第九章 PCB设置基础
PCB设计基础知识
PCB设计基础知识PCB（Printed Circuit Board），中文名为印制电路板，是用于连接和支持各种电子元器件的一种基础组件。
PCB的设计是电子产品开发中非常重要的一部分，对于电路的性能、布局和可靠性都有很大的影响。
1.PCB的类型：PCB的类型主要分为单面板、双面板和多层板。
单面板只有一面可以进行电路布线，适合简单的电路设计；双面板则可以在两面都进行布线，适合复杂的电路设计；多层板则可以在多个电路层中进行布线，适合高密度的电路设计。
2.PCB的材料：PCB的主要材料包括基板、铜箔和覆盖层。
基板一般使用玻璃纤维增强的环氧树脂，有良好的绝缘性能和机械强度；铜箔用于制作导线和焊盘，一般有不同的厚度选择；覆盖层主要用于保护电路，常见的有有机胶覆盖层和漆覆盖层。
3.PCB的设计流程：PCB的设计流程包括原理图设计、库封装设计、PCB布局、布线、制造文件输出等步骤。
原理图设计是将电路设计成符号图，使用软件进行绘制；库封装设计是将元器件设计成符合标准的封装，也可以使用软件进行绘制；PCB布局是将元器件按照一定的规则摆放在基板上，并考虑电磁兼容性和散热等因素；布线是在布局的基础上进行线路的连接，保证良好的信号传输和阻抗匹配；制造文件输出是将设计好的PCB文件输出成Gerber文件等格式，用于制造。
4.PCB的布局原则：PCB的布局需要考虑电路性能、可靠性和成本等多方面的因素。
常见的布局原则包括：将主要的功能单元放在一起，减少连接线的长度；将高频和低频信号分离布局，减少干扰；注意散热和线路的位置关系，保证散热效果；避免并联的线路交叉，减少串扰等。
5.PCB的布线技巧：布线是PCB设计中非常关键的一步，直接影响电路的性能和可靠性。
常用的布线技巧包括：避免信号线和电源线的交叉，减少干扰；避免信号线和地线的平行布线，减少串扰；注意差分线对的长度保持一致，保证信号的相位一致；注意信号线的走向，避免过长和过曲；保证信号线的阻抗匹配，减少反射和损耗。
PCB设置基础
2 Internal plane layer（内部电源/接地层） Protel 99 SE提供了16个内部电源层/接地层。该类型的层仅
用于多层板，主要用于布置电源线和接地线。我们称双层板、四 层板、六层板，一般指信号层和内部电源/接地层的数目。
第9章 PCB设计基础
9.3 电路板的工作层
9.3.1工作层的类型 在PCB编辑器中，执行菜单命令Design|Option，系统将弹出
Document Options对话框：
第9章 PCB设计基础
在这个对话框中，系统列出了电路板中的各工作层。 1 Signal layer(信号层) 信号层主要用于布置电路板上的导线。Protel 99 SE提供了32
第9章 PCB设计基础
PCB编辑器界面
第9章 PCB设计基础 2.退出PCB编辑器
选择
9.2.2 PCB编辑器的画面管理 1.画面显示 （1）画面的放大
用鼠标左键单击主工具栏的 或执行菜单命令View|Zoom in。 或使用快捷键Page Up键。 （2）画面的缩小
按钮。
第9章 PCB设计基础
第9章 PCB设计基础
9.3.3 工作层的打开与 关闭 1.工作层的打开与关闭
执行菜单命令 Design|Options，在系 统弹出的Document Options对话框中，单 击Layer选项卡，相应 工作层前的复选框被选 中（√），则表明该层 被打开，否则该层处于 关闭状态。
第9章 PCB设计基础
3 Mechanical layer（机械层） Protel 99 SE提供了16个机械层，它一般用于设置电路板的
PCB设定
PCB电路板规划主要包括如下的几个部分：设定电路板的形状和物理边界、设定PCB 板的电气边界、设置电路板的安装方式。
下面将一一加以介绍。
1 设定PCB电路板形状和物理边界在Protel DXP的PCB板文件向导中，我们已经初步确定了电路板的形状和物理边界。
但我们在绘制PCB板之前，也许还会对电路板的边界的细节加以调整。
如果我们要对电路板的边界加以修改，可以执行菜单命令Design中的,Board Shape子菜单中的命令。
这个子菜单中的命令全部与边界设置相关。
Board Shape子菜单如图4-17所示。
Board Shape菜单中的命令意义如下：1 Redefine Board Shape:重新定义PCB板外形。
2 Move Board Vertices:移动PCB板外形顶点。
3 Move Board Shape:移动PCB板外形。
4 Define from selected objects:从选中物体定义PCB板外形。
5 Auto - Position Sheet:自动定位图纸。
下面，我们将举一个例子在一个空白PCB板子上绘出PCB板外形和物理边界，同时掌握运用这些命令。
我们所建的PCB板的大小为2000x1500mil。
首先，我们要新建一个空的PCB文档，如图4-28所示。
单击Files面板New栏中PCB Files命令。
这样会打开一个什么设置都没有作过的PCB板文件。
然后我们将当前的工作层面设置为Mechanicall（第一机械层），执行Board Shape菜单中的Redefine Board Shape（重新定义PCB板外形）命令，窗口变成绿色，光标呈十字形状，系统进入了编辑PCB板外形的状态，如图4-30所示。
我们将光标移至坐标（1000mil,1000mil）处，单击鼠标左键。
然后顺次移至坐标（1000mil,2500mil），（3000mil,2500mil），（3000mil,1000mil）处单击鼠标左键，这时如图4-31所示。
第9章PCB设计基础
中间层和内层是两个容易混淆的概念
中间层是指用于布线的中间板层，该层中布的是导线
内层是指电源层或地线层，该层一般不布线，它是由 整片铜膜构成的电源线或地线
