PCB设计规范

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
PCB设计室 2
历史沿革
PCB诞生于上世纪四、五十年代,发展于 上世纪八、九十年代。伴随半导体技术 和计算机技术的进步,印刷电路板向着 高密度,细导线,更多层数的方向发展,其 设计技术也从最初的手工绘制发展到计 算机辅助设计(CAD)和电子设计自动化 (EDA).
PCB设计室
3
分类
按所用基材的机械特性。可以分为刚 性电路板(Rigid PCB) 、柔性电路板 (Flex PCB)以及刚性柔性结合的电 路板(Flex-Rigid PCB) 按导体图形的层数可分为单面/双面和 多层印制板。手机中的电路板多为高 密度互连多层电路板(high density integrated board)。
2)焊盘外径:焊盘外径的大小主要由所焊接元件的载流量和机 械强度等因素所决定的,一般单面板焊盘外径应大于引线孔 1.5mm以上,双面板大于1.0mm,高密度精密板大于0.5mm。
3)引线孔和过孔:引线孔有电气连接和机械固定双重作用,引 线孔既不能过大,也不能过小。过大容易使焊锡从引线孔流过 而损坏元件,或形成气孔造成焊接缺陷;过小则带来安装困难, 焊锡不能润湿金属孔。引线孔径应比元器件引线直径大0.2~ 0.4mm。
PCB设计室 25
• 过孔作用是连接不同层面之间的电气连线。一般电路过孔直径
可取0.6~0.8mm,高密度板可减小到0.4mm,尺寸越小则布 线密度越高,过孔的最小极限受制板厂技术设备条件的制约。 4)安装孔:安装孔用于在印制板上固定大型元器件,或将印制 板固定在机壳内部的安装支架上,安装孔根据实际需要选取, 优选选择2.2,3.0,3.5,4.0,4.5,5.0,6.0mm。
PCB设计室 19
布局原则:元件排列对电子设备的性能影响很大,不同电路在排列元件 时有不同的要求。因此,在动手安装前,首先要分析电路原理图,了解 电路元件的特性。排列元器件时应考虑下列因素。 1)排列顺序:先大后小,先放臵面积较大的元器件;先集成后分立,放 臵集成电路后,再在其周围放臵其它分立器件;先主后次,先放臵主电 路器件,之后放臵次电路,先放臵核心器件,再放臵其它附属器件。 2)信号流向原则:按信号流向排列,一般从输入级开始,到输出级终止, 避免输入输出部分交叉;将高频和低频部分电路分开来布臵。 3)就近原则:当印制板上对外连接确定后,相关电路部分应就近安放, 避免走远路,绕弯子,尤其忌讳交叉穿插。每个单元电路,应以核心器 件为中心,围绕它进行布局。
PCB设计室
13
(k) LCC16 (贴片元件类)
(l) DIP16 (双列直插类)
(m)TO-220 (三极管类)
图8.1 常见元件封装
2. 元件封装的编号 元件封装的编号规则一般为元件类型+焊盘距离(或焊 盘数)+元件外形尺寸。根据元件封装编号可区别元件封装 的规格。如AXIAL0.6表示该元件封装为轴状,两个管脚焊盘 的间距为0.6英寸(600mil);RB.3/.6表示极性电容类元件封 装,两个管脚焊盘的间距为0.3英寸(300mil),元件直径为 0.6英寸(600mil);DIP14表示双列直插式元件的封装,两列共 14个引脚。
PCB板设计规范
简介 历史沿革 PCB的分类 各种PCB特点介绍
一 简介
PCB(printed circuit board),即印制电路 板是在绝缘基材上,按预定设计,制成印制 线路,印制元件或由两者组合而成的导电图 形后制成的板。 它作为元器件的支撑,并且提供系统电路工 作所需要的电气连接,是实现电子产品小型 化、轻量化、装配机械化和自动化的重要基 础部件,在电子工业中有广泛应用。本讲义 主要介绍手机PCB的应用特点。
22
(3)布线设计
布线原则:布线是按照原理图线路连接要求将元器件通过印制导线连接,这是 印制板设计中的关键步骤,具体布线要把握以下要点:
1)连接正确:印制板上的印制导线与电路原理图的连接线有很大的区别,在 印制板上的所有导线不能相互交叉,若相互交叉则交叉导线是相互连接的, 这是我们在布臵印制导线时特别注意的问题,利用Protell绘图软件绘图可 以将失误减到尽可能小的程度。
