第6章-印制电路板设计基础资料教学提纲
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六章设计印制电路板PCB-精品.ppt
设计完成的印制板尺寸图:
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完成模板设计
B、 装载网络表及元件
设置好印制板的尺寸后， 单击 Design \ Load Nets 载入网络表
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单击 Browse 按钮选择网络表文件(.Net)，载入网络表
网络表
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载入集成三端稳压器网络表
网络表文件
所有宏命 令都有效
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网络表错误的3种常见形式：
Component not found: 元件不存在
Footprint not found in Library: 元件封装不存在
Net not found : 网络不存在
加载的元件自动排列在印制板的布线框之外
元件放大图 印制板布线框
寸和布线的范围。 * 丝印层： 标识元件的名称参数和外形。
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印制板层在PCB编辑器的下方，如下图所示：ຫໍສະໝຸດ 顶层 机械层禁止布线层
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底层 顶层覆盖层
元件自动布局前的放置
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E、PCB 的 保 存
类型： Protel PCB 2.8 ASCII File(*.PCB)
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集成三端稳压器 原理图
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集成三端稳压器网 络表
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集成三端稳压器网 络表
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C、 元 件 整 体 布 局
载入的元件都散开排列在布线框外，布线前需要 将它们分开，放到合适的位置，进行合理的元件布局。
元件自动布局 元件手工调整
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二、印 制 板 设 计 中 的 基 本 组 件
第六章印制电路板的设计与制作PPT课件
21
（3）按元器件的特点及特殊要求合理排列。 敏感组件的排列要注意远离敏感区。如热敏组件不要靠近
发热组件，光敏组件要注意光源的位置。 磁场较强的组件，在放置时应注意其周围应有适当的空间
或采取屏蔽措施，以减小对临近电路的影响。它们之间应注意 放置的角度，一般应相互垂直或称某一角度放置，不应平行安 放，以免相互影响。
11
对于集成电路较多的较复杂的电路，因器件引线间距小，引脚 数目多，单面布设印制线不交叉又十分困难，因而可采用双面板 设计。
5.印制电路板的封装设计 （1）决定印制板的尺寸、形状、材料外部连接和安装方法。 （2）布设导线和组件，确定印制导线的宽度、间距和焊盘的 直径和孔径。 （3）制作照相底图
12
组件在板子上排列应整齐，不应随便倾斜放置，轴向引 出线的组件一般采用卧式跨接，使重心降低，有利于保证自动 焊接时的质量。
对于组装密度大，电气上有特殊要求的电路，可采用立 式跨接。同尺寸的元器件或尺寸相差很小的元器件的插装孔距 应尽量统一，便于组件引线的折弯和插装机械化。
24
在组件排列时，组件外壳或引线至印制板的边缘距离不得 小于2mm。在一排组件或部件中，两相邻组件外壳之间的距离 应根据工作电压来选择，但不得小于1mm。机械固定用的垫圈 等零件与印制导线之间的距离不得小于2mm。
5
3.聚四氟乙烯覆铜板 特点：耐温范围宽，绝缘性能好，耐腐蚀等，但价格高，主要 用在高频和超高频线路中作印制电路板，如航空航天和军工产品 中。 4.聚苯乙烯覆铜箔板 用胶黏剂将聚苯乙烯板和铜箔粘接而成的覆铜箔板，主要用 作高频和超高频印制线路板和印制元件，如微波炉中的定向耦合 器等。
