第5讲印制电路板设计基础
电路板的基础知识
电路板基础知识
OSP板:OSP意为可悍性有机铜面保护剂,其制 程原理是通过一种替代咪唑衍生的活性组分与 金属铜表面发生的化学反应,使线路板的焊盘 和通孔焊接位置形成均匀,极薄,透明的有机涂 层,该涂层具有优良的耐热性,它可作为喷锡和 其它金属化表面处理的替代工艺,因其制作成 本较低,且技术成熟,故目前已被行广泛使用.
电路板基础知识
以所使用的板材的材质区分
纸质印制板 玻璃布基印制板 合成纤维印制板 陶瓷基底板 金属芯基板
电路板基础知识 四、 覆铜板
电路板基础知识
覆铜板的定义
覆铜板:英文简称CCL,它是制作电路板最基本的 材料,其为一面或两面覆有金属铜箔的层压板.
覆铜板分刚性和挠性两类.
电路板基础知识
纸质覆铜板
纸质覆铜板构成为铜箔+纸+树脂.
纸质覆铜板按其所含树脂又分为:xpc→xxpc → xxxpc,
x:表示树脂含量,x越多树脂含量越多,其绝缘 性能越好.
p:(paper)表示纸质. C:(cold punching)表示可以冷沖
纸质覆铜板其缺点为:硬度相对较差,在潮湿 环境下容易吸收水分,受高温热膨胀及冷却 后收缩变化较大,且电器性能较纤维板低.
UL定出了一般日常用品的使用安全标准,对每一类产品均有一定的标 准要求以保障使用者的安全,现时世界上大多数国家参照其标准订立 了自己国家之安全标准,但在欧洲的部分国家,另有其标准要求,但其本 内容大致相同.
PCB设计第5讲
PCB设计第5讲引言在前面的几节课中，我们已经学习了关于PCB设计的根底知识、常用设计软件以及设计流程的内容。
在本节课中，我们将进一步探讨有关PCB设计的内容，并学习如何进行PCB布局和布线。
PCB布局PCB布局是指在PCB板上安置各个电子元件的位置。
良好的布局设计可以最大程度地提高电路的性能，并减少电磁干扰。
下面是一些布局设计的重要考虑因素：1.分区将电路分成不同的功能区域可以提高布局的可读性和可维护性。
各个功能区应尽可能地独立，并根据功能和连接性进行布局。
2.元件摆放元件的摆放需要考虑到尽可能短的连接距离、防止相互干扰和最小化电磁辐射。
在摆放元件时，可以使用矩形格点网格或规那么网格来辅助。
3.热量分布一些电子元件在工作过程中会产生大量的热量。
在布局设计时，应该考虑这些热量的分布情况，防止热量过于集中而导致温度过高。
4.机械限制在布局设计时，应该考虑到所使用的机械结构，并保存所需的空间，例如插槽、连接器等等。
布线是指在PCB板上连接各个电子元件的过程。
良好的布线设计可以减少电路的延迟、降低信号噪声以及提高电路的性能。
下面是一些布线设计的重要考虑因素：1.信号和电源别离信号线和电源线应尽可能别离布线，以防止电磁干扰和信号串扰。
可以通过增加地线、采用差分传输线等方式来进一步减少干扰。
2.控制信号控制信号应尽可能短，以减小延迟。
可以采用直线布线、缩短路径长度、减少拐角等方式来优化控制信号的布线。
3.信号层划分将信号分布在不同的信号层上可以减少信号干扰。
大局部设计软件支持多层信号分布，可以根据实际需求进行层次划分。
在布线设计中，应注意信号线和地线的阻抗匹配。
如果阻抗不匹配，会导致信号失真或反射。
总结PCB布局和布线对于电路的性能和可靠性有着重要影响。
在本节课中，我们学习了PCB布局和布线的一些重要考虑因素，并了解了如何优化布局和布线设计，以提高电路性能。
通过掌握这些知识，我们可以更好地设计和制造高质量的PCB电路板。
EDA第4讲印制电路板基本知识
元器件面
焊接面
如果要将两块印制电路板相互连接，一般都会用到金手指 (Gold Finger)的边接头(Edge Connector)。使连接器(Connector)弹 片之间连接，进行压迫接触而导电互连。通常连接时，将其中一 片印制电路上的金手指插进另一片印制电路上合适的插槽上(一般 叫做扩充槽S1ot)。由于金导电性好，在低温和高温下不会被直接 氧化，不会生锈，而且电镀加工也非常容易，外观也好看，故电 子工业的接点表面几乎都要选择电镀金。在计算机中，内存、图 形显示卡、声卡、网卡或是其他类似的界面卡，都是借助金手指 来与主机板连接的。
