞线有两重含义：

（1）自动布线时供观察用的类似橡皮筋的网络连线，在通过网络表调入元件并做了初步布局后，用“S

how命令就可以看到该布局下的网络连线的交叉状况，不断调整元件的位置使这种交叉最少，以获得最大

的自动布线的布通率。这一步很重要，可以说是磨刀不误砍柴功，多花些时间，值！另外，自动布线结束，

还有哪些网络尚未布通，也可通过该功能来查找。找出未布通网络之后，可用手工补偿，实在补偿不了就

要用到“飞线”的第二层含义，就是在将来的印板上用导线连通这些网络。要交待的是，如果该电路板是大

批量自动线生产，可将这种飞线视为0欧阻值、具有统一焊盘间距的电阻元件来进行设计。

暗房正负片制作在上的工艺区分

负片:一般是我们讲的tenting制程，其使用的药液为酸性蚀亥ij

负片是因为底片制作出来后，耍的线路或铜面是透明的，而不要的部份则为黑色或棕色的，经过线路制

程曝光后，透明部份因干膜阻剂受光照而起化学作用硬化，接下来的显影制程会把没有硬化的干膜冲掉，

丁一是在蚀刻制程中仅咬蚀干膜冲掉部份的铜箔（底片黑色或棕色的部份），而保留干膜未被冲掉属于我们要

的线路（底片透明的部份），去膜以后就留卜.了我们所需要的线路，在这种制程中膜对孔要掩盖，其曝光的

要求和对膜的要求稍高一些，但其制造的流程速度快。

正片:一般是我们讲的pattern制程，其使用的药液为碱性蚀刻

正片若以底片来看，要的线路或铜面是黑色或棕色的，而不要部份则为透明的，同样地经过线路制程曝

光后，透明部份因干膜阻剂受光照而起化学作用硬化，接卜一来的显影制程会把没有硬化的干膜冲掉，接着

是镀锡铅的制程，把锡铅镀在前一制程（显影）干膜冲掉的铜面上，然后作去膜的动作（去除因光照而硬化的

干膜），而在下一制程蚀刻中，用碱性药水咬掉没有锡铅保护的铜箔（底片透明的部份），剩卜的就是我们要

的线路（底片黑色或棕色的部份）。

区分菲林（底片）的母片、工作片、正负片及药膜面

一般来讲母片为黑菲林又称为银盐片，主要用来复制工作片（黄片又称为重氮片），但工作片却不

一定只有黄片，也有黑片做工作片，其主要是做高精密度HDI板或者为了节省开支在一次性的小批量线路

板生产中使用，黄片是用于普通板及打批量的普通线路板制造时使用。

正片为进行图形电镀时使用，显影掉的是线路，留下的作用是抗腐蚀的电镀，主要镀上.的是铅锡。负片

为直接蚀刻所用，显影后所留抗蚀处为线路，直接用盐酸和双氧进行水蚀刻。

药膜面区分时黑片光面为药膜，黄片则相反，一般可以通过刮笔或刀片在菲林上刮一下可看出那一面为

药膜面。

黄片使用时注意：有光面与哑面两种，第二种使用时易于出现油面压痕。

菲林线路（有铜）上透光的负片，不透光为正片。

PCB设计基础知识

印刷电路板(Printedcircuitboard,PCB)几乎会出现在每一种电子设备当中。如果在某样设备中有

电子零件，那么它们也都是镶在大小各异的PCB上。除了固定各种小零件外，PCB的主要功能是提供上头

各项零件的相互电气连接。随着电子设备越来越复杂，需要的零件越来越多，PCB上头的线路与零件也越

来越密集了。标准的PCB长得就像这样。裸板(上头没有零件)也常被称为「印刷线路板汁intedWirin

gBoard(FWB)J。

板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，原

本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理掉，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(snductorpattern)或称布线，并用来提供PCB上零件的电路连接。

为了将零件固定在PC8上面，我们将它们的接脚直接焊在布线上。在最基本的PCB(单面板)上，零件都

集中在其中一面，导线则都集中在另•面。这么•来我们就需要在板子上打洞，这样接脚才能穿过板子到

另一面，所以零件的接脚是焊在另一面上的。因为如此，PCB的正反面分别被称为零件面(ComponentS

de)与焊接面(SolderSde)。

如果PCB上头有某些零件，需要在制作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(Sock

et)。由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆装。下面看到的是ZIF(ZeroInsertionForce,

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。

如果要将两块PCB相互连结，一般我们都会用到俗称「金手指」的边接头(edgeconnector)。金手指上

包含了许多裸露的铜垫，这些铜垫事实上也是PC8布线的•部份。通常连接时，我们将其中•片PCB上的

金手指插进另一片PC8上合适的插槽上(一般叫做扩充槽Slot)。在计算机中，像是显示k，声卡或是其

它类似的界面卡，都是借着金手指来与主机板连接的。

PCB上的绿色或是棕色，是阻焊漆(soldermask)的颜色。这层是绝缘的防护层，可以保护铜线，也可以

防止零件被焊到不正确的地方。在阻焊层上另外会印刷上一层丝网印刷面(silkscreen)»通常在这上面

会印上文字与符号(大多是白色的)，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(leg

end)。

单面板(Single-SdedBoards)

我们刚刚提到过，在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在

其中一面，所以我们就称这种PCB叫作单面板(Sngle-sided).因为单面板在设计线路上有许多严格的限

制(因为只有一面，布线间不能交叉而必须绕独自的路径)，所以只有早期的电路才使用这类的板子。

双面板(Double-SdedBoards)

这种电路板的两面都有布线。不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路

间的「桥梁」叫做导孔(via)。导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。

因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相交错(可以绕到另一面)，它更适合用在比

单面板更复杂的电路上。

多层板(Multi-LayerBoards)

