PCB电路设计原理与概念(doc 80页)
pcb板电路原理
pcb板电路原理
PCB板电路原理即是指印制电路板（Printed Circuit Board）上
电路的布局和连接方式。
PCB板电路的原理设计基于电子电
路的基本原理，通过在印制电路板上布置导线、焊盘和元器件等元素，实现电路中各个元件之间的连接和信号传输。
在PCB板电路原理设计中，通常会使用电子设计自动化软件
来进行布局和连接的设计。
设计者会根据电路的功能和要求，选择合适的元器件并将其安放在合适的位置上。
然后，通过绘制导线和焊盘的连接，建立各个元器件之间的电连接关系。
在设计过程中，需要考虑电路的布线规则和信号完整性，确保电流和信号能够在电路中正常传输。
PCB板电路原理设计的关键目标是实现电路的稳定性、可靠
性和性能优化。
为了达到这些目标，设计者需要考虑以下几个方面：
1. 元件的布局：合理地选择元器件的位置，使得元器件之间的连接尽量短，以减小电路中的阻抗和干扰。
2. 电源与地区的布局：将电源和地区分离布局，并选择合适的位置和布线方式，以减小电源噪声对电路的影响。
3. 信号线的布线：根据信号传输的要求，设计合适的布线规则，如差分信号线、阻抗匹配等，以减小信号线上的噪声和互相干扰。
4. 过孔和网络的设计：合理地设计过孔和网络连接，确保信号和电流能够在不同层之间的连接。
5. 焊盘设计：根据元器件引脚的要求，设计合适的焊盘大小和形状，以保证焊接质量和信号的传输。
通过以上的设计考虑和实践，PCB板电路原理设计能够满足电路的功能性和性能需求，实现最佳的电路性能。
同时，也能够减小电路中的干扰和噪声，提高电路的稳定性和可靠性。
(完整word版)电路原理图及PCB设计规范报告
电路原理图及PCB设计规范探讨一、原理图绘制规范1、电阻标号规范：电阻的标号统一采用Rn，R代表的是电阻，n代表的是编号1、2、3······依照依次增大的原则。
滑动电阻标号统一采用RPn，RP代表的是电阻，n代表的是编号1、2、3······依照依次增大的原则。
2、电容标号规范：电容的标号统一采用Cn，C代表的是电容，n代表的是编号1、2、3······依照依次增大的原则。
3、其它元件的标号规范：三极管的标号统一采用Qn，排针和接头都采用JPn，Q代表的是三极管，JP代表的是排针和接头，n代表的是编号1、2、3······依照依次增大的原则。
4、电源标识规范：正负电源统一采用+VCC，—VCC。
当有其它的不同电源值的电源的时候，其规范为+或—所加的电源值，如正负电源3.3V分别表示为+3.3V，—3.3V。
5、布局规范：在设计允许的范围内，尽量按照原理图的设计思路，比如方波、三角波、正弦波之间的相互转换。
6、其他规范：在元器件的放置时考虑美观，原理图对称的时候放置元器件也对称，走线也遵循这样的原则，之后生成元器件报表。
7、原理图二、PCB设计流程（一）Pcb设计准备1.与项目主管确认电路原理图设计已经通过评审，且不会有较大更改。
2.确认所有器件封装都已经建立，位于Powerpcb标准器件库或临时器件库。
3.熟悉电路要求：了解电路原理、接口和模块划分；了解电路设计中对PCB设计有特殊要求的网络和器件,如高速信号、设计关键点、特定封装的器件（如对于安装在印刷电路板上的较大的组件，要加金属附件固定，以提高耐振、耐冲击性能）；对PCB布局设计的特殊要求（如需要尽量放在正面的器件、需要考虑散热的器件等）。
pcb设计原理和流程
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《PCB板设计》课件
电源线与地线布线
电源线设计
根据电路的功耗和电压需求，合理规 划电源线的宽度和布局，确保电源供 应的稳定性和可靠性。
地线设计
地线是PCB板的重要参考平面，应合 理规划地线的布局和连接方式，降低 电磁干扰和ห้องสมุดไป่ตู้号失真。
信号线布线
信号分类
根据信号的特性和重要性，将信号线 分为高速信号、低速信号和模拟信号 等，以便采取不同的布线策略。
要点一
总结词
防震设计是提高PCB板抗机械冲击能力的重要措施，对于 可能受到机械震动或冲击的应用场景尤为重要。
要点二
详细描述
通过在PCB板的关键元件和结构处增加防震垫、加强PCB 板的结构强度等措施，可以有效减小机械震动对PCB板的 影响。此外，还可以采用特殊的封装方式和材料来提高 PCB板的抗冲击能力。
电源和接地线宽
根据电流大小选择合适的 线宽，以满足电源和接地 的需求。
电源和接地层设置
多层PCB板应设置专门的 电源和接地层，以减小层 间干扰和节约空间。
信号线布局
信号线分类
信号线可分为高速信号线、低速信号线和模拟信号线等，应根据 不同类型的信号线采取不同的布局策略。
信号线走向
信号线应尽量减少弯曲和交叉，以减小信号损失和干扰。
THANKS
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信号完整性考虑
在布线过程中，应考虑信号的反射、 串扰、时序等因素，采取措施减小这 些影响，保证信号的完整性。
差分信号布线
差分信号的特点
差分信号是传输速率高、抗干扰能力强的信号，通过在PCB 板上合理布线，可以减小电磁干扰和共模噪声的影响。
布线要点
在差分信号线的布线过程中，应保持线宽、间距等参数一致 ，避免交叉和锐角转弯，同时采用对称的布局方式，以提高 信号的传输质量。
PCB基础知识简介ppt课件
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流程：
磨板 除胶渣孔金属化 全板电镀 下工序
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（1）磨板：
入板 机械磨板 超声波清洗 高压水洗 烘干 出板
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作用：
在机械磨刷的状态下，去除板材表 面的氧化层及钻孔毛刺。
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（2）除胶渣：
膨胀剂 水洗 除胶渣 水洗 中和 水洗
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作用：
除胶渣属于孔壁凹蚀处理（Etch back ），印制板在钻孔时产生瞬时高温，而 环氧玻璃基材（主要是FR-4）为不良导 体，在钻孔时热量高度积累，孔壁表面 温度超过环氧树脂玻璃化温度，结果造 成环氧树脂沿孔壁表面流动，产生一层 薄的胶渣（Epoxy Smear），如果不除去 该胶渣，将会使多层板内层信号线联接 不通，或联接不可靠。
8mil、10mil、12mil、14mil、20mil、24mil、 28mil、30mil、32mil、40mil等等。
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锔板：
锔板目的：1. 消除板料在制作时产生的内应力。 提高材料的尺寸稳定性.
