PCB设计基础知识
pcb设计知识点大全
pcb设计知识点大全1. 什么是PCB设计?PCB设计(Printed Circuit Board Design)又称印刷电路板设计,是指利用专业电路设计软件根据电路原理图和布局需求,通过布线、电路元器件的放置和连接等步骤来设计电子产品中的印刷电路板。
PCB设计是电子产品制造过程中的一项重要环节,决定了电路板的功能、性能和可靠性。
2. PCB设计流程PCB设计流程包括原理图设计、封装库维护、网络表生成、布局设计、布线设计、设计规则检查、信号完整性分析等多个环节。
其中,原理图设计是整个设计流程的基础,通过绘制完整的原理图,明确电路板上的元器件连接关系。
封装库维护负责维护元器件的封装库文件,确保使用正确的封装。
网络表生成将原理图转化为电路网表,用于后续的布局和布线设计。
布局设计是根据电路板上的元器件尺寸和布局要求,确定元器件的相对位置。
布线设计则是将各个元器件之间的连接线进行布线,确保信号传输的可靠性。
设计规则检查和信号完整性分析则是在布线完成后进行的,用于验证设计是否符合规范并优化信号传输的品质。
3. PCB设计注意事项在进行PCB设计时,需要注意以下几点:(1) 元器件布局:合理安排元器件的位置,减少信号干扰和电磁辐射。
(2) 信号走线:注意信号线的长度、走向和宽度,避免信号串扰和阻抗失配。
(3) 电源和地线:保持电源和地线的宽度足够,避免电源噪声和接地回流问题。
(4) 高速信号处理:对于高速信号,需要特别注意信号完整性和时序约束。
(5) 散热设计:对于功率较大的元器件,需考虑散热问题,合理设计散热器和散热通路。
(6) EMI设计:合理规划PCB布局,减少电磁干扰问题。
4. 常用的PCB设计软件PCB设计软件根据不同的需求和使用习惯,有多种选择。
以下是常用的PCB设计软件:(1) Altium Designer:功能强大,适用于中小规模的电路板设计。
(2) Eagle:易于上手,适用于初学者,拥有大量的元器件库文件。
pcb基本知识介绍
pcb基本知识介绍
PCB(Printed Circuit Board)即印刷电路板,是一种将电子元器件进行布局和连接的基础材料。
PCB通常由一层或多层的电导铜箔、介质层和外层表面涂覆的保护层组成。
PCB的主要作用是提供电子元器件之间的连接和支持,使得电子元器件能够正常工作。
它具有以下特点和优势:
1. 布局灵活:通过设计不同的电路板布局,可以满足不同的电路需求,提高电路设计的灵活性。
2. 电路稳定性好: PCB采用标准化的工艺制造,可以确保电路稳定性和可靠性,提高电路的工作效果。
3. 布线紧密: PCB采用印刷技术,可以实现高密度的布线,减少线路长度,提高电路传输速度和抗干扰能力。
4. 维护方便: PCB的板面结构清晰明了,易于维护和故障排查。
5. 尺寸小巧: PCB板的尺寸可以按照电子产品设计需求进行调整,使得整个电子设备更加紧凑。
在PCB设计中,需要考虑以下几个方面:
1. 布线规则:根据电路设计需求,制定合理的布线规则,确保信号传输的可靠性和稳定性。
2. 材料选择:根据电路板的特性和应用环境,选择适合的材料,如玻璃纤维、聚酰亚胺等。
3. 层次设计:根据电路复杂度,确定需要设计的PCB层数,
一般有单面板、双面板和多层板等。
4. 脚位布局:根据元器件的安装需求,进行脚位的布局,确保电路连接的正确性。
5. 安全性设计:考虑电路板的安全性和防火性能,采取相应的防护措施。
总之,PCB是现代电子设备的核心部分,它的设计和制造直
接影响着电子产品的性能和质量。
通过合理的布局和连接,可以实现电子元器件的高效工作和稳定性。
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设计基础知识(PPT76页)
6. 集成运放: 原理图用名OP-07, 741, 常用封装为 DIP8
NE5534等
7. 电源稳压器:
78系列: 7805, 7806, 7809, 7812, 7815, 7818 79系列: 7905, 7906, 7909, 7912, 7915, 7918
两种封装形式:
8. 石英晶体: 原理图名称XTAL1… 封装名 XTAL1
(2)单层、双层和多层印刷电路版
单层PCB上只有一面有铜模,只能在该面布线; 双层PCB的正反两面都可以进行布线和放置元件; 多层PCB除了正反两面之外,还有中间层(实际布线层)
和电源层及接地层。
单层和双层PCB比较常用,多层PCB用在VLSIC 的装配上,例如微机的主板。生成多层板时,先将 组成各个分层的单面板按设计要求生成出来,再将 各个分层的单面板压合在一起,然后打孔及孔金属 化,通过金属化孔将各层连接起来。
安装位置等;
➟手工调整 ➟存盘及打印输出
3.3 PCB自动布局和布线
——新建PCB文件(方法一)
挂接器件库
挂接器件库
3.3 PCB自动布局和布线
——新建PCB文件(方法二)
3.3 PCB自动放布置局有关和制信布作号及线层中-的参顶层数To设p和置底