在多层印制电 路板中，整个层都 直接连接地线与电 源。所以将各层分 类为信号层 (Signal)，电源层 (Power)或是地线层 (Ground)。
SMD表面贴装器 件(Surface Mounted Devices)
多层板的制作
3. 印制电路历史
1942年，英国人Paul Eisler博士于采用印刷后进行铜箔腐蚀的 方法生产印制板，第一次用印制板制造出了收音机。因此Paul Eisler博士又被称为“印制电路之父”。 1953年，从铜箔腐蚀法成为印制电路的主要生产方法，出现 了两面互连的双面印制板。 1960年出现了多层板。 近些年，由于超大规模集成电路的发展，印制电路的技术不 断更新，整个印制电路行业得到了蓬勃的发展。
刚柔性印制板
载芯片印制板 是指尚未封装的集成电路芯片直接与印制电路相连，装 载在基板上的印制板。这类印制板是具有完整功能的独立组 件，体积小、成本低，较多用于电子表、游戏卡、计算器、 照相机和汽车电话等。 载芯片印制板与普通印制板相比，主要是导线密度高， 线宽在0.1mm左右；图形位置尺寸精度极高，基板厚度小于 0.5mm，耐热性、高频特性和尺寸稳定性好；导线表面常镀 上一层镍、金或其他贵金属。载芯片印制板加工工艺精细， 有的载芯片印制板要求铣孔，在基板上加工出凹部，使芯片 能沉人凹部，并且引线与印制图形对准，可靠地贴合在基板 上。
《电气工程CAD》课程思政教学案例(一等奖)
《电气工程CAD》课程思政教学案例（一等奖）一、课程简介《电气工程CAD》是电气工程及其自动化专业本科三年级开设的选修课程，本课程主要采用“教、学、做合一”的教学理念和项目式开发的教学思路，讲解常用的电气制图规范和印刷线路版图的绘制，培养学生识图、绘图、设计电路图的能力。
本课程的教学主要任务是讲解常用的电气制图规范。
在AutoCAD环境中学会绘制电气图的基本操作，同时课程还讲授电子线路设计基础知识以及电子线路设计软件Alitum Designer的基本使用方法，经过实验训练，使学生能够熟练地绘制印刷线路板图。
通过识读电气主接线图，塑造学生识图的基本能力，同时展现行业的特色，了解制图规则，塑造学生严谨务实的职业精神。
注重培养独立设计电路图的能力，塑造创新思维。
二、教学目标（一）本讲的课程思政教学目标1.本节课贯穿“弘扬大国之光”的理念和目标，通过使学生了解我国印制电路板的工业发展历程和工业标准（思政），帮助学生理解印制电路板的结构和种类（教学）；通过使学生体验科技发展、大国立场和时代担当（思政），帮助学生了解印制电路板设计在行业领域的作用，激起行业热情，增强大国自信（教学）。
2.通过讲解“典型案例”目前手机芯片市场份额，华为麒麟芯片的自主研发，将塑造大国信仰、科技独立自主的传承等案例融入（思政目标），增强学生对专业的理解和认同，提升专业基础知识和自主设计学习热情（教学目标），使学生理解电子科技对国家政治、经济中的重要性。
3.通过线上线下、多元化的教学形式和方法的应用，将爱国主义、专业责任担当传递给学生，帮助学生树立牢固的职业精神，坚定学习电气专业和从事专业领域的信心，将科学育人和学科育人相结合，将中国创造的使命感与个人的学习和发展紧密联系起来，在潜移默化中实现思政教育。
（二）案例如何体现课程思政教学目标1.扩展学生科学前沿理论，增强科学信心采用“视频+主题讨论”方式，通过对印制电路板的发展，和近年来板层厚度的比较、多层板的发展、电镀工艺的进步、PCB产品结构等数据分析，在突出印制电路板的结构和组成的基础上，使学生通过直观数据更好的理解印制电路板的发展，在数据的直观冲击下激发学生的爱国热情，坚定大国信心。
《PCB设计讲义》PPT课件
尺寸/厚度
面积
24+2m
m
676sqmm
1.4mm
22
15mm 1.42mm 225sqmm
12mm 144sqmm 1.0mm
9.0mm 81sqmm
0.9mm
8.0mm 0.4mm
64sqmm
第十二页，共116页。
No Image
截面图
术语
No Image
