第6章-PCB设计基础
altium designer summer 09第6章
6.3 PCB设计环境
（3）如图所示，选择电路板度量单位，默认是英制。绘制板子外形及尺寸 时，使用公制比较有利。但是，还是建议形成使用英制的习惯。
6.3 PCB设计环境
点击【下一步】，进入选择电路板板型配置界面，如图所示，提供多种板型 。自定义版型，选【custom】。
6.1 印制电路板的基础概述
贴片式三极管集成电路： SOT23等：小功率、小体积三极管
SOT223 :功率、体积较大三极管
6.1 印制电路板的基础概述
SOP：元件的二面有对称的管脚，管脚向外张开（一般称为鸥翼型管脚）。
SOJ：元件的二面有管脚，而且管脚向元件底部弯曲（称为J型管脚），
6.3 PCB设计环境
进入角切除界面，如图所示。设置好，点下一步。
6.3 PCB设计环境
进入内角加工界面，输入内角的坐标。遗憾的是系统，只提供一个内部窗口 的切除操作。点下一步
（2）双层板：顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer）两层，两 面敷铜，中间为绝缘层ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ两面均可以布线，一般需要由过孔或焊盘连通。双 面板可用于比较复杂的电路，是比较理想的一种印制电路板。
6.1 印制电路板的基础概述
（3）多层板：一般指3层以上的电路板。它在双面板的基础上增加了内部电 源层、接地层及多个中间信号层。随着电子技术的飞速发展，电路的集成度 越来越高，多层板的应用也越来越广泛。但由于多层电路板的层数增加，给 加工工艺带来了难度，同时制作成本也很高。 多层板中导电层的数目一般为4、6、8、10等，例如在四层板中，上、下 面（层）是信号层（信号线布线层），在上、下两层之间还有电源层和地线 层，如图所示。
大学pcb课程设计
大学pcb课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解PCB（印制电路板）的基本概念、设计流程和制作原理。
2. 学生掌握电路原理图设计、PCB布局、布线、元件封装等基本知识。
3. 学生了解PCB设计中的电磁兼容性、信号完整性等关键问题。
技能目标：1. 学生能运用电路设计软件（如Altium Designer、Cadence等）完成简单的PCB设计。
2. 学生具备分析PCB设计问题并提出改进方案的能力。
3. 学生能够独立完成一个小型电子产品的PCB设计，并进行基本的调试与测试。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子设计领域的兴趣，提高创新意识和动手能力。
2. 学生树立正确的工程观念，注重实践与理论相结合，严谨认真对待设计工作。
3. 学生在团队协作中学会沟通、分享、承担责任，培养良好的团队合作精神。
本课程针对大学年级学生，结合PCB课程特点，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的电路设计能力和实际操作技能。
课程要求学生具备一定的电子基础知识，能够适应电子设计领域的发展需求。
通过本课程的学习，使学生能够掌握PCB设计的基本方法和技巧，为从事电子工程师等相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. PCB基础知识：包括PCB的发展历程、分类、材料与制造工艺，让学生了解PCB的基本概念。
教材章节：第一章PCB概述2. 电路原理图设计：讲解原理图符号、元件、绘制规则，使学生掌握原理图设计方法。
教材章节：第二章电路原理图设计3. PCB布局与布线：介绍布局、布线原则，讲解PCB设计中的注意事项，提高学生的布局与布线能力。
教材章节：第三章PCB布局与布线4. 元件封装与库管理：讲解元件封装的创建与使用，使学生掌握库管理方法。
教材章节：第四章元件封装与库管理5. PCB设计软件操作：以Altium Designer或Cadence为例，介绍软件操作方法，使学生熟练运用软件进行PCB设计。
教材章节：第五章PCB设计软件操作6. PCB设计中的电磁兼容性与信号完整性分析：讲解相关概念、分析方法及对策，提高学生在PCB设计中的电磁兼容性意识。
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基础知识》课件