装配信息,如层尺B寸ot内tom部主电要源用和于接放地置层元
3. 丝印层 Overlay, Top Overlay 在印 PC制B上在放元置件元面件上库的中一的种元不件导时电,的其图管形脚;的有封时装
形状焊会接自面动上放也到可丝印印丝上印。层,如即果B在otPtCoBm的O两ve面rl放ay置 元件主,要需用要于将绘两制个器丝件印外层形都轮打廓开和。符元号件,序标号注必元须件 标注的在安丝装印位层置,否(绝则缘可白能色引涂起料不)必要的电气连接。
《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基础知识专题知识课件
PCB应知应会培训教材
3) 曝光
内层曝光机
关键物料:
A、银盐片(黑片)
B、曝光灯(功率7/8KW)
关键控制:
对位精度:人工对位:±3mil
CCD对位:± 1.5mil
解 析 度:3mil
曝光能量:7-9级(21级曝光尺
方式)
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3) 曝光
内层曝光机
曝光能量均匀性(曝光能量min/max)
光反射旳不同原理,找出
缺陷产生旳位置。
测试项目:缺陷板测试。
关键设备:AOI、VRS
关键物料:/
关键控制:基准参数
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层压:利用半固片将导电图形在高温、高压下粘合起来,形成多层
图形旳PCB。
1) 棕化
.作用:在铜面生成一层有机铜氧
化层,确保后续压合时芯板与PP
旳结合力。
.工作原理:化学氧化络合反应
寸稳定性。
关键控制:不同板材焗
板参数区别,焗板时间,
焗板温度、叠层厚度。
PCB应知应会培训教材
基板分类
基板按TG类型分类:一般TG(≤140℃),中
TG(150℃), 高TG(≥170℃)。
基板按材料种类分类:CEM、FR-4、无卤素
等
TG值定义:玻璃转化温度,可了解为材料
开始软化如玻璃熔融状态下旳温度点。
一边尺寸(37、41、43inch)为经向,
确保多层板旳PP与基板旳经向、纬向
一致是控制涨缩、翘曲旳首要条件。
常见铜箔厚度:1/3OZ—12um,1/2OZ—
17.5um,1OZ—35um, 2OZ—70um。
PCB基础知识培训
PCB基础知识培训一、什么是PCB?PCB是Printed Circuit Board的缩写,中文名称为印刷电路板。
它是一种用于支持和连接电子元器件的基质。
PCB通常由导电路径和绝缘层组成,可以简化电路设计、提高可靠性,并实现最佳性能。
二、PCB的结构1. PCB的主要构成部分PCB主要由以下几部分组成: - 基材(Substrate):通常由玻璃纤维、环氧树脂或聚酰亚胺等材料制成。
- 导电层(Conductive Layer):通过印刷方式在基材表面形成导电路径,用于连接组件。
- 钻孔(Vias):用于在不同层之间实现电连接。
- 阻焊层和喷锡层(Soldermask and Silkscreen):用于防止焊接时出现短路,并在PCB表面标记元器件的位置和极性。
2. PCB的类型PCB根据层数可以分为单层PCB、双层PCB和多层PCB,根据板材材料可以分为FR-4(玻璃纤维)、金属基板、柔性PCB等。
三、PCB的制造工艺1. 印制工艺PCB的印制工艺主要包括以下几个步骤: 1. 基材预处理:清洗基材表面,去除污垢。
2. 涂布光敏剂:在基材表面形成感光层。
3. 曝光:通过光刻方式将电路图案转移到感光层。
4. 除涂剂:去除未曝光的部分光敏剂。
5. 蚀刻:用化学溶液去除导电层之外的无效导电层。
6. 阻焊和喷锡:涂布阻焊和喷锡层,形成焊接和标记层。
2. 焊接工艺PCB的焊接工艺包括表面组装技术和插件焊接技术。
常见的表面组装技术有贴片式元件焊接和波峰焊接,插件焊接技术则适用于大型元件的焊接。
四、PCB设计原则1. 电路原理图设计在PCB设计之前,首先要进行电路原理图设计,将电路连接关系和元件位置规划好。
2. PCB布线原则•信号分布:将高速信号、低速信号和电源信号分开布线。
•阻抗控制:对于高速数字信号或高频模拟信号,要注意阻抗匹配。
•减少串扰:尽量避免信号线与干扰源的交叉。
3. 元件布局原则•元件分布:根据信号链路的逻辑关系和电源分布,合理摆放元件位置。
pcb基础知识培训教材
pcb基础知识培训教材一、什么是PCB?PCB即印刷电路板(Printed Circuit Board)的缩写,是一种用于连接和支持电子组件的导电板。
二、PCB的优势1. 紧凑性:PCB可以将电子元件布局在小空间内,提高电路的紧凑性,节省空间。
2. 可靠性:通过专业设计和制造,PCB可以提供稳定可靠的电路连接,减少故障率。
3. 重复使用性:PCB可以进行批量生产,实现大规模制造,使得电子产品的复制和扩展更加方便。
4. 高频性能:PCB可以在高频率下保持良好的电路性能,适用于各种通信和射频应用。