9.1.4 PCB的其他术语
4．安全距离 为了避免导线、导孔、焊盘之间相互干扰，必须 在它们之间留出一定的间隙，即安全距离
圆形（Round） 方形（Rectangle） 八角形（Octagonal）
9.1.4 PCB的其他术语
导孔，也称为过孔。是连接不同板层间的导线的 PCB图件 可分为3种： 从顶层到底层的穿透式导孔 从顶层通到内层或 从内层通到底层的盲导孔和内层间的屏蔽导孔
9.1.4 PCB的其他术语
3．网络、中间层和内层 网络和导线是有所不同的，网络上还包含
PCB在各种电子设备中主要有如下功能:
提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机 械支撑；
实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电 气连接或电绝缘，提供所要求的电气特性
为自动锡焊提供阻焊图形，为元器件插装、检查 、维修提供识别字符和图形。
9.1 PCB的基本常识
9.1.1 印制电路板的结构(printed circuit board) 可以分为： 单面板（Signal Layer PCB） 双面板（Double Layer PCB） 和多层板（Multi Layer PCB）
9.1.3 常用元件的封装
2．电阻类封装 电阻类（AXIAL-0.3～AXIAL-1.0）
9.1.3 常用元件的封装
3．晶体管类封装 晶体三极管（BCY-W3）
9.1.3 常用元件的封装
4．二极管类封装 二极管类（DIODE-0.5～DIODE-0.7）
第九章ARES PCB Layout设计基本概念
9
9.2
ARES PCB Layout设计基本概念
ARES PCB Layout的主要特性
Proteus 8.0 PCB Layout主要特点有： （8） 封装库包含通孔式（through hole）和表面粘贴式（surface mount，简称 SMT，包括SM782和IPC7351标准的SMT的封装）。具有多样式的焊盘/过孔， 丰富的二维图形符号库。 （9） 输出到打印机和绘图仪，包括了Valor的ODB++格式和传统的Gerber / Excellon的范围广泛。还可以输出DXF，PDF格式，EPS，WMF和BMP图形格 式。 （10） 利用Gerber浏览器， 可以预览、查看Gerber输出文件。 （11） 3D 可视化预览，可以输出STL、3D DXF和3DS格式。
9
ARES PCB Layout设计基本概念
9.1.1
PCB板层结构及术语
图
PCB板
9
ARES PCB Layout设计基本概念
9.1.2
PCB 板层结构
印制电路板包括刚性、揉性和刚揉结合的单面板（SSB）、双面板（DSB） 和多层板（MLB）。 （1）单面板 单面板是指仅一面有导电图形的印制板，即电路板一面覆铜，覆铜面用 来布线（设计电路导线）和元件焊接，则另一面用于放置直插式封装元器件。 单面板用于设计比较简单的电路。 （2） 双面板 顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer）都有铜模导线（Track）的 电路板，双面布线。元器件一般放在顶层，所以顶层也称为元件面 （Component Side），底层为焊接面（Solder side）。顶层与底层中间为 一层绝缘层，顶层与底层通过过孔（Via）和焊盘（Pad）实现电器连接。 用于设计较为复杂电路。 （3） 多层板 由交替的导电图形层和绝缘材料层叠压粘合而成而成的电路板，除了顶 层和底层外，内部还有一层或者多层相互绝缘的导电层。各层之间通过金属 氧化物过孔（Via，简称金属化孔）实现电气连接。
PCB设计基础教程
PCB设计基础教程PCB设计 (Printed Circuit Board Design) 是一项基础而重要的技能，它是电子设备中电路板的设计和制造过程。
该过程涉及到布线、排布和连接电子元件，以及最终在用于生产的电路板上制造的图案。
在本教程中，我们将介绍一些关键的PCB设计基础知识，帮助您快速入门这一领域。
第一步是选择适当的设计工具。
市场上有许多专业的PCB设计软件可供选择，包括Eagle、Altium Designer和KiCad等。
这些软件都提供了丰富的功能，可以帮助您完成从原理图绘制到PCB布局的整个设计流程。
接下来，您需要创建电路的原理图。
原理图是电路板设计的基础，它直观地显示了电路的组成和连接方式。
在原理图中，您可以使用符号和线连接电子元件，以及标注电路的各个参数和特性。
设计原理图后，您可以开始进行PCB布局。
PCB布局是将电子元件放置在电路板上的过程。
在这个过程中，您需要考虑到元件之间的连接、阻抗匹配、信号干扰等因素。
您还可以选择元件的摆放方式，以便优化电路板的性能和尺寸。
一旦您完成了PCB布局，接下来就是进行布线。
布线是将电子元件之间的连接线路绘制到电路板上的过程。
在布线时，您需要考虑信号传输的路径、信号干扰的最小化以及电路板的层间布局等因素。
您可以使用PCB 设计软件提供的自动布线功能，或者手动布线以更精确地控制连接的路径和参数。
完成布线后，您可以进行电路板的验证和调试。
这包括使用PCB设计软件进行电路模拟和仿真，以验证电路的功能和性能。
您还可以进行原型验证，在实际硬件上测试电路的功能和性能。
最后，一旦您满意电路板的设计和验证结果，就可以准备将其转换为适用于生产的文件。
这包括生成PCB制造文件，包括Gerber文件和钻孔文件等。
这些文件将被发送给PCB制造商，用于生产和组装电路板。
综上所述，PCB设计涉及多个步骤，包括原理图绘制、PCB布局、布线、验证和文件生成等。
了解和掌握这些基础知识将帮助您更好地进行PCB设计，并提高您设计出高质量电路板的能力。