PCB的材料
PCB的常用材料
常用的PCB材料包括FR4、铝基板、陶瓷基板等。
PCB材料的特性与适用场景
不同的PCB材料具有不同的导电性、热传导性、阻燃性等特性，适用于不同的场景。
PCB制造的基本工艺
PCB制造的基本工艺包括图形化、光刻、蚀刻、钻孔、电镀等。
PCB的案例分析
PCB的行业应用案例分析
通过分析行业应用案例，了解PCB在不同领域的具体应用。
PCB的创新技术案例分析
探讨PCB领域的创新技术与应用，展示未来的发展趋势。
PCB的以人为本设计案例分析
从用户体验角度，分析以人为本的PCB设计案例，提升产品的易用性和可靠性。
结束语
PCB基础知识的总结
PCB的设计基础
PCB设计流程
PCB设计流程包括需求分析、电路设计、布局设计、走线设计和最终验证等阶段。
PCB设计软件介绍
常用的PCB设计软件包括Altium Designer、Cadence Allegro等。
PCB设计规范
PCB设计应遵循一定的规范，包括电路布局、引脚分布、走线规则等。
PCB的制造工艺
PCB广泛应用于电子设备、通信设备、汽车电子、医疗设备等领域。
PCB的种类
常见的PCB种类包括单面板、双面板、多层板、刚性板和柔性板等。
PCB的结构
PCB的组成部分
PCB由电路层、基底材料、连接线路、元件焊盘等组成。
PCB的层次结构
PCB的层次结构包括背板、内层、外层和覆盖层等。
PCB的布局设计原则
《PCB基础知识》PPT课 件
本PPT课件将介绍PCB的基础知识，包括PCB的定义、应用场景、结构、材 料、设计基础、制造工艺、质量控制、应用与发展等内容。
pcb设计基本概念
PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）设计的基本概念主要包括以下几个方面：
电路原理图设计：这是PCB设计的基础，需要将电子设备中的元件和电路按照一定的规则进行布局和连接，以达到预期的功能和性能要求。
元件布局：根据电路原理图，将元件放置在PCB上，并按照电路连接关系进行合理的布局。
布线：根据电路原理图和元件布局，使用导线将元件连接起来，形成电路。
布线需要考虑导线的长度、宽度、走向、弯曲半径等因素，以满足电路性能和电磁兼容性的要求。
焊盘和过孔设计：焊盘是用于连接元件引脚和导线的金属化孔，过孔则是连接不同层之间导线的通道。
焊盘和过孔设计需要根据元件引脚和连接要求进行合理的设计，以保证焊接质量和电路性能。
层设计：多层PCB可以提供更多的布线空间和电气连接，但也增加了设计的复杂度。
层设计需要考虑元件布局、布线需求、信号完整性等因素，合理规划不同层的用途和布线要求。
电磁兼容性设计：PCB设计需要考虑电磁兼容性，包括减小干扰、提高信号完整性等方面。
电磁兼容性设计可以通过合理的元件布局、布线、接地设计等措施来实现。
可靠性设计：可靠性设计是保证PCB在各种工作环境下都能稳定工作的关键。
可靠性设计需要考虑元件的耐温、抗震、抗腐蚀等因素，同时保证电路的稳定性和可靠性。
以上是PCB设计的基本概念，实际设计过程中还需要考虑生产工艺、制造成本等因素，以达到最优的设计效果。
PCB设计基础知识培训教程
PCB设计基础知识培训教程PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子产品中使用最广泛的一种电路基板，其作用是提供零部件之间的连接和支持。
在进行PCB设计之前，有一些基础知识是需要我们了解的。
一、PCB设计流程1.需求分析：明确设计需求，包括电路功能、性能指标、电气特性等。
2.原理图设计：根据需求设计电路的原理图。
3.元器件选型：根据原理图选择适合的元器件。
4.布局设计：将元器件按照一定规则布置在PCB板面上，确保电路性能的稳定和可靠。
5.布线设计：根据原理图和布局设计将电路进行连线。
6.制作工程图：将布线设计的信息转化为工程图纸，方便制造厂家制作板子。
7.制造生产：将制作好的工程图纸发送给制造厂家制作PCB板。
8.原型制作：将制作好的PCB板安装元器件并进行调试。
9.测试验证：对已制作的PCB板进行功能性、可靠性等测试验证。
10.量产生产：确定原型的性能满足要求后，进行量产生产。
二、PCB设计工具常见的PCB设计软件有：Altium Designer、Protel、PADS、Eagle 等。
通过这些软件，我们可以绘制原理图、进行布局设计，进行电路连线等。
