080815印刷电路版(PCB)的设计

印刷电路版(PCB)的设计簡報日期:August15th,2008簡報者姓名:徐輝簡報者職稱:EMC工程师簡報者部門:電磁工程部電磁設計課簡報者事業處單位:第五電腦事業處—印刷电路版的基本知识—原理图设计—印刷电路版(PCB)设计—印制电路技术—印制电路的可靠性设计印刷电路版(PCB)的设计InventecConfidentialPage 3印刷电路版(PCB)的设计印刷电路版(PCB)的设计主要内容印刷电路版的基本知识原理图设计印刷电路版(PCB)设计印制电路技术印制电路的可靠性设计主要内容印刷电路版的基本知识原理图设计印刷电路版(PCB)设计印制电路技术印制电路的可靠性设计InventecConfidentialPage 41﹑印刷电路板的种类1﹑印刷电路板的种类印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识⑴刚性与挠性印刷电路板刚性印刷电路板是指由不易变形的刚性基材制成的印刷电路板，在使用时处于平展状态。一般电子设备中使用的都是刚性印刷电路板。挠性印刷电路板是指用可以扭曲和伸缩的基材制成的印刷电路板，在使用时可根据安装要求将其弯曲。挠性印刷电路板一般用于特殊场合，如某些无绳电话机的手柄是弧形的，其内部往往需要挠性印刷电路板。InventecConfidentialPage 5印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识⑵单层、双层和多层印刷电路板在印刷电路板上只有一面有导线的称为单层印刷电路板；在印刷电路板上正反两面都有导线的称为双层印刷电路板：在印刷电路板上除了正反两面之外，在其中间还有几层导线的称为多层印刷电路板。单层和双层印刷电路板比较常用，多层印刷电路板用在超大规模集成电路的装配上，例如微机主板。在生产多层印刷电路板时，先将组成各个分层的单面板按设计要求生产出来，再将各个分层的单面板压合在一起，然后打孔及孔金属化，通过金属化孔将各个层连接起来。多层印刷电路板工艺复杂，加工精度要求很高，成本也远高于单层板和双层板。InventecConfidentialPage 6⑶印刷电路板的材料印刷电路板是在绝缘的基板上敷以电解铜箔，再经热压而成的。目前，我国常用单、双面板的铜箔厚度为35μm，国外开始使用18μm、10μm和5μm等超薄铜箔，超薄铜箔具有蚀刻时间短、侧面腐蚀小、易钻孔和节约铜材等优点。常用的基板有：①酚醛纸质基板，这种基板价格低，但耐潮和耐热性不好，一般用于要求不高的设备中：②环氧酚醛玻璃布基板，这种基板的耐潮和耐热性都较好，但其透明度稍差：③环氧玻璃布基板，它除了具有环氧酚醛玻璃布基板的优点外，还有透明度好、便于安装和维修、冲剪和钻孔性能良好等优点，多用于双面板：④聚四氟乙烯玻璃布基板，它具有良好的介电性能和化学稳定性，是一种工作范围宽(一230度到+260度)、耐高温、高绝缘的基材。此外，还有耐火的自熄性基板、挠性基板等。印刷电路板常用厚度有：0.1mm、0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm等，印刷电路板的电气指标可参阅相关手册。⑶印刷电路板的材料印刷电路板是在绝缘的基板上敷以电解铜箔，再经热压而成的。目前，我国常用单、双面板的铜箔厚度为35μm，国外开始使用18μm、10μm和5μm等超薄铜箔，超薄铜箔具有蚀刻时间短、侧面腐蚀小、易钻孔和节约铜材等优点。常用的基板有：①酚醛纸质基板，这种基板价格低，但耐潮和耐热性不好，一般用于要求不高的设备中：②环氧酚醛玻璃布基板，这种基板的耐潮和耐热性都较好，但其透明度稍差：③环氧玻璃布基板，它除了具有环氧酚醛玻璃布基板的优点外，还有透明度好、便于安装和维修、冲剪和钻孔性能良好等优点，多用于双面板：④聚四氟乙烯玻璃布基板，它具有良好的介电性能和化学稳定性，是一种工作范围宽(一230度到+260度)、耐高温、高绝缘的基材。此外，还有耐火的自熄性基板、挠性基板等。印刷电路板常用厚度有：0.1mm、0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm等，印刷电路板的电气指标可参阅相关手册。