PCB设计_PCB设计基本操作
PCB设计_PCB设计基本操作PCB设计是电子设备制造中不可或缺的一环，它涉及到电路原理设计、元器件选型、PCB布局规划、信号传输、电磁兼容性等多方面内容。
在实际的PCB设计过程中，设计师需要掌握一系列基本操作才能顺利完成设计任务。
本文将介绍PCB设计的基本操作，并结合实例进行详细说明。
1.元器件选型在进行PCB设计之前，首先需要确定电路所需要的元器件。
PCB设计中的元器件包括电阻、电容、电感、晶体管、集成电路等。
在进行元器件选型时，设计师需要考虑元器件的参数如容值、电压、功率、尺寸等是否符合设计要求，并且要选择符合预算的元器件。
2.PCB尺寸确定PCB的尺寸是设计中至关重要的一环。
设计师需要根据电路功能、元器件布局等因素确定PCB的尺寸，并且要考虑到PCB在实际使用中的安装情况，保证PCB可以正常放置在设备内部。
3.PCB布局规划PCB布局规划是PCB设计的重要步骤，它涉及到元器件的摆放、连线、电源线、接地线等内容。
设计师需要根据电路原理图进行元器件布局，保证信号传输通畅、电路稳定，并且要避免元器件之间的相互干扰。
4.信号传输在进行PCB布局时，设计师需要考虑信号传输的问题。
信号传输路径的设计要尽量避免信号线走过大面积的地面，要保持信号线的最短路径和避免信号线之间的干扰。
此外，还要考虑信号线的阻抗匹配，以保证信号传输的稳定性。
5.电源线、接地线布局电源线和接地线是PCB设计中至关重要的部分。
电源线要避免和信号线交叉，以减少电磁干扰，同时要保证电源线的稳定性。
接地线要保持短而宽的设计，减少电磁波的传播，使整个PCB系统的接地电位维持在同一个电位上。
6.元器件布局的示例：以一个简单的LED灯控制电路为例，设计师需要考虑LED的位置、电源和接地线的布局等。
LED应该尽量靠近电源引脚，以减少信号传输路径，电源线和接地线要尽量保持短而宽的设计，以确保LED工作的稳定性。
7.PCB设计软件的使用在进行PCB设计时，设计师需要掌握专业的PCB设计软件，如Altium Designer、Cadence Allegro等。
PCB设计基础知识
PCB设计基础知识印刷电路板（Printed circuit board，PCB）几乎会出现在每一种电子设备当中。
如果在某样设备中有电子零件，那么它们也都是镶在大小各异的PCB上。
除了固定各种小零件外，PCB的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。
随着电子设备越来越复杂，需要的零件越来越多，PCB上头的线路与零件也越来越密集了。
标准的PCB长得就像这样。
裸板（上头没有零件）也常被称为「印刷线路板Printed Wiring Board （PWB）」。
板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。
在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部份就变成网状的细小线路了。
这些线路被称作导线（conductor pattern）或称布线，并用来提供PCB上零件的电路连接。
为了将零件固定在PCB上面，我们将它们的接脚直接焊在布线上。
在最基本的PCB（单面板）上，零件都集中在其中一面，导线则都集中在另一面。
这么一来我们就需要在板子上打洞，这样接脚才能穿过板子到另一面，所以零件的接脚是焊在另一面上的。
因为如此，PCB的正反面分别被称为零件面（Component Side）与焊接面（Solder Side）。
如果PCB上头有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或装回去，那么该零件安装时会用到插座（Socket）。
由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆装。
下面看到的是ZIF（Zero insertion Force，零拨插力式）插座，它可以让零件（这里指的是CPU）可以轻松插进插座，也可以拆下来。
插座旁的固定杆，可以在您插进零件后将其固定。
如果要将两块PCB相互连结，一般我们都会用到俗称「金手指」的边接头（edge connector）。
金手指上包含了许多裸露的铜垫，这些铜垫事实上也是PCB布线的一部份。
通常连接时，我们将其中一片PCB 上的金手指插进另一片PCB上合适的插槽上（一般叫做扩充槽Slot）。
PCB设计基础教程
PCB设计基础教程PCB设计是电子工程师必须掌握的基本技能之一，它在电子产品开发中扮演着重要的角色。
在PCB设计中，每一个元件都有它自己的位置和连接方式，因此，在电子系统中，PCB设计往往决定着电子产品的性能以及稳定性。
本文将向您介绍基础的PCB设计知识。
一、概述PCB的全称是Printed Circuit Board，中文名叫印制电路板。
它是一种载有电子元件的平面板，用于连接各种电子元件和部件，组成一个完整的电子电路系统。
在PCB设计中，主要是通过连接各个元件实现电路功能的设计。
二、PCB设计流程1.确定电路要求：在进行PCB设计之前，需要先明确电路的具体要求，包括电压、电流、容量、频率、负载和噪声等要素。
在明确这些参数后，才有助于进行后续的PCB设计。
2.电路结构设计：在确定完电路的要求之后，接下来需要进行电路结构设计。
这个过程主要是决定元件和部件的安置和连接方式，以及布局的排列顺序和位置。
同时还需关注元件与板面的距离、线宽、线间距、孔径和阻抗等设计要素。
3.部件封装设计：电气部件的外形不同，对应的封装也不同，因此需要进行部件封装的设计。
部件封装的设计要素主要包括引脚、位置和大小等。
在PCB设计过程中，通过确定部件的封装大小和引脚位置等因素，来决定元件的安装位置和方向。