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。多层板使用数片双面板，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层的结构，不过技术上可以做到近100层的PC8板。大

型的超级计算机大多使用相当多层的主机板，不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替,

超多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB中的各层都紧密的结合，一般不太容易看出实际数目，不过如果

您仔细观察主机板，也许可以看出来。

我们刚刚提到的导孔(via),如果应用在双面板上，那么一定都是打穿整个板子。不过在多层板当中，

如果您只想连接其中一些线路，那么导孔可能会浪费一些其它层的线路空间。埋孔(Buriedvias)和盲孔

(Blindvias)技术可以避免这个问题，因为它们只穿透其中几层。盲孔是将几层内部PCB与表面PC8连

接，不须穿透整个板子。埋孔则只连接内部的PCB，所以光是从表面是看不出来的。

在多层板PCB中，整层都直接连接上地线与电源。所以我们将各层分类为信号层(Signal),电源层

(Power)或是地线层(Gound)。如果PCB上的零件需要不同的电源供应，通常这类PCB会有两层以上

的电源与电线层。

零件封装技术

插入式封装技术(ThroughHoleTechnology)

将零件安置在板子的一面，并将接脚焊在另一面上，这种技术称为「插入式(ThroughHoleTechnol

ogy,THT)J封装。这种零件会需要占用大量的空间，并且要为每只接脚钻一个洞。所以它们的接脚其实

占掉两面的空间，而且焊点也比较大。但另一方面，THT零件和SMT(SurfaceMountedTechnology,表

面黏着式)零件比起来，与PCB连接的构造比较好，关于这点我们稍后再谈。像是排线的插座，和类似的

界面都需耍能耐压力，所以通常它们都是THT封装。

表面黏贴式封装技术(SurfaceMountedTechnology)

使用表面黏贴式封装(SurfaceMountedTechnology,SMT)的零件，接脚是焊在与零件同一面。这

种技术不用为每个接脚的焊接，而都在PCB上钻洞。

表面黏贴式的零件，甚至还能在两面都焊上。

SMT也比THT的零件要小。和使用THT零件的PCB比起来，使用SMT技术的PCB板上零件要密集很多。

SMT封装零件也比THT的要便宜。所以现今的PCB上大部分都是SMT,口然不足为奇。

因为焊点和零件的接脚非常的小，要用人工焊接实在非常难。不过如果考虑到目前的组装都是全自动

的话，这个问题只会出现在修复零件的时候吧。

设计流程

在PCB的设计中，其实在正式布线前，还要经过很漫长的步骤，以卜就是主要设计的流程：

系统规格

首先要先规划出该电子设备的各项系统规格。包含了系统功能，成本限制，大小，运作情形等等。

系统功能区块图

接下来必须要制作出系统的功能方块图。方块间的关系也必须要标示出来。

将系统分割儿个PCB

将系统分割数个PCB的话，不仅在尺寸上可以缩小，也可以让系统具有升级与交换零件的能力。系统

功能方块图就提供了我们分割的依据。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。

决定使用封装方法，和各PCB的大小

当各PC8使用的技术和电路数量都决定好了，接下来就是决定板了•的大小了。如果设计的过大，那么

封装技术就要改变，或是重新作分割的动作。在选择技术时，也要将线路图的品质与速度都考量进去。

绘出所有PCB的电路概图

概图中要表示出各零件间的相互连接细节。所有系统中的PCB都必须要描出来，现今大多采用GAD（计

算机辅助设计，ComputerAidedDesign）的方式。下面就是使用QrcuitMakerTM设计的范例。

PCB的电路概图

初步设计的仿真运作

为了确保设计出来的电路图可以正常运作，这必须先用计算机软件来仿真次。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。这比起实际做出一块样本PC8,然后用手动测量要来的有效

率多了。

将零件放上PCB

零件放置的方式，是根据它们之间如何相连来决定的。它们必须以最有效率的方式与路径相连接。所

谓有效率的布线，就是牵线越短并且通过层数越少（这也同时减少导孔的数目）越好，不过在真正布线时,

我们会再提到这个问题。下面是总线在PCB上布线的样子。为了让各零件都能够拥有完美的配线，放置的

位置是很重要的。

测试布线可能性，与高速下的正确运作

现今的部份计算机软件，可以检杳各零件摆设的位置是否可以正确连接，或是检查在高速运作卜，这

样是否可以正确运作。这项步骤称为安排零件，不过我们不会太深入研究这些。如果电路设计有问题，在

实地导出线路前，还可以重新安排零件的位置。

导出PCS上线路

在概图中的连接，现在将会实地作成布线的样子。这项步骤通常都是全自动的，不过一般来说还是需

要手动更改某些部份。下面是2层板的导线模板。红色和蓝色的线条，分别代表PC8的零件层与焊接层。

白色的文字与四方形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。最右方我们可以

看到PCB上的焊接面有金手指。这个PCB的最终构图通常称为工作底片（Artwork）.

每一次的设计，都必须要符合一套规定，像是线路间的最小保留空隙，最小线路宽度，和其它类似的

实际限制等。这些规定依照电路的速度，传送信号的强弱，电路对耗电与噪声的敏感度，以及材质品质与

制造设备等因素而有不同。如果电流强度上升，那导线的粗细也必须要增加。为了减少PCB的成本，在减

少层数的同时.，也必须要注意这些规定是否仍旧符合。如果需要超过2层的构造的话，那么通常会使用到

电源层以及地线层，来避免信号层上的传送信号受到影响，并且可以当作信号层的防护罩。

导线后电路测试

为了确定线路在导线后能够正常运作，它必须要通过最后检测。这项检测也可以检查是否有不正确的

连接，并且所有联机都照着概图走。

建立制作档案

因为目前有许多设计PCB的CAD工具，制造厂商必须有符合标准的档案，才能制造板子。标准规格有

好几种，不过最常用的是Gerberfiles规格。一组Gerberfiles包括各信号、电源以及地线层的平面图，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。