2. 去除板料在储存时吸收的水份， 增加材料的可靠性。
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锔板条件： 1.温度：现用的材料: Tg低于135 OC。
(干菲林储存的要求，曝光机精度的要求，底片储存减 少变形的要求等等。）
2. 洁净度要求： 达到万级以下。
（主要是图形转移过程中完全正确的将图形转移到板面 上，而不允许出现偏差。）
3. 抽真空要求：图形转移的要求，使图形转移过程中不 失真。
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Roller coating简介
Roller coat是一种代替干菲林的液态感光油墨。由于 干菲林上有用的只是中间一层感光材料，而两边的保护 膜最终需要去掉，从而增加了原材料的成本，所以出现 了这种液态感光油墨。它是直接附着在板面上，没有保 护膜，从而大大提高了解像度，提高了制程能力。但同 时也提高制作环境的要求。
PCB设计基础知识.doc
PCB设计基础知识印刷电路板(Printed circuit board,PCB)几乎会出现在每-种电子设备当中.如果在某样设备中有电了零件，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)J .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，原木铜箔是覆盖在整个板了上的，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±零件的电路连接.为了将零件固定在PCB±面,我们将它们的接脚直接焊在布线上.在最基木的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了到另一面，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了上的，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).在计算机中，像是显示卡，声卡或是其它类似的界面卡，都是借着金手指来与主机板连接的.PCB上的绿色或是棕色，是阻焊漆(solder mask)的颜色.这层是绝缘的防护层,可以保护铜线，也可以防止零件被焊到不正确的地方•在阻焊层上另外会印刷上一层丝网印刷面(silk screen).通常在这上面会印上文字与符号(大多是白色的),以标示出务零件在板了上的位置. 丝网印刷面也被称作图标ffi(legend).单面板(Single-Sided Boards)我们刚刚提到过，在最基木的PCB上,零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上.因为导线只出现在其中一面，所以我们就称这种PCB叫作单面板(Single-sided),因为单血板在设计线路上有许多严格的限制(因为只有一面,布线间不能交叉而必须绕独自的路径),所以只有早期的电路才使用这类的板了.双面板(Double-Sided Boards)这种电路板的两面都有布线.不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适*的电路连接才行.这种电路间的I■桥梁」叫做导孔(via).导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞,它可以与两面的导线相连接.因为双血板的面积比单面板大了一倍,而且因为布线可以互相交错(可以绕到另一面),它更适合用在比单面板更复杂的电路上.多层板(Multi-Layer Boards)为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板.多层板使用数片双面板，并在每层板间放进一层绝缘层后黏牢(压合).板子的层数就代表了有几层独立的布线层，通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两层.大部分的主机板都是4到8层的结构,不过技术上可以做到近100层的PCB板.大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板，不过因为这类计算机己经可以用许多普通计算机的集群代替，超多层板己经渐渐不被使用了.因为PCB中的各层都紧密的结合,一般不太容易看出实际数目，不过如果您仔细观察主机板,也许可以看出来.我们刚刚提到的导孔(via),如果应用在双面板上，那么一定都是打穿整个板了.不过在多层板当中，如果您只想连接其中一些线路，那么导孔可能会浪费一些其它层的线路空间.埋孔(Buried vias)和盲孔(Blind vias)技术可以避免这个问题，因为它们只穿透其中几层.盲孔是将几层内部PCB与表面PCB连接，不须穿透整个板了•.埋孔则只连接内部的PCB,所以光是从表面是看不出来的.在多层板PCB中，整层都直接连接上地线与电源.所以我们将各层分类为信号层(Signal),电源层(Power)或是地线层(Ground).如果PCB上的零件需要不同的电源供应，通常这类PCB会有两层以上的电源与电线层.零件封装技术插入式封装技术(Through Hole Technology)将零件安置在板了的一面，并将接脚焊在另一面上,这种技术称为「插入式(Through Hole Technology z THT)J封装.这种零件会需要占用大量的空间，并且要为每只按脚钻一个洞.所以它们的接脚其实占掉两面的空间，而且焊点也比较大.但另一方面,THT零件和SMT(Surface Mounted Technology,表面黏着式)零件比起来，与PCB连接的构造比较好，关于这点我们稍后再谈.像是排线的插座，和类似的界面都需要能耐压力，所以通常它们都是THT封装.表面黏贴式封装技术(Surface Mounted Technology)使用表面黏贴式封装(Surface Mounted Technology,SMT)的零件，接脚是焊在-与零件同一面.这种技术不用为每个接脚的焊接,而都在PCB上钻洞.表面黏贴式的零件，甚至还能在两面都焊上.SMT也I：匕THT的零件要小.和使用TH1■零件的PCB比起来，使用SMT技术的PCB板上零件要密集很多.SMT封装零件也比THT的要便宜.所以现今的PCB上大部分都是SMT,自然不足为奇.因为焊点和零件的接脚非常的小，要用人工焊接实在非常难.不过如果考虑到目前的组装都是全自动的话，这个问题只会出现在修复零件的时候吧.设计流程在PCB的设计中，其实在正式布线前，还要经过很漫长的步骤,以下就是主要设计的流程：系统规格首先要先规划出该电了设备的各项系统规格.包含了系统功能，成本限制，大小，运作情形等等. 系统功能区块图接下来必须要制作出系统的功能方块图.方块间的关系也必须要标示出来.将系统分割几个PCB将系统分割数个PCB的话，不仅在尺寸上可以缩小，也可以让系统具有升级与交换零件的能力.系统功能方块图就提供了我们分割的依据.像是计算机就可以分成主机板，显示卡,声卡，软盘驱动器和电源等等.决定使用封装方法，和各PCB的大小当各PCB使用的技术和电路数量都决定好了，接下来就是决定板子的大小了.如果设计的过大，那么封装技术就要改变，或是重新作分割的动作.在选择技术时，也要将线路图的品质与速度都考量进去.绘出所有PCB的电路概图概图中要表示出各零件间的相互连接细节•所有系统中的PCB都必须要描出来，现今大多采用CAD(计算机辅助设计,Computer Aided Design)的方式.下面就是使用CircuitMakerTM设计的范例.PCB的电路概图初步设计的彷•真运作为了确保设计出来的电路图可以正常运作，这必须先用计算机软件来仿真■次.