4.电路原理图：PCB设计的最后一步就是进行电路原理图的设计。
在进行电路原理图设计时，需要将PCB部件与设计原理图分离，以便于进行布局、连线的设计和元件的检查。
三、PCB常用工具及其使用方法1. PCB绘图软件：为进行PCB设计，需要使用一款专业的PCB绘图软件。
常用的PCB绘图软件包括Altium Design、Mentor Graphics、Eagle、Pads等。
这些软件提供了各种工具和功能，使得PCB设计变的更加简单、灵活。
2. PCB元件库管理：PCB元件库管理工具使得元件的选取和管理更加方便。
通过这个工具，可以进行元件查找、封装的选择以及导入和导出等操作。
PCB板基础知识布局原则布线技巧设计规则
PCB板基础知识布局原则布线技巧设计规则PCB（Printed Circuit Board）板是电子产品中常用的一种电路元件，它由导线和电子元器件组成。
在进行PCB板的设计时，需要遵循一些基础知识、布局原则、布线技巧和设计规则，以确保电路板的稳定性和可靠性。
一、PCB板基础知识1.PCB板的分类：单面板、双面板、多层板。
2.PCB板的材料：常用的材料有FR-4玻璃纤维布基板和铝基板。
3.PCB板的层次结构：底层、封装层（元器件的焊接）、布线层（导线的布局）。
4.PCB板的元器件封装：常用的有DIP封装、SMD封装和BGA封装。
二、布局原则1.分区布局原则：将整个电路板划分为功能区、电源区和信号区，使各个区域之间的干扰最小。
2.元件布局原则：将功能相似的元器件尽量靠近，减少导线长度，降低电磁干扰。
3.重要性能电路布局原则：将音频、射频等重要性能电路放置在相对比较靠近电源接口的位置，以避免电源和地的干扰。
4.高功率元件布局原则：高功率元件（如继电器、驱动板等）应远离低功率元件，以避免高功率元件的热与电磁干扰对低功率元件产生不利影响。
三、布线技巧1.信号线布线技巧：要尽量避免信号线的交叉，使信号线按照逻辑关系进行布线，减少互相干扰的可能。
2.电源线布线技巧：按照电流大小和电压的需求进行布线，尽量减小电源线的长度和电阻。
3.地线布线技巧：要保证地线的连续性和稳定性，避免形成环路和过长的回流路径。
4.时钟信号布线技巧：时钟信号的布线应尽量短且相等，以避免时钟偏差和信号失真。
5.差分信号布线技巧：差分信号的正负线要尽量靠近，长度要保持一致，以降低互相干扰的可能性。
四、设计规则1.间距规则：不同电压等级之间、信号与电源之间、信号与地之间要有足够的间距以保证安全性和稳定性。
2.导线规则：要根据电流大小和导线的宽度选择合适的线宽，以确保导线的稳定性和通气性。
3.焊盘规则：要根据元器件的引脚数目确定焊盘的大小，以保证焊接的可靠性和稳定性。
PCB设计基础及实训教案
⑵双面印制板 双面印制板指两面都有导电图形的印制板，板的厚度约为0.2～5.0mm，它是在两面敷有铜箔的绝缘基板上，通过印制和腐蚀的方法在基板上形成印制电路，两面的电气互连通过金属化孔实现。 它适用于要求较高的电子设备，如计算机、电子仪表等，由于双面印制板的布线密度较高，所以能减小设备的体积。
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三、PCB设计中的基本组件
1.板层（Layer） 板层分为敷铜层和非敷铜层，平常所说的几层板是指敷铜层的层面数。一般在敷铜层上放置焊盘、线条等完成电气连接；在非敷铜层上放置元件描述字符或注释字符等；还有一些层面（如禁止布线层）用来放置一些特殊的图形来完成一些特殊的作用或指导生产。 敷铜层一般包括顶层（又称元件面）、底层（又称焊接面）、中间层、电源层、地线层等；非敷铜层包括印记层（又称丝网层、丝印层）、板面层、禁止布线层、阻焊层、助焊层、钻孔层等。
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元件封装的命名一般与管脚间距和管脚数有关，如电阻的封装AXIAL-0.3中的0.3表示管脚间距为0.3英寸或300mil（1英寸=1000mil=2.54cm）；双列直插式IC的封装DIP-8中的8表示集成块的管脚数为8。元件封装中数值的意义如图4-17所示。
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一、印制电路板概述
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⑴单面印制板 单面印制板指仅一面有导电图形的印制板，板的厚度约在0.2～5.0mm，它是在一面敷有铜箔的绝缘基板上，通过印制和腐蚀的方法在基板上形成印制电路。它适用于一般要求的电子设备，如收音机、电视机。
1.根据PCB导电板层划分
二、印制电路板的种类
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四、Protel 2004 PCB编辑器使用
1.启动PCB编辑器 进入Protel 2004主窗口，执行菜单“文件”→ “创建”→“项目”→“PCB项目”建立PCB工程项目文件，执行菜单“文件”→ “创建” →“PCB文件”，系统自动产生默认文件名为PCB1.PcbDoc的PCB文件，并进入PCB编辑器状态。 PCB编辑器的主菜单与原理图编辑器的主菜单基本相似，操作方法也类似。 PCB编辑器的工具栏主要有PCB标准工具栏、配线工具栏和实用工具栏等。 执行菜单“查看”→ “工具栏”下的相关菜单，可以设置打开或关闭相应的工具栏。
Altium Designer 14原理图与PCB设计教程 第九章 元器件封装符号设计
9.1.3 PCB Library面板
