PCB设计基础剖析.ppt

1、1.内容第6章印刷电路板设计基础6.1任务1:理解印刷电路板6.1.1印刷电路板结构6.1.2印刷电路板6.2中的各种对象任务2:理解印刷电路板图纸在Protel软件6.2.1工作层6.2.2中的表示铜薄膜线、焊盘、过孔、字符等。2，6.3任务3:理解组件包装6.3.1组件包装6.3.2通用组件包装3。背景设计印刷电路板，首先必须了解印刷电路板的结构，电路板中的各种对象及其用途，了解这些对象在Protel软件中的表示，并设置一些基本参数的印刷电路板编辑器，这是印刷电路板设计的基础。4、印刷电路板结构要点印刷电路板图表示印刷电路板文件中元件封装的概念表示印刷电路板文件的建立印刷电路板文件中一些常

2、用参数的设置等。5，6.1任务1:理解印刷电路板6.1.1印刷电路板结构印刷电路板(简称印刷电路板)覆铜板是通过一定的制造工艺，在绝缘度很高的基板上覆盖一层导电性好的铜箔而形成的。根据印刷电路板图纸的要求，在覆铜板上蚀刻出相应的图形，然后进行钻孔等后处理，用于部件组装。根据结构的不同，印刷电路板可分为单板、双板和多层板。单板是指一面涂有铜的电路板，只能在涂有铜的一面布线。制造成本简单，但是因为只有一侧可以布线而不交叉，所以布线困难，这适用于更简单的电路。双面板两面都是覆铜的，可以在两面布线。制造成本低于多层板，并且它是最常用的结构，因为它可以在两侧布线并且降低了布线难度。多层板通常是指三层以上

3、的电路板。多层板不仅两面都涂有铜，而且电路板内部还含有铜箔，铜箔之间用绝缘材料隔离。然而，制造成本高，并且它主要用于密集电路布线的情况。7、6.1.2印刷电路板中的各种物体(1)铜薄膜导体：用于连接各种导电物体，由具有导电特性的铜箔制成。(2)焊盘：用于放置焊料、连接线和元器件引脚，由铜箔制成，具有导电特性。(3)过孔：用于连接不同层印刷电路板的铜薄膜导体，由铜箔制成，具有导电特性。(4)元件符号轮廓：表示元件占用的实际空间，无导电特性。8、(5)字符：可以是标签、标记或其他需要标记的内容，不具有导电特性。(6)阻焊层：为防止焊接过程中焊料溢出造成短路，应在铜膜丝上涂一层阻焊层。阻焊层仅留下焊

4、点位置，但覆盖铜薄膜线，没有导电特性。图6-1-1印刷电路板，9，6.2任务2:理解印刷电路板图在Protel软件中的表示。1信号层信号层用于表示铜薄膜线所在的层，包括顶层、底层和30个中间层，其中中间层仅用于多层板。2内部平面层有16个内部平面层，用于在多层板中布置电源线和接地线。10，3个机械层总共有16个机械层。用于设置电路板的整体尺寸、数据标记、对准标记、装配说明和其他机械信息。该信息根据设计公司或印刷电路板制造商的要求而有所不同。4阻焊层阻焊层用于指示阻焊层的涂覆位置，包括顶部阻焊层和底部阻焊层。11，5焊膏掩模层(焊膏保护层)焊膏保护层和阻焊层具有相似的功能，但区别在于它们对应于机

5、器焊接过程中表面安装元件的焊盘。它包括顶部焊膏保护层和底部焊膏保护层。6丝网层(丝印层)用于放置印刷信息，如元件的符号轮廓、元件标记、标签和各种字符。它包括顶部丝网印刷层和底部丝网印刷层。，12，7多层多层用于显示焊盘和过孔。8遮挡层遮挡层用于定义电路板上元件和布线可以有效放置的区域，主要用于印刷电路板设计中的自动布局和自动布线。13、图6-2-1顶层布线、图6-2-2底层布线、图6-2-3顶层屏幕覆盖、图6-2-4底层屏幕覆盖、14、图6-2-5多层6.2.2铜薄膜导体、焊盘、过孔、字符等的表示。1铜薄膜导体(轨道)铜薄膜导体(轨道)必须画在信号层上，即顶层、底层和中间层。15，2焊盘焊盘分

6、为两种类型，即针脚型和表面贴装型，分别对应于带针脚的元件和表面贴装(表面贴装)元件。图6-2-6焊盘尺寸和图6-2-7三种类型的焊盘，16，3通孔也称为通孔，通孔分为三种类型，即自上而下的通孔(如图6-2-9所示)、自上而下或自内而下的盲孔(如图6-2、图6-2-8表面焊盘、图6-2-9穿透通孔和图6-2-10盲孔)。17，4个字符(字符串)必须写在顶部屏幕覆盖和底部屏幕覆盖上。5间隙设计印刷电路板图纸时，为了避免导线、过孔、焊盘和元件之间的相互干扰，必须在它们之间设置一定的间隙，即安全间隙(如图6-2-11所示)。图6-2-11安全间距，18，6.3任务3:理解元件封装6.3.1元件封装1元

7、件封装的概念元件封装是指当实际的电子元件焊接到电路板上时所指示的轮廓和焊点位置，它确保元件引脚与电路板上的焊盘一致。2组件封装的分类根据不同的焊接方法，组件封装可分为两类：针脚型和表面粘合型。19，(a)针式元件，(b)表面贴装元件，图6-3-1元件封装分类，20，6.3.2常用元件封装1电容器封装，图6-3-2无极性电容器封装图6-3-3无极性电容器封装，21，2电阻器封装，4晶体管封装，图6-3-6常用低功率晶体管封装，图6-3-7表面贴装晶体管封装，5集成电路封装，图6-3-8双列直插式芯片封装，图6 23，6.4任务4:印刷电路板编辑器6.4.1项目中印刷电路板编辑器1的图片管理(2)