这类软件可以读取设计图，并且用许多方式显示电路运作的情况.这比起实际做出一块样本PCB,然后用手动测量要来的有效率多了.将零件放上PCB零件放置的方式,是根据它们之间如何相连来决定的.它们必须以最有效率的方式与路径相连接•所谓有效率的布线，就是牵线越短并且通过层数越少(这也同时减少导孔的数目)越好，不过在真正布线时，我们会再提到这个问题.下面是总线在PCB上布线的样了.为了让各零件都能够拥有完美的配线，放置的位置是很重要的.测试布线可能性,与高速下的正确运作现今的部份计算机软件，可以检查各零件摆设的位置是否可以正确连接，或是检查在高速运作下，这样是否可以正确运作.这项步骤称为安排零件，不过我们不会太深入研究这些.如果电路设计有问题，在实地导出线路前，还可以重新安排零件的位置.导出PCB±线路在概图中的连接，现在将会实地作成布线的样了.这项步骤通常都是全1'1动的,不过一般来说还是需要手动更改某些部份.下面是2层板的导线模板.红色和蓝色的线条，分别代表PCB的零件层与焊接层.白色的文字与四方形代表的是网版印刷面的各项标示.红色的点和圆圈代表钻洞与导孔.最右方我们可以看到PCB上的焊接面有金手指.这个PCB的最终构图通常称为工作底片(Artwork).每一次的设计，都必须要符合一套规定，像是线路间的最小保留空隙,最小线路宽度，和其它类似的实际限制等.这些规定依照电路的速度，传送信号的强弱，电路对耗电与噪声的敏感度，以及材质品质与制造设备等因素而有不同.如果电流强度上升,那导线的粗细也必须要增加.为了减少PCB的成本，在减少层数的同时，也必须要注意这些规定是否仍III符合.如果需要超过2层的构造的话，那么通常会使用到电源层以及地线层，来避免信号层上的传送信号受到影响, 并且可以当作信号层的防护罩.导线后电路测试为了确定线路在导线后能够正常运作，它必须要通过最后检测.这项检测也可以检查是否有不正确的连接，并且所有联机都照着概图走.建立制作档案因为目前有许多设计PCB的CAD T具，制造厂商必须有符合标准的档案，才能制造板了•标准规格有好儿种，不过最常用的是Gerber files规格.一蛆Gerber files包括各信号，电源以及地线层的平面图，阻焊层与网板印刷面的平面图，以及钻孔与取放等指定档案.电磁兼容问题没有照EMC(电磁兼容)规格设计的电子设备，很E能会散发出电磁能量，并且干扰附近的电器.EMC对电磁干扰(EMI),电磁场(EMF)和射频干扰(RFI)等都规定了最大的限制.这项规定可以确保该电器与附近其它电器的正常运作.EMC对一项设备，散射或传导到另一设备的能量有严格的限制，并且设计时要减少对外来EMF,EMI,RFI等的磁化率.换言之，这项规定的目的就是要防止电磁能量进入或由装置散发出.这其实是一项很难解决的问题，一般大多会使用电源和地线层，或是将PCB放进金属盒了当中以解决这些问题.电源和地线层可以防止信号层受干扰，金属盒的效用也差不多.对这些问题我们就不过于深入了.电路的最大速度得看如何照EMC规定做了.内部的EMI,像是导体间的电流耗损，会随着频率上升而增强.如果两者之间的的电流差距过大，那么…定要拉长两者间的距离.这也告诉我们如何避免高压，以及让电路的电流消耗降到最低.布线的延迟率也很重要，所以长度自然越短越好•所以布线良好的小PCB,会比大PCB更适合在高速下运作.制造流程PCB的制造过程由玻璃环氧树脂(Glass Epoxy)或类似材质制成的「基板」开始影像(成形/导线制作)制作的第一步是建立出零件间联机的布线.我们采用负片转印(Subtractive transfer)方式将工作底片表现在金属导体上.这项技巧是将整个表面铺上一层薄薄的铜箔,并且把多余的部份给消除.追加式转印(Additive Pattern transfer)是另一种比较少人使用的方式，这是只在需要的地方敷上铜线的方法，不过我们在这里就不多谈了.如果制作的是双面板，那么PCB的基板两面都会铺上铜箔,如果制作的是多层板，接下来的步骤则会将这些板子黏在一起.接下来的流程图，介绍了导线如何焊在基板上.正光阻剂(positive photoresist)是由感光剂制成的，它在led/' target=*_blank'＞照明下会溶解(负光阻剂则是如果没有经过led/' target=*_blank,＞照明就会分解).有很多方式可以处理铜表面的光阻剂，不过最普遍的方式，是将它加热，并在含有光阻剂的表面上滚动(称作干膜光阻剂).它也可以用液态的方式喷在上头，不过干膜式提供比较高的分辨率，也可以制作出比较细的导线・遮光罩只是一个制造中PCB层的模板.在PCB板上的光阻剂经过UV光曝光之前，覆盖在上面的遮光罩可以防止部份区域的光阻剂不被曝光(假设用的是正光阻剂).这些被光阻剂盖住的地方，将会变成布线.在光阻剂显影之后，要蚀刻的其它的裸铜部份•蚀刻过程可以将板了浸到蚀刻溶剂中,或是将溶剂喷在板了•上,一般用作蚀刻溶剂的有，氯化铁(Ferric Chloride),碱性氨(Alkaline Ammonia),硫酸加过氧化氢(Sulfuric Acid + Hydrogen Peroxide),和氯化铜(Cupric Chloride)等.蚀刻结束后将剩下的光阻剂去除掉.这称作脱膜(Stripping)程序.钻孔与电镀如果制作的是多层PCB板，并且里头包含埋孔或是盲孔的话，每一层板子在黏合前必须要先钻孔与电镀.如果不经过这个步骤,那么就没办法互相连接了.在根据钻孔需求由机器设备钻孔之后，孔璧里头必须经过电镀(镀通孔技术,Plated-Through-Hole technology,PTH).在孔壁内部作金属处理后，可以让内部的各层线路能够彼此连接•在升始电镀之前，必须先清掉孔内的杂物.这是因为树脂环氧物在加热后会产生一些化学变化，而它会覆盖住内部PCB层,所以要先清掉.清除与电镀动作都会在化学制程中完成.多层PCB压合各单片层必须要压合才能制造出多层板.压合动作包括在各层间加入绝缘层,以及将彼此黏牢等.如果有透过好几层的导孔，那么每层都必须要重复处理.多层板的外侧两面上的布线，则通常在多层板压合后才处理.处理阻焊层，网版印刷面和金手指部份电镀接下来将阻焊漆覆盖在最外层的布线上,这样一来布线就不会接触到电镀部份外了.网版印刷面则印在其上,以标示各零件的位置，它不能够覆盖在任何布线或是金手指上，不然可能会减低可焊性或是电流连接的稳定性.金手指部份通常会镀上金，这样在插入扩充槽时,才能确保高品质的电流连接. 测试测试PCB是否有短路或是断路的状况，可以使用光学或电了方式测试.光学方式采用扫描以找出务层的缺陷，电子测试则通常用飞针探测仪(Flying-Probe)*检查所有连接•电子测试在寻找短路或断路比较准确，不过光学测试可以更容易侦测到导体间不正确空隙的问题.零件安装与焊接最后一项步骤就是安装与焊接各零件了•无论是THT与SMT零件都利用机器设备来安装放置在PCB上.THT零件通常都用叫做波峰焊接(Wave Soldering)的方式来焊接.这可以让所有零件一次焊接上PCB.首先将接脚切割到靠近板了，并且稍微弯曲以让零件能够固定.接着将PCB移到助溶剂的水波上,让底部接触到助溶剂，这样可以将底部金属上的氧化物给除去.在加热PCB 后，这次则移到融化的焊料上，在和底部接触后焊接就完成了.自动焊接SMT零件的方式则称为再流时焊接(Over Reflow Soldering).ffl头含有助溶剂与焊料的糊状焊接物，在零件安装在PCB上后先处理一次，经过PCB加热后再处理一次.待PCB冷却之后焊接就完成了,接下来就是准备进行PCB的最终测试了节省制造成木的方法为了让PCB的成本能够越低越好，有许多因素必须要列入考量：板子的大小自然是个重点•板子越小成本就越低.部份的PCB尺寸己经成为标准，只要照着尺寸作那么成本就自然会下降.CustomPCB网站上有一些关于标准尺寸的信息.使用SMT会匕THT来得省钱，因为PCB±的零件会更密集(也会比较小).