5. 降低成本:相比传统的点对点布线,PCB可以降低成本,提高制造效率。
三、PCB设计流程1. 确定电路需求:根据电子产品的功能需求和电路特性,明确电路设计的目标和要求。
2. 原理图设计:使用电路设计软件,绘制出电路的原理图。
确保电路间的连接正确无误。
3. PCB布局设计:将电路元件按照一定规则布局在PCB板上,以确保信号的传输和电路的稳定性。
4. 连接布线:根据原理图和布局设计,进行电路的连线布线。
确保信号传输的可靠性和稳定性。
5. 贴片元件布置:将贴片元件精确地贴在PCB板上,保证元件与PCB的良好接触。
6. 生成Gerber文件:将PCB设计转化为Gerber文件,用于后续的PCB制造。
7. PCB制造:根据Gerber文件,进行PCB板的制造,包括镀金、刻蚀、焊接等工艺步骤。
8. 完成PCB组装:将元件和PCB板进行焊接和组装,形成最终的印刷电路板。
四、PCB常见问题和解决方法1. 短路问题:如果PCB上出现短路,可以通过重新布线或者更换元件位置来解决。
2. 热点问题:在高功率电路中,可能出现热点问题。
可以通过增加散热器、优化布局等方法进行解决。
3. 电磁干扰问题:电子产品中容易受到电磁干扰,可以通过优化接地设计、增加滤波电路等方式减少电磁干扰。
4. 焊接问题:焊接不良可能会导致接触不良或者短路等问题。
PCBLayout基础必学知识点
PCBLayout基础必学知识点以下是PCB布局基础必学的知识点:1. PCB布局软件:了解并熟悉主流的PCB布局软件,如Altium Designer、Cadence Allegro等。
2. 元器件选型:根据设计需求选择合适的元器件,包括尺寸、功耗、特性等。
3. 片上布线规则:根据芯片厂商提供的设计指南,了解片上布线规则,如禁止区域、差分信号布线等。
4. 封装库管理:熟悉PCB封装库的使用,包括添加、编辑、创建封装符号等。
5. 杂散信号管理:合理引导与管理高速信号、地和电源信号的传输路径,避免信号互相干扰。
6. 信号完整性:了解信号完整性的概念和影响因素,如反射、串扰等,设计合理的终端匹配和阻抗控制。
7. 热管理:根据设计需求和元器件的热特性,合理布局散热元件,如散热片、散热孔等。
8. 电源管理:合理布局电源元件,降低电源噪声,确保供电稳定。
9. 关键信号布线:关键信号如时钟、复位等需要特殊布线,如避免交叉、降低噪声等。
10. 纹理规则:根据PCB制造厂商提供的纹理要求,了解合理规划纹理布局。
11. 设计规范:遵循相关的设计规范和标准,如IPC规范,确保设计的可靠性和可制造性。
12. DFM(Design For Manufacturability)设计:考虑到PCB制造过程中的制造要求和限制,设计合理的布局并优化PCB制造流程。
13. EMI(Electromagnetic Interference)控制:合理布局和布线,减小电磁干扰,确保设计的EMI性能。
14. 文件输出:掌握PCB制造文件的输出,如Gerber文件、BOM表格等。
这些是PCB布局基础必学的知识点,掌握这些知识可以帮助设计师设计出高质量和可靠的PCB布局。
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)板是现代电子产品中不可或缺的重要部件。
它起着连接和支持电子元器件的作用,承载着电子元器件的布局和连接。
1.PCB板的结构:PCB板通常由基板、导线和孔洞组成。
基板可以选择不同的材料,如传统的FR-4玻璃纤维复合材料,或者高级材料如陶瓷或柔性材料。
导线则可以是铜箔,通过化学腐蚀或机械加工的方式形成。
孔洞用于连接不同层次的电路元件。
2.PCB板的层次:PCB板可以有单面、双面或多层结构。
单面板只有一层的导线;双面板有两层,分别连接在板的两侧;而多层板则有三层以上的导线层,中间用绝缘层隔开。
布局原则:1.电路图转换:将电路图转换成PCB板设计时,首先需要考虑布局。
将具有相同功能或者相关的电子元件放在一起,以提高信号和功耗的性能。
2.器件放置:放置器件应遵循自顶向下的原则,常用的元件应放置在最上层,而不怎么使用或者高频的元件应放置在下层。
此外,还应确保元件之间有适当的间距,并且避免布局中的干扰。
3.热管理:在布局时,还应考虑热管理。
将高功耗的元器件放置在通风良好的位置以便散热,并确保不会影响其他元器件的工作温度。
布线技巧:1.信号和功耗的分隔:将信号和功耗线分隔开,以减少干扰。
信号线应尽量短,并且与功耗线交叉时需要保持垂直或平行。
2.地线的规划:地线是PCB设计中最重要的部分之一、地线应尽可能宽和短,并与信号线平行或垂直摆放,以减少信号噪声。
3.电容和电阻的布局:在布线时,电容和电阻应紧密连接在其需要的电路位置,以减少可能的干扰。
设计规则:1.宽度和间距:根据设计要求,需要给出导线的最小宽度和间距。
这取决于所使用的材料和所需的电流容量。
2.层间距:PCB板的层间距取决于所需的阻抗和电气性能。