印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识InventecConfidentialPage 72元器件的封装形式元器件的封装形式与印刷电路板的排版设计密切相关，它关系到设计时如何设置焊盘、以何种方式将元器件固定在印刷电路板上等问题。元器件的基本封装形式很多，下面仅举几个例子进行说明。⑴分离封装分离封装是一般分离元件的封装形式。分离元件种类繁多，管脚形式多样，同一种元件的管脚排列也不尽相同。例如，同是小功率三极管，有一字形排列的，也有三角形排列的。在排版设计时，必须查出或测出管脚的间距，调用CAD软件库中相应的焊盘类型。2元器件的封装形式元器件的封装形式与印刷电路板的排版设计密切相关，它关系到设计时如何设置焊盘、以何种方式将元器件固定在印刷电路板上等问题。元器件的基本封装形式很多，下面仅举几个例子进行说明。⑴分离封装分离封装是一般分离元件的封装形式。分离元件种类繁多，管脚形式多样，同一种元件的管脚排列也不尽相同。例如，同是小功率三极管，有一字形排列的，也有三角形排列的。在排版设计时，必须查出或测出管脚的间距，调用CAD软件库中相应的焊盘类型。印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识InventecConfidentialPage 8⑵双列直插式封装(DIP)双列直插式封装，英文简称DIP(DualIn-linePackage)，如图所示。它们大多为中小规模集成器件，其相邻管脚的间距为2.54mm。常用的封装有：8、14、16、18、20、28、32、40脚，多于40脚一般采用其他封装形式。⑵双列直插式封装(DIP)双列直插式封装，英文简称DIP(DualIn-linePackage)，如图所示。它们大多为中小规模集成器件，其相邻管脚的间距为2.54mm。常用的封装有：8、14、16、18、20、28、32、40脚，多于40脚一般采用其他封装形式。印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识InventecConfidentialPage 9⑶针阵式封装(PGP)针阵式封装(PGP——PinGridPackage)是超大规模集成电路的一种封装形式，它有几十条管脚，管脚与管壳垂直按矩阵形式排列，如图所示。由于管脚数量多，排列密集，所以，一般要用多层印刷电路板，至少是双面板。⑶针阵式封装(PGP)针阵式封装(PGP——PinGridPackage)是超大规模集成电路的一种封装形式，它有几十条管脚，管脚与管壳垂直按矩阵形式排列，如图所示。由于管脚数量多，排列密集，所以，一般要用多层印刷电路板，至少是双面板。印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识InventecConfidentialPage 10⑷表面贴装器件(SMD)在采用表面贴工艺的印刷电路板上，分离元件和集成元件都采用表面贴装器件(SMD——SurfaceMountDevice)，封装形式多样，如图所示。⑷表面贴装器件(SMD)在采用表面贴工艺的印刷电路板上，分离元件和集成元件都采用表面贴装器件(SMD——SurfaceMountDevice)，封装形式多样，如图所示。印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识InventecConfidentialPage 11⑸PGA&PLCCPGA(Pin-GridArray)——针栅阵列封装PLCC(PlasticLeadedChipCarrier)——塑料引线片式载体封装⑸PGA&PLCCPGA(Pin-GridArray)——针栅阵列封装PLCC(PlasticLeadedChipCarrier)——塑料引线片式载体封装印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识InventecConfidentialPage 12HDPLD典型器件封装型式说明1．BGA(BallGridArray)球状格栅阵列封装2．CPGA(CeramicPinGridArray)陶瓷引脚格栅阵列封装3．