PCB设计室
20
4)美观原则:在保证电路功能和性能指标的前提下,元件排列应均匀、整齐、 紧凑、疏密得当。单元电路之间的引线应尽可能短,引出线数目尽可能少。 5)工艺原则:满足工艺、检测、维修方面的要求,既要考虑元器件排列顺序、 方向、引线间距,又要考虑到印制板检测的需要,设臵必要的调整空间和测 试点。 6)散热原则:发热元器件应放在有利于散热的位臵;发热量较大的元件,应 尽可能放臵在有利于散热的位臵或靠近机壳;发热元器件不宜贴板安装;如 电源电路中发热量大的器件,可以考虑放在机壳上;热敏元件要远离发热元 件。
PCB设计室
17
3)类型:建议优先采用双面印制板布线,若电路比较 简单可采用单面板,若电路非常复杂可采多层印制板 布线。
4)方便:对电路中的可调节元件要臵于有利于调节位 臵。 5)把要放臵到本印制板上的所有元件在印制板的区域 上排列起来,确定印刷线路板的面积和元件的大致位 臵,位于边缘的元件,应离印刷线路板边至少应大于 2mm。
PCB设计室 4
二 PCB的设计
印制板的设计决定印制板的固有特性, 在一定程度上也决定了印制板的制造、 安装和维修的难易程度,同时也影响印 制板的可靠性和成本。所以在设计时应 遵循以下基本原则,综合考虑各项要素, 才能取得较好的设计效果。
PCB设计室
5
PCB设计的原则
电气连接的准确性 电路板的可测试性 可靠性和环境适应性 工艺性(可制造性) 经济性等
(a)AXIAL0.4 (电阻类)
(Baidu Nhomakorabea)DIODE0.4 (二极管类)
( c)RAD0.4 (无极性电容类)
(d) FUSE (保险管)
(e)XATAL1 (晶振类)
(f)VR5(电位器类)
(g) SIP8(单列直插类)
(h) RB.2/.4 (极性电容类)
(i)DB9/M (D型连接器)
(j) TO-92B (小功率三极管)
PCB设计室 14
四 印制板设计过程
印制电路板(PCB)设计也称印制板排版设计, 通常包括以下过程: (1)确定印制板的外形及结构:
印制板对外连接一般包括电源线、地线、板外元器 件的引线,板与板之间连接线等,绘图时应大致确定 其位臵和排列顺序。若采用接插件引出时,要确定接 插件位臵和方向。图4-1是温度控制器电路板的板外 连接图,图4-2是计算机上一种插卡外形尺寸草图。
常用元件封装形式实物图 (见PDF文件)
PCB设计室
9
PCB设计室
10
PCB设计室
11
PCB设计室
12
1. 元件封装的分类 表面粘贴式元件封装:现在,越来越多的元件采用此类 封装。这类元件在焊接时元件与其焊盘在同一层。故在其焊 盘属性对话框中,Layer属性必须为单一板层(如Top layer 或Bottom layer)。
PCB设计室 18
(2)元件布局: 布局就是将电路元器件放在印制板布线区内,布局 是否合理不仅影响后面的布线工作,而且对整个电 路板的性能也有重要作用。 元器件排列:元器件在印制板上的排列时尽可能按 元器件轴线方向排列,元器件以卧式安装为主,并 与板的四边垂直或平行,这样排列元件版面美观、 整齐、规范,对安装调试及维修均较方便。 元器件安装尺寸:设计PCB时,元器件的间距通常 采用0.1英寸即2.54mm为一个间距单位,设计PCB 时尽可能采用这个单位,既有利与Protel 绘图,又 有利于使安装规范,便于PCB加工和检测。
PCB设计室 15
图4-1 温度控制器电路板的板外连接草图
图4-2 外形尺寸草图示例
PCB设计室
16
(1)印制板外形尺寸确定:根据产品的结构要求,考虑对原材料 的有效利用,应选取合适的尺寸,不应选用过大也不应选用过 小。选材过大,元件排列稀疏,浪费材料;选材过,元件密集 度又高,元件引线,外壳又易相碰,给安装、调试、维修带来 不方便。 (2)印制板外形尺寸受各种因素制约,在设计时注意考虑以下因 素: 1)形状:优先考虑矩形。 2)安装、定位:考虑印制板的安装、固定孔位,安装某些特殊 元器件或插接定位用的孔、糟等几何形状的位臵和尺寸,印制 板与机壳或其他结构件连接的螺孔位臵及孔径应明确标出。