较大的层间距可提高板的强度和电缆外形。
3.最小外形尺寸:为了适应生产过程和安装要求,PCB板应满足一定的最小外形尺寸。
4.孔洞和焊盘:孔洞应满足适当的尺寸以容纳所需的引脚大小。
印刷电路板(PCB)知识培训课件
印刷电路板主要由导电线路、绝缘基材和电子元件三个部分组成。导电线路是实现电气 连接的部分,由铜或其它导电材料制成;绝缘基材是PCB的基底,起到支撑和绝缘的作 用;电子元件则是安装在PCB上的各种电子元器件。此外,根据需要,PCB还可以设置
导热层、金属化孔等特殊结构。
PCB制造流程简介
总结词
详细描述
印刷电路板是电子设备中不可或缺的一部分,它能够实现电子元件之间的电气 连接,使各个元件能够协同工作。PCB为电子元件提供了一个可靠的、低成本 的、高效率的连接方式,广泛应用于各种电子设备中。
PCB组成与结构
总结词
PCB主要由导电线路、绝缘基材和电子元件三个部分组成,其结构包括导电层、绝缘层 和保护层。
计算机硬件
主板、显卡、内存条等计算机 硬件都离不开印刷电路板。
汽车电子
印刷电路板在汽车电子系统中 广泛应用于发动机控制、安全 气囊、车载娱乐系统等领域。
医疗设备
在医疗设备中,印刷电路板用 于实现医疗仪器的高精度控制
和信号处理。
新技术发展与趋势
5G技术
随着5G技术的普及,PCB将应用于 更多5G相关设备中,如5G手机、5G 基站等。
表面处理工艺
电镀铜
在非导电表面上沉积一层 导电铜层,用于形成电路。
化学镀镍/锡
在特定表面上沉积一层金 属镍或锡,以提高焊接性 能和防腐性能。
涂覆保护层
在PCB表面涂覆绝缘材料, 以保护电路免受环境影响 和机械损伤。
阻焊膜与标记
阻焊膜
防止焊料在不需要焊接的位置上 润湿和附着,保持整洁的电路外 观。
01
02
03
04
尺寸与外观检测
检查PCB的尺寸、外观是否符 合要求。
PCB板基本知识
PCB板基本知识PCB制板基础知识⼀、PCB概念PCB(PrintedCircuitBoard),中⽂名称为印制电路板,⼜称印刷电路板、印刷线路板,是重要的电⼦部件,是电⼦元器件的⽀撑体,是电⼦元器件电⽓连接的提供者。
由于它是采⽤电⼦印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。
⼆、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⼦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. 为⾃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。
三、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1 通孔插装技术(THT)阶段PCB1.⾦属化孔的作⽤:(1).电⽓互连---信号传输(2).⽀撑元器件---引脚尺⼨限制通孔尺⼨的缩⼩a.引脚的刚性b.⾃动化插装的要求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—双⾯—4层—6层—8层—10层—12层—64层2 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—0.25mm②.过孔的结构发⽣本质变化:a.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③薄型化:双⾯板:1.6mm—1.0mm—0.8mm—0.5mm④PCB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。
PCB基础知识简介
Laminate——层压板
第42页, 共123页。
排板条件:
无尘要求: 粉尘数量小于100K 粉尘粒度: 小于0.5 m 空调系统: 保证温度在18-22°C,相对湿度在50-60% 进出无尘室有吹风清洁系统,防止空气中的污染 防止胶粉,落干铜箔或钢板上,引起板凹。
第33页, 共123页。
(四)黑氧化/棕化工序
黑氧化/棕化的作用:
黑氧化前
黑氧化后
黑氧化或棕化工序的作用就是粗化铜表面, 增 大结合面积, 增加表面结合力。
第34页, 共123页。
黑氧化原理: 为什么会是黑色的?
铜的氧化形式有两种: CuO(黑色),Cu2O(紫红 色),而黑氧化的产物是两种形式以一定比例共存。
第25页, 共123页。
贴膜:
贴膜的作用: 是将干膜贴在粗化的铜面上。
保护膜
干菲林
贴膜机将干膜通过压轳与铜面附着, 同时撕 掉一面的保护膜。
第26页, 共123页。
曝光:
曝光的作用是曝光机的紫外线通过底片使菲林上部分图 形感光, 从而使图形转移到铜板上。
底片 干菲林 Cu
基材
第27页, 共123页。
狭义上: 未有安装元器件,只有布线 电路图形的半成品板,被称为印制线路 板。
第6页, 共123页。
二、PCB的分类:
一般从层数来分为: 单面板 双面板 多层板
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什么是单面板、双面板、多层板?
多层印刷线路板是指由三层及以上的导 电图形层与绝缘材料交替层压粘结在一起 制成的印刷电路板。
曝光操作环境的条件: 1. 温湿度要求: 20±1°C,60 ±5%。
PCB基础知识
PCB基础知识一、PCB板的元素1、工作层面对于印制电路板来说,工作层面可以分为6大类,信号层(signal layer)内部电源/接地层(internal plane layer)机械层(mechanical layer)主要用来放置物理边界和放置尺寸标注等信息,起到相应的提示作用。
EDA软件可以提供16层的机械层。
防护层(mask layer)包括锡膏层和阻焊层两大类。
锡膏层主要用于将表面贴元器件粘贴在PCB上,阻焊层用于防止焊锡镀在不应该焊接的地方。
丝印层(silkscreen layer)在PCB板的TOP和BOTTOM层表面绘制元器件的外观轮廓和放置字符串等。
例如元器件的标识、标称值等以及放置厂家标志,生产日期等。
同时也是印制电路板上用来焊接元器件位置的依据,作用是使PCB板具有可读性,便于电路的安装和维修。
其他工作层(other layer)禁止布线层Keep Out Layer钻孔导引层 drill guide layer钻孔图层drill drawing layer复合层 multi-layer2、元器件封装是实际元器件焊接到PCB板时的焊接位置与焊接形状,包括了实际元器件的外形尺寸,所占空间位置,各管脚之间的间距等。
元器件封装是一个空间的功能,对于不同的元器件可以有相同的封装,同样相同功能的元器件可以有不同的封装。
因此在制作PCB板时必须同时知道元器件的名称和封装形式。
(1)元器件封装分类通孔式元器件封装(THT,through hole technology)表面贴元件封装(SMT Surface mounted technology )另一种常用的分类方法是从封装外形分类:SIP单列直插封装DIP双列直插封装PLCC塑料引线芯片载体封装PQFP塑料四方扁平封装SOP 小尺寸封装TSOP薄型小尺寸封装PPGA 塑料针状栅格阵列封装PBGA 塑料球栅阵列封装CSP 芯片级封装(2) 元器件封装编号编号原则:元器件类型+引脚距离(或引脚数)+元器件外形尺寸例如AXIAL-0.3 DIP14 RAD0.1 RB7.6-15 等。
PCB设计基础知识PPT课件
3.1.1 印刷电路版的种类
(3)印刷电路版的材料
印刷电路版是在绝缘基材上敷以电解铜箔, 再经热压而制成。目前我国常用的单,双层PCB 的铜箔厚度为35um,国外开始使用18um、 10um和5um等超薄铜箔。
超薄铜箔具有蚀刻时间短、侧面腐蚀小、易 钻孔和节约铜材等优点。
常用的基板有:
(1)酚醛纸质基板:价格低,耐潮和耐热性不好, 用于要求不高的设备中;
两组等距平行正交而成的网格,用于元器件 在PCB上的定位,一般 要求元件的管脚必须位于 网格的交点上,导线不一定按网格定位。
1. 网络尺寸 分为英制Imperial和公制Metric两种
公制最基本的Grid为2.5mm, 当需要更小时可采用 1.25mm,0.625mm
英制是国外IC的生产规范,DIP的管脚间距为2.54mm(十分之一英 寸即100mil)
布局的基本原则:
1. 保证电路的电气性能 考虑分布电容,磁场耦合等因素。
2. 便于实际元件的安放、焊接及整机调试和检查 需要调测的有关元件和测试点,在布局时
应尽量安排在便于操作的位置。
3. 整洁、清晰,尽量减少PCB的面积。 导线尽可能短。因导线存在电阻、电容和电感。
3.1.5 PCB的布局设计
的一种图形。制板的过程中在此涂一层阻焊剂。 5. 焊盘 Land or Pad
用于连接和焊接元件的一种导电图形。 6. 金属化孔 Plated Through也称为“通孔”
孔壁沉积有金属,用于层间导电图形的连接。
7. 通孔 Via Hole也称为“中继孔” 用于导线电气连接,不焊接。
8. 坐标网络 Grid也称为“格点”
一般大于10mil,要求美观则应尽量一致;
地线和电源线应尽量宽一些, 一般可取20-50mil。
PCB基础知识学习-经典
目录
• PCB概述 • PCB设计 • PCB制造 • PCB应用 • PCB未来发展
01 PCB概述
PCB定义
总结词
PCB是印刷电路板,是一种重要的电子部件,用于实现电子设备的功能。
详细描述
PCB是印刷电路板(Printed Circuit Board)的简称,是一种重要的电子部件。 它由绝缘材料(如玻璃纤维、酚醛树脂等)制成,上面附有导电线路,用于实 现电子设备的功能。
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感谢您的观看
05
03
曝光和蚀刻
将光绘文件通过曝光机曝光到覆铜板 上,然后进行蚀刻处理,形成PCB的 线路和孔。