6
6.2 印制电路板的设计
当频率高于数百兆赫时，必须用介电常数和介质损耗小的材料 （如聚四氟乙烯和高频陶瓷）做基板。
（3）按元器件的特点及特殊要求合理排列。 敏感组件的排列要注意远离敏感区。如热敏组件不要靠近
发热组件，光敏组件要注意光源的位置。 磁场较强的组件，在放置时应注意其周围应有适当的空间
或采取屏蔽措施，以减小对临近电路的影响。它们之间应注意 放置的角度，一般应相互垂直或称某一角度放置，不应平行安 放，以免相互影响。
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对于集成电路较多的较复杂的电路，因器件引线间距小，引脚 数目多，单面布设印制线不交叉又十分困难，因而可采用双面板 设计。
5.印制电路板的封装设计 （1）决定印制板的尺寸、形状、材料外部连接和安装方法。 （2）布设导线和组件，确定印制导线的宽度、间距和焊盘的 直径和孔径。 （3）制作照相底图
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组件在板子上排列应整齐，不应随便倾斜放置，轴向引 出线的组件一般采用卧式跨接，使重心降低，有利于保证自动 焊接时的质量。
对于组装密度大，电气上有特殊要求的电路，可采用立 式跨接。同尺寸的元器件或尺寸相差很小的元器件的插装孔距 应尽量统一，便于组件引线的折弯和插装机械化。
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在组件排列时，组件外壳或引线至印制板的边缘距离不得 小于2mm。在一排组件或部件中，两相邻组件外壳之间的距离 应根据工作电压来选择，但不得小于1mm。机械固定用的垫圈 等零件与印制导线之间的距离不得小于2mm。
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3.聚四氟乙烯覆铜板 特点：耐温范围宽，绝缘性能好，耐腐蚀等，但价格高，主要 用在高频和超高频线路中作印制电路板，如航空航天和军工产品 中。 4.聚苯乙烯覆铜箔板 用胶黏剂将聚苯乙烯板和铜箔粘接而成的覆铜箔板，主要用 作高频和超高频印制线路板和印制元件，如微波炉中的定向耦合 器等。
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6.2 印制电路板的设计
当频率高于数百兆赫时，必须用介电常数和介质损耗小的材料 （如聚四氟乙烯和高频陶瓷）做基板。
《电子技术工艺基础》课件：印制电路板的设计基础
知识2 印制电路板的设计基础
6
二、 对电路的全部元器件进行布局
印制电路板在布局的时候没有统一的固定模式，每个设计者都可以按照自己的风格与习惯进行 设计，但是要遵循一些基本规则和注意事项。
1． 确定特殊元件位置时的注意事项
在确定用特殊元器件的位置时，应注意以下几点：
（1）尽可能缩短高频元器件之间 的连线，设法减小它们的分布参数和 相互之间的电磁干扰，易受干扰的元 器件不能离干扰源太近，输入和输出 元器件应尽量远离。
一般来说，对于直流电路、低频电路或速度不快的数字电路， 它们的印制电路板设计要容易一些，只需将电路连通、地线布 局合理、充分考虑电流大小、滤波、散热、较大元件的固定等 因素即可。对于工作频率比较高的电路，它们的印制电路板的 设计比较复杂，（频率越高越复杂），此时，可以采用别人已 经制作成功的电路板，如果必须自己设计，也可以参考其他局 部电路，并且还可以根据需要进行重新设计（特别是在出现一 些无法解释的不正常现象时）。
知识2 印制电路板的设计基础
5
一、印制电路板的制作是电子产品生产的重要环节
印制电路板的成功制作，不仅应保证元器件之间准确无误的连接，工作中 不相互干扰，还要尽量做到元器件布局合理，装、焊、维修方便，整齐美观， 牢固可靠。把电子元器件在一定面积的印制电路板上进行合理的布局，是设计 印制电路板的第一步。
知识 4 印制电路板的手工制作
知识2 印制电路板的设计基础
4
一、印制电路板的制作是电子产品生产的重要环节
一个成功的电子产品，不仅仅需要优良的电路设计， 还需要合理的印制电路板设计。现在计算机中的很多部件 （如内存条）在它们的技术规范中就严格地规定了印制电 路板的设计要求，如果不严格按这个标准来制作，它的性 能就会受到很大的影响。
第六章印制电路板基础知识
第二篇电子CAD实习第6章印制电路板概述6.1 电子CAD实习大纲1．大纲适用范围：本大纲供电子信息科学与技术、电子信息工程、通信工程和电气工程及其自动化专业本科学生使用。
