第5章PCB设计预备知识

第6章PCB设计预备知识5.1印制电路板的构成及其基本功能1.印制电路板的构成绝缘基材铜箔面阻焊层字符层孔5.1印制电路板的构成及其基本功能2.印制电路板的功能—提供机械支撑为集成电路等各种电子元器件的固定、装配提供机械支撑5.1印制电路板的构成及其基本功能3.印制电路板的功能—实现电气连接或绝缘4.印制电路板的功能—其他功能为自动装配提供阻焊图形，为元器件的插装、检查、维修提供识别字符和图形。5.3PCB中的名称定义1.导线2.ZIF插座ZIF（ZeroInsertionForce）Socket是指零插拔力的插座3.边接头（金手指）5.3PCB中的名称定义2.插座一般元器件是直接焊接在板子上的；有些零件需要在制作完成后既可以拿掉又可以装回去，则该零件在安装时需要用到插座。5.3PCB中的名称定义3.边接头（金手指）5.4PCB板层1.PCB分类单面板（Single-sidedBoards）双面板（Double-sidedBoards）多层板（Multi-LayerBoards）1）单面板插针元件焊接面焊锡环氧树脂板元件面焊盘单面板实物（1）单面板实物（2）2）双面板插针元件底层(bottomlayer)焊锡铜膜导线（track）顶层（toplayer）焊盘双面板实物四层板在双层板的基础上增加电源层和地线层其中电源层和地线层在Protel中称为内层（InternalPlane）多层板实物主板实物5.4PCB板层2.AltiumDesigner中的板层管理PCB环境下【设计】→【层叠管理】，进入【层堆栈管理器】层堆栈管理器添加信号层添加内电层（电源层）5.4PCB板层3.AltiumDesigner中的分层设置PCB的板层用板层标签切换当前工作板层的颜色将显示在最前端PCB环境下【设计】→【板层颜色】，进入【视图配置】可设置各板层颜色，是否显示等PCB板层颜色当前板层为TopLayer，默认颜色为红色板层切换标签【设计】→【板层颜色】进入PCB的【视图设置】界面AltiumDesigner的工作层信号层（32）TopLayer，Mid-Layer1，…，BottomLayer内平面层（16）InternalLayer1，…，InternalLayer16机械层（16）Mechanical1，…，Mechanical16掩膜层（4）TopPaste(顶层锡膏防护层)，BottomPasteTopSolder(顶层阻焊层)，BottomSolder丝印层（2）TopOverlay(顶层丝印层)，BottomOverlay其余层钻孔层DrillGuide，DrillDrawing禁止布线层Keep-OutLayer,用于定义元件布线区域多层焊盘、过孔都要设置在多层，该层若关闭，焊盘与过孔将无法显示5.5元件封装技术1.元件封装的概念（footprint）元件封装即元件的外形尺寸footprint的由来元件封装(footprint)即元件的外形尺寸DIP封装元件PCB中的封装图形电子元件插入沙盘的印记元件封装的要素元件封装即元件的外形尺寸，包括1.元件图形2.焊盘（Pad）焊盘号码=元件管脚号焊盘位置焊盘尺寸元件序号Designator元件注释Comment焊盘Pad5.5元件封装技术2.元件封装的分类插针式封装（ThroughHoleTechnology，THT）表面粘贴式封装（SurfaceMountedTechnology,SMT）插针式元件和表面贴装元件插针式元件需要钻孔，需要焊盘用于焊接，体积大表贴元件插针元件双列直插DIP(DualIn-linePackage)表贴元件SMD(SurfaceMountDevice)138芯片的表贴封装和插针式封装原理图中符号PCB图中符号插针式元件（ThroughHoleTechnology，THT）表贴元件（SurfaceMountedTechnology,SMT）一些插针式封装和表贴封装教材所列部分元件封装的形式SOP/SOCI封装SmallOutlinePackage小外形封装SmallOutlineIC小外形集成电路封装DIP封装DoubleIn-linePackage双列直插式封装PLCC封装PlasticLeadedChipCarrier塑封J引线封装PQFP封装PlasticQuadFlatPackage薄塑封四角扁平封装TSOP封装ThinSmallOutlinePackage薄型小尺寸封装BGA封装BallGridArrayPackage球栅阵列封装部分封装实物部分封装实物和对应的PCB符号SOP封装SOJ封装常用电子元件封装--（1）电阻元件名Res系列resistor封装名AXIAL系列（轴）不同尺寸电阻的封装电阻封装——AXIAL系列常用电子元件封装--（2）电位器元件名RPot封装名VR系列常用电子元件封装—（3）电容电容（无极性、有极性）无极性电容元件名Cap等封装名RAD系列系数0.1指焊盘间距100mil有极性电容元件名CapPo1等封装名RB系列5焊盘间距10.5外径常用电子元件封装—（4）二极管常用的整流二极管1N4001二极管的种类Diode（普通二极管）DSchottky（肖特基二极管）DTunnel（隧道二极管）DVaractor（变容二极管）DiodeZener（稳压二极管）二极管的封装Diode系列系数0.4指焊盘间距400mil系数越大功率越大DO系列发光二极管LED元件名LED封装名LED常用电子元件封装--（6）三极管元件名PNPNPN封装名TO系列常用电子元件封装--（7）石英晶振XTAL（Crystal）常用电子元件封装--（8）集成电路IC（integratedcircuit）例，AT89S52封装DIPSIP常用电子元件封装—（9）多针插座电路板上的插座单排/双排多针插座元件名Header系列所在库MiscellousConnector封装名HDR系列常用电子元件封装—（10）整流桥元件名Bridge封装名D-38常用电子元件封装—（11）数码管元件名DpyAmber封装名LEDDPI系列5.5元件封装技术3.元件引脚间距元件引脚间距尺寸大多为100mil(2.54mm)的整数倍非标准元件引脚需用游标卡尺测量焊盘间距由元件引脚间距确定软尺寸间距——引脚能弯折的元件硬尺寸间距——引脚不能弯折的元件此类元件安装在PCB板上，要求焊盘孔距精确5.6电路板形状及尺寸定义电路板尺寸的重要性尺寸大，印制线路长，阻抗大，抗噪差，成本高；尺寸小，散热差，线路密集，邻近线路受干扰。所以，要根据PCB在产品中放置的位置、空间大小、形状等安装环境确定PCB的外形和尺寸。Iphone5电路板5.7印制电路板设计的一般原则1.PCB导线导线长度尽量短导线宽度与承载电流有关；地线≥电源线≥信号线一般10mil12mil导线间距与相邻导线的峰值压差有关一般≥10mil导线的拐角不能是急剧的拐弯和尖角，拐角90º导线线宽、间距、拐角PCB示例GND网络，宽线焊盘间走线导线和焊盘的间距钝角拐角导线间距2.PCB焊盘（Pad）在PCB中，焊盘即元件表贴元件插针元件焊盘3.铜膜线（InteractiveRoute）连接焊盘的导线同一层面采用同一走向，不同层面走向不同线宽和线间距底层走线（蓝）顶层走线（红）用于连接两个层面的铜膜线穿透式过孔（trough）盲孔（blind）埋孔（buried）过孔尺寸：钻孔直径（HoleSize）；过孔直径（ViaDiameter）4.过孔（via）埋孔（buried）穿透式过孔（trough）盲孔（blind）