另一方面，如果板了上的零件很密集，那么布线也必须更细，使用的设备也相对的要更高阶.同时使用的材质也要更高级，在导线设计上也必须要更小心，以免造成耗电等会对电路造成影响的问题.这些问题带来的成本，可比缩小PCB尺寸所节省的还要多.层数越多成本越高,不过层数少的PCB通常会造成大小的增加.钻孔需要时间，所以导孔越少越好.埋孔比贯穿所有层的导孔要贵.因为埋孔必须要在接合前就先钻好洞.板子上孔的大小是依照零件接脚的直径来决定.如果板子上有不同类型接脚的零件，那么因为机器不能使用同一个钻头钻所有的洞，相对的比较耗时间，也代表制造成本相对提升.使用飞针式探测方式的电子测试，通常比光学方式贵.一般来说光学测试己经足够保证PCB 上没有任何错误.总而言之,厂商在设备上下的工夫也是越来越复杂了.了解PCB的制造过程是很有用的，因为当我们在比较主机板时，相同效能的板了成木可能不同，稳定性也各异,这也让我们得以比较各厂商的能力. 好的工程师可以光看主机板设计，就知道设计品质的好坏.您也许自认没那么强，不过下次您拿到主机板或是显示卡时，不妨先鉴赏一下PCB设计之美吧！PCB分类，特点和工艺流程1PCB分类可按PCB用途，基材类型，结构等来分类，一般采用PCB结构来划分.单面板非金属化孔双面板｛金属化孔银(碳)浆贯孔四层板常规多层板｛六层板多层板｛……刚性印制板｛埋/盲孔多层板积层多层板平面板单面板印制板｛挠性印制板｛双面板多层板刚•挠性印制板｛高频（微波）板特种印制板｛金属芯印制板特厚铜层印制板陶瓷印制板埋入无源元件集成元件印制板｛埋入有源元件埋入复合元件2特点过去，现在和未来PCB之所以能得到越来越广泛地应用,因为它有很多的独特优点，概括如下. ⑴可高密度化.100多年来，印制板的高密度能够随着集成电路集成度提高和安装技术进步而发展着.⑵高可靠性.通过一系列检查，测试和老化试验等可保证PCB长期（使用期,一般为20年）而可靠地工作着.⑶可设计性.对PCB的各种性能（电气，物理，化学，机械等）的要求，可以通过设计标准化，规范化等来实现印制板设计，时间短，效率高.0）可生产性•采用现代化管理,可进行标准化，规模（景）化，自动化等生产，保证产品质量一致性.⑸可测试性•建立了比较完整的测试方法，测试标准，各种测试设备与仪器等来检测并鉴定PCB产品的合格性和使用寿命.⑹可组装性.PCB产品既便于各种元件进行标准化组装，又可以进行自动化，规模化的批景生产.同时,PCB和各种元件组装的部件还可组装形成更大的部件，系统，直至整机.⑺可维护性.由于PCB产品和各种元件组装的部件是以标准化设计与规模化生产的，因而，这些部件也是标准化的.所以，一口系统发生故障，可以快速，方便，灵活地进行更换，迅速恢服系统工作. 当然，还可以举例说得更多些.如使系统小型化，轻量化,信号传输高速化等.3 PCB生产工艺流程PCB生产工艺流程是随肴PCB类型（种类）和工艺技术进步与不同而不同和变化着•同时也随着PCB制造商采用不同工艺技术而不同的.这就是说可以采用不同的生产工艺流程与工艺技术来生产出相同或相近的PCB产品来.但是传统的.单.，双，多层板的生产工艺流程仍然是PCB生产工艺流程的基础.3.1单面板生产工艺流程参见《现代印制电路基础》一书中第6页.CAD或CAM CCL开料，钻定位孔I I I开制冲孔模具制丝网版------------------------------ 印刷导电图形，固化I I II I蚀刻，去除印料，清洁I I iI 1--------------------------------- 印刷阻焊图形，固化一印刷标记宇符，固化I 1-------------- 印刷元件位置字符，固化I I1---------------------------------------------- 钻冲模定位孔，冲孔落料电路检查，测试涂覆阻焊剂或OSPI检查，包装，成品3.2孔金属化双面板生产工艺流程参见《现代印制电路基础》一书中第8页.CAD和CAM CCL开料/磨边I I---------------------------------------------- >NC钻孔I 1I孔金属化I （图形电镀）1 1（全板电镀）I干膜或湿膜法掩孔或堵孔-------------------------------------- （负片图形）（正片图形）I I电镀铜/锡铅图形转移I I去膜，蚀刻蚀刻I I退锡铅，镀插头去膜，清洁I I印刷阻焊几剂/字符I热风整平或OSP铢/冲切外形检验/测试包装/成品3.3常规多层板生产工艺流程参见《现代印制电路基础》一书中第9页.CAD或CAM CCL开料/磨边I II微蚀，清洁，干燥干膜，湿膜，冲定位孔图形转移，蚀刻I去膜，清洁，干燥I II -------------------------------------------------------------------------------------- 电路检验，冲定位孔I II氧化处理I II半固化粘结片一一开料，冲定位孔一一定位，叠层，层压I II X ■光钻定位孔I II -------------------------------------------------------------------------------------- 数控钻孔去毛刺，清洁去钻污，孔金属化以下流程同双面板常规多层板是内层电路制造加上层压,然后按孔金属化的双血板生产工艺流程.3.3埋/盲孔多层板生产工艺流程先把埋孔板和盲孔板形成“芯板”(相当于常规的双面板或多层板)一层压一以下流程同双面板. 3.4积层多层板生产工艺流程芯板(塞孔的双面板和各种多层板)制造一层压RCC—激光钻孔一孔化电镀一图形转移一蚀刻，退膜一层压RCC-反复进行形成a+n+b结构的积层板.3.5集成元件印制板生产工艺流程开料一内层制造一平面元件制造一以下流程同多层板.印制板基础知识PCB概念•PCB=Printed Circuit Board 印制板•PCB在各种电子设备中有如下功能.1.提供集成电路等各种电子元器件固定，装配的机械支撑.2.实现集成电路等各种电了元器件之间的布线和电气连接(信号传输)或电绝缘.提供所要求的电气特性，如特性阻抗等.3.为1'1动装配提供阻焊图形，为元器件插装，检查，维修提供识别字符和图形.按基材类型分类PCB技术发展概要从1903年至今，若以PCB组装技术的应用和发展角度来看，可分为三个阶段•通孔插装技术(THT)阶段PCB1 .金属化孔的作用：(1).电气互连■一信号传输(2).支撑元器件一-引脚尺寸限制通孔尺寸的缩小a.引脚的刚性b.白动化插装的要求2.提高密度的途径(1)减小器件孔的尺寸,但受到元件引脚的刚性及插装精度的限制，孔径＞0.8mm(2)缩小线宽/间距:0.3mm—0.2mm—0.15mm—0.1mm(3)增加层数:单面一双面一4层一6层一8层一10层一12层一64层•表面安装技术(SMT)阶段PCB1.导通孔的作用:仅起到电气互连的作用，孔径可以尽可能的小，堵上孔也可以.2.提高密度的主要途径%1•过孔尺寸急剧减小:0.8mm—0.5mm—0.4mm—0.3mm—0.25mm%1.过孔的结构发生木质变化：埋盲孔结构优点:提高布线密度1/3以上，减小PCB尺寸或减少层数,提高可靠性，改善了特性阻抗控制，减小了串扰，噪声或失真(因线短，孔小)b.盘内孔(hole in pad)消除了中继孔及连线%1薄型化:双面板:1.6mm—1.0mm—0.8mm—0.5mm%1PCB平整度：a.概念:PCB板基板翘曲度和PCB板面上连接盘表面的共面性.b.PCB翘曲度是由于热，机械引起残留应力的综合结果c.连接盘的表面涂层:HASL,化学镀NI/AU,电镀NI/AU...•芯片级封装(CSP)阶段PCBCSP以开始进入急剧的变革于发展其之中，推动PCB技术不断向前发展，PCB工业将走向激光时代和纳米时代.PCB表面涂覆技术PCB表面涂覆技术是指阻焊涂覆(兼保护)层以外的E供电气连接用的可焊性涂(镀)覆层和保护层. 