三、电路设计规范1.引脚布局：将引脚相互之间的连接线尽量缩短，减小传输过程中的电阻、电感和电容等效应。
2.层次布局：将不同功能的电路分配到不同的PCB板层上，以达到电磁屏蔽和减少串扰的目的。
3.接地规范：为了保持信号的稳定性和抗干扰能力，需要合理布置接地线路。
4.走线规范：走线尽量直线、平行、堆叠，减少曲线和突变，以减小电磁辐射和串扰。
5.间距规范：根据电气要求和安全要求确定元器件之间的间距，避免发生放电，以及确保可靠的焊接。
四、PCB制造工艺1.物料准备：准备好需要的PCB板材、铜箔、助焊剂、黏膜等。
2.图形生成：通过PCB设计软件将设计好的工程图转化为生产所需的图形文件。
3.胶膜制作：将图形文件制成胶膜，用于制作版图。
PCB设计基础教程
ＰCＢ设计基础教程目录1.高速ＰＣB设计指南之一2.高速PCB设计指南之二3.ＰCB Laｙout指南(上)4.PCB Ｌayｏut指南(下)5.PＣB设计的一般原则6.PCB设计基础知识7.PＣＢ设计基本概念8.pcb设计注意事项9.PCB设计几点体会10.PCB LAYOUＴ技术大全11.PＣB和电子产品设计12.PCＢ电路版图设计的常见问题13.PＣB设计中格点的设置14.新手设计PCB注意事项15.怎样做一块好的PＣB板16.射频电路PCB设计17.设计技巧整理18.用PＲOTEＬ99制作印刷电路版的基本流程19.用PＲOTEＬ99SE 布线的基本流程20.蛇形走线有什么作用21.封装小知识22.典型的焊盘直径和最大导线宽度的关系23.新手上路认识PCB24.新手上路认识PＣB＜二＞高速PCB设计指南之一ﻫ高速PCB设计指南之一第一篇PCB布线在ＰCＢ设计中,布线是完成产品设计的重要步骤，可以说前面的准备工作都是为它而做的，在整个ＰCＢ中，以布线的设计过程限定最高,技巧最细、工作量最大。
PCB布线有单面布线、双面布线及多层布线。
布线的方式也有两种:自动布线及交互式布线，在自动布线之前, 可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线，输入端与输出端的边线应避免相邻平行, 以免产生反射干扰。
必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。
自动布线的布通率,依赖于良好的布局，布线规则可以预先设定, 包括走线的弯曲次数、导通孔的数目、步进的数目等。
一般先进行探索式布经线,快速地把短线连通，然后进行迷宫式布线,先把要布的连线进行全局的布线路径优化,它可以根据需要断开已布的线。
并试着重新再布线，以改进总体效果。
对目前高密度的PCＢ设计已感觉到贯通孔不太适应了，它浪费了许多宝贵的布线通道,为解决这一矛盾,出现了盲孔和埋孔技术,它不仅完成了导通孔的作用, 还省出许多布线通道使布线过程完成得更加方便,更加流畅,更为完善，ＰCB 板的设计过程是一个复杂而又简单的过程,要想很好地掌握它，还需广大电子工程设计人员去自已体会，才能得到其中的真谛。
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。
设计三极管放大电路PCB——PCB设计基础
1.10 思 考 题
1．印刷电路板按布线板层是如何分类的？
2．简述Protel设计PCB的基本流程。
3．简述PCB元件布局的几种方法。
4．为什么要设置PCB工作区禁止布线区？
5．如何进行PCB自动布线？
6．如何进行PCB的3D展示？
Protel DXP 2004 电子CAD教程
7-15
Protel DXP 2004 电子CAD教程
1.1.2 印刷电路板分类
印刷电路板根据铜膜导线分布在不同的层面，分为单面板、双面板和多 层板。 1）单面板： 2）双面板： 3）多层板：
Protel DXP 2004 电子CAD教程
7-3
1.2 设计三极管放大电路PCB
1.2.1 Protel设计PCB的基本流程 1）创建项目（PCB project）。 2）创建并绘制原理图（Schematic Document），添加元件封装。 3）创建PCB文件（PCB Document）。 4）将原理图中的内容更新到PCB。 5）PCB元件布局。 6）设置布线规则。 7）自动布线、人工修改。 8）打印、输出制板文件。
Protel DXP 2004 电子CAD教程
7-4
1.2.2 三极管放大电路项目及原理图 1.2.3 在原理图中添加元件封装
Protel DXP 2004 电子CAD教程