2．实习总学时、总学分：总学时：1周总学分：1学分3．实习目的：本次实习是在学生熟悉WINDOWS操作系统基础上，通过一周的上机操作，使学生能够熟练使用Protel DXP软件，完成电子电路原理图、PCB印刷板图的设计和绘制，能够处理设计过程中出现的编译错误，并解决PCB布线时的电磁兼容问题。
通过本次实习，能够增强学生对电子电路课程的理解，掌握电子电路设计的基本过程和方法，锻炼和培养学生解决实际问题的能力与工程设计意识。
4．实习的基本要求：（1）熟练掌握Protel DXP工具软件的基本使用方法，并画出电子线路原理图，编译生成网络表后，通过自动和手工调整完成PCB板的元件布局和布线工作。
设计过程中应注意电气设计的一般性规则和PCB布线时的电磁兼容性问题。
（2）培养严谨、协作、细致、实干的科学作风。
（3）遵守实验室的要求和规章制度，不迟到、不早退。
6．实习内容：（1）Protel DXP软件的组成、安装、操作界面、常用元件库的应用。
（2）熟悉软件的画图工具、连线工具、器件工具、电源工具、菜单命令等的操作。
（3）熟悉器件的选取、排列、调整和参数修改等操作。
（4）原理图的绘制、电气检查、报表、保存。
（5）熟悉常用电子元件的封装型式，掌握原理图库和PCB封装库的创建、调用、编辑。
（6）通过导入网络表、自动调入元件封装、自动布局手工调整、自动布线手工调整，完成PCB印刷板图设计。
（7）能够正确打印输出PCB板图中所需信息。
（8）撰写实习报告。
7．考核办法：考核由三部分组成：（1）上机实践成绩占70%。
（2）实习态度、出勤情况占10%。
（3）实习总结报告成绩占20%。
成绩评定分为优、良、中、及格、不及格（评分标准见附表一），凡获得及格以上成绩者，即获得规定学分。
《印制电路板基础》课件
覆铜板制作
将绝缘材料制成一定厚度的铜箔 基板。
图形转移
将电路图形通过曝光、显影、蚀 刻等工艺转移到铜箔基板上。
检测与维修
对电路板进行检测，对不合格品 进行维修。
表面处理
对电路板表面进行镀铜、镀金等 处理，以提高导电性能和耐腐蚀
性。
孔加工
在电路板上加工出导通孔，以便 连接电路板的上下两层。
制造设备与材料
作用
提供电子元器件的支撑和连接，实现 电子设备的功能。
历史与发展
历史
起源于20世纪初，随着电子技术的发展而不断改进。
发展
从单面板到双面板，再到多层板，不断向着高密度、高集成度方向发展。
分类与组成
分类
根据用途、层数、工艺等因素进行分类。
组成
基板、导电线路、绝缘材料、保护膜等。
PART 02
印制电路板设计
2023 WORK SUMMARY
THANKS
感谢观看
REPORTING
设计流程
需求分析
明确电路板的功能需求 ，确定电路板的尺寸、
布局和接口等参数。
元件布局
根据电路原理图，将电 子元件在电路板上进行
合理布局。
布线设计
根据元件布局和电路连 接需求，进行电路导线
的布设。
后期处理
进行电路板的后期制作 处理，如阻焊层、丝印
层的设计。
设计软件与工具
Altium Designer
2023 WORK SUMMARY
《印制电路板基础》 PPT课件
REPORTING
目录
• 印制电路板简介 • 印制电路板设计 • 印制电路板制造工艺 • 印制电路板质量检测与可靠性评估 • 印制电路板的应用与发展趋势
第6章PCB设计基础
3）确定丝印层为当前层 4）设置编辑环境的参考原点（以便定位）
2
3
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参考原点 5
跳转到参考原点
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5）在丝印层绘制封装外框
用画线工具绘制400*180mil矩形框，及厚度 为50mil的散热板线框
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180
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6）放置焊盘
用放置焊盘工具放置焊盘，左边第一个焊 盘的中心位置纵坐标180-100-10=70mil，横 坐标100mil，内孔径35mil。
元件排列整齐、疏密得当，兼顾美观。
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2. 使用菜单命令创建PCB文件
在系统主页面中，执行【文件】→【新建】 → 【PCB】命令，产生一个PCB文件。
其各项参数为系统默认值，所以在具体设 计时，各项参数还需设计者手动设置。
如，自己画板框