PCB Library面板如图9-1-8所示，分为“Mask（面具）”、 “Components（元件）”、“Component Primitives（元件的图元）”、 “缩略图显示框”4个区域。 “Mask”区域用于对该库文件内的所有元件封装进行查询，并根据屏蔽栏 中的内容将符合条件的元件封装列出。 “Components”区域列出了该库文件中所有符合屏蔽栏设定条件的元件封 装名称，并注明其焊盘数、图元数等基本属性。单击元件列表中的元件封装 名，工作区将显示该封装，并弹出如图9-1-9所示的“PCB库文件”对话框， 在该对话框中可以修改元件封装的名称和高度。高度是提供PCB 3D显示时 使用的。
单击对应颜色图示，将
弹出Choose Color
（颜色选择）对话框，
可在其中进行颜色设定。
如果要设置PCB封装编
辑环境的背景颜色，可
以更改图9-1-5所示的
工作区域Workspace
Start Color和
Workspace End
Color的颜色设置。一
般选择默认的深灰色，
这样符合长期注视的视 觉效果。
图9-1-6 “Layer Stack Manager（层堆栈管理器）”对话框
4．优先选项设置 执行菜单栏中的“Tools（工 具）”→“Preferences（优先选 项）...”命令，或者在工作区单 击鼠标右键，在弹出的快捷菜单 中选择“Options（选 项）”→“Preferences（优先选 项）...”，或是依次按下键盘上 的快捷键【O】、【P】，系统将 弹出如图9-1-7所示的 “Preferences（优先选项）“对 话框。若保持系统默认设置，单 击【OK】按钮，关闭该对话框。 完成以上四种选项设置后，PCB 图9-1-7 “Preferences（优先选项）对话框 库编辑器环境设置完毕。
PCB基本操作方法
PCB基本操作方法PCB（Printed Circuit Board）是电子产品中常见的电路板，通过它可以将各个电子元件连接在一起，并实现电气信号的传输。
PCB的制作是电子产品制造中非常重要的一环，正确的操作方法能够提高制造效率和产品质量。
下面将介绍PCB的基本操作方法。
一、PCB的设计PCB的设计是制作PCB的第一步，它决定了整个电路板的布局和布线。
在进行PCB设计时，需要注意以下几点：1.确定电路板的尺寸：根据电子产品的需求，确定PCB的尺寸大小，包括长度、宽度和厚度。
2.组件布局：根据电路图，将各个电子元件的位置进行布局，同时要考虑元件之间的间距和布线的便利性。
3.安全间距：在布局和布线时，要考虑元件之间的安全间距，以防止因电压过高或电流过大引起的短路等问题。
4.信号分层：根据电路的复杂程度，将信号分层，确保不同信号之间不会互相干扰。
5.确定走线规则：在布线时，需要根据电路板的特点确定走线规则，包括最小走线宽度、走线间距和走线层数等。
6.优化布线：在布线时，要注意优化走线，减少电路的延迟和互相干扰。
二、PCB的制作流程PCB的制作流程主要包括以下几个步骤：1.原理图转换：将电路图转换为PCB设计软件中的原理图，通过连接元件的引脚，形成电路连接关系。
2.PCB布局设计：根据设计要求，进行PCB的布局设计，确定元件位置、走线规则等。
3.元件选择和放置：根据设计要求，选择合适的元件，并进行位置放置。
4.走线设计：根据设计要求，进行走线设计，将各个元件之间的连接线进行布线。
5.单面或双面制作：根据电路的复杂程度，选择单面或双面制作PCB 板。
6.PCB绘制：使用PCB设计软件，将布局和走线转换成PCB板的绘制图。
7.PCB板制作：通过光刻等技术，将绘制图印在铜层上，形成PCB板。
8.焊接元件：将电子元件按照绘制图上的位置进行钻孔和焊接。
9.测量和测试：对制作好的PCB板进行测量和测试，确认电路的正确性和可靠性。
PCB设计基本概念以及注意事项
PCB设计基本概念以及注意事项PCB（Printed Circuit Board）即印刷电路板，是一种将电子元器件进行布局与连接的基础材料。
在电子产品的开发与制造过程中，PCB设计是一个非常重要的环节。
下面将对PCB设计的基本概念和注意事项进行详细介绍。
1.布局：PCB设计的第一步是进行电子元器件的布局，即确定元器件在电路板上的位置。
在进行布局时，需要考虑电器元件的相互关系，以及尽可能的减少导线的长度和穿孔的数量。
合理的布局可以提高电路的稳定性和性能。
2.焊盘和引脚：每个电子元件都有与电路板连接的引脚，这些引脚通过焊盘与电路板进行连接。
焊盘的大小、形状和排列应根据元器件的尺寸和布局进行设计，以确保焊接的质量和连接的可靠性。
3.连接走线：在布局和焊盘设置完成后，需要进行走线设计，即将各个元器件之间的连接线路进行规划。
在进行走线时，需要考虑信号传输的长度、走线的宽度、走线的层数等因素，以保证信号传输的稳定性和性能。
4.电源和地线：电源线和地线是PCB设计中非常重要的部分。
电源线用于提供电力，而地线则用于接受多余的电流。
在进行电源和地线的走线设计时，需要保证电源线和地线的宽度足够，以减小电流的阻抗和电压下降。
5.层次结构：大型复杂的PCB可以采用多层设计，即将电路板划分为多个层次。
层次结构的设计可以提高布局的灵活性和信号的隔离性，同时减小电磁干扰和射频泄漏的风险。
1.尺寸限制：在进行PCB设计时，需要根据实际需求和设备尺寸的限制，适当控制电路板的尺寸。
过小的尺寸可能会导致布局不合理，影响电路的稳定性和性能。
2.适当使用电容器：为了提高电路的稳定性和性能，需要适当使用电容器。
在布局和走线时，需要考虑电容器的位置和引脚连接，以确保电容器的正常工作。
3.防止电磁干扰：电子产品常常会遭受到来自外部的电磁干扰。
为了减小电磁干扰的影响，需要采取一些措施，如使用屏蔽罩、保持走线的平衡和合理设置地线等。
4.热量分散：电子元器件在工作过程中会产生热量，如果不能有效地分散热量，会影响电路的功能和寿命。
PCB设计基础知识
PCB设计基础