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1.3 PCB板层分析及板层控制器
1.3.1 创建PCB文件 1.3.2 PCB板层分析 1.3.3 板层管理器
Protel DXP 2004 电子CAD教程
Protel DXP 2004 电子CAD教程
7-8
1.5.1 PCB元件手动布局
Protel DXP 2004 电子CAD教程
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。
PCBLayout基础知识
广泛应用于电子设计、嵌入式系统、FPGA设计等领域。
优点
具有丰富的元件库、强大的电路仿真功能和3D模型查看功 能，支持多种EDA工具集成。
Protel
特点
Protel是一款历史悠久的PCB设计软件，提供完整的电路板设计解决方案，包括原理图设 计、PCB布局和布线等功能。
适用范围
广泛应用于通信、航空、医疗等领域。
实现电路导线的连接和元件的 安装。
PCB的分类
单面板
只有一面附有导电线路 的PCB。
双面板
两面都附有导电线路的 PCB，中间有绝缘层。
多层板
由多层导电层和绝缘层 交替叠加而成，常见的 有四层板、六层板等。
特殊板
根据特定需求定制的 PCB，如柔性板、金属
基板等。
02 Layout设计流程
确定设计需求
喷锡处理
增加美观度和提高焊接性能。
OSP处理
有机保焊膜处理，具有良好的 焊接性能和防氧化能力。
沉银处理
提高导电性能和耐腐蚀性能， 但成本较高。
05 PCB设计软件介绍
Altium Designer
特点
Altium Designer是一款功能强大的PCB设计软件，提供 全面的电路设计解决方案，支持从原理图设计到PCB布局 和布线的全过程。
PCB制造工艺
减成法
通过腐蚀或光刻将不需 要的铜箔去除，留下需 要的线路和图形。
加成法
通过化学沉积或电镀在 基材上形成所需的线路 和图形。
半加成法
结合减成法和加成法的 工艺特点，在制造过程 中既去除不需要的铜箔 又增加所需的线路和图 形。
PCB表面处理
镀金处理
提高导电性能和耐腐蚀性能， 延长使用寿命。
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设计基础
深圳市金百泽电子科技股份有限公司How far? How fast?PCB设计基础讲师：日期：PCB概述l PCB（Printed Circuit Board）中文名称印刷电路板，又称印制板。
l PCB 根据制作材料可分为刚性板和挠性板（FPC，软性板）。
l FPC：是一种具有高可靠性和较高曲挠性的电路板。
用于手机、笔记本电脑、PDA、数码相机、LCM等很多产品。
产品特点：*可自由弯曲、折叠、卷绕，可在三维空间随意移动及伸缩。
*散热性能好*实现轻量化、小型化、薄型化，从而达到元件装置和导线连接一体化。
PCB发展的趋势l从单面板发展到双面板、多层板和挠性板，并不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展。
不断缩小体积、减小成本、提高性能，使得PCB 在未来的电子产品的发展过程中，仍保持强大的生命力。
l国内外专家对未来PCB 生产制造技术发展趋势的论述基本是一致的，在性能上向高密度、高精度、细孔径、细导线、小间距、高可靠、多层化、高速传输、轻量、薄型方向发展。
生产工艺向提高生产率、降低成本、减小污染、适应多品种、小批量生产方向发展。
l PCB 的技术发展水平，一般以PCB 的线宽、孔径、板厚/孔径比为代表。
PCB发展的趋势印制线路的设计与电子元件、电子产品的发展变化有着密不可分的因果关系电子产品发展的变迁印制线路板设计的发展变迁电子管式的电子产品性能低，体积大，各元件之间采用电线进行连接，无需进行设计，产量低。
晶体管式电子产品性能基本与电子管相同，但体积形状大为减小，仅为电子管的数十分之一，性能提高，必须进行“单面印制线路板的设计”IC式电子产品数十/百个晶体管成为一个IC，由于IC的出现需要进行“双面印制线路板的设计”LSI式电子产品数十/百个IC集成为一个LSI，LSI的出现必须“多层印制线路板的设计”VLSI式电子产品数十/百个IC集成为一个VLSI，需要“高多层，SVH/IVH印制线路板的设计”PCB发展的趋势l单面敷铜板的发明，成为电路板设计与制件新时代的标志。
PCB设计基础(附有设计步骤)