按用途分类：1 .焊接用：因铜的表面必须有涂覆层保护，不然在空气中很容易氧化.2.接插用：电镀Ni/Au或化学镀Ni/Au(硬金,含P及Co)3.线焊用:wire bonding工艺热风整平(HASL或HAL)从熔融Sn/Pb焊料中出来的PCB经热风(230°C)吹平的方法.1 .基本要求：(1). Sn/Pb=63/37(重量比)(2).涂覆厚度至少＞3um(3)避免形成非可焊性的Cu3Sn的出现，Cu3Sn出现的原因是锡量不足，如Sn/Pb合金涂覆层太薄，焊点组成由可焊的Cu6Sn5- Cu4Sn3- Cu3Sn2一不可焊的Cu3Sn2.工艺流程退除抗蚀剂一板面清洁处理一印阻焊及字符一清洁处理一涂助焊剂一热风整平一清洁处理3.缺点：a.铅锡表面张力太大,容易形成龟背现象.b.焊盘表面不平整,不利于SMT焊接.化学镀Ni/Au是指PCB连接盘上化学镀Ni(厚度23um)后再镀上一层0.05-0.15um薄金，或镀上一层厚金(0.3-0.5um).由于化学镀层均匀，共面性好，并可提供多次焊接性能，因此具有推广应用的趋势.其中镀薄金(0.05-0.lum)是为了保护Ni的可焊性，而镀厚金(0.3-0.5um)是为了线焊(wire bonding).T.艺需要.1.Ni Jz；的作用：a.作为Au,Cu之间的隔离层，防止它们之间相互扩散，造成其扩散部位呈疏松状态.b .作为可焊的镀层，厚度至少＞3um2.Au的作用：。
PCB电路设计原理与概念
PCB电路设计原理与概念电子产品的发展越来越快，它们的体积越来越小，而且使用使用寿命越来越长。
这些特点反映了电路板(PCB)在电子产品中所占的地位和作用。
PCB是一种基础的电子元器件，作为电子系统的核心之一，它需要经过电路设计和制作过程，才能完成电子系统的组装。
PCB电路板的设计是制作电路板一个非常重要的环节。
在本文中，我们将详细讨论PCB电路设计的原理和概念。
一、PCB电路设计原理PCB电路设计的主要原理包括以下几个方面：1.功能需求电路板的设计必须满足芯片的功能需求，具备芯片所需的电气参数和性能特征。
2.原材料电路板的原材料也是设计考虑的要素之一，需要考虑成本效益、使用寿命和环保等因素。
3.电路元器件电路板的元器件，如芯片、电阻、电容、晶体等，也是设计时必须考虑的要素之一。
根据电路的特点和芯片的工作要求，选择合适的电路元器件，并根据规定的电路布局布线。
4.焊接方式焊接方式是指将电路元器件固定在电路板上的方式。
常见的焊接方式有表面贴装(SMT)和插件式(DIP)两种。
在选择时需要注意SMT焊接成本较高，对线路布局、板面设计等方面的要求较高。
5.电路阻抗电路阻抗是电路板设计的一个非常重要的参数，特别是对于高速数字信号和高频部分。
设计时需要根据不同芯片的特点确定电路板的阻抗容限。
以上是PCB电路设计的主要原理，实际上，电路设计的原理还有其他方面。
其中最重要的是电路板布局设计和信号完整性。
二、PCB电路设计概念在PCB电路设计中，还有许多概念需要我们了解，这些概念非常重要，我们可以根据它们来判断设计的优劣和成功与否。
以下是一些常见的PCB电路设计概念：1. PCB板面大小：板面大小往往指电路板的尺寸，这是电路板制作的基本要求之一，而且还关系到电路设备的可容忍大小。
其他方面，PCB板面大小还需要考虑的是朝向、入线等结构细节。
2. 线路宽度和间距：线路宽度和间距是电路板布局的非常重要的一部分，需要根据具体的需求来设计。
电路板设计原理
电路板设计原理电路板设计是电子产品开发中非常关键的一部分，它决定了电子产品工作的可靠性和稳定性。
在电路板设计之前，需要了解电路板设计的基本原理和知识，才能设计出高质量的电路板。
本文将介绍电路板设计的原理和步骤，以供参考。
一、电路板设计原理电路板设计的原理是在电路设计的基础上，将电路设计图转化成电路板图，通过网表转换，将各个器件的连接关系转化成电路板上的连线。
在电路板设计时，需要考虑以下几个方面：1. 器件布局器件的布局是电路板设计的首要任务。
器件布局需要考虑以下几个方面：（1）电路板的整体布局电路板的整体布局需要根据器件的位置来设计。
一般来说，电源电路应该放在电路板的一侧，数字电路和模拟电路分开布局，可靠性较差的器件应该放在靠近电源的位置。
（2）器件的位置各个器件之间要合理排布，布局应该考虑信号传输的路径和传输正常的容易程度。
通常情况下，采用对称布局会更美观和合理。
（3）布线的走向电路板的布线要注意走向的合理性，通常情况下，应该考虑布线的短、直、少的原则。
2. 电路原理图在电路板设计之前，必须有电路原理图。
电路原理图是电路板设计的基础，通过电路原理图，可以对器件连接关系有更深入的了解，为电路板的设计提供重要的参考。
3. 芯片引脚分配电路板上的器件与芯片之间需要进行引脚分配，确定芯片与电路板之间的连接关系。
芯片引脚分配需要考虑以下几个方面：（1）使芯片的引脚分配合理采用合理的引脚分配方案，可以使芯片的引脚分布比较均匀，降低板层的难度，并提高设计的可靠性。
（2）防止信号串扰在芯片引脚分配时，需要注意信号之间的串扰问题。
通常情况下，需要采用不同的层处理以防止信号串扰。
4. 路径阻抗控制路径阻抗是电子器件中一个重要的参量。
在电路板设计中，路径阻抗的控制是非常重要的，主要考虑以下两方面：（1）延长信号传输的距离采用路径阻抗控制，可以延长信号传输距离，使信号传输的质量得到保障。
（2）减小信号的衰减和噪声采用路径阻抗控制，可以减小信号的衰减和噪声，提高信号质量。
PCB设计
1、放置与结构有紧密配合的元器件，如电源插座、指示灯、开关、连接器等。 2、放置特殊元器件，如大的元器件、重的元器件、发热元器件、变压器、IC等。 3、放置小的元器件。
1、电路板尺寸和图纸要求加工尺寸是否相符合。 2、元器件的布局是否均衡、排列整齐、是否已经全部布完。 3、各个层面有无冲突。如元器件、外框、需要丝印的层面是否合理。 3、常用到的元器件是否方便使用。如开关、插件板插入设备、须经常更换的元器件等。 4、热敏元器件与发热元器件距离是否合理。 5、散热性是否良好。 6、线路的干扰问题是否需要考虑。
设计步骤
放置顺序
布局设计
布局检查
在PCB中，特殊的元器件是指高频部分的关键元器件、电路中的核心元器件、易受干扰的元器件、带高压的 元器件、发热量大的元器件，以及一些异性元器件，这些特殊元器件的位置需要仔细分析，做带布局合乎电路功 能的要求及生产的需求。不恰当的放置他们可能产生电路兼容问题、信号完整性问题，从而导致 PCB设计的失败。
Pad
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，在设计中千篇一律地 使用圆形焊盘。选择元件的焊盘类型要综合考虑该元件的形状、大小、布置形式、振动和受热情况、受力方向等 因素。Protel在封装库中给出了一系列不同大小和形状的焊盘，如圆、方、八角、圆方和定位用焊盘等，但有时 这还不够用，需要自己编辑。例如，对发热且受力较大、电流较大的焊盘，可自行设计成“泪滴状”，在大家熟 悉的彩电PCB的行输出变压器引脚焊盘的设计中，不少厂家正是采用的这种形式。一般而言，自行编辑焊盘时除 了以上所讲的以外，还要考虑以下原则：
特殊性
Protel封装库内有大量SMD封装，即表面焊装器件。这类器件除体积小巧之外的最大特点是单面分布元引脚 孔。因此，选用这类器件要定义好器件所在面，以免“丢失引脚（Missing Plns）”。另外，这类元件的有关文 字标注只能随元件所在面放置。
pcb制作简介
了解电路板特性
03
熟悉所选电路板的特性，包括介电常数、耐热性、耐腐蚀性等
，以在设计时考虑这些因素。
03
pcb制作流程
制作物理原型
确定需求和功能
明确PCB的功能需求和目标，以及与 PCB相关的组件和连接。
