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1、PCB設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1主要內(nèi)容印制電路板基礎(chǔ)印制電路板布線流程印制電路板設(shè)計(jì)的基本原則2印制電路板基礎(chǔ)印制電路板種類(lèi)印制電路板結(jié)構(gòu)元件封裝銅膜導(dǎo)線助焊膜和阻焊膜層焊盤(pán)和過(guò)孔絲印層敷銅3印制電路板種類(lèi)根據(jù)導(dǎo)電層數(shù)目的不同分:(1)單面電路板(簡(jiǎn)稱單面板)(2)雙面電路板(簡(jiǎn)稱雙面板)(3)多層電路板根據(jù)覆銅板基底材料的不同分:(1)紙質(zhì)覆銅箔層壓板:酚醛紙質(zhì)覆銅箔;覆銅箔環(huán)氧紙質(zhì)層壓板。(2)玻璃布覆銅箔層壓板:覆銅箔環(huán)氧玻璃布層壓板;覆銅箔環(huán)氧酚醛玻璃布層壓板;聚四氟乙烯玻璃布覆銅箔層壓板。(3)撓性印制板:采用撓性塑料作基底,常用做印制電纜。4印制電路板結(jié)構(gòu)單面板雙面板多層板
2、5單面板覆銅板只有一面敷銅箔,另一面空白,只能在敷銅箔面上制作導(dǎo)電圖形。導(dǎo)電圖形主要包括固定、連接元件引腳的焊盤(pán)和實(shí)現(xiàn)元件引腳互連的印制導(dǎo)線,該面稱為“焊錫面”,在PCB編輯器中稱為“Bottom”(底)層。沒(méi)有銅膜的一面用于安放元件,稱為“元件面”,在PCB編輯器中被稱為“Top”(頂)層。6單面板由于單面板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,沒(méi)有過(guò)孔,生產(chǎn)成本低,因此,線路相對(duì)簡(jiǎn)單、工作頻率較低的電子產(chǎn)品,如收錄機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)顯示器等電路板一般采用單面板。盡管單面板生產(chǎn)成本低,但單面板布線設(shè)計(jì)難度最大,原因是只能在一個(gè)面上布線,布通率比雙面板、多面板低;可利用的電磁屏蔽手段也有限,電磁兼容
3、性指標(biāo)不易達(dá)到要求。7雙面板基板的上下兩面均覆蓋銅箔。因此,兩面都含有導(dǎo)電圖形,導(dǎo)電圖形中除了焊盤(pán)、印制導(dǎo)線外,還有用于使上、下兩面印制導(dǎo)線相連的金屬化過(guò)孔。在雙面板中,元件也只安裝在其中的一個(gè)面上,該面同樣稱為“元件面”,另一面稱為“焊錫面”。8雙面板雙面板中,需要制作連接上、下面印制導(dǎo)線的金屬化過(guò)孔,生產(chǎn)工藝流程比單面板多,成本高。雙面板可以兩面走線,因而布線相對(duì)容易,布通率高。借助與地線相連的敷銅區(qū)即可較好地解決電磁干擾問(wèn)題,因此應(yīng)用范圍很廣,多數(shù)電子產(chǎn)品,如VCD機(jī)、單片機(jī)控制板等均采用雙面板結(jié)構(gòu)。9多層板多層板就是包含了多個(gè)工作層的電路板。除了頂層、底層以外,它
4、還包括中間層、內(nèi)部電源或接地層等。10多層板隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展,元器件集成度越來(lái)越高,引腳數(shù)目迅速增加,電路圖中元器件連接關(guān)系越來(lái)越復(fù)雜。此外,器件工作頻率也越來(lái)越高,雙面板已不能滿足布線和電磁屏蔽要求,于是就出現(xiàn)了多層印制板。在多層印制板中,導(dǎo)電層的數(shù)目一般為4、6、8、10等,例如在四層板中,上、下面(層)是信號(hào)層(信號(hào)線布線層),在上、下兩層之間還有內(nèi)電源層、內(nèi)地線層,如上頁(yè)圖中所示。在多層印制板中,可充分利用電路板的多層結(jié)構(gòu)解決電磁干擾問(wèn)題,提高了電路系統(tǒng)的可靠性。多層印制板可布線層數(shù)多,走線方便,布通率高,連線短,印制板面積也較小(印制導(dǎo)線占用面積小)。
5、目前,計(jì)算機(jī)設(shè)備,如主機(jī)板、內(nèi)存條、顯示卡等均采用4或6層印制電路板。11元件封裝元件封裝是指元件焊接到電路板時(shí)的外觀和焊盤(pán)位置。純粹的元件封裝僅僅是空間的概念,因此,不同的元件可以共用同一個(gè)元件封裝;另一方面,同種元件也可以有不同的封裝。在取用焊接元件時(shí),不僅要知道元件名稱,還要知道元件的封裝。元件的封裝可以在設(shè)計(jì)原理圖是指定,也可以在引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)表時(shí)指定。12元件封裝元件的封裝形式可以分成兩大類(lèi),即針腳式元件封裝和SMT(表面貼裝式)元件封裝。針腳式封裝元件焊接時(shí)先要將元件針腳插入焊盤(pán)導(dǎo)通孔,然后再焊錫。由于針腳式元件封裝的焊盤(pán)和過(guò)孔貫穿整個(gè)電路板,所以在其焊盤(pán)的屬性對(duì)話
6、框中,PCB的層屬性必須為MultiLayer(多層)。SMT元件封裝的焊盤(pán)只限于表面層,在其焊盤(pán)的屬性對(duì)話框中,Layer層屬性必須為單一表面,如TopLayer或者BottomLayer。13元件封裝兩種最常見(jiàn)的封裝,即DIP封裝(屬于針腳式元件封裝)和芯片載體封裝(屬于SMT元件封裝):(1)DIP封裝:雙列指插封裝(DualIn-linePackage),結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是適合PCB的穿孔安裝,易于對(duì)PCB布線和操作方便。DIP封裝結(jié)構(gòu)形式有:多層陶瓷雙列直插式DIP、單層陶瓷雙列直插式DIP、引線框架式DIP。14元件封裝(2)芯片載體封裝芯片載體封裝有陶瓷無(wú)引線芯片載
7、體(LeadlessCeramicChipCarrier,LCCC)、塑料有引線芯片載體(PlasticLeadedChipCarrier,PLCC),小尺寸封裝(SmallOutlinePackage,SOP)、塑料四邊引出扁平封裝(PlasticQuadFlatPackage,PQFP)和球柵陣列(BallGridArray,BGA)封裝。15元件封裝元件封裝的編號(hào)元件封裝的編號(hào)一般為元件類(lèi)型+焊盤(pán)距離(焊盤(pán)數(shù))+元件外形尺寸。用戶可根據(jù)元件封裝編號(hào)來(lái)判斷元件封裝規(guī)格。如:AXIAL-0.4表示此元件封裝為軸狀的,兩焊盤(pán)間