CQFP(CeramicQuadF1atPack)陶瓷四边有引线扁平封装4．DIP(DualIn-LinePackage)双列直插式封装5．JLCC(CeramicJ-LeadChipCarrier)陶瓷J型引线片式载体封装6．MQFP(MetalQuadF1atPack)金属四边有引线扁平封装7．PBGA(PlasticBallGridArray)塑料球状格栅阵列封装8．PDIP(PlasticDualIn-LinePackage)塑料双列直插封装9．PGA(Pin-GridArray)针栅阵列封装10．PLCC(P1asticLeadedChipCarrier)塑料引线片式载体封装11．PQFP(P1asticQuadF1atPack)塑料四边有引线扁平封装12．RQFP(PowerQuadF1atPack)功率型四边有引线扁平封装13．TQFP(Thin(1.4mm)QuadFlatPack)细型四边有引线扁平封装14．VQFP(VeryThin(1.0mm)QuadFact)超细型四边有引线扁平封装HDPLD典型器件封装型式说明1．BGA(BallGridArray)球状格栅阵列封装2．CPGA(CeramicPinGridArray)陶瓷引脚格栅阵列封装3．CQFP(CeramicQuadF1atPack)陶瓷四边有引线扁平封装4．DIP(DualIn-LinePackage)双列直插式封装5．JLCC(CeramicJ-LeadChipCarrier)陶瓷J型引线片式载体封装6．MQFP(MetalQuadF1atPack)金属四边有引线扁平封装7．PBGA(PlasticBallGridArray)塑料球状格栅阵列封装8．PDIP(PlasticDualIn-LinePackage)塑料双列直插封装9．PGA(Pin-GridArray)针栅阵列封装10．PLCC(P1asticLeadedChipCarrier)塑料引线片式载体封装11．PQFP(P1asticQuadF1atPack)塑料四边有引线扁平封装12．RQFP(PowerQuadF1atPack)功率型四边有引线扁平封装13．TQFP(Thin(1.4mm)QuadFlatPack)细型四边有引线扁平封装14．VQFP(VeryThin(1.0mm)QuadFact)超细型四边有引线扁平封装印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识InventecConfidentialPage 13器件封装实例器件封装实例印刷电路版(PCB)的设计印刷电路版(PCB)的设计PLCCDIPSMDSMDSIP分离器件InventecConfidentialPage 14器件封装实例器件封装实例印刷电路版(PCB)的设计印刷电路版(PCB)的设计BGA球状栅格阵列封装SMD金手指SMDInventecConfidentialPage 153印刷电路板设计时的常用术语除了前面介绍的有关印刷电路板的术语外，下面再介绍一些设计中的常用术语：3印刷电路板设计时的常用术语除了前面介绍的有关印刷电路板的术语外，下面再介绍一些设计中的常用术语：印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识(1)元件面(ComponentSide)。大多数元件都安装在其上的那一面。(2)焊接面(SolderSide)。与元件面相对的那一面。(3)丝印层(Overlay，TopOverlay)。丝印层是印制在元件面上的一种不导电的图形(有时焊接面上也可印丝印层，即BottomOverlay)，这些图形是一些器件的符号和标号，用于标注元件的安装位置，一般通过丝印的方法，将绝缘的白色涂料印制在元件面上。(4)阻焊图。它是为了防止不需要焊接的印刷导线被焊接而绘制的一种图形。在制板过程中，可根据阻焊图的要求将不需要焊接的地方涂一—层阻焊剂，只露出需要焊接的部位。使用CAD软件设计PCB时，当焊接面和元件面设计完成后，软件可自动生成阻焊图。(5)焊盘(Land或Pad)。用于连接和焊接元件的一种导电图形。(6)金属化孔(PlatedThroughHole)。金属化孔也