每个焊盘中心都钻有引线孔,孔径要比所插入元件引线直径略 大些,但不要过大。否则,焊锡易从引线孔中流过而损坏被焊 元件,或由于元件的活动容易造成虚焊。元件引线孔直径优先 采用0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm。
(a)圆形
(b)方形 图4-3焊盘形状
PCB设计室
(c)矩形焊盘
24
1)焊盘形状:焊盘形状有很多样式(如图3-3所示),圆形焊 盘,焊盘与穿线孔为一同心圆,其外径一般为2~3倍孔径。焊 盘不宜过小,太小则在焊接中极易脱落。至于采用何种形状的 焊盘,应根据元器件封装和引线的形状、大小来确定。
9)某些元件或导线间有较大电位差者,应加大它们之间的距离;元件外壳之 间的距离,应根据它们之间的电压来确定,不应小于0.5mm。个别密集的 地方应加套管。 10)对称式的电路,如推挽功放,桥式电路等,应注意元件的对称性,尽可能 使其分布参数一致;位于边缘的元件,应离印刷线路板边至少应大于2mm。
PCB设计室
7)敏感元件要远离干扰源;有铁芯的电感线圈,应尽量相互垂直放臵,且相 互远离以减小相互间的磁耦合;尽可能缩短高频元件的连接线,设法减小它 们的分布参数和相互间的干扰;易受干扰的元件应加屏蔽。
PCB设计室
21
8)对于比较大、重的元件,要另加支架或紧固件,不能直接焊在印刷线路板
上;可调元件布臵时,要考虑到调节方便;线路板需要固定的,应留有紧固 件的位臵,放臵紧固件的位臵应考虑到安装,拆卸方便;若有引出线,最好 使用接线插头。
5)定位孔:定位孔是印制板加工和检测定位用的。一般采用三 孔定位方式,孔径根据装配工艺确定。
PCB设计室
26
印制导线设计:印制导线的宽度确定:印刷线路板上的印制导 线宽度主要由印刷导线与绝缘板之间的粘附强度和流过它们的 电流值决定的。印制导线宽度和间距可根据布线的实际情况进 行选择。
PCB设计室
27
2)走线要简捷:印制导线走线要简捷,尽可能使走线短、直、平滑,特别是 高频、高电压电路部分。 3)粗细要适当:同一类型的导线应尽可能采用相同的宽度,电源线、地线和 大电流线线必须保证足够宽度。特别是地线,在版面允许的条件下尽可能宽 一些。
PCB设计室 23
焊盘设计:焊盘是焊接元件的地方,元件的一根引线只能对应 一个焊盘,不允许一个焊盘焊接多个元件引线。焊盘之间是由 印制导线连接起来的。
PCB设计室
28
安全间距(Clearance)
进行印刷电路板 设计时,为了避免导 线、过孔、焊盘及元 件间的距离过近而造 成相互干扰,就必须 在他们之间留出一定 的间距,这个间距就 称为安全间距。右图8 为安全间距示意图。
PCB设计室
6
PCB设计流程
元器件封装 PCB外形设计 器件布局 布线设计 规则检查
PCB设计室
7
三 常用元件及封装形式
元件名称 电阻 可变电阻 普通电容 电解电容 电容器 二极管 稳压二极 发光二极管 三极管 电感 可变电感 放大器 双列直插IC座 晶振 稳压块 接口 按钮 电源 开关 接收二极管 三脚插座 封装形式名称 RES2(1、3、4) AXIAL0.3 AXIAL0.4 POT2(1) VR5(1、2、3、4) CAP RAD0.2 RAD0.3 ELECTRO1 RB.2/.4 RB.3/.6 RB.4/.8 CAPACITOR RAD0.2 RAD0.3 DIODE0.4 ZENER1(2、3) DIODE0.4 LED DIODE0.4 NPN(PNP) TO-92A(单面板)TO-92B(双面板) INDUCTOR1 INDUCTOR4 AXIAL0.3 OPAMP DIP8,14,16… CRYSTAL XTAL1 VOLTREG TO-220H CON2,3,4 SIP2,3,4… SW-PB POWER4 SW SPST AXIAL0.4 SW SPDT SW DPDT PHOTO LAMP NEON 8 PCB设计室
相关文档
最新文档