小外形晶体管 SOT （Small outline transistor）
（由*.apr定义D代码）
如果X&Y坐标与前一点坐标值一样，则不需定义
X2413Y2286D02* D02，激光不打开，只是从前一位置移到当前位置 X2540Y2386D01* D01，激光打开，且从前一位置工作到现在的位置
第三十七页，共116页。
Gerber文件格式
No Image
RS-274D—
Polyimide / 石英 Quartz Bismaleimide Triazine (BT)
BT /Glass 氧化铝 石英 (Quartz)
6.5
3.5
4.4～5.2
2.1
2.2～2.6
3.0
3.2～3.6 2.8～3.4
3.2
3.5～3.8
4.0～4.6
PCB 设计文件的组成
No Image
电原理图
电原理图是用以表述电气工作原理与功能的示意 图，是印制电路板设计的基本依据。要求电原理 图必须在CAD平台上进行设计。CAD平台限定使
用公司所规定的软件。以利于对CAD文件及资源的
统一管理。
第三十二页，共116页。
PCB设计文件的组成
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。
印制电路板的设计和制作
良好的自我形象, 就有必要讲究仪容仪表。
下一页 返回
任务一 仪容修饰
良好的仪容仪表, 不仅能给人以端庄、大方、舒适的印象, 还 能体现个人的自尊自爱以及对他人的尊重和礼貌。
１. 仪容美的概念 仪容通常指人的容貌, 在个人整体形象中具有显著地位。 它
上一页 下一页 返回
任务一 仪容修饰
要使面部修饰美化达到最佳效果, 还要遵循以下几个方面的 原则。
１. 整体美 个人面部的干净与整洁, 与自我形象的优劣关系极大, 故要经
常保持面部的卫生清爽。 要做到保持仪容整洁, 注意脖颈、 耳朵及鼻孔、眼部、指甲等处的卫生。 男士应该每天刮胡须, 不可以胡子, 要经常修剪; 一般来说, 指甲的长度以不超过手指指尖的长度为宜, 平时要 注意清洗指甲缝以保持清洁卫生, 忌涂深色指甲油。
上一页 下一页 返回
任务一 仪容修饰
仪容美是外表美与内在美的统一, 是形式美与灵魂美的统一, 是增强自信心的有效手段, 是树立良好公众形象的基础。 注 重仪容美是尊重对方的需要, 而修饰仪容也就成为仪表的核 心内容, 是个人礼仪的基本规范。
个人端庄、良好的仪容和恰当的修饰, 既能体现自尊自爱, 又 能表示对他人的尊重和礼貌, 所以随着现代文明程度的提高, 人们对仪容礼仪越来越重视。 真正意义上的仪容美, 应当是 上述三个方面的高度统一。 忽略其中任何一个方面, 都会使 仪容美失之偏颇。 要做到仪容美, 必须高度注意仪容修饰。
下一页 返回
项目3 印制板检验
二、可焊性
可焊性是用来测量元器件连接到印制板上时，焊接对印制图 形的润湿能力，一般用润湿、半润湿、不润湿来表示。
PCB制版的基础知识(全知道)
对于各层的功能简要说明如下:1.TopLayer元件层、BottomLayer布线与插件式元件的焊接层、MidLayerx中间层，这几层是用来画导线或覆铜的(当然还有TopLayer、BottomLayer的SMT贴片器件的焊盘PAD）；2。
Top Solder、Bottom Solder、Top Paste、Bottom Paste,这四层是与穿越两层以上器件PAD相关的;一般Paste层留的孔会比焊盘小（Paste表面意思是指焊膏层，就是说可以用它来制作印刷锡膏的钢网,这层只需要露出所有需要贴片焊接的焊盘，并且开孔可能会比实际焊盘小）；然后，要往PCB版上刷绿油（阻焊）吧，这就是Solder 层,Solder层要把PAD露出来吧，这就是我们在只显示Solder层时看到的小圆圈或小方圈，一般比焊盘大(Solder表面意思是指阻焊层，就是用它来涂敷绿油等阻焊材料，从而防止不需要焊接的地方沾染焊锡的，这层会露出所有需要焊接的焊盘，并且开孔会比实际焊盘要大）；这几层一般为黄色（铜）或白色(锡)；3。
Top Overlay、Bottom Overlay，丝印层,PCB表面的文字或电阻电容符号或器件边框等,一般为黄色；4。