软件中的层介绍 • Silkscreen：丝印层 • Paste：锡膏层 • Solder：阻焊层 • Layer：走线层 • Assembly：装配层 • Drill：钻孔层 • Keepout：禁止布线层 • Mechanical：机械层 不同的软件对以上层的描述及使用方法不尽相同，但实际意义
PCB设计基础知识
终端产品部 系统组 郭哲
目录
01 PCB基本概念 02 PCB设计基础 03 PCB制造流程 04 PCB贴片工艺
PCB基本概念
PCB：Printed Circuit Board，印制电路板
PCB基本概念
基材（Core） 基材普遍是以基板的绝缘部分作分类，常见的原料为电木板、
CEM-5 ──玻璃布、多元酯
AIN ──氮化铝
SIC ──碳化硅
PCB基本概念
叠层 基材有单面、双面两种结构，搭配铜皮、半固化片可组成不同
叠层结构。如下图所示：
PCB基本概念
金属涂层 金属涂层就是基板线路跟电子元件焊接的地方。由于不同的金
属价钱不同，因此直接影响生产的成本。另外，每种金属的 可焊性、接触性、电阻阻值等不同，也会直接影响元件的效 能。 常用的金属涂层有： •铜 • 锡：厚度通常在5至15μm • 铅锡合金（或锡铜合金）：即焊料，厚度通常在5至25μm， 锡含量约在63% • 金：一般只会镀在接口 • 银：一般只会镀在接口，或以整体也是银的合金 标示金属涂层的说法如：沉铜、沉金、镀锡、镀银等。
一致，理解后可灵活使用。
PCB设计基础
剖面图示例 • 理解叠层的组成 • 将图中的层对应到层定义中 • 找到不同的过孔
PCB制造流程
1 裁板 选择合适板材，根据板尺寸要求进行裁剪。 2 前处理 去除铜表面的污染物，增加铜面的粗糙度，便于后续压膜。
Altium Designer Winter 09-PCB设计入门
Altium Designer-PCB设计入门概要本章旨在说明如何生成电路原理图、把设计信息更新到PCB文件中以及在PCB中布线和生成器件输出文件。
并且介绍了工程和集成库的概念以及提供了3D PCB开发环境的简要说明。
欢迎使用Altium Designer，这是一个完善的适应电子产品发展的开发软件。
本章将以"非稳态多谐振荡器"为例，介绍如何创建一个PCB工程。
Contents创建一个新的PCB工程创建一个新的电气原理图设置原理图选项画电路原理图加载元件和库在电路原理图中放置元件电路连线设置工程选项检查原理图的电气属性设置Error Reporting设置connection Matrix设置Comparator编译工程创建一个新的PCB文件导入设计印刷电路板（PCB）的设计对PCB工作环境的设置定义层堆栈和其他非电气层的视图设置设置新的设计规则在PCB上摆放元器件手动布线板的自动布线板设计数据校验在3D模式下查看电路板设计为元器件封装创建和导入3D实体检验PCB板设计输出文件手动输出文件生成Gerber 文件创建一个器件清单深入研究创建一个新的PCB工程在Altium Designer里，一个工程包括所有文件之间的关联和设计的相关设置。
一个工程文件，例如xxx.PrjPCB，是一个ASCII文本文件，它包括工程里的文件和输出的相关设置，例如，打印设置和CAM设置。
与工程无关的文件被称为"自由文件"。
与原理图和目标输出相关联的文件都被加入到工程中，例如PCB，FPGA，嵌入式(VHDL)和库。
当工程被编译的时候，设计校验、仿真同步和比对都将一起进行。
任何原始原理图或者PCB的改变都将在编译的时候更新。
所有类型的工程的创建过程都是一样的。
本章以PCB工程的创建过程为例进行介绍，先创建工程文件，然后创建一个新的原理图并加入到新创建的工程中，最后创建一个新的PCB，和原理图一样加入到工程中。
pcb设计基础知识点
pcb设计基础知识点PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）是一种用于电子元器件的支撑物，是电子产品中非常重要的一个组成部分。
在进行PCB设计时，需要掌握一些基础知识点，以确保设计的质量和可靠性。
本文将介绍一些常见的PCB设计知识点，包括电路布局、电路原理图、平面层布局和电压与电流分布等。
电路布局是PCB设计的基础。
在进行电路布局时，需要根据电子元器件的功能和连接关系进行合理的布局。
布局时应注意以下几点：首先，应根据电路的功能划分区域，将具有相似功能的元器件放置在相邻或相近的区域中；其次，应考虑电路信号传输的路径，尽量缩短信号路径，减少信号干扰；此外，还应注意电路的散热问题，将发热较多的元器件放置在散热较好的位置。
电路原理图是PCB设计的重要依据。
在进行电路原理图设计时，需要将电路的连接关系清晰地表达出来。
为了确保电路原理图的准确性和可读性，可以采取以下措施：首先，将电路分为不同的模块，每个模块只表达一个功能；其次，对于复杂的电路，可以进行分层设计，将不同层的信号表达清晰；此外，还需要注意标注元器件的功能和数值参数。
平面层布局是PCB设计中常用的一种布局方式。
通过在PCB板上设置不同的层，可以实现信号传输、电源分配和散热等功能。
在进行平面层布局时，需要注意以下几点：首先，应根据电路的功能划分平面层，将具有相似功能的信号放置在相同的层中；其次，应合理规划信号的传输路径，减少信号穿越不同层的干扰；此外，还需要考虑信号与地平面和电源平面的连接方式，以确保信号的完整性和可靠性。
电压与电流分布是PCB设计中需要注意的重要问题。
在设计中，应确保电压和电流在整个电路中的稳定分布，以减少电路故障和损坏的风险。
为了实现良好的电压与电流分布，可以采取以下方法：首先，合理规划电源布局，确保电源能够提供稳定的电压和电流；其次，使用合适的电源滤波电路，减少电源的噪声和干扰；此外，还需要注意地线与信号线的布局，减少回路电阻和电感导致的电压降。
PCB的设定
14.0PCB的设定
为方便装配，每一块PCB都需要在成品的壳身上加上两支定位Pin(Fig.