PCB设计基础PCB设计•EDA工具•原理图文件•布局布线•原件库•作业软件工具•Altium Designer •PADS（mentor）•Allegro（cadence）•EAGLEPCB设计•EDA工具•原理图文件•布局布线•原件库•作业绘制原理图•新建PCB工程•新建原理图文件•新建PCB文件•保存，为工程与文件命名•打开原理图文件，添加元件库，添加库搜索路径•搜索元件•检查封装•放置元件•连线•保存步骤1 新建PCB工程点击PCB Project，出现如下图步骤2新建原理图文件(右键工程)新建PCB文件保存工程、原理图、PCB文件（右键工程、SaveProject）新建工程文件夹，命名并保存工程、原理图、PCB 三个文件，对话框弹出3次步骤3原理图添加元件，点击侧栏Project中.SchDoc后缀文件若不小心关掉了Project侧栏，请在菜单栏View中寻找添加元件，51单片机1.添加库（选用下载的库，本身的库不全）两个基本元件库添加元件，51单片机2.搜索（已知库中搜索）80C51前加*号，表示前面字省略点击Search，Field中选Name表示搜索内容Operator选Contains，Value写80C51，选择Avaliable libra未知库中搜索3.添加元件选择合适的封装和器件，双击后，将鼠标移到原理图的画板上，按Tab键几处需要注意的地方，分别是设计标号U？，器件描述Comment，放置角度与是否镜像，封装选择。
修改后确定步骤4 编辑原理图添加网络标号，方便设计原理图，增强易读性添加总线，增强易读性添加文字说明通用引脚要用插针引出按键数量不宜太多电阻封装尽量选择成贴片布局布线•由原理图生成PCB •布局布线规则设置•布局•布线•（适当求改封装参数）•铺铜、切割•保存步骤1，由原理图生成PCB（可选两种方法，第一个是在原理图界面下点Design，第二个则是在PCB界面下点Design）步骤2 设定规则设定布局布线规则（具体规则参考资料）特别注意几个地方：1.间隙2.线宽3.过孔（孔径）4.焊盘步骤3 布局1.首先在PCB面板上点快捷键Q，切换距离单位为cm2.点击快捷键G，切换网格大小为2.5cm3.如下图布局（dx、dy表示从上一位置开始鼠标移动距离）布局，切好板子后点快捷键G，切换成小网格布局•将元件手动摆放位置，不必拘谨于连线的复杂程度，尽量顾及外观的整齐有序合理步骤4 布线1.选择布线2.点击某一焊盘3.连出线后不要再次点击而是先点Tab键，调整线宽电源线尽量粗些4.走线转弯走45角如图放置过孔在未放置前点击Tab键修改过孔所属网络放置过孔双层布线（点击布线后按shift+Ctrl键转动滚轮出现过孔）步骤5 铺铜步骤6切割切割元件库元件命名：•放大器库•基础元件•接口、连接器库•。
第6章-PCB设计基础
埋孔：位于PCB板内层的连接孔，不会延伸到PCB板的表 面，一般是从一个内在的信号层连接到另外一个内在的 信号层；
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• 【实例6-10】放置通孔。 • 本实例中要求放置一个通孔，孔径为30mil，直径为 50mil。
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新PCB板打开时会有许多用不 上的可用层，因此，要关闭 一些不需要的层，将不显示 的层Show按钮不勾选就不会 显示。对于上述的层，设计 单面或双面板按照如图6-3所 示的默认选项即可。
点击各层右边的颜色块，可 以打开颜色设置对话框，设 置该层的颜色。如图6-4所示 。
点和终点来确定圆弧的大小。 边缘法（任意角度） ：用来绘制任意角度圆弧的。 圆：用来绘制整圆的命令。
•【实例6-2】中心法放置圆弧。
•本实例要求采用中心法放置一段圆弧。圆弧属性： •半径：50mil；圆弧宽：5mil；起始角：60°； •结束角：180°；中心位置坐标( 3000mil，3000mil)
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• 【实例6-3】边缘法（90°）放置90°圆弧。 • 本实例要求利用边缘法（90°）绘制一段圆弧。
• 【实例6-4】边缘法（任意角度）放置任意角度的圆弧。 • 本实例要求利用边缘法（任意角度）绘制一段圆弧。
• 【实例6-5】绘制整圆。 • 本实例要求绘制一个半径为50mil，圆心坐标为（ 3000mil,2000mil）。