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6.5 电路板规划及参数设置
电路板规划的任务
确定电路板的板边，并确定其电气边界
选择电容的极性 选择电容的安装类型
无极性 有极性
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封装向导第6步：定义外框线宽
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封装向导第7步：定义封装名称
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封装向导第8步：完成封装向导制作
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生成封装RB2.1-4.22
跳转到原点：[编辑]菜单下[跳转]→[参考点]
3）编译项目
执行【工程】→【Compile PCB *.PrjPcb】 若【Message】中没有错误提示，则说明原理
图正确； 若【Message】中有错误提示，则修改错误。
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参考原点 5
跳转到参考原点
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5）在丝印层绘制封装外框
用画线工具绘制400*180mil矩形框，及厚度 为50mil的散热板线框
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6）放置焊盘
用放置焊盘工具放置焊盘，左边第一个焊 盘的中心位置纵坐标180-100-10=70mil，横 坐标100mil，内孔径35mil。
元件排列整齐、疏密得当，兼顾美观。
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2. 使用菜单命令创建PCB文件
在系统主页面中，执行【文件】→【新建】 → 【PCB】命令，产生一个PCB文件。
其各项参数为系统默认值，所以在具体设 计时，各项参数还需设计者手动设置。
如，自己画板框
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6.5 电路板规划及参数设置
电路板规划的任务
确定电路板的板边，并确定其电气边界
选择电容的极性 选择电容的安装类型
无极性 有极性
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封装向导第6步：定义外框线宽
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封装向导第7步：定义封装名称
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封装向导第8步：完成封装向导制作
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生成封装RB2.1-4.22
跳转到原点：[编辑]菜单下[跳转]→[参考点]
3）编译项目
执行【工程】→【Compile PCB *.PrjPcb】 若【Message】中没有错误提示，则说明原理
图正确； 若【Message】中有错误提示，则修改错误。
印制电路板图设计基础
查找选取工具栏 查找选取工具栏是通过执行“View\Toolbars\Find Selections”选项来进行打开或关闭的。打开的查找选取工具栏如图所示。该工具栏方便选择原来所选择的对象。 图6.24 查找选取工具栏
6.3.2 PCB设计管理器
启动PCB设计管理器 单击“Browse PCB”标签，即可进入PCB设计管理器。
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6.3所示。
PART ONE
图6.3 多层印制电路板剖面
根据覆铜板基底材料的不同，可以将印制板分为纸质覆铜箔层压板和玻璃布覆铜箔层压板两大类。它们都是使用粘结树脂将纸或玻璃布粘在一起，然后经过加热、加压工艺处理而成。
表面贴装式元件封装，如图6.5所示。这类元件在焊接时元件与其焊盘在同一层。故在其焊盘属性对话框中，Layer属性必须为单一板层（如Top layer 或Bottom layer）。 图6.5 表面贴装式元件封装
01
04
02
03
元件封装的编号
元件封装的编号规则一般为：
“元件类型+焊盘距离（焊盘数）+元件外形尺寸”。