电磁兼容问题

没有照EMC（电磁兼容）规格设计的电子设备，很可能会散发出电磁能量，并且干扰附近的电器。E

MC对电磁干扰（EMI）,电磁场（EMF）和射频干扰（RR）等都规定了最大的限制。这项规定可以确保

该电器与附近其它电器的正常运作.EMC对一项设备，散射或传导到另一设备的能量有严格的限制，并且

设计时要减少对外来EMF、EMLRF1等的磁化率。换言之，这项规定的目的就是要防止电磁能量进入或由

装置散发出。这其实是一项很难解决的问题，一般大多会使用电源和地线层，或是将PCB放进金属盒子当

中以解决这些问题。电源和地线层可以防止信号层受干扰，金属盒的效用也差不多。对这些问题我们就不

过于深入了。

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

增强。如果两者之间的的电流差距过大，那么一定要拉长两者间的距离。这也告诉我们如何避免高压，以

及让电路的电流消耗降到最低。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更适合在高速下运作。

制造流程

PCB的制造过程由玻璃环氧树脂（GassEpoxy）或类似材质制成的「基板」开始

影像（成形/导线制作）

制作的第一步是建立出零件间联机的布线。我们采用负片转印（Subtractivetransfer）方式将工作底

片表现在金属导体上。这项技巧是将整个表面铺上•层薄薄的铜箔，并且把多余的部份给消除。追加式转

印（AdditivePatterntransfer）是另一•种比较少人使用的方式，这是只在需要的地方敷上铜线的方法，不

过我们在这里就不多谈了。

如果制作的是双面板，那么PCB的基板两面都会铺上铜箔，如果制作的是多层板，接卜,来的步骤则会

将这些板子黏在一起。

接下来的流程图，介绍了导线如何焊在基板上。

正光阻剂（positivephotoresist）是由感光剂制成的，它在照明下会溶解（负光阻剂则是如果没有经

过照明就会分解）。有很多方式可以处理铜表面的光阻剂，不过最普遍的方式，是将它加热，并在含有光

阻剂的表面上滚动（称作干膜光阻剂）。它也可以用液态的方式喷在上头，不过干膜式提供比较高的分辨

率，也可以制作出比较细的导线。

遮光罩只是一个制造中PCB层的模板。在PCB板上的光阻剂经过UV光曝光之前，覆盖在上面的遮光

罩可以防止部份区域的光阻剂不被曝光（假设用的是正光阻剂）。这些被光阻剂盖住的地方，将会变成布

线。

在光阻剂显影之后，耍蚀刻的其它的裸铜部份。蚀刻过程可以将板子浸到蚀刻溶剂中，或是将溶剂喷

在板子上。—般用作蚀刻溶剂的有,氯化铁＜FerricChloride),碱性氨(AlkalineAmmonia),硫酸加过

氧化氢(SulfuricAcid+HydrogenPeroxide),和氯化铜(CupricChloride)等。蚀刻结束后将剩下的

光阻剂去除掉。这称作脱膜(Stripping)程序。

钻孔与电镀

如果制作的是多层PCB板，并且里头包含埋孔或是盲孔的话，每一层板子在黏合前必须要先钻孔与电

镀。如果不经过这个步骤，那么就没办法互相连接了。

在根据钻孔需求由机器设备钻孔之后，孔璧里头必须经过电镀(镀通孔技术，Plated-Through-Holet

echnology,FTH)。在孔璧内部作金属处理后，可以让内部的各层线路能够彼此连接。在开始电镀之前，

必须先清掉孔内的杂物。这是因为树脂环氧物在加热后会产生•些化学变化，而它会覆盖住内部PCB层，

所以要先清掉。清除与电镀动作都会在化学制程中完成。

多层PCB压合

各单片层必须要压合才能制造出多层板。压合动作包括在各层间加入绝缘层，以及将彼此黏牢等。如

果有透过好几层的导孔，那么每层都必须要重复处理。多层板的外侧两面上的布线，则通常在多层板压合

后才处理。

处理阻焊层、网版印刷面和金手指部份电镀

接下来将阻焊漆覆盖在最外层的布线上，这样一来布线就不会接触到电镀部份外了。网版印刷面则印

在其上，以标示各零件的位置，它不能够覆盖在任何布线或是金手指上，不然可能会减低可焊性或是电流

连接的稳定性。金手指部份通常会镀上金，这样在插入扩充槽时，才能确保高品质的电流连接。

测试

测试PCS是否有短路或是断路的状况，可以使用光学或电子方式测试。光学方式采用扫描以找出各层

的缺陷，电子测试则通常用飞针探测仪(Rying-Probe)来检杳所有连接。电子测试在寻找短路或断路比较

准确，不过光学测试可以更容易侦测到导体间不正确空隙的问题。

零件安装与焊接

最后一项步骤就是安装与焊接各零件了。无论是THT与SMT零件都利用机器设备来安装放黄在PCB

THT零件通常都用叫做波峰焊接(WaveSoldering)的方式来焊接。这可以让所有零件一次焊接上P

CB。首先将接脚切割到靠近板子，并且梢微弯曲以让零件能够固定。接着将PCB移到助溶剂的水波上，让

底部接触到助溶剂，这样可以将底部金属上的氧化物给除去。在加热PCB后，这次则移到融化的焊料上，

在和底部接触后焊接就完成了。

自动焊接SMT零件的方式则称为再流回焊接(OverReflowSoldering)。里头含有助溶剂与焊料的糊

状焊接物，在零件安装在PCB上后先处理一次，经过PC8加热后再处理一次。待PC8冷却之后焊接就完

成了，接下来就是准备进行PC8的最终测试了

节省制造成本的方法

为了计PCB的成本能够越低越好，有许多因素必须要列入考量:

板子的大小自然是个重点。板子越小成本就越低。部份的PCB尺寸已经成为标准，只要照着尺寸作那

么成本就自然会下降。CustomPC8网站上有一些关于标准尺寸的信息。

使用SMT会比THT来得省钱，因为PCB上的零件会更密集（也会比较小）。

另一方面，如果板子上的零件很密集，那么布线也必须更细，使用的设备也相对的要更高阶。同时使用的

材质也要更高级，在导线设计上也必须要更小心，以免造成耗电等会对电路造成影响的问题。这些问题带

来的成本，可比缩小PCB尺寸所节省的还要多。

层数越多成本越高，不过层数少的PC8通常会造成大小的增加。

钻孔需要时间，所以导孔越少越好。

埋孔比贯穿所有层的导孔要贵。因为埋孔必须要在接合前就先钻好洞。

板子上孔的大小是依照零件接脚的直径来决定。如果板子上有不同类型接脚的零件，那么因为机器不能使

用同一个钻头钻所有的洞，相对的比较耗时间，也代表制造成本相对提升。

使用飞针式探测方式的电子测试，通常比光学方式贵。一般来说光学测试已经足够保证PCB上没有任何错

误。

总而言之，厂商在设备上下的工夫也是越来越复杂了。了解PCB的制造过程是很有用的，因为当我们在比

较主机板时，相同效能的板子成本可能不同，稳定性也各异，这也让我们得以比较各厂商的能力。

好的工程师可以光看主机板设计，就知道设计品质的好坏。您也许自认没那么强，不过下次您拿到主

机板或是显示卡时，不妨先鉴赏-吓PC8设计之美吧！

PCB设计指引

1.目的和作用

1.1规范设计作业，提高生产效率和改善产品的质量。

2.适用范围

1.1XXX公司开发部的V8超级VCDDVD音响等产品。

3.责任

3.1XXX开发部的所有电子工程师、技术员及电脑绘图员等。

4.资历和培训

4.1有电子技术基础；

4.2有电脑基本操作常识；

4.3熟悉利用电脑PC8绘图软件.

5.工作指导（有长度单位为MM）

5.1铜箔最小线宽:面板0.3MM,而板0.2MM边缘铜箔最小要1.0MM

5.2铜箔最小间隙:面板O3MM,面板O2MM.

5.3铜箔与板边最小距离为0.55MM,元件与板边最小距离为5QMM,盘与板边最小距离为4.0MM

5.4一般通孔安装元件的焊盘的大小（径）孔径的两倍，双面板最小1..5MM,单面板最小为2.0MM,议（2.5MM）

如果不能用圆形焊盘，用腰圆形焊盘（如有标准元件库，则以标准元件库为准）。

5.5电解电容不可触及发热元件，大功率电阻，敏电阻,压器，热器等.解电容与散热器的间隔最小为10.0MM,

它元件到散热器的间隔最小为2.0MM.

5.6大型元器件（如I：变压器、直径15.0MM以上的电解电容、大电流的插座等）加大铜箔及上锡面积如

下图；阴影部分面积肥最小要与焊盘面积相等«

5.7螺丝孔半径5QMM内不能有铜箔（要求接地外）元件.（按结构图要求）.

5.8上锡位不能有丝印油.

5.9焊盘中心距小于2.5MM的，相邻的焊盘周边要有丝印油包裹,E[J油宽度为0.2MM（议0.5MM）.

5.10跳线不要放在IC下面或马达、电位器以及其它大体积金属外壳的元件下.

5.11在大面积PCB设计中（约超过500cM2以上），防止过锡炉时PCB板弯曲，在PCB板中间留一条5至1

0MM宽的空隙不放元器件（走线），用来在过锡炉时加上防止PCB板弯曲的压条。

5.12每一粒三极管必须在丝印上标出e,c,b脚.

5.13需要过锡炉后才焊的元件,盘要开走锡位，向与过锡方向相反，度视孔的大小为0.5MM到1.0MM。

5.14设计双面板时要注意，金属外壳的元件，插件时外壳与印制板接触的，顶层的焊盘不可开，一定要用

绿油或丝印油盖住（例如两脚的晶振）。

5.15为减少焊点短路，所有的双面印制板，过孔都不开绿油窗。

5.16每一块PCBI:都必须用实心箭头标出过锡炉的方向

5.17孔洞间距离最小为1.25MM（双面板无效）

5.18布局时，DIP封装的IC摆放的方向必须与过锡炉的方向成垂直，不可平行。如果布局上有困难，可

允许水平放餐IC（OP封装的IC摆放方向与DIP相反）。

5.19布线方向为水平或垂直，由垂直转入水平要走45度进入。

5.20元件的安放为水平或垂直。

5.21丝印字符为水平或右转90度摆放。

5.22若铜箔入圆焊盘的宽度较圆焊盘的直径小时，则需加泪滴。

5.23物料编码和设计编号要放在板的空位上。

5.24把没有接线的地方合理地作接地或电源用.