14.0.1)。
而且必须在上下壳身加上一些定位骨夹着PCB(Fig. 14.0.2)，以防止PCB 受力而变形。
再者，PCB与壳身之间至少必须要有1.0mm的空间(Fig. 14.0.5)。
而定位Pin的距离则越远越好，因为这样才可以保持PCB的位置而不会移位。
当完成PCB的大细及位置的设定后，便需要在PCB的底部及面部加上一些Cosmetic的feature，用作表示电子零件的避空位置。
而且在PCB上，加上Solid 以表示可摆放电子零件的空间。
(Fig. 14.0.6)
之后，在图纸上标出PCB形状的大小，坑位的尺寸，可摆放电子零件的位置和尺寸，方便电子设计。
(Fig. 14.0.7)。
PCB布局规则_PCB设计设置技巧_PCB设计布局技巧及PCB设计布线注意事项 - 电子技术
PCB布局规则_PCB设计设置技巧_PCB设计布局技巧及PCB设计布线注意事项 - 电子技术PCB布局规则1、在通常情况下，所有的元件均应布置在电路板的同一面上，只有顶层元件过密时，才能将一些高度有限并且发热量小的器件，如贴片电阻、贴片电容、贴片IC等放在底层。
2、在保证电气性能的前提下，元件应放置在栅格上且相互平行或垂直排列，以求整齐、美观，在一般情况下不允许元件重叠；元件排列要紧凑，元件在整个版面上应分布均匀、疏密一致。
3、电路板上不同组件相临焊盘图形之间的最小间距应在1MM 以上。
4、离电路板边缘一般不小于2MM.电路板的最佳形状为矩形，长宽比为3:2或4:3.电路板面尺大于200MM乘150MM时，应考虑电路板所能承受的机械强度。
PCB设计设置技巧PCB设计在不同阶段需要进行不同的各点设置，在布局阶段可以采用大格点进行器件布局；对于IC、非定位接插件等大器件，可以选用50~100mil的格点精度进行布局，而对于电阻电容和电感等无源小器件，可采用25mil 的格点进行布局。
大格点的精度有利于器件的对齐和布局的美观。
PCB设计布局技巧在PCB的布局设计中要分析电路板的单元，依据起功能进行布局设计，对电路的全部元器件进行布局时，要符合以下原则：1、按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。
2、以每个功能单元的核心元器件为中心，围绕他来进行布局。
元器件应均匀、整体、紧凑的排列在PCB上，尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。
3、在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。
一般电路应尽可能使元器件并行排列，这样不但美观，而且装旱容易，易于批量生产。
PCB设计具体布线时应注意以下几点⑴走线长度尽量短，以便使引线电感极小化。
在低频电路中，因为所有电路的地电流流经公共的接地阻抗或接地平面，所以避免采用多点接地。
⑵公共地线应尽量布置在印制电路板边缘部分。
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第9章 PCB设计基础 2.设置Mechanical layer 执行菜单命令 Desigen| Mechanical Layer， 系统弹出Setup Mechanical Layers (机械层设置)对话框， 其中已经列出16个机 械层。单击某复选框， 可打开相应的机械层， 并可设置层的名称、 是否可见、是否在单 层显示时放到各层等 参数。
第9章 PCB设计基础 3.多层板 由交替的导电图形层及绝缘材料层叠压粘合而成的电路板。 除电路板两个表面有导电图形外，内部还有一层或多层相互绝缘 的导电层，各层之间通过金属化过孔实现电气连接。 如：Benchmark 94.ddb 9.1.2 元件的封装（Footprint） 元件的封装由元件的投影轮廓、管脚对应的焊盘、元件标号 和标注字符等组成。 +
第9章 PCB设计基础
9.3.3 工作层的打开与 关闭 1.工作层的打开与关闭 执行菜单命令 Design|Options，在系 统弹出的Document Options对话框中，单 击Layer选项卡，相应 工作层前的复选框被选 中（√），则表明该层 被打开，否则该层处于 关闭状态。
第9章 PCB设计基础 2.栅格和计量单位设置 单击Document Options对话框中的Options选项卡，打开如图所 示的对话框。
第9章 PCB设计基础
在这个对话框中，系统列出了电路板中的各工作层。 1 Signal layer(信号层) 信号层主要用于布置电路板上的导线。Protel 99 SE提供了32 个信号层，包括Top layer（顶层）、Bottom layer（底层）和30个 MidLayer（中间层）。 2 Internal plane layer（内部电源/接地层） Protel 99 SE提供了16个内部电源层/接地层。该类型的层仅 用于多层板，主要用于布置电源线和接地线。我们称双层板、四 层板、六层板，一般指信号层和内部电源/接地层的数目。 3 Mechanical layer（机械层） Protel 99 SE提供了16个机械层，它一般用于设置电路板的 外形尺寸、数据标记、对齐标记、装配说明以及其它的机械信息。 这些信息因设计公司或PCB制造厂家的要求而有所不同。执行菜单 命令Design|Mechanical Layer能为电路板设置更多的机械层。另 外，机械层可以附加在其它层上一起输出显示。
第9章 PCB设计基础 （5）计量单位的设置 Protel 99 SE提供Metric（公制）和Imperial (英制)两种计量单 位，系统默认为英制。 英制的默认单位为mil（毫英寸）； 公制的默认单位为mm（毫米）； 1mil=0.0254mm 。
第9章 PCB设计基础
9.2 PCB编辑器
9.2.1 PCB编辑器的启动与退出
1.启动PCB编辑器
（1）通过打开已存在的设计数据库 文件启动
单击
双击
第9章 PCB设计基础 （2）通过新建一个设计数据库文件进入
新建一个设计数据库文件，并打开
在Documents文件夹 下建立新文件
选择PCB Document图标
第9章 PCB设计基础
PCB编辑器界面
第9章 PCB设计基础 2.退出PCB编辑器
选 择
9.2.2 PCB编辑器的画面管理 1.画面显示 （1）画面的放大 用鼠标左键单击主工具栏的 或执行菜单命令View|Zoom in。 或使用快捷键Page Up键。 （2）画面的缩小