PCB图例
Pad Via Clearance
6.2 新建PCB文件
执行菜单命令“File\New…”
图6.18 新建文件对话框
Main Toolbar（主工具栏）
Placement Tools（放置工具栏）
Component Placement（元件布置工具栏）
Find Selections（查找选取工具栏）。
1
2
6.1.3 元件封装（Footprint）
《制作印制电路板》PPT课件
整理课件
30
手工调整元件布局包括对元件的移动、旋转、排列 等操作。
1、元件的选择 2、元件的旋转 3、移动元件 4、排列元件 5、调整元件标注
整理课件
31
✓元件的选择
整理课件
32
✓元件的旋转
选中元件，按住鼠标左 键不放，用Space,X,Y键 控制元件的旋转。
选择元件，双击打开属 性窗口，修改Rotation的 值。
整理课件
14
6.2.1 手动规划电路板
电路板的电气轮廓可由Keep Out Layer中放置的轨迹线 （Track)或圆弧所确定的轮廓边界，这个边界由设计规 则检查器、自动布局器和自动布线器所确定。
课堂演示：P201
整理课件
15
6.2.2 自动规划电路板
使用向导规划电路板
整理课件
课堂演示
16
6.3 网络表与元件的装入
整理课件
59
整理课件
60
6.6.4 补泪滴的应用
泪滴是指导线与焊点或导线的连接处的过度区域。此 区域通常设计为泪滴形状，是为了防止在钻孔的时候 的应力集中而使接触处断裂。
补泪滴处理： 1、选择对象 2、执行菜单命令【Tools】/【Teardrops】
整理课件
61
整理课件
62
整理课件
63
整理课件
47
整理课件
48
“布线消息”对话框，用户可以了解到布线的情况
整理课件
49
2、对选定的网络进行布线 执行菜单命令 Auto Route /Net
课堂演示
整理课件
50
3、对两连接点进行布线 执行菜单命令 Auto Route /Connection
印制电路板设计基础 ppt-6
3．PCB浏览管理器的使用
4．画面显示和坐标原点
5．PCB编辑器的工具栏
主工具栏 、放置工具栏 、元件位置调整工具栏
工具栏的调用
图6-7
PCB编辑器主工具栏
6．PCB设计环境的设置 1）栅格和计量单位设置
英制的默认单位为 mil（毫英寸）， 公制的默认单位为 mm（毫米）， 公、英制换算关系是： 100 mil＝2.54 mm 1000 mil＝1 inch
线时，系统采用放置交互式导线的方法。
6）放置矩形填充和铺铜
图6-48
铺铜属性设置对话框
7）放置尺寸标注和坐标 8）放置字符串 9）放置圆弧
图6-52
字符串属性设置对话框
6．补充泪滴
图6-54
泪滴属性设置对话框
小
结
1．印制电路板的基本元素。 2．常用元件的封装及其所在的元件库。 3．PCB编辑器的使用。 4．设计环境的设置。 5．PCB的工作层。
项目6
印制电路板设计基础
学习目标
1．了解印制电路板的基本元素。 2．了解常用元件的封装及其所在的元件库。 3．熟悉PCB编辑器的使用。 4．掌握设计环境的设置。 5．熟悉PCB的工作层。
任务一
PCB编辑器使用
1．印制电路板的基本元素
2．新建PCB文件
图6-5
PCB编辑器主界面
3．PCB浏览管理器的使用
4．在Protel 99 SE界面下打开软件自带的PCB 封装库
例： 打开C:\Program Files\Design Explorer 99 SE \Library\Pcb\Generic Footprints \Transistors.ddb\Transistors.lib， 找到封装TO92C放到打开的PCB中。
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印制电路板简称为PCB（Printed Circuit Board），是通 过一定的制作工艺，在绝缘度非常高的基材上覆盖一层导电性 能良好的铜箔构成覆铜板，按照PCB图的要求，在覆铜板上蚀 刻出相关的图形，再经钻孔等后处理制成，以供元器件装配所 用。
印制电路板根据结构不同可分为单面板、双面板和多层板。
图6-2-11 安全间距
15
第6章 印制电路板设计基础
元器件封装 1．元器件封装的概念
元器件封装是指实际的电子元器件焊接到电路板时所指示 的轮廓和焊点的位置，它保证了元器件引脚与电路板上的焊盘 一致。
2．元器件封装的分类
根据焊接方式不同，元器件封装可分为两大类：针脚式和 表面粘贴式。
16
第6章 印制电路板设计基础
（a）针脚式元器件
（b）表面粘贴式元器件
图6-3-1 元器件封装的Fra bibliotek类17