通过菜单命令【文件】/【另存为】，打开【Save PCB1.PcbDoc As … 】对话框，可以重命名PCB文档并且 设置保存路径，该对话框与图6-28相同。
印制电路板中的各种对象_电子电路CAD_[共2页]
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第6章 PCB 设计基础– 97 – 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、电视机等。
它具有不用打过孔、成本低等优点，但因其只能单面布导线使实际的设计工作往往比双面板和多层板困难。
（2）双面板。
双面板指两面都有导电图形的印制板，板的厚度为0.2～5.0mm ，它是在两面覆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过孔实现。
双面板两面都可以布线，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。
是现在最常用的一种印制电路板。
（3）多层板。
多层板是由交替的导电图形层及绝缘材料层层压、黏合而成的一块印制板，导电图形的层数在两层以上，层间电气互连通过金属化过孔实现。
多层印制板的连接线短而直，便于屏蔽，但印制板的工艺复杂，由于使用过孔可靠性稍差。
它常用于计算机的板卡中。
多层板的设计往往不是面向元器件和布线的设计，而是采用硬件描述语言（VHDL ）来进行模块化设计的。
其缺点是制作成本很高。
一般只有在高级的电路中才会使用多层板。
如图6-1所示为四层板剖面图。
通常在电路板上，元器件放在顶层，所以一般顶层也称元器件面，而底层一般是焊接用的，所以又称焊接面。
图6-1 四层板剖面图2．PCB 的功能在PCB 上通常有一系列的芯片、阻容等元器件，它们通过PCB 上的导线连接构成电路，电路通过连接器或插槽进行信号的输入、输出，从而实现一定的功能。
PCB 的功能可以概括为以下三点。
（1）提供电路的电气连接。
（2）为电路中的各种元器件提供必要的机械支撑。
（3）用标记符号将板上所安装的各个元器件标注出来，便于插装、检查及调试。
6.1.2 印制电路板中的各种对象1．焊盘（Pad ）焊盘的作用是放置焊锡、连接导线和元器件引脚。
焊盘是PCB 设计中最常接触也是最重要的概念，但初学者却容易忽视它的选择和修正，在设计中使用最多的是圆形焊盘。
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6.2.2 PCB板的结构
单层板（Signal Layer PCB）：一面敷铜，另一面没有敷 铜，只可在它敷铜的一面布线并放置元器件。 双层板（Double Layer PCB）：包括顶层（Top Layer） 和底层（ Bottom Layer）的电路板，双面都有敷铜，都 可以布线，顶层一般为元器件面，底层一般为焊锡层面。 多层板（Multi Layer PCB）：包括多个工作层的电路板， 顶层、底层和中间层，顶层和底层与双层板一样，中间 层一般是由整片铜膜构成的电源或接地层。层与层之间 相互绝缘，层与层之间的连接通常通过过孔来实现。层 数越多，加工越困难，其成本也越高，但是同时 PCB 板 的体积也越小。
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图6-3 电路板层及颜色设置对话框
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除了上述PCB板的分层之外，Protel DXP还提供了 一些另外的工作层面。总体上可以分成以下6种类型：
1.信号层(Signal Layers): 用于建立电气连接的铜箔层。 2.内部电源/接地层(Internal Plane): 用于连接电源和地， 一般情况下不布线，由整片铜膜构成。 3.丝印层(Silkscreen): 用于定义电路板的说明文字层。 4.屏蔽层（Mask Layers）：用于确保电路板上不需要镀 锡的地方不被镀锡，从而保证电路板运行的可靠性。 5.机械层(Mechanical Layers): 用于定义整个PCB板的外 观，即外形结构。 6.其它层： Keep Out Layer(禁止布线层): 用于绘制电 路板的电气边框。钻孔层(Drill Layer): 用于描述钻 孔的形状及位置。多层(Multi-layer):用于设置多面层。