5.25布线尽可能短，特别注意时钟线、低电平信号线及所有高频回路布线要更短。

5.26模拟电路及数字电路的地线及供电系统要完全分开。

5.27如果印制板上有大面积地线和电源线区（面积超过500平方毫米），应局部开窗口。

5.28电插印制板的定位孔规定如下，阴影部分不可放元件，手插元件除外，L的范围是50—330mm,H的

范围是50250mm，果小于50X50则要拼板开模方可电插，如果超过330X250则改为手插板。定位孔需在

长边上。

PCB设计几点体会

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10:04:32"name="Add_Date"x/meta>

1.要有合理的走向：如输入/输出，交流/直流，强/弱信号，高频/低频，高压/低压等…，它们的走

向应该是呈线形的（或分离），不得相互交融。其目的是防止相互干扰。最好的走向是按直线，但•般不

易实现，最不利的走向是环形，所幸的是可以设隔离带来改善。对于是直流，小信号，低电压PC8设

计的要求可以低些。所以“合理”是相对的。

2.选择好接地点：小小的接地点不知有多少工程技术人员对它做过多少论述，足见其重要性。一般

情况下要求共点地，如：前向放大器的多条地线应汇合后再与干线地相连等等…。现实中，因受各种

限制很难完全办到，但应尽力遵循、这个问题在实际中是相当灵活的。每个人都有自己的一套解决方

案。如能针对具体的电路板来解释就容易理解。

3.合理布置电源滤波/退耦电容：一般在原理图中仅画出若干电源滤波/退耦电容，但未指出它们各

自应接于何处。其实这些电容是为开关器件（门电路）或其它需要滤波/退耦的部件而设置的，布置这些

电容就应尽量靠近这些元部件，离得太远就没有作用了。有趣的是，当电源滤波/退耦电容布置的合理

时，接地点的问题就显得不那么明显。

4.线条有讲究：有条件做宽的线决不做细；高压及高频线应园滑，不得有尖锐的倒角，拐弯也不得

采用直角。地线应尽量宽，最好使用大面积敷铜，这对接地点问题有相当大的改善。

5.有些问题虽然发生在后期制作中，但却是PCB设计中带来的，它们是：

过线孔太多，沉铜工艺稍有不慎就会埋下隐患。所以，设计中应尽量减少过线孔。

同向并行的线条密度太大，焊接时很容易连成一片。所以，线密度应视焊接工艺的水平来确定。

焊点的距离太小，不利于人工焊接，只能以降低工效来解决焊接质量。否则将留下隐患。所以，焊

点的最小距离的确定应综合考虑焊接人员的素质和工效。

焊盘或过线孔尺寸太小，或焊盘尺寸与钻孔尺寸配合不当。前者对人工钻孔不利，后者对数控钻孔

不利。容易将焊盘钻成"c"形，重则钻掉焊盘。

导线太细，而大面积的未布线区又没有设置敷铜，容易造成腐蚀不均匀。即当未布线区腐蚀完后，

细导线很有可能腐蚀过头，或似断非断，或完全断。所以，设置敷铜的作用不仅仅是增大地线面积和

抗干扰。

PCB工艺的一些小原则

1：印刷导线宽度选择依据：

印刷导线的最小宽度与流过导线的电流大小有关：

线宽太小，刚印刷导线电阻大，线上的电压降也就大，影响电路的性能，

线宽太宽，则布线密度不高，板面积增加，除了增加成本外，也不利于小型化.

如果电流负荷以20A/平方毫米计算，当覆铜箔厚度为0.5MM时,（一般为这么多,）则1MM（约40MIL）线宽的电

流负荷为1A,

因此,线宽取1--2.54MM（40--100MIL）能满足一般的应用要求，大功率设备板上的地线和电源，根据功率大小,

可适当增加线宽，而在小功率的数字电路匕为了提高布线密度，最小线宽取0.254--1.27MM（10--15MIL）就能

满足.

同一电路板中，电源线.地线比信号线粗.

2:

线间距:当为1.5MM（约为60MIL）时，线间绝缘电阻大于20M欧，线间最大耐压可达300V,当线间距为1MM（4

OMIL）时，线间最大耐压为200V,因此在中低压（线间电压不大于200V）的电路板匕线间距取10-1.5MM（4

0--60MIL）在低压电路，如数字电路系统中，不必考虑击穿电压，只要生产工艺允许，可以很小.

3:焊盘：对于1/8W的电阻来说，焊盘引线直径为28MIL就足够了，

而对于1/2W的来说，直径为32ML引线孔偏大，焊盘铜环宽度相对减小，导致焊盘的附着力卜.降.容易脱落,

引线孔太小，元件播装困难.

4:画电路边框：

边框线与元件引脚焊盘最短距离不能小于2MM,（一般取5MM较合理）否则下料困难.

5:元件布局原则：

A一般原则:在PCB设计中，如果电路系统同时存在数字电路和模拟电路.以及大电流电路，则必须分开布局，

使各系统之间藕合达到最小在同一类型电路中，按信号流向及功能，分块，分区放置元件.

B:输入信号处理单元，输出信号驱动元件应靠近电路板边,使输入输出信号线尽可能短，以减小输入输出的

干扰.

C:元件放置方向：元件只能沿水平和垂直两个方向排列.否则不得于插件.

D:元件间距.对于中等密度板，小元件,如小功率电阻，电容，二极管，等分立元件彼此的间距与插件，焊接工艺

有关，波峰焊接时，元件间距可以取50-100MIL（1.27--2.54MM）手工可以大些，如取100MIL,集成电路芯片，

元件间距一般为100--150MIL

E:当元件间电位差较大时，元件间距应足够大，防止出现放电现象.

F:在而已进IC去藕电容要靠近芯片的电源秋地线引脚.不然滤波效果会变差.在数字电路中,为保证数字电

路系统可靠工作，在每一数字集成电路芯片的电源和地之间均放置IC去藕电容.去藕电容一般采用能片电

容,容量为0Q1~0.1UF去藕电容容量的选择一般按系统工作频率F的倒数选择.此外，在电路电源的入口处

的电源线和地线之间也需加接一个10UF的电容，以及一个0.01UF的瓷片电容.

G:时针电路元件尽量靠近单片机芯片的时钟信号引脚,以减小时钟电路的连线长度.且下面最好不要走线.