Keepout，画边框,确定电气边界;5。
Mechanical layer，真正的物理边界,定位孔的就按照Mechanical layer的尺寸来做的，但PCB厂的工程师一般不懂这个.所以最好是发给PCB厂之前将keepout layer层删除；6。
Multi Layer，贯穿各层的，像过孔(到底层或顶层的过孔VIA也有Solder和Paste）；7。
Drill guide、Drill drawing，钻孔PCB板基础知识一、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。
电路板设计与制作
4. 布线 根据网络表，在Protel DXP提示下完成布线工作， 这是最需要技巧的工作部分，也是最复杂的一部分工 作。 5. 检查错误、撰写文档 布线完成后，最终检查PCB板有没有错误，并为这 块PCB板撰写相应的文档。文档可长可短，视需要而定。
三、电路板的制作（手工）
基本工序： 1、绘制电路接线图 2、下料、准备敷铜板 3、复印电路 4、涂覆保护层 5、腐蚀 ６、清洗 ７、钻孔 8.涂助焊剂 9.涂阻焊剂
6. 要注意管脚排列顺序，元件引脚间距要合理。如 电容两焊盘间距应尽可能与引脚的间距相符。
7. 在保证电路性能要求的前提下，设计时应力求走线合 理，少用外接跨线，并按一定顺序要求走线。走线尽量 少拐弯，力求线条简单明了。 8. 设计应按一定顺序方向进行，例如：可以按左往右和 由上而下的顺序进行。 9.线宽的要求。导线的宽度决定了导线的电阻值，而在 同样大的电流下，导线的电阻值又决定了导线两端的电 压降。
3. 电位器:电位器的安放位置应当满足整机结构安装 及面板布局的要求，因此应尽可能放在板的边缘，旋转 柄朝外。
4. IC座: 设计印制板图时，在使用IC座的场合下， 一定要特别注意IC座上定位槽放置的方位是否正确，并 注意各个IC脚位是否正确。
5. 进出接线端布置。相关联的两引线端不要距离 太大，一般为2/10～3/10 英寸左右较合适。进出线端尽 可能集中在1～2个侧面，不要太过离散。
1、绘制电路图
A、手工绘制 B、计算机软件绘制 原则： 元件布局合理、美观、方便，线条不能交叉！
电路原理图
PCB图
2、下料、准备敷铜板
根据需要选用敷铜板 裁剪敷铜板 对敷铜板表面进行清洁处理 （去掉污迹和氧化层）
3、复印电路
用新复写纸将电路接线图复写到敷铜板上，注意方 向，如果所绘制的原理图是在元件面绘制的，复写 时，一定要将图纸反过来复写！
印制电路板设计与制作
第3章印制电路板设计与制作印制电路板(PCB--Printed Circuit Borad)是由印制电路加基板构成的，它是电子工业重要的电子部件之一。
印制电路板在电子设备中的广泛应用，大大提高了产品的一致性、重现性、成品率，同时由于机械化和自动化生产的实现，生产效率大为提高，且可以明显地减少接线的数量以及能消除接线错误，从而保证了电子设备的质量，降低了生产成本，方便了使用中的维修工作。
3.1 印制电路板的设计3.1.1 有关印制电路板的概念和设计要求1．印制电路板的概念印制：采用某种方法在一个表面上再现符号和图形的工艺，他包含通常意义的印刷。
敷铜板：由绝缘基板和粘敷在上面的铜箔构成，是用减成法制造印制电路板的原料。
印制元件：采用印制法在基板上制成的电路元件，如电感、电容等。
印制线路：采用印制法在基板上制成的导电图形，包括印制导线、焊盘等。
印制电路：采用印制法按预定设计得到的电路，包括印制线路和印制元件或由二者组成的电路。
印制电路板：完成了印制电路或印制线路加工的板子。
简称印制板，它不包括安装在板子上的元器件和进一步的加工。
印制电路板组件：安装了元器件或其他部件的印制板部件。
板上所有安装、焊接、涂覆都已完成，习惯上按其功能或用途称为“某某板”“某某卡”，如计算机的主板、显卡等。
单面板：仅一面上有导电图形的印制板。
双面板：两面都有导电图形的印制板。
多层板：有三层或三层以上导电图形和绝缘材料层压合成的印制板。