8、在“项目”面板中的项目名称上单击鼠标右键，在快捷菜单中选择“新建项目”和“印刷电路板”。 PCB1的文件名。印刷电路板文档出现在左侧面板，右侧打开印刷电路板文件，如图6-4-1所示。24，图6-4-1新的印刷电路板文件，(3)继续执行菜单命令“文件”和“保存”或点击“保存”图标，系统弹出“保存”对话框，选择项目文件所在的文件夹，重命名印刷电路板文件，然后点击“保存”按钮。25，2管理印刷电路板编辑器的屏幕要求：打开布线板1。PcbDOC文件中的示例c:程序文件altium 2004sp2示例PCB自动布线系统提供的PCB自动布线. prjpcb，并练习各种屏幕显示操作。(1)放大图片。执行菜单

9、命令“查看”“放大”或按“向上翻页”键。(2)缩小图片。执行菜单命令“查看”“缩小”或按“向下翻页”键。26、(3)显示电路板的所有内容。执行菜单命令“查看”“配合文件”或点击“印刷电路板标准”工具栏中的图标，图纸上的所有内容将显示在工作窗口的中间。(4)扩大指定区域。执行菜单命令“查看”和“区域”或点击“印刷电路板标准”工具栏中的图标，用鼠标左键点击要放大区域的两个对角点，然后所选区域将在工作区域的中间被放大。(5)快速移动图片。按住鼠标右键，光标会变成手形。拖动。27，6.4.2印刷电路板编辑器的工作层管理要求：打开布线板1。PcbDOC文件在示例c:程序文件altium 2004sp2示

10、例PCB自动布线PCB自动布线. prjpcb由系统提供，并练习与工作层相关的各种操作。1当前工作层的转换，图6-4-2印刷电路板文件中的工作层标签，28，(1)用鼠标左键点击要设置为当前层的工作层标签。(2)按键盘上的“*”键在顶层和底层之间切换，绘图时使用鼠标非常方便。(3)按键盘上的“”或“”键，按顺序将工作层的标签设置为当前工作层。29，2单层显示执行菜单命令“工具”和“首选项”。系统弹出“工具”“首选项”对话框，用鼠标左键点击对话框左侧“Protel PCB”前面的“”图标。将其变为“”，点击“印刷电路板保护”文件夹下的“显示”选项，在对话框右侧的“显示选项”区域选择“单层模式”复选

11、框，点击“确定”按钮，如图6-4-3所示。30，图6-4-3设置单层显示模式，执行菜单命令“设计”和“板层颜色”显示工作层，系统弹出“板层颜色”对话框，如图6-4-4所示。图6-4-4“板层和颜色”对话框，32，4工作层的颜色在默认状态下，系统给每个工作层一种颜色。要修改工作层的颜色，请点按工作层名称后面的颜色块，并在弹出式调板中对其进行修改。6.4.3印刷电路板编辑器的参数设置1网格、单元和其他参数设置1)在“电路板选项”对话框中设置菜单命令“设计”和“电路板选项”，或者在印刷电路板文件的工作窗口中右键单击，在快捷菜单中选择“选项”和“电路板选项”，弹出“电路板选项”对话框，如图6-4-8所

12、示。33，图6-4 6-4-8“电路板选项”对话框，34，(1)单元设置。在测量单位区域设置单位。印刷电路板文件中有两个单位，英制和公制。单击设备右侧的下拉按钮，从中进行选择。印刷电路板文件的当前单位可以显示在屏幕左下角的状态栏中，如图6-4-9所示。图6-4-9印刷电路板文件中的状态栏，35，(2)网格类型设置。将其设置在“可见网格”区域的“标记”中。印刷电路板文件中有两种网格类型，即线和点。用鼠标左键点击“标记”右侧的下拉按钮进行选择。(3)显示网格设置。在“可见网格”区域设置“网格1”和“网格2”，注意分别设置x和y值。(4)捕捉网格设置。在“捕捉网格”区域进行设置。分别设置注意x和y值

13、。36，2)快捷方式设置(1)栅格类型转换。执行菜单命令查看网格切换可见网格种类在两个网格之间切换。或者单击工具工具栏中网格图标旁边的下拉按钮，选择切换可见网格种类，如图6-4-10所示。6-4-10网格型快速转换，37，(2)单位转换。执行菜单命令“查看”和“切换单元”或直接按“q”键在两个单元之间切换。(3)捕捉网格设置。执行菜单命令“查看”、“网格”和“设置快照网格”，在弹出的对话框中直接输入捕获的网格值，如图6-4-11所示。，图6-4-11 咬合网格(1.1000)对话框，对印刷电路板文件38和2中的每个对象的显示模式执行菜单命令“工具”和“首选项”，系统弹出“工具”“首选项”对话框，用鼠标左键点击对话框左侧“Protel印刷电路板”前面的“”图标。将它变成，点击“印刷电路板保护”文件夹下的“显示/隐藏”，出现“首选项”对话框，如图6-4-13所示。图6-4-13显示/隐藏显示模式设置，39，最终：精细显示，这是默认选择。草稿：轮廓显示。如果选择该选项，相应的对象将只显示符号的轮廓，如图6-4-14所示。隐藏：隐藏。(a)最终(精细)显示(b)所有草稿显示图