PCB板剖制的方法及技巧

PCB板剖制是PCB设计中的一项重要的内容。但是由于-其中涉及到砂纸磨板（属有害工种）、描线（属

简单重复劳动），不少设计人员不愿从事这项工作。甚至许多设计人员认为PC8板剖制不是技术工作，初

级设计人员稍加培训即可胜任这项工作。这种观念有一定的普遍性，但是正如许多工作一样，PCB板的剖

制还是存在着一些技巧的。如果设计人员掌握这些技巧可以节省大量的时间，也可以大幅度减少劳动量。

下面我们就详细谈谈这方面的知识。

-、PCB板剖制的概念

PCB板剖制是指根据原有的PCB板实物得到原理图和板图（PCB图）的过程。其目的是进行后期的

开发。后期开发包括安装元器件、深层测试、修改电路等。因为不属于PC8板剖制的范畴又与之相关，因

此仅做介绍不再详述。

:、PCB板剖制的流程

1、拆除原板上的器件。

2、将原板扫描，得到图形文件。

3、将表面层磨去，得到中间层。

4,将中间层扫描，得到图形文件。

5、重复2-4步，直到所有层都处理完。

6、利用专用软件将图形文件转换为电气关系文件…PCB图。如果有合适的软件，设计人员只需把图

形描一遍即可。

7、检查核对，完成设计。

三、PCB板剖制的技巧

PCB板剖制尤其是多层PCB板的剖制是件费时费力的工作，其中包含了大量的重复性劳动。设计人

员必须有足够的耐心和细心，否则非常容易产生错误。做好剖制PCB板设计的关键在于利用合适的软件代

替人工进行重复性工作，即省时又准确。

1、剖制过程中一定要用扫描仪。

许多设计人员习惯直接在PROTEL、PADSOR或CAD等PCB设计系统上画线。这种习惯非常不好。

扫描得到的图形文件既是转换成PCB文件的基础，又是后期进行检查的依据。利用扫描仪可以大大降低劳

动难度和强度。毫不夸张地说，如果能充分利用扫描仪，即使没有设计经验地人员也可以完成PC8板剖制

工作。

2、单方向磨板。

有些设计人员为了追求速度，选择双向磨板（即由前后表面向中间层磨掉板层）。其实这是非常错误

的。因为双向磨板非常容易磨穿，致使其它层损坏，结果可想而知。PCB板的外层由于工艺和有铜箔、焊

盘等原因最硬，中间层最软。因此到最中间层，问题更为严重，往往无法打磨。另外，各个厂商生产的PC

B板材质、硬度、弹性都不一样，很难准确磨去。

3、选择优秀的转换软件。

将扫描得到的图形文件转换为PCB文件是整个工作的关键。有了好的转换文件。设计人员只需“照猫

画虎”，将图形描遍即可完成工作。这里推荐EDA2000,真的很方便。

PCB板蛇形走线有什么作用

PCB上的任何一条走线在通过高频信号的情况下都会对该信号造成时延时，蛇形走线的主要作用是补

偿“同•组相关”信号线中延时较小的部分，这些部分通常是没有或比其它信号少通过另外的逻辑处理；最

典型的就是时钟线，通常它不需经过任何其它逻辑处理，因而其延时会小于其它相关信号。

高速数字PCB板的等线长是为了使各信号的延迟差保持在一个范围内,保证系统在同•周期内读取

的数据的有效性（延迟差超过一个时钟周期时会错读下一周期的数据），一般要求延迟差不超过1/4时钟周期,

单位长度的线延迟差也是固定的，延迟跟线宽，线长，铜厚，板层结构有关,但线过长会增大分布电容和分布电

感，使信号质量，所以时钟IC引脚一般都接RC端接，但蛇形走线并非起电感的作用,相反的，电感会使信号中

的上升元中的高次谐波相移，造成信号质量恶化，所以要求蛇形线间距最少是线宽的两倍，信号的上升时间越

小就越易受分布电容和分布电感的影响.

因为应用场合不同具不同的作用，如果蛇形走线在电脑板中出现，其主要起到一个滤波电感的作用，

提高电路的抗干扰能力，电脑主机板中的蛇形走线，主要用在一些时钟信号中，如dQk,AGPQk,它的作

用有两点：1、阻抗匹配2、滤波电感。对一些重要信号，如

INTELHUB架构中的HUBLink,一共13根，跑233MHz,要求必须严格等长，以消除时滞造成的隐患，绕

线是唯一的解决办法。一般来讲，蛇形走线的线距＞=2倍的线宽。PQ板I:的蛇行线就是为了适应PCI33

MHzdock的线长要求。若在一般普通PCB板中，是一个分布参数的LC滤波器，还可作为收音机天线的电

感线圈，短而窄的蛇形走线可做保险丝等等.