6.3.1 图纸参数的设置
在PCB设计环境下，执行菜单命令【设计】/【PCB板选择 项】，弹出【PCB板选择项】对话框，如图6-31所示。在该 对话框中，进行有关图纸参数的设置。
图6-31 【PCB板选择项】对话框
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6.3.2 PCB编辑器的参数设置
[1].直接创建PCB文档 [2].根据模板创建PCB文档
通过Protel DXP主页面创建；
【实例6-1】利用PCB向导 创建PCB文档。 本实例要求利用PCB向导 创建一个PCB文档。
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New
Blank PCB Document Create PCB from Template Create PCB from Existing PCB PCB Document Wizard
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6.4.6放置过孔
在PCB板中，过孔用于连接各工作层的布线。过孔与焊盘 不同，其边上没有助焊层。一般来说，过孔有3种类型， 分别是： 通孔： 穿过整个 PCB 板，从顶层到底层，允许连接所有 的内层信号或者作为元器件的安装定位孔；其在工艺上 容易实现，成本较低，因此经常被使用。 盲孔： 位于 PCB 板的顶层和底层表面，具有一定深度， 用于表层线路到一个内层线路的连接，深度一般不超过 一定的比率（孔径）； 埋孔：位于PCB板内层的连接孔，不会延伸到PCB板的表 面，一般是从一个内在的信号层连接到另外一个内在的 信号层；
图6-29 【Choose Document to Open】对话框
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6. 2.6 PCB设计界面
PCB设计界面主要包括以下几个部分： 主菜单：与原理图的编辑界面类似，只是增加了【自动布 线】菜单选项。 工具栏：工具栏除了提供一些常用文档操作命令快捷方式 外，还提供了布线过程中需要用到的命令快捷方式，以方 便用户的设计。 工作区面板：通过工作区面板可以查看打开的文件及其属 性等信息。 工作窗口：用户设计PCB板的主窗口。
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6.4.1 放置圆弧
Protel DXP提供了以下4种放置圆弧的方法： 中心法放置圆弧：通过确定圆弧的中心、起点、终点来确 定一个圆弧的，可以绘制任意半径和弧度的圆弧。 边缘法（90°） ：用来绘制90°圆弧的，通过圆弧的起 点和终点来确定圆弧的大小。 边缘法（任意角度） ：用来绘制任意角度圆弧的。 圆：用来绘制整圆的命令。
可以通过菜单命令【文件】/【打开】，打开【Choose Document to Open】对话框，在【文件类型】文本框中 选择“ PCB file （ *.PcbDoc;*.Pcb ）”来打开一个已有 的PCB文档，如图6-29所示。
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图6-28【Save PCB1.PcbDoc As „ 】对话框
图6-33 【优先设定】对话框
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6.4 PCB中图件的放置
所谓图件就是指构成PCB的所有元素， 包括各种元器件、导线过孔及标志灯。 在PCB设计中，用户可以通过执行菜 单命令【放置】来启动各种图件的放 置命令，【放置】菜单子命令如图641所示。
图6-41 【放置】菜单命令
【实例6-6】放置矩形填充。 本实例中要求在电路板的顶层放置一个矩形填充，且要求 旋转40°，两个拐角的坐标位置分别为（3000mil，3000mil ）和（4000mil，4000mil）。
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2015-Leabharlann -106.4.3放置铜区域
放置铜区域是一种多边形填充方式，也是用来设置大面 积的电源和接地区域，以提高系统的抗干扰性能。 【实例6-7】 放置四边形铜区域。 本实例要求在顶层放置一个四边形铜区域。