第6章 印制电路板设计基础
阻焊层用于表示阻焊剂的涂覆位置，包括顶层阻焊层 （Top Solder）和底层阻焊层（Bottom Solder）。
8
第6章 印制电路板设计基础
5．Paste Mask Layer（锡膏防护层）
锡膏保护层与阻焊层的作用相似，不同的是，在机器焊接 时对应的是表面粘贴式元件的焊盘。它包括顶层锡膏防护层 （Top Paste）和底层锡膏防护层（Bottom Paste）。
6．丝印层（Silkscreen Layer）
丝印层用于放置元器件符号轮廓、元器件标注、标号以及 各种字符等印制信息。它包括顶层丝印层（Top Overlay）和 底层丝印层（Bottom Overlay）。
9
第6章 印制电路板设计基础
7．多层（Multi Layer）
多层用于显示焊盘和过孔。
8．禁止布线层（Keep Out Layer）
禁止布线层用于定义在电路板上能够有效放置元器件和布 线的区域，主要用于PCB设计中的自动布局和自动布线。
10
第6章 印制电路板设计基础
图6-2-1 顶层（Top Layer）的布线 图6-2-2 底层（Bottom Layer）的布线
图6-2-3 顶层丝印层（Top Overlay） 图6-2-4 底层丝印层（Bottom Overlay）
图6-1-1 印制电路板
6
第6章 印制电路板设计基础
了解印制电路板图在Protel软件中的表示 1．信号层（Signal Layer）
信号层用于表示铜膜导线所在的层面，包括顶层（Top Layer）、底层（Bottom Layer）和30个中间层（Mid Layer）， 其中中间层只用于多层板。
2．内部电源/接地层（Internal Plane Layer）
4
第6章 印制电路板设计基础
印制电路板中的各种对象
（1）铜膜导线：用于各导电对象之间的连接，由铜箔构成，具 有导电特性。 （2）焊盘：用于放置焊锡、连接导线和元器件引脚，由铜箔构 成，具有导电特性。 （3）过孔：用于连接印制电路板不同板层的铜膜导线，由铜箔 构成，具有导电特性。 （4）元器件符号轮廓：表示元器件实际所占空间大小，不具有 导电特性。
3
第6章 印制电路板设计基础
单面板是指在一面覆铜的电路板，只可在覆铜的一面布线。 制作成本简单，但由于只能在一面布线且不允许交叉，布线难 度较大，适用于比较简单的电路。
双面板是两面覆铜，两面均可布线。制作成本低于多层板， 由于可以两面布线，布线难度降低，因此是最常用的结构。
多层板一般指3层以上的电路板。多层板不仅两面覆铜，在 电路板内部也包含铜箔，各铜箔之间通过绝缘材料隔离。但制 作成本较高，多用于电路布线密集的情况。
2．焊盘（Pad）
焊盘（Pad）分为两类，即针脚式和表面粘贴式，分别对 应具有针脚式引脚的元器件和表贴式（表面粘贴式）元器件。
图6-2-6 针脚式焊盘尺寸
图6-2-7 针脚式焊盘的三种类型
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第6章 印制电路板设计基础
3．过孔（Via）
过孔（Via）也称为导孔，过孔分为三种，即从顶层到底 层的穿透式过孔（如图6-2-9所示）从顶层到内层或从内层到底 层的盲过孔（如图6-2-10所示）和层间的隐藏过孔。
内部电源/接地层共有16个，用于在多层板中布置电源线和 接地线。
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第6章 印制电路板设计基础
3．机械层（Mechanical Layer）
机械层共有16个。用于设置电路板的外形尺寸、数据标记、 对齐标记、装配说明以及其他机械信息。这些信息因设计公司 或PCB制造厂家的要求而有所不同。
4．阻焊层（Solder Mask Layer）
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第6章 印制电路板设计基础
图6-2-5 多层（Multi Layer）显示的焊盘与过孔
铜膜导线、焊盘、过孔、字符等的表示 1．铜膜导线（Track）
铜膜导线（Track）必须绘制在信号层，即顶层（Top Layer）、底层（Bottom Layer）和中间层（Mid Layer）。
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第6章 印制电路板设计基础
第6章 印制电路板设计基础
第6章-印制电路板设计基础资料
第6章 印制电路板设计基础
本章要点
• 印制电路板的结构
•
印制电路板图在PCB文件中的表示
•