选择合适的板材
根据需求和功能，选择合适的PCB板材 ，如FR4、CEM-1、铝基板等。
设计电路板布局
根据连接方式，设计连接 线路，包括线路的走法和 接口的定义。
根据实际需求和连接方式 ，选择合适的接口，如 USB接口、HDMI接口等 。
04
考虑连接的稳定 性和可靠性
在设计连接线路和选择接 口时，需要考虑连接的稳 定性和可靠性，以确保 PCB的性能和稳定性。
准备焊接材料
选择合适的焊接材料
根据实际需求和焊接方式，选择合 适的焊接材料，如焊锡丝、焊锡条
等。
准备焊接工具
根据焊接方式，准备相应的焊接工 具，如电烙铁、热风枪等。
了解焊接工艺
根据实际需求和焊接方式，了解相 应的焊接工艺和操作流程。
安全防护措施
在进行焊接操作前，需要做好安全 防护措施，如佩戴手套、避免接触 高温等。
04
pcb制作工具与技术
cad软件工具
01
02
03
Altium Designer
3
了解工具的功能和操作流程
熟悉所选EDA工具的功能和操作流程，以确保顺 利完成PCB设计。
了解电路板材料和特性
了解电路板材料
01
熟悉常用的电路板材料，如FR4、CEM-1、铝基板等，以根据
设计需求选择合适的材料。
了解电路板制造工艺
02
了解电路板的制造工艺流程，包括线路制作、孔洞加工、表面
PCB版设计解析
放置工具条
Interactive Routing用于画电气连接线。如：连接焊盘、过孔之间的走线。 Line 用于画非电气连接线。例如：在机械层画外形线。
焊盘 过孔 字符串 坐标 注标尺寸 设置坐标原点
设置房间
元件 圆弧
填充区 敷铜区 电源\地线层 粘贴
双面印刷电路板设计
新建PCB文件； 设置工作层，添加封装库； 手动绘制布线区及边框尺寸； 给原理图中的元件添加封装，更新网络表文件。 在PCB环境下装入网络表文件(.net)，修改无误
双面制电路板
双面印制电路板两个面都有金属铜膜导线，靠过孔实现上下层 间的电气连接。
元件引线 引线孔
安装的电阻元件 元件面
铜箔膜
金属化 过孔
焊点
基底 铜箔膜
焊锡面
双面板结构
双面印制电路板因可在两个面进行布线，故相对于单面印 制电路板布线容易，绝大部分电子线路都可由双面印制 电路扳实现。是制作印制电路板比较理想的选择。
PCB是原理图的具体表现，电子元件是原理图中的各种 元件符号，金属铜膜导线是连接在元件符号间的连线。
PCB板的类型
印制板种类很多。 根据导电层数的不同，分为单面板、双面板和多 层电路板； 根据覆铜板基底材料的不同，分为纸质覆铜箔层 压板、玻璃布覆铜箔层压板等。
单面印制电路板
单面印制电路板仅有一面敷铜箔，另一面空白。因而也只能在敷铜
多层印制电路板
多层印制电路板除了电路板本身的两个面外，在电路 板的中间还设置了多个中间层。Protel99 SE现扩展到 32个信号层。16个中间信号层,主要用于电源层、地层 或放置信号线; 16个机械层,没有电气特性，主要用于 放置电路板上一些关键部位的注标尺寸信息、印制板 边框以及电路板生产过程中所需的对准孔等。
PCB版设计原理概述
PCB版设计原理概述1. 概述PCB（Printed Circuit Board）即印制电路板，是电子产品中不可或缺的一部分。
它作为电子元器件的支撑和连接媒介，承载着电子产品的功能实现。
PCB版的设计原理是指在进行PCB设计时所需要遵循的一些原则和注意事项。
本文将主要介绍PCB版设计原理的概述以及常见的设计原则。
2. PCB板设计原理概述在进行PCB板设计时，我们需要考虑以下几个方面的原理和原则：2.1 电磁兼容性（EMC）电磁兼容性是指电子设备在工作过程中不产生干扰，也不容易受到外界干扰的能力。
在PCB版设计中，我们需要通过合理的布局和设计来减小电路中的电磁辐射，以避免对其他电路和设备的干扰。
2.1.1 地线设计地线的设计在PCB版设计中是非常重要的，它主要用于电路的接地。
在进行PCB设计时，我们应该合理设置地线的走向和位置，减小回路的面积，以降低电磁辐射。
2.1.2 屏蔽和隔离对于一些具有较高频率的电路，我们需要考虑使用屏蔽罩或隔离层，来减小电路的电磁辐射。
这些屏蔽和隔离层可以有效地阻挡电磁辐射对其他电路和设备的干扰。
2.2 信号完整性信号完整性是指信号在传输过程中保持原有的形状和特性的能力。
在PCB版设计中，我们需要注意以下几方面的原理和原则。
2.2.1 确保信号的连续性在进行PCB设计时，我们应该尽量缩短信号的传输路径，减小电路的串扰和延时。
同时，我们还可以采用布线对称、地线穿孔等方式来提高信号的完整性。
2.2.2 减小信号的失真在进行PCB设计时，我们应该采取一些措施，如加强电源滤波、布局差分对、合理使用终端电阻等，来减小信号的失真。
2.3 散热设计在进行PCB版设计时，我们还应该考虑散热设计的原理和原则。
电子元器件在工作过程中会产生一定的热量，如果不能及时散热，会导致电子元器件的温度过高，从而影响电子设备的正常工作。
2.3.1 合理布局散热元件在进行PCB设计时，我们应该合理布局散热元件，如散热片、散热孔等，以提高散热效果。
PCB设计基础知识
PCB设计基础知识目录1. PCB的基本概念 (2)2. PCB设计软件入门 (3)2.1 常用的PCB设计软件介绍 (4)2.2 软件界面及基本操作 (5)3. 元件封装选择与放置 (6)3.1 元件封装类型 (8)3.2 选择合适的封装 (9)3.3 元件拼版规则 (10)3.4 自动元件放置 (12)3.5 手动元件放置 (13)4. 线路设计 (15)4.1 线路规则 (16)4.2 信号传输模型 (17)4.4 信号整洁度 (20)4.5 电源网路设计 (21)4.6 电源降压设计 (22)5. 图层管理与布局 (24)5.1 PCB图层类型 (25)5.2 图层定义及分配 (26)5.3 电源网路布局 (28)5.4 信号分配策略 (29)6. ESD保护设计 (30)6.1 ESD产生的原因 (31)6.2 ESD保护措施 (33)6.3 ESD防护元件及应用 (34)7. PCB制造技术与工艺 (35)7.1 常用的PCB制造工艺 (36)7.3 钻孔工艺 (38)7.4 表面处理工艺 (40)8. PCB测试与调试 (41)8.1 PCB测试方法 (43)8.2 常见测试उपकरण (44)8.3 调试方法 (45)1. PCB的基本概念即印刷电路板，是电子元器件的重要连接件，它实现了电子元器件之间的相互连接以及信号的传输。
的设计是电子工程领域中的关键环节，其质量直接影响到电子产品的性能、稳定性和可靠性。
也被称为印刷电路板，是通过印刷工艺将导电图形印刷在绝缘基板上，并将其与各种电子元器件相结合，实现电路的组装和功能实现。
根据层数不同，可分为单层板、双层板和多层板；根据结构不同，又可分为刚性板、软板等。
作为电子产品的核心组件之一，具有多种功能：它能够为元器件提供稳定的电气连接，确保信号传输的顺畅；同时，还具备良好的散热性能，保护元器件免受高温影响；此外，还简化了电路的组装过程，提高了生产效率。
pcb电路板工作原理
PCB电路板工作原理一、电流传导PCB电路板的核心功能是传导电流。
在电子设备中，电流从电源流出，通过PCB上的导电线路，传递到各个电子元件，为这些元件提供所需的电能。
电流在传导过程中，受到线路电阻的影响，会产生一定的电压降。
因此，为了确保电流的稳定传输，PCB电路板的设计需要充分考虑导线的布局和横截面积，以降低电阻和电压降。
二、物理结构PCB电路板的物理结构通常由多层薄板组成，每一层都印有导电线路。
这些层通过垂直导通孔连接在一起，形成复杂的电路网络。
这种多层结构可以提供更多的布线空间，使电子元件之间能够进行高密度的连接。
同时，多层结构还有助于减小PCB的总体厚度，使其更加轻薄。
三、元件连接在PCB上，电子元件通过焊料与导电线路连接在一起。