按钮。
第9章 PCB设计基础 用鼠标左键单击主工具栏的 按钮。 或执行菜单命令View|Zoom out。 或使用快捷键Page Down键。 （3）对选定区域放大 ① 区域放大： View|Area或用鼠标单击主工具栏的 ② 中心区域放大： View|Around Point （4）显示整个电路板/整个图形文件 ① 显示整个电路板：View|Fit Board ② 显示整个图形文件：View|Fit Document或单击图标 ③ 采用上次显示比例显示 View|Zoom Last ④ 画面刷新 View|Refresh或使用快捷键END键
第9章 PCB设计基础 （1）捕获（锁定）栅格的设置 使用Snap X和 Snap Y两个下拉框。 （2）元件栅格的设置 用于设置元件移动的间距。使用Component X和 Component Y 两个下拉框 。 （3）电气栅格范围 电气栅格主要是为了支持PCB的布线功能而设置的特殊栅格。 当任何导电对象（如导线、过孔、元件等）没有定位在捕获栅格 上时，就该启动电气栅格功能。只要将某个导电对象移到另外一 个导电对象的电气栅格范围内，就会自动连接在一起。选中 Electrical Grid复选框表示启动电气栅格的功能。Range（范围） 用于设置电气栅格的间距。 （4）可视栅格（Visible Kind）的类型 Protel 99 SE提供Dots（点状）和Lines（线状）两种显示类 型。
第9章 PCB设计基础
圆形焊盘
方形焊盘
八角形焊盘
表面粘贴式焊盘
泪滴状焊盘
过孔（Via）:实现不同导电层之间的电气连接 顶层铜箔
底层铜箔
中间沉铜
第9章 PCB设计基础 9.1.4 铜膜导线（Track）
9.1.5 安全间距（Clearance） 避免导线、过孔、焊盘及元件 间的距离过近而造成相互干扰， 在他们之间留出一定的间距，称 为安全间距。
图标
第9章 PCB设计基础
显示整个电路板
显示整个图形文件
2.窗口管理 执行菜单命令 View|Toolbars， 下一级菜单命令如右图
第9章 PCB设计基础
9.3 电路板的工作层
9.3.1工作层的类型 在PCB编辑器中，执行菜单命令Design|Option，系统将弹出 Document Options对话框：
第9章 PCB设计基础 4 Solder mask layer（阻焊层） 在焊盘以外的各部位涂覆一层涂料，如防焊漆，用于阻止这些 部位上锡。阻焊层用于在设计过程中匹配焊盘，是自动产生的。 Protel 99 SE提供了Top Solder（顶层）和Bottom Solder（底层） 两个阻焊层。 5 Paste mask layer（锡膏防护层） 它和阻焊层的作用相似，不同的是在机器焊接时对应的表面粘 贴式元件的焊盘。Protel 99 SE提供了Top Paste（顶层）和 Bottom Paste（底层）两个锡膏防护层。 6 Keep out layer（禁止布线层） 用于定义在电路板上能够有效放置元件和布线的区域。在该层 绘制一个封闭区域作为布线有效区，在该区域外是不能自动布局 和布线的。 7 Silkscreen layer（丝印层）
第9章 PCB设计基础
多层板
顶层Top Layer（信号层）
底层Bottom Layer（信号层）
中间层MidLayer 1（信号层）
第9章 PCB设计基础
中间层MidLayer 14（信号层）
Mechanical 1（机械层）
Mechanical 4（机械层）
顶层丝印层TopOverlay
第9章 PCB设计基础
第9章 PCB设计基础
丝印层主要用于放置印制信息，如元件的轮廓和标注、各种 注释字符等。Protel 99 SE提供了Top Overlay和Bottom Overlay 两个丝印层。一般，各种标注字符都在顶层丝印层，底层丝印 层可关闭。 8 Multi layer（多层） 电路板上焊盘和穿透式过孔要穿透整个电路板，与不同的导 电图形层建立电气连接关系，因此系统专门设置了一个抽象的 层，多层。一般，焊盘与过孔都要设置在多层上，如果关闭此 层，焊盘与过孔就无法显示出来。 9 Drill layer（钻孔层） 钻孔层提供电路板制造过程中的钻孔信息（如焊盘、过孔就 需要钻孔）。Protel 99 SE提供了Drill gride（钻孔指示图）和 Drill drawing（钻孔图）两个钻孔层。
底层丝印层BottomOverlay
9.3.2 工作层的设置 Protel 99 SE允许用户自行定义信号层、内部电源层/接地层 和机械层的显示数目。 1.设置Signal layer和Internal plane layer 执行菜单命令Design|Layer Stack Manager，系统弹出Layer Stack Manager（工作层堆栈管理器）对话框。
第9章 PCB设计基础 9.1.6 PCB设计流程 印刷电路板的设计的一般步骤如下： 1.绘制电路原理图 主要任务是绘制电路原理图，确保无错误后，生成网络表，用 于PCB设计时的自动布局和自动布线。 2.规划电路板 完成确定电路板的物理边界、电气边界、电路板的层数、各 种元件的封装形式和布局要求等任务。 3.设置参数 主要是设置软件中电路板的工作层的参数、PCB编辑器的工作 参数、自动布局和布线参数等。 4. 装入网络表及元件的封装形式 将原理图中的电气连接关系和元件的封装形式，装入PCB编辑 器。
第9章 PCB设计基础
（1）添加层的操作 选取TopLayer，用鼠标单击对话框右上角的Add Layer（添加 层）按钮，就可在顶层之下添加一个信号层的中间层 （MidLayer），如此重复操作可添加30个中间层。单击Add Plane按钮，可添加一个内部电源/接地层，如此重复操作可添 加16个内部电源/接地层。
第9章 PCB设计基础
5.元件的布局 在元件自动布局的基础上，进行手工调整，是元件的布局达到 要求。 6.自动布线 系统根据网络表中的连接关系和设置的布线规则进行自动布线。 只要元件的布局合理，布线参数设置得当，Protel 99 SE的自动 布线的布通率几乎是100%。 7.调整 自动布线成功后，用户可对不太合理的地方进行调整。如调整 导线的走向、导线的粗细、标注字符和添加输入/输出焊盘、螺 丝孔等。 8.保存文件及输出
a AXIAL0.4（电阻类） b DIODE0.4（二极管类） c RAD0.4（无极性电容类） d FUSE（保险管）