PCB的热设计

摘要：热分析、热设计是提高印制板热可靠性的重要措施。基于热设计的

基本知识，讨论了PCB设计中散热方式的选择、热设计和热分析的技术措施。

关键词：印制板；热设计；热分析

1热设计的重要性

电子设备在工作期间所消耗的电能，除了有用功外，大部分转化成热量散发。

电子设备产生的热量，使内部温度迅速上升，如果不及时将该热量散发，设备会

继续升温，器件就会因过热失效，电子设备的可靠性将下降。

SMT使电子设备的安装密度增大，有效散热面积减小，设备温升严重地影响

可靠性，因此，对热设计的研究显得十分重要。

2印制电路板温升因素分析

引起印制板温升的直接原因是由于电路功耗器件的存在，电子器件均不同程

度地存在功耗，发热强度随功耗的大小变化。

印制板中温升的2种现象：

（1）局部温升或大面积温升；

（2）短时温升或长时间温升。

在分析PCB热功耗时，一般从以下几个方面来分析。

2.1电气功耗

（1）分析单位面积上的功耗；

（2）分析PCB板上功耗的分布。

2.2印制板的结构

（1）印制板的尺寸；

（2）印制板的材料。

2.3印制板的安装方式

（1）安装方式（如垂直安装，水平安装）；

（2）密封情况和离机壳的距离。

2.4热辐射

（1）印制板表面的辐射系数；

（2）印制板与相邻表面之间的温差和他们的绝对温度；

2.5热传导

（1）安装散热器；

（2）其他安装结构件的传导。

2.6热对流

（1）自然对流；

（2）强迫冷却对流。

从PCB上述各因素的分析是解决印制板的温升的有效途径，往往在一个产品

和系统中这些因素是互相关联和依赖的，大多数因素应根据实际情况来分析，只

有针对某一具体实际情况才能比较正确地计算或估算出温升和功耗等参数。

3热设计原则

3.1选材

（1）印制板的导线由于通过电流而引起的温升加上规定的环境温度应不超

过125c（常用的典型值。根据选用的板材可能不同）。由于元件安装在印制

板上也发出一部分热量，影响工作温度，选择材料和印制板设计时应考虑到这些

因素，热点温度应不超过125尽可能选择更厚一点的覆铜箔。

（2）特殊情况下可选择铝基、陶瓷基等热阻小的板材。

（3）采用多层板结构有助于PCB热设计。

3.2保证散热通道畅通

（1）充分利用元器件排布、铜皮、开窗及散热孔等技术建立合理有效的低

热阻通道，保证热量顺利导出PCB。

（2）散热通孔的设置

设计一些散热通孔和盲孔，可以有效地提高散热面积和减少热阻，提高电路

板的功率密度。如在LCCC器件的焊盘上设立导通孔。在电路生产过程中焊锡将

其填充，使导热能力提高，电路工作时产生的热量能通过通孔或盲孔迅速地传至

金属散热层或背面设置的铜泊散发掉。在一些特定情况下，专门设计和采用了有

散热层的电路板，散热材料一般为铜/铝等材料-，如一些模块电源上采用的印制

板。

（3）导热材料的使用

为了减少热传导过程的热阻，在高功耗器件与基材的接触面上使用导热材

料，提高热传导效率。

（4）工艺方法

对一些双面装有器件的区域容易引起局部高温，为了改善散热条件，可以在

焊膏中掺入少量的细小铜料，再流焊后在器件下方焊点就有一定的高度。使器件

与印制板间的间隙增加，增加了对流散热。

3.3元器件的排布要求

（1）对PCB进行软件热分析，对内部最高温升进行设计控制；

（2）可以考虑把发热高、辐射大的元件专门设计安装在一个印制板上；

（3）板面热容量均匀分布，注意不要把大功耗器件集中布放，如无法避免,

则要把矮的元件放在气流的上游，并保证足够的冷却风量流经热耗集中区；

（4）使传热通路尽可能的短；

（5）使传热横截面尽可能的大；

（6）元器件布局应考虑到对周围零件热辐射的影响。对热敏感的部件、元

器件（含半导体器件）应远离热源或将其隔离；

（7）（液态介质）电容器的最好远离热源；

（8）注意使强迫通风与自然通风方向•致；

（9）附加子板、器件风道与通风方向一致；

（10）尽可能地使进气与排气有足够的距离；

（11）发热器件应尽可能地置于产品的上方，条件允许时应处于气流通道上;

（12）热量较大或电流较大的元器件不要放置在印制板的角落和四周边缘，

只要有可能应安装于散热器上，并远离其他器件，并保证散热通道通畅；

（13）（小信号放大器外围器件）尽量采用温漂小的器件；

（14）尽可能地利用金属机箱或底盘散热。

3.4布线时的要求

（1）板材选择（合理设计印制板结构）；

（2）布线规则；

（3）根据器件电流密度规划最小通道宽度；特别注意接合点处通道布线；

（4）大电流线条尽量表面化；在不能满足要求的条件下，可考虑采用汇流

排；

（5）要尽量降低接触面的热阻。为此应加大热传导面积；接触平面应平整、

光滑，必要时可涂覆导热硅脂；

（6）热应力点考虑应力平衡措施并加粗线条；

（7）散热铜皮需采用消热应力的开窗法，利用散热阻焊适当开窗；

（8）视可能采用表面大面积铜箔；

（9）对印制板上的接地安装孔采用较大焊盘，以充分利用安装螺栓和印制板

表面的铜箔进行散热；

（10）尽可能多安放金属化过孔，且孔径、盘面尽量大，依靠过孔帮助散热;