在基板上再现导电图形有两种基本方式：减成法和加成法。
减成法：先将基板上敷满铜箔，然后用化学或机械方式除去不需要的部分。
又分蚀刻法和雕刻法。
a.蚀刻法----采用化学腐蚀办法除去不需要的铜箔。
这是主要的制造方法。
b.雕刻法----用机械加工方法除去不需要的铜箔。
这在单件试制或业余条件下可快速制出印制板。
加成法: 在绝缘基板上用某种方式敷设所需的印制电路图形，敷设印制电路有丝印电镀法、粘贴法等。
印制板是电子工业重要的电子部件之一，在电子设备中有如下功能：a.提供分离元件、集成电路等各种元器件固定、装配的机械支撑。
线路板常识
加强。但同时也带来了一种缺陷 但同时也带来了一种缺陷：
么是粉红圈？
红圈产生的原因？ ？ Cu
层的 Cu2O & CuO
方法？提高黑化膜的抗酸能力 提高黑化膜的抗酸能力。
特性及粗化的有机金属层结构（通常形 特性及粗化的有机金属层结构 。
艺简单、容易控制； ；
化膜抗酸性好，
会出现粉红圈缺陷。 。
不及黑化处理的表面。 不及黑化处理的表面
程：
）、敏化剂5110（ （Sensitizer 5 ）、微蚀（Micro etch Micro etch） ）、整孔剂（Conditioner Conditioner） ）、预浸剂（Pre dip Pre dip） ）、活化剂（Activotor Activotor） ）、加速剂 (Accelerator)
是单面板、双面板、多层 是单面板、双面板、
层印刷线路板是指由三层及以上
形层与绝缘材料交替层压粘结在
的印刷电路板。
单面板就是只有一层导电图形
层板
六层
按表面处理来分类较为常见 照材料、性能 性能、用途等方法 。
沉金板
化学薄金 化学厚金 薄金 选择性沉金 电金板 全板电金 金手指 选择性电金 喷锡板 熔锡板 沉锡板 沉银板 电银板 沉钯板
化学沉铜（Electroless Coppe Electroless sition），俗称沉铜 俗称沉铜，它是一种 的化学氧化及还原反应，在化学 的化学氧化及还原反应 2+离子得到电子还原为金 程中Cu 还原剂放出电子，本身被氧化。 还原剂放出电子 铜在印刷板制造中被用作孔金属 完成双面板与多面板层间导线的
⇒ 高压水洗 ⇒ 烘干 ⇒ 出板
用：
在机械磨刷的状态下，去除板材 在机械磨刷的状态下
- 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、"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、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)。
焊盘（Pad）和过孔（Via）
第5讲印制电路板设计基础
印制电路板的基本元素-过孔
作用
在各层需要连通的导线的交际处钻上一个孔，用于连接不同板层之间的 导线
种类
Thnchole Vias:从顶层直接通到底层。 Blind Vias：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。 Buried Vias: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
第5讲印制电路板设计基础
元件封装与元件实物、原理图元件的对应关系
封装对焊盘大小、焊 盘间距、焊盘孔大小、 焊盘序号等参数有非常 严格的要求。 元器件的封装、元器 件实物、原理图元件引 脚序号三者之间必须保 持严格的对应关系，否 则直接关系到制作电路 板的成败和质量。
第5讲印制电路板设计基础
! 由于插入式元件封装的焊点导孔贯穿整个电路板，所以其焊点的 属性对话框中，Layer板层属性必须为 Multi Layer。
n 表面粘贴式 n 0402、0403、0805、1005、1206、1210等系列。 n 封装名分两部分：前两个数字表示元件长度，后 两个数字表示元件的宽度，单位为英寸。 n 0603——元件长度为0.06英寸、宽度为0.03英寸
封装0603示意图
第5讲印制电路板设计基础
n 电容类