04
表面处理
对PCB进行表面处理,如镀金、喷锡 等,以提高导电性能和耐腐蚀性。
制造材料
覆铜板
作为PCB的基材,提供电路板 的结构和导电性能。
铜箔
贴在覆铜板上的导电材料,用 于形成PCB的线路。
绝缘材料
PCB分类
要点一
总结词
根据不同的分类标准,PCB可以分为多种类型,如单面板 、双面板、多层板等。
要点二
详细描述
根据不同的分类标准,PCB可以分为多种类型。根据导电 线路的层数,可以分为单面板、双面板和多层板等。单面 板只有一面有导电线路,双面板则两面都有导电线路,而 多层板则有多层导电线路。此外,根据特殊工艺和用途, 还可以分为柔性板、刚挠结合板、HDI板等。不同类型的 PCB具有不同的特点和用途,适用于不同的电子设备和应 用领域。
用于分隔不同电路层和保护线 路。
焊料和粘合剂
用于将元件焊接到PCB上或固 定元件。
制造设备
光绘机
PCB基础知识培训
PCB基础知识培训PCB(Printed Circuit Board)是印刷电路板的缩写,是电子产品中不可或缺的一部分。
它是用作支持和连接电子元件的基础,同时也是电路的物理支撑。
以下是一些关于PCB基础知识的培训内容:1. PCB的基本结构PCB通常由一层或多层的基板组成,基板上镀有铜,形成了电路连接的铜箔。
通常,PCB 的设计分为内层和外层两个部分。
内层电路通过通孔连接,外层电路则通过焊接连接。
2. PCB的材料PCB的主要材料包括基板、铜箔、绝缘材料和防护材料。
这些材料的选择将影响PCB的性能和特性,比如耐热性、耐腐蚀性、介电常数等。
3. PCB的制造工艺PCB的制造工艺包括原料准备、图纸设计、印刷制版、制程加工等。
此外,还需要进行表面处理、组装检测等步骤,以确保PCB的质量和可靠性。
4. PCB的元件安装技术PCB上的元件安装包括表面贴装技术(SMT)和插件安装技术(THT)。
SMT通常应用于小型元件的精确安装,THT则适用于大型元件或联接器的安装。
5. PCB的设计规范PCB的设计规范包括了元件布局、走线设计、功耗分布、散热设计等。
设计规范的贯彻执行将直接影响到PCB的电性能和可靠性。
以上就是关于PCB基础知识的培训内容,PCB的设计和制造是一个复杂的工程,需要耐心和细心的操作。
希望大家在日常工作中能够加强学习,提高自身技术水平。
PCB是电子产品中不可或缺的一部分,它的质量和性能直接影响到整个电子产品的稳定性和可靠性。
因此,对于电子工程师和制造商来说,掌握PCB的基础知识是非常重要的。
接下来我们将继续深入了解PCB的相关内容。
6. PCB的层次结构PCB可以由单层、双层、多层板组成。
不同层数的PCB适用于不同的应用场景。
例如,双层板通常用于一般的电子产品,而多层板则常用于高端的通讯设备和计算机系统中。
7. PCB的特殊工艺在某些特殊应用场景下,需要采用特殊的PCB工艺,比如柔性PCB、刚性-柔性PCB等。
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PCB设计基础知识印刷电路板(Printed circuitboard,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 WiringﻫBoard(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 ﻫpattern)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(ComponentSide)与焊接面(SolderSide)。
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 ﻫInsertionﻫForce,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(edgeconnector)。
金手指上包含了许多裸露的铜垫,这些铜垫事实上也是P CB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(solderﻫmask)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(silkscreen)。
通常在这上面会印上文字与符号(大多是白色的),以标示出各零件在板子上的位置。
丝网印刷面也被称作图标面(legend)。
单面板(Single-Sided Boards)我们刚刚提到过,在最基本的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(Si ngle-sided)。
因为单面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子。