（11）器件散热补充手段；

（12）采用表面大面积铜箔可保证的情况下，出于经济性考虑可不采用附加

散热器的方法；

（13）根据器件功耗、环境温度及允许最大结温来计算合适的表面散热铜箔

面积（保证原则tjW（0.5~0.8）t弼）。

4热仿真（热分析）

热分析可协助设计人员确定PCB上部件的电气性能，帮助设计人员确定元

器件或PCB是否会因为高温而烧坏。简单的热分析只是计算PCB的平均温度，复

杂的则要对含多个PCB和上千个元器件的电子设备建立瞬态模型。

无论分析人员在对电子设备、PCB以及电子元件建立热模型时多么小心翼

翼，热分析的准确程度最终还要取决于PCB设计人员所提供的元件功耗的准确

性。在许多应用中重量和物理尺寸非常重要，如果元件的实际功耗很小，可能会

导致设计的安全系数过高，从而使PCB的设计采用与实际不符或过于保守的元件

功耗值作为根据进行热分析，与之相反（同时也更为严重）的是热安全系数设计过

低，也即元件实际运行时的温度比分析人员预测的要高，此类问题一般要通过加

装散热装置或风扇对PCB进行冷却来解决。这些外接附件增加了成本，而且延长

了制造时间，在设计中加入风扇还会给可靠性带来一层不稳定因素，因此PCB

现在主要采用主动式而不是被动式冷却方式（如自然对流、传导及辐射散热），以

使元件在较低的温度范围内工作。

热设计不良最终将使得成本上升而且还会降低可靠性，这在所有PCB设计中

都可能发生，花费一些功夫准确确定元件功耗，再进行PCB热分析，这样有助于

生产出小巧且功能性强的产品。应使用准确的热模型和元件功耗，以免降低PCB

设计效率。

4.1元件功耗计算

准确确定PCB元件的功耗是一个不断重复迭代的过程，PCB设计人员需要知

道元件温度以确定出损耗功率，热分析人员则需要知道功率损耗以便输入到热模

型中。设计人员先猜测一个元件工作环境温度或从初步热分析中得出估计值，并

将元件功耗输入到细化的热模型中，计算出PCB和相关元件“结点”（或热点）

的温度，第二步使用新温度重新计算元件功耗，算出的功耗再作为下一步热分析

过程的输入。在理想的情况下，该过程•直进行下去直到其数值不再改变为止。

然而PCB设计人员通常面临需要快速完成任务的压力，他们没有足够的时间

进行耗时重复的元器件电气及热性能确定工作。一个简化的方法是估算PCB的总

功耗，将其作为一个作用于整个PCB表面的均匀热流通量。热分析可预测出平均

环境温度，使设计人员用于计算元器件的功耗，通过进一步重复计算元件温度知

道是否还需要作其他工作。

一般电子元器件制造商都提供有元器件规格，包括正常工作的最高温度。元

件性能通常会受环境温度或元件内部温度的影响，消费类电子产品常采用塑封元

件，其工作最高温度是85C；而军用产品常使用陶瓷件，工作最高温度为125

℃,额定最高温度通常是105PCB设计人员可利用器件制造商提供的“温

度/功率”曲线确定出某个温度下元件的功耗。

计算元件温度最准确的方法是作瞬态热分析，但是确定元件的瞬时功耗十分

困难。

一个比较好的折衷方法是在稳态条件下分别进行额定和最差状况分析。

PCB受到各种类型热量的影响，可以应用的典型热边界条件包括：

前后表面发出的自然或强制对流；

前后表面发出的热辐射；

从PCB边缘到设备外壳的传导；

通过刚性或挠性连接器到其他PCB的传导；

从PCB到支架(螺栓或粘合固定)的传导；

2个PCB夹层之间散热器的传导。

目前有很多种形式的热模拟工具，基本热模型及分析工具包括分析任意结构

的通用工具、用于系统流程/传热分析的计算流体动力学(CFD)工具，以及用于详

细PCB和元件建模的PCB应用工具。

4.2基本过程

在不影响并有助于提高系统电性能指标的前提下，依据提供的成熟经验，加

速PCB热设计。

在系统及热分析预估及器件级热设计的基础上，通过板级热仿真预估热设计

结果，寻找设计缺陷，并提供系统级解决方案或变更器件级解决方案。

通过热性能测量对热设计的效果进行检验，对方案的适用性和有效性进行评

价；

通过预估-设计-测量-反馈循环不断的实践流程，修正并积累热仿真模型，

加快热仿真速度，提高热仿真精度；补充PCB热设计经验。

4,3板级热仿真

板级'标仿真软件可以在三维结构模型中模拟PCB的热辐射、热传导、热对流、

流体温度、流体压力、流体速度和运动矢量，也可以模拟强迫散热、真空状态或

自然散热等。目前可做板级热分析比较典型的软件有Flotherm,Betasoft等等。

PCB电路版图设计的常见问题

问题1:什么是零件封装，它和零件有什么区别？

答：(1)零件封装是指实际零件焊接到电路板时所指示的外观和焊点位置。

(2)零件封装只是零件的外观和焊点位置，纯粹的零件封装仅仅是空间的概念，因此不同的零件可以共

用同一个零件封装；另一方面，同种零件也可以有不同的封装，如RES2代表电阻，它的封装形式有AXAI

L0.4、AXAIL0.3、AXAIL0.6等等，所以在取用焊接零件时，不仅要知道零件名称还要知道零件的封装。

(3)零件的封装可以在设计电路图时指定，也可以在引进网络表时指定。设计电路图时，可以在零件

属性对话框中的Footprint设置项内指定，也可以在引进网络表时也可以指定零件封装。

问题2：导线、飞线和网络有什么区别？

答：导线也称铜膜走线，简称导线，用于连接各个焊点，是印刷电路板最重要的部分，印刷电路

板设计都是围绕如何布置导线来进行的。

与导线有关的另外种线，常称之为6线也称预拉线。匕线是在引入网络表后，系统根据规则生成的,

用来指引布线的一种连线。

七线与导线是有本质的区别的。七线只是种形式上的连线，它只是形式上表示出各个焊点间的连接

关系，没有电气的连接意义。导线则是根据飞线指示的焊点间连接关系布置的，具有电气连接意义的连接

线路。

网络和导线是有所不同的，网络上还包括焊点，因此在提到网络时不仅指导线而且还包括和导线相连

的焊点。

问题3：内层和中间层有什么区别？

答：中间层和内层是两个容易混淆的概念。中间层是指用于布线的中间板层，该层中布的是导线;

内层是指电源层或地线层，该层一般情况卜.不布线，它是由整片铜膜构成。

问题4：什么是内部网络表和外部网络表，两者有什么区别？

答：网络表有外部网络表和内部网络表之分。外部网络表指引入的网络表，即Sch或者其他原理

图设计软件生成的原理图网络表；内部网络表是根据引入的外部网络表，经过修改后，被PCB系统内部用

于布线的网络表。严格的来说，这两种网络表是完全不同的概念，但读者可以不必严格区分。

问题5：网络表管理器有什么作用？

答：第一，引入网络表，这种网络表的引入过程实际上是将原理图设计的数据加载到印刷电路板

设计系统PC8的过程。PCB设计系统中数据的所有变化，都可以通过网络宏(NetlistMacro)来完成，系统

通过比较、分析网络表文件和PCB系统的内部数据，