n 扁平封装 n 根据体积不同，从RAD-0.1～RAD-0.4可以作为无极性电容封装 n RAD后面的数值表示两个焊点间的距离。 n RAD-0.1管脚之间距离为100mil。
n 元件封装种类
n 插入式封装（Through Hole Technology, THT）
n 焊接时将元件放置在板子的一面，并将元件的管脚插入焊 点导通孔，然后焊在另一面上。
n 表面粘贴式封装（Surface Mounted Technology, SMT）
n 零件的管脚与元件焊接在板子同一侧，不需钻孔
n 晶体管类
n Miscellaneous Devices PCB.PcbLib 集成库中提供的有BCY — W3/H.7 等。
n 常见的晶体管的封装如图所示
第5讲印制电路板设计基础
n 可调电阻类
n 常用的封装为VR系列，从VR2～VR5，如图所示。 n 这里后缀的数字也只是表示外形的不同，而没有实际尺寸的
1mil =0.001inch= 0.0254mm
第5讲印制电路板设计基础
电阻的电气符号与其不同封装
第5讲印制电路板设计基础
电阻封装：AXIAL-0.4
第5讲印制电路板设计基础
极性电容类元件封装：RB7.6-15
第5讲印制电路板设计基础
双列直插式元件封装：DIP-4
第5讲印制电路板设计基础
常用元件封装
第5讲印制电路板设计基 础
2020/11/26
第5讲印制电路板设计基础
印制电路板基础
n 印制电路板概念
n Printed Circuit Board，简称PCB n 指在绝缘基材上，用印制的方法制成导电
线路和元件封装，以实现元器件之间的电 气互连。 n 印制电路板的层数由铜覆层来决定。通常 是单层板、双层板和多层板。
第5讲印制电路板设计基础
4、元器件封装的基本知识
印制电路板的基本元素—元件封装
概念：
➢原理图符号：
▪代表元器件引脚电气分布关系的符号，没有实 际意义。
➢封装：
▪实际元器件焊接到电路板上时，在电路板上所 显示的外形和焊点位置关系，仅是空间概念。
第5讲印制电路板设计基础
印制电路板的基本元素—元件封装
QFP
PGA
SOJ
DIP QFJ
Small outline J-lead Package
SIP
J型引脚小外形封装
Dual In-Line Package 双列直插式封装
管壳的外观，引脚形状，封装
第5讲印制电路板设计基础
印制电路板的基本元素—铜膜导线与飞线
n 铜膜导线
n 板子上的敷铜经过蚀刻处理形成的一定宽度和形状的导线，分布在层上 连接各个焊点的金属线，用以实现电气连接。
n 飞线
n PCB布线过程中的预拉线，表示元件间的连接关系。电路板设计在引入 网络表后，采用飞线指示元件之间连接关系。用导线连接后飞线消失。
第5讲印制电路板设计基础
印制电路板的基本元素—铜膜导线与飞线
n 区别： n 飞线只是一种形式上、逻辑上的连接，没有电气意义； n 导线有电气意义，物理连接。
n 两者关系：飞线指示导线的实际布置，导线实现飞线的意图。
n 电阻类
n 轴对称式电阻类元件
n 常用封装为AXIAL — XX ，（AXIAL代表轴状，xx表示 两脚距离)
n AXIAL-0.3----- AXIAL-1.0 n AXIAL0.4 管脚之间距离为400mil
电阻的电气符号
AXIAL-0.3
AXIAL-0.4
第5讲印制电路板设计基础
n 电阻类
n 元器件与元器件封装的关系
n 同种元件也可以有不同的封装 n 不同的元件可以共用同一个元件封装
n 8031、8255封装形式都是DIP40或电阻和电容；
n 原理图符号与元器件封装的对应关系
n 原理图符号的引脚序号和元器件封装的焊盘序号一一对应
n 附元器件与原理图符号关系：
n 一个元器件可以同时与不同的原理图符号相对应，如电阻。
n 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。
n 包含了多个工作层面。它是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。其缺点 是制作成本很高。