双面板(Double-Sided Boards)ﻫ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当的电路连接才行。
这种电路间的「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。
因为双面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-LayerBoards)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已经可以用许多普通计算机的集群代替,超多层板已经渐渐不被使用了。
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子。
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 ﻫvias)和盲孔(Blindﻫvias)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,不须穿透整个板子。
埋孔则只连接内部的PCB,所以光是从表面是看不出来的。
ﻫ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 HoleTechnology)将零件安置在板子的一面,并将接脚焊在另一面上,这种技术称为「插入式(Through HoleTechnology,THT)」封装。
这种零件会需要占用大量的空间,并且要为每只接脚钻一个洞。
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(SurfaceMountedTechnology,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(SurfaceMounted Technology)使用表面黏贴式封装(Surface MountedﻫTechnol ogy,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。
ﻫSMT 也比THT的零件要小。
和使用THT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SM T,自然不足为奇。
ﻫ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。
ﻫ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子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。
ﻫ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。
ﻫ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 ﻫAided 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仿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一次。
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。
ﻫ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上布线的样子。
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上线路在概图中的连接,现在将会实地作成布线的样子。
这项步骤通常都是全自动的,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)。
ﻫ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旧符合。
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工具,制造厂商必须有符合标准的档案,才能制造板子。
标准规格有好几种,不过最常用的是Gerberﻫfiles规格。
一组Gerber ﻫfiles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,很可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放进金属盒子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。
ﻫ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,那么一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。