元器件封装的概念
•
元器件封装在PCB文件中的表示
•
PCB文件的建立
•
PCB文件中一些常用参数的设置等
2
第6章 印制电路板设计基础
6.1 任务一：认识印制电路板 6.1.1 印制电路板结构
图6-2-8 表面粘贴式焊盘
图6-2-9 穿透式过孔
图6-2-10 盲过孔
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第6章 印制电路板设计基础
4．字符（String）
字符必须写在顶层丝印层（Top Overlay）和底层丝印层 （Bottom Overlay。
5．安全间距（Clearance）
进行印制电路板图设计时，为了避免导线、过孔、焊盘及 元器件间的相互干扰，必须在它们之间留出一定间隙，即安全 间距（如图6-2-11所示）。
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第6章 印制电路板设计基础
（5）字符：可以是元器件的标号、标注或其他需要标注的内容， 不具有导电特性。 （6）阻焊剂：为防止焊接时焊锡溢出造成短路，需在铜膜导线 上涂覆一层阻焊剂。阻焊剂只留出焊点的位置，而将铜膜导线 覆盖住，不具有导电特性。
字符
焊盘 元器件符号轮廓 过孔
铜膜导线，其上覆盖阻焊 剂
印制电路板根据结构不同可分为单面板、双面板和多层板。
图6-2-11 安全间距
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第6章 印制电路板设计基础
元器件封装 1．元器件封装的概念
元器件封装是指实际的电子元器件焊接到电路板时所指示 的轮廓和焊点的位置，它保证了元器件引脚与电路板上的焊盘 一致。
2．元器件封装的分类
根据焊接方式不同，元器件封装可分为两大类：针脚式和 表面粘贴式。
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（a）针脚式元器件
（b）表面粘贴式元器件
图6-3-1 元器件封装的Fra bibliotek类17
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阻焊层用于表示阻焊剂的涂覆位置，包括顶层阻焊层 （Top Solder）和底层阻焊层（Bottom Solder）。
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5．Paste Mask Layer（锡膏防护层）
锡膏保护层与阻焊层的作用相似，不同的是，在机器焊接 时对应的是表面粘贴式元件的焊盘。它包括顶层锡膏防护层 （Top Paste）和底层锡膏防护层（Bottom Paste）。
6．丝印层（Silkscreen Layer）
丝印层用于放置元器件符号轮廓、元器件标注、标号以及 各种字符等印制信息。它包括顶层丝印层（Top Overlay）和 底层丝印层（Bottom Overlay）。
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7．多层（Multi Layer）
多层用于显示焊盘和过孔。
8．禁止布线层（Keep Out Layer）
禁止布线层用于定义在电路板上能够有效放置元器件和布 线的区域，主要用于PCB设计中的自动布局和自动布线。
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图6-2-1 顶层（Top Layer）的布线 图6-2-2 底层（Bottom Layer）的布线
图6-2-3 顶层丝印层（Top Overlay） 图6-2-4 底层丝印层（Bottom Overlay）
图6-1-1 印制电路板
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了解印制电路板图在Protel软件中的表示 1．信号层（Signal Layer）
信号层用于表示铜膜导线所在的层面，包括顶层（Top Layer）、底层（Bottom Layer）和30个中间层（Mid Layer）， 其中中间层只用于多层板。
2．内部电源/接地层（Internal Plane Layer）
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印制电路板中的各种对象
（1）铜膜导线：用于各导电对象之间的连接，由铜箔构成，具 有导电特性。 （2）焊盘：用于放置焊锡、连接导线和元器件引脚，由铜箔构 成，具有导电特性。 （3）过孔：用于连接印制电路板不同板层的