第5讲印制电路板设计基础
多层板（4层）
穿透式过孔 盲过孔 隐蔽式过孔
n 上、下层是信号层（元件面和焊锡面） n 在上、下两层之间还有电源层和地线层。 n 多层电路板，层与层间的电气连接通过元件引脚焊盘和金属化过孔实现。
第5讲印制电路板设计基础
双面板
n 基板的上下两面均覆盖铜箔。上、下两面都含有导电图形。
n 导电图形中除了焊盘、印制导线外 n 还有用于使上、下两面印制导线相连的金属化过孔。
n 元件也只安装在其中的一个面上——“元件面” ，另一面称为 “焊锡面”。
第5讲印制电路板设计基础
多层板（Multi-Layer Boards）
原理图表示元件的电气连接； PCB表示元件的实际物理连接第5。讲印制电路板设计基础
印刷电路板简介
n PCB的主要功能：
n 固定电子零件
如今每一种电子 设备中几乎都会出现
印刷电路板
n 提供印刷电路板上各项零件的相互电气连接
印刷电路板
裸板也称“印刷线路板Printed Wiring Boar第d5（讲印P制W电路B板）设”计基。础
n Protel DXP 将常用的封装集成在 Miscellaneous Devices PCB ． PcbLib 集成库中。
n 常用的分立元件 n 电阻 n 电容 n 二极管类 n 晶体管类 n 可变电阻类等。
n 常用的集成电路的封装有 DIP — XX 等。
第5讲印制电路板设计基础
1mil =0.001inch= 0.0254mm
孔。
过孔只有圆形，包括两个尺寸： 过孔的直径（Diameter） 通孔的直径（hole size）
通孔的孔壁由导电材料构成，用于连接不同层的导线。
第5讲印制电路板设计基础
印制电路板结构
电路板的结构图
第5讲印制电路板设计基础
敷铜
n 对于电路抗干扰性能 要求较高的场合，可 考虑在电路板上敷铜。 敷铜可以有效地起到 信号屏蔽作用，提高 信号的抗电磁干扰能 力。
n 元件面：
n 没有铜膜的一面用于安放元件，该面称为元件面。
第5讲印制电路板设计基础
双面板（Double-Sided Boards）
包括顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer)两层，两 面敷铜，中间为绝缘层。双面板两面都可以布线，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， 但设计工作不比单面板困难，因此被广泛采用。
n 敷铜可分为实心填充 和网格填充。
第5讲印制电路板设计基础
印制电路板的基本元素-层
n层
n 印制板材料本身实实在在存在的 n 例如印制板的上下两面可供走线，这样的面即为层 n 甚至在板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔（也称为 层）。
n 敷铜层和非敷铜层 n 注意：布线时一旦选定了所用印制板的层数，务必关闭那些未被
n 引脚焊盘贯穿整个电路板。 n 用于实现不同层电气互连的金属化过孔最好也贯穿整个电路板，以方便
钻孔加工，在经过特定工艺处理后，不会造成短路。
第5讲印制电路板设计基础
印制电路板中的组成元素
n PCB 板包含一系列元器件封装、由印刷电路板材料支 持并通过铜箔层进行电气连接的电路板，还有在印刷 电路板表面对PCB板起注释作用的丝印层等。 n 元件封装 n 铜膜导线与飞线 n 焊盘 n 过孔 n层
第5讲印制电路板设计基础
过孔 覆铜
PCB设计的几个重要概念
焊盘
注：绿色的一层是阻焊漆
丝印层
第5讲印制电路板设计基础
字符
焊盘 元器件符号轮廓 过孔 铜膜导线，其上覆盖阻焊 剂
第5讲印制电路板设计基础
印制电路板的基本元素-元件封装
n 元件封装的概念 n 元件封装的编号 n 元件封装的分类 n 常见元件封装
含义，其中VR5一般为精密电位器封装。
第5讲印制电路板设计基础
n 集成电路类
n 集成电路常见的封装是双列直插式封装，如图所示 为DIP-16的封装外形。
第5讲印制电路板设计基础
SOP
Small Outline Package 小外形封装