PCB板设计中，元器件是通过PCB板上的引线孔，用焊锡焊 接固定在PCB上，印制导线把焊盘连接起来，实现元器件 在电路中的电气连接。因此，焊盘是用于焊接元器件的， 包括引线孔及其周围的铜箔。一般焊盘的中间是一个内孔， 孔外是敷铜区。其形状有3种，分别是“Round”（圆形）、 “Rectangle”（矩形）和“Octagonal”（八边形）。 【实例6-9】放置一个八边形焊盘。 本例中要求放置一个焊盘，焊盘的形状设为八边形，焊 盘位置为（3000mil，3000mil），孔径10mil，其余属性 为系统默认值。
6.4.4放置字符串
字符串用于必要的文字注释，一般放置在丝印层上。 但是字符串本身不具有任何电器特性，对电路的电气 连接关系没有任何影响，只起提醒设计者的作用。 【实例6-8】放置字符串。 本实例中要求在顶层的丝印层上放置一个字符串。
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6.4.5放置焊盘
【实例6-2】中心法放置圆弧。
本实例要求采用中心法放置一段圆弧。圆弧属性： •半径：50mil；圆弧宽：5mil；起始角：60°； •结束角：180°；中心位置坐标( 3000mil，3000mil)
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【实例6-3】边缘法（90°）放置90°圆弧。 本实例要求利用边缘法（90°）绘制一段圆弧。
6.4.8 放置元器件
除了利用网络表装入元器件外，还可以将元器件手工放置 到工作窗口中。 【实例6-12】 放置元器件。 本实例要求在PCB工作窗口中放置一个元器件。
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菜单栏 工具栏
工作区面板
工作窗口
图6-30 PCB设计界面
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6.3 PCB环境参数的设置
6.3.1 图纸参数的设置 6.3.2 PCB编辑器的参数设置
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第6章 PCB设计基础
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5
PCB图的设计流程 PCB文档的基本操作 PCB环境参数的设置 PCB中图件的放置 载入PCB元件库 载入网络表和元器件 PCB布局和布线
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6.1 PCB图的设计流程
电路板规划 设置PCB设计环境 网表输入
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6.2.5 PCB文档的保存和打开
将新创建的PCB文档进行保存：
通 过 菜 单 命 令 【 文 件 】/【 保 存 】 ， 打 开 【Save PCB1.PcbDoc As „ 】对话框，可以重命名PCB文档并且 设置保存路径，如图6-28所示。 通 过 菜 单 命 令 【 文 件 】/【 另 存 为 】 ， 打 开 【Save PCB1.PcbDoc As „ 】对话框，可以重命名PCB文档并且 设置保存路径，该对话框与图6-28相同。 对于PCB文档的打开：
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新 PCB 板打开时会有许多用不 上的可用层，因此，要关闭 一些不需要的层，将不显示 的 层 Show 按 钮 不 勾 选 就 不 会 显示。对于上述的层，设计 单面或双面板按照如图 6-3 所 示的默认选项即可。 点击各层右边的颜色块，可 以打开颜色设置对话框，设 置该层的颜色。如图 6-4 所示 。
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6.2.1 PCB板的组成
PCB板是用来连接各种实际元器件的一块板图，主 要包括以下4个部分： 电子元器件：主要用于实现一定电路功能的各种 元器件 铜箔：在电路板上一般以导线、焊盘、过孔和敷 铜的形式存在 丝印层：文字层，位于印制电路板的顶层或底层 ，可以没有，一般用于标注文字，注释电路板上 的制成元件和整个电路板。 印制材料：采用绝缘材料，用于支持整个电路板