焊料是一种金属合金，具有较低的熔点，能够将元件与线路牢固地连接在一起。
在焊接过程中，焊料被熔化后填充元件引脚与线路之间的间隙，冷却后形成机械和电气的连接。
除了焊接外，元件还可以通过插接、压接等方式与PCB连接。
四、信号处理PCB电路板在信号处理方面起着至关重要的作用。
在电子设备中，信号以电流的形式在PCB的导电线路中传输。
根据传输线的理论，信号在传输过程中会受到线路的电感和电容的影响，产生信号延迟、反射和串扰等问题。
为了解决这些问题，PCB设计师需要合理规划导线的布局、宽度和间距，以确保信号的完整性和稳定性。
此外，为了实现特定的功能，还需要在PCB上安装诸如微处理器、存储器等具有数据处理功能的电子元件。
这些元件通过读取、处理和传输信号来执行特定的任务。
通过合理的设计，可以使PCB在有限的尺寸内实现复杂的信号处理功能。
五、热管理在PCB电路板工作时，各个电子元件会产生热量。
如果热量不及时散发，会导致元件过热甚至损坏。
因此，热管理是PCB设计中不可忽视的一环。
为了有效地散发热量，通常会在PCB上安装散热片或采取其他散热措施，如强制通风或液体冷却等。
散热片通常是金属制成的，具有良好的导热性能。
PCB电路板设计基本原理分析
PCB电路板设计基本原理分析摘要：在电子行业中PCB是一个不可缺少的重要支柱，先进电路板设计技术将向着安全、稳定性、高密度、高可靠性和轻薄精小化迈进，PCB是高端电子设备的最关键技术，因而PCB电路板的安全稳定性设计对高端电子设备性能起到决定性的作用。
关键词：PCB；电路板设计；基本原理引言： PCB设计及制作技术的发展直接带动着大规模集成电路产业的发展，而集成电路在各行业领域的应用也日趋宽泛，因此PCB设计中的噪声抑制问题也变得越来越重要，特别是在军工、航空航天等对产品要求极为严苛的领域，PCB板上的噪声问题如果没有得到妥善解决可能会带来严重的后果。
1.PCB电路板设计因为电路板布线的不合理与工作频率太高原因，笔者想通过以下四个方面进行分析，它们分别是重点的电源部分设计、元件质量、以及布线设计与布局设计等方面。
在对 PCB电路板进行设计时，先要保证几个信息精确：首先，电子元件的质量与数量，以及种类等符合要求，保证电子元件的完整与质量；其次，合理的整体布局，比如合理的元件布局与合理的线路布局，从而保证元件与元件间的间距杜绝干扰还要保证特殊元件散热的需求；再者，精确的抗阻需求、抗干扰与信号线的质量需要得到保证，还有信号传送方向和种类、速率也需要具体的数字信息来支配，并且对进行合理有效的保护其的关键信号及驱动情况；最后，部分的电磁兼容设计是要研究电路板电源的，例如多种电源及严格要求电源的质量，电源的噪音容限要求符合标准，平面设置的电源部分与分割也要符合科学规范。
电路板的应用大到飞机航天器，小到电子手表等设备，其在制造应用中均应用了大量的电路板。
当前电路板器材的应用，对于社会经济的稳定发展，以及电子工业技术的发展影响重大。
在此过程中关于印制电路板的组装工艺对器材应用效果的影响，也引起了广泛的关注。
因此在实际发展中，关于印制电路板的组装工艺优化改善，也成为设计人员以及组装人员长期研究的课题。
2.印制电路板组装工艺的基本要求2.1元件预处理印制电路板的在组装之前，需进行一定的预处理作业，主要原因为电路板或元器件在运输、存储的过程中产生了氧化现象，氧化现象的出现对于电路板后期的接触质量，造成较大的影响。
PCB版设计原理概述
利用Altium Designer先画出原理图，然后进行下面的过程PCB版的设计1创建PCB文件在自己所建的PCB工程里面创建PCB版，创建PCB版有种方法本次使用模板创建，点击左边的File/从模板新建文件/PCB Templatces…在弹出的窗口中选择A4模板。
此时弹出A4模板创建的PCB板。
PCB版里面里面的一般的环境设置和原理图里面的基本一样，一般采用默认的即可不需要过太多的改动。
对于不同需要的可进行不同的改动。
2 基本层的说明基本工作层面说明：信号层（Signal Layers）：用来放置元件、导线等与电气信号有关的电气元素。
对于制作双面板而言，要选中顶层铜膜布线面（Top Layers）和底层铜膜布线面（Bottom Layers）。
丝印层（Silkscreen）：用于绘制元件的外形轮廓，元件序号和标注字符等。
一般选中顶层（Top overlay）即可。
防护层（Mask）：表面用来防护的。
禁止布线层（Keep Out Layer）：用于规定放置元件和布线的区域。
多层面（Multi layer）：用于快速把对象（例如，焊盘和过孔）加入到所有的信号层。
3 元件的转入从画好的原理图转入到PCB板中，此时一定要确认网络表已经生成和原理图中所有的元器件都有封装，可以在原理图中点击工具/封装经管器菜单查看是否所有的元器件是否都有自己的封装，否则在导入的时候会出错，在确认所有的元器件都有封装之后现在即可对原理图导入到PCB文件中。
从原理图中导入和从PCB中引入都可以。
本次使用从PCB中引入。
点开PCB页面设计环境下点击设计/Import Changes From…此时会生成图5-1的页面。
图1 元件导入此时点击生成更改，在执行更改即可在PCB中看见用room所包含的所导入的元件。
4 元件的布局可以使用自动布局然后在手动调整点击工具/期间布局/自动布局可见图5-2的页面，图2 自动布局此时系统提供了两种布局方式，元器件较多时可以选择第二种，本次实验可以选择第一种。
pcb设计原理
pcb设计原理PCB（Printed Circuit Board）设计是电子产品开发中不可或缺的一环。
它是将电子元器件连接在一起的载体，承载着电路连接、信号传输和功耗分配等重要功能。
本文将从PCB设计的原理出发，详细介绍其相关内容。
PCB设计的核心原理是电路布局和走线。
在设计过程中，需要根据电路图纸将各个电子元器件放置在PCB板上，并合理安排它们之间的连接方式。
这涉及到元器件的布局、引脚的定义以及信号的传输路径等。
好的布局和走线可以提高电路的稳定性、抗干扰能力和散热性能。
PCB设计需要考虑信号完整性。
在高频和高速电路中，信号的传输速度非常快，需要特别注意信号的阻抗匹配、信号线的长度匹配和阻尼控制等问题，以避免信号的反射、串扰和时序失真等问题。
同时，还需要合理规划电源和地线的布局，降低电磁干扰。
PCB设计还需要考虑电路的可靠性和可维护性。
在布局和走线时，需要合理分配电流，避免电流过大导致线路烧毁。
同时，还要注意元器件的热分布，避免热点集中导致元器件损坏。
此外，还要注意元器件之间的间距和安装方式，以便于维护和更换。
PCB设计还需要考虑制造成本和生产工艺。
在设计过程中，需要根据制造工艺的要求选择合适的线宽、线距和孔径等参数。
同时，还要注意焊盘的设计和元器件的安装方式，以便于贴片和波峰焊接工艺。
合理的设计可以降低制造成本，提高生产效率。
PCB设计还需要考虑电磁兼容性（EMC）和电气安全性。
在设计过程中，需要合理布局和走线，减少电磁辐射和敏感干扰。
此外，还要注意电源和地线的分离，防止电压干扰和接地回路的干扰。
同时，还要合理选择元器件，避免使用过时或不合格的元器件。
PCB设计原理包括电路布局和走线、信号完整性、可靠性和可维护性、制造成本和生产工艺、电磁兼容性和电气安全性等方面。
合理运用这些原理，可以设计出性能稳定、可靠性高、生产成本低的PCB电路板，为电子产品的研发和生产提供强有力的支持。
PCB制程与原理
外 觀 檢 查 (VISUAL INSPECTION )
出 貨 前 檢 查 (O Q C )
包 裝 出 貨 (PACKING&SHIPPING )
圖
面 (DRAWING)
工 作 底 片 (WORKING A/W)
程 式 帶 (PROGRAM)
製 作 規 範 (RUN CARD)
網 版 製 作 (STENCIL) 鑽 孔 , 成 型 機 (D. N. C.)
典型多層板製作流程 - MLB
13. 外層線路曝光後(After Exposed)
14. 外層線路顯影(Develop)
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IAIACCCCoonnffiiddential
2021/2/27
典型多層板製作流程 - MLB
15. 外層線路製作(蝕刻)(Etch)
16. 外層線路製作(去膜)(Strip Resist)
16.外層顯影 (Develop)
17.線路蝕刻(酸性蝕刻) (Etch)
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IAIACCCCoonnffiiddential
18.去乾膜 (Strip Resist)
19.噴塗(液狀綠漆) (Solder Mask Coat)
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■印刷線路板的最大特點是裝配的元件緊湊，美觀，體積小，適合工廠的大規模生產。 也適合各種電子小制作。
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印刷線路板的類型
■ PCB的类型，按疊構分：單面板、雙面板，多層板。 ■表面處理方式：
a. 噴錫（HASL-Hot Air Solder Leveling ），錫鉛合金。保護銅面并提供后續制程良好 的焊接基地。因應環保要求已出現無鉛噴錫。
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PCB电路设计
本章介绍印刷电路板 (PCB 板 ) 设计的一些基本概念，如电路板、导线、元件封装、多层板等，并介绍印刷电路板的设计方法和步骤。
通过这一章的学习，使读者能够完整地掌握电路板设计的全部过程。
5.1 PCB 电路板的基本概念
5.1.1 P CB 电路板的概念
在学习 PCB 电路板设计之前，首先要了解一些基本的概念，对 PCB 电路板有一些了解。
一般所谓的 PCB 电路板有 Single Layer PCB （单面板）、Double Layer PCB （双面板）。
四层板、多层板等。
● 单面板是一种单面敷铜，因此只能利用它敷了铜的一面设计电路导线和元件的焊接。
● 双面板是包括 Top （顶层）和 Bottom （底层）的双面都敷有铜的电路板，双面都可以布线焊接，中间为一层绝缘层，为常用的一种电路板。
● 如果在双面板的顶层和底层之间加上别的层，即构成了多层板，比如放置两个电源板层构成的四层板，这就是多层板。
通常的 PCB 板，包括顶层、底层和中间层，层与层之间是绝缘层，用于隔离布线层。
它的材料要求耐热性和绝缘性好。
早期的电路板多使用电木为材料，而现在多使用玻璃纤维为主。
在 PCB 电路板布上铜膜导线后，还要在顶层和底层上印刷一层 Solder Mask （防焊层），它是一种特殊的化学物质，通常为绿色。
该层不粘焊锡，防止在焊接时相邻焊接点的多余焊锡短路。
防焊层将铜膜导线覆盖住，防铜膜过快在空气中氧化，但是在焊点处留出位置，并不覆盖焊点。
对于双面板或者多层板，防焊层分为顶面防焊层和底面防焊层两种。
电路板制作最后阶段，一般要在防焊层之上印上一些文字符号，比如元件名称、元件符号、元件管脚和版权等，方便以后的电路焊接和查错等。
这一层为 Silkscreen Overlay （丝印层）。
多层板的防焊层分 Top Overlay （顶面丝印层）和 Bottom Overlay （底面丝印层）。
5.1.2 多层板概念
般的电路系统设计用双面板和四层板即可满足设计需要，只是在较高级电路设计中，或者有特殊需要，比如对抗高频干扰要求很高情况下才使用六层及六层以上的多层板。
多层板制作时是一层一层压合的，所以层数越多，无论设计或制作过程都将更复杂，设计时间与成本都将大大提高。
如果在 PCB 电路板的顶层和底层之间加上别的层，即构成了多层板，比如放置两个电源板层构成多层板。
多层板的 Mid-Layer （中间层）和 Internal Plane （内层）是不相同的两个概念，中间层是用于布线的中间板层，该层均布的是导线，而内层主要用于做电源层或者地线层，由大块的铜膜所构成，其结构如图 5 — 1 所示。
图 5 — 1 多层板剖面图
在图 5 — 1 中的多层板共有 6 层设计，最上面为 Top Layer （顶层）；最下为 Bottom Layer( 底层 ) ；中间 4 层中有两层内层，即 InternalPlane1 和 InternalPlane2, 用于
电源层；两层中间层，为 MidLayerl 和 MidLayer2 ，用于布导线。
5.1.3 过孔
过孔就是用于连接不同板层之间的导线。
过孔内侧一般都由焊锡连通，用于元件的管脚插入。
过孔分为 3 种：从顶层直接通到底层的过孔称为 Thnchole Vias （穿透式过孔）；只从顶层通到某一层里层，并没有穿透所有层，或者从里层穿透出来的到底层的过孔称为 Blind Vias （盲过孔）；只在内部两个里层之间相互连接，没有穿透底层或顶层的过孔就称为 Buried Vias （隐藏式过孔）。
过孔的形状一般为圆形。
过孔有两个尺寸，即 Hole Size （钻孔直径）和钻孔加上焊盘后的总的 Diameter （过孔直径），如图 5 — 2 所示。
图 5 — 2 过孔的形状和尺寸
5.1.4 铜膜导线
电路板制作时用铜膜制成铜膜导线（ Track ），用于连接焊点和导线。
铜膜导线是物理上实际相连的导线，有别于印刷板布线过程中的预拉线（又称为飞线）概念。
预拉线只是表示两点在电气上的相连关系，但没有实际连接。
5.1.5 焊盘
焊盘用于将元件管脚焊接固定在印刷板上完成电气连接。
焊盘在印刷板制作时都预先布上锡，并不被防焊层所覆盖。
通常焊盘的形状有以下三种，即圆形（ Round ）、矩形（ Rectangle ）和正八边形（ Octagonal ），如图 5 — 3 所示。
图 5 － 3 圆形、矩形和正八边形焊盘
5.1.6 元件的封装
元件的封装是印刷电路设计中很重要的概念。
元件的封装就是实际元件焊接到印刷电路板时的焊接位置与焊接形状，包括了实际元件的外型尺寸，所占空间位置，各管脚之间的间距等。
元件封装是一个空间的概念，对于不同的元件可以有相同的封装，同样一种封装可以用于不同的元件。
因此，在制作电路板
时必须知道元件的名称，同时也要知道该元件的封装形式。
1 ．元件封装的分类
普通的元件封装有针脚式封装和表面粘着式封装两大类。
针脚式封装的元件必须把相应的针脚插入焊盘过孔中，再进行焊接。
因此所选用的焊盘必须为穿透式过孔，设计时焊盘板层的属性要设置成 Multi － Layer ，如图 5 —4 和图 5 —5 所示。
图 5 — 4 针脚式封装图 5 — 5 针脚式封装元件焊盘属性设置
SMT （表面粘着式封装）。
这种元件的管脚焊点不只用于表面板层，也可用于表层或者底层，焊点没有穿孔。
设计的焊盘属性必须为单一层面，如图 5 — 6 和图 5 — 7 所示。
图 5 — 6 表面粘着武元件的封装图 5 — 7 表面粘着式封装焊盘属性设置
2 ．常见的几种元件的封装
常用的分立元件的封装有二极管类、晶体管类、可变电阻类等。
常用的集成电路的封装有 DIP — XX 等。
Protel DXP 将常用的封装集成在 Miscellaneous Devices PCB ． PcbLib 集成库中。
◆ 二极管类
常用的二极管类元件的封装如图 5 — 8 所示。
◆ 电阻类
电阻类元件常用封装为 AXIAL — XX ，为轴对称式元件封装。
如图 5 — 9 所示就是一类电阻封装形式。
图 5 — 8 二极管类元件封装图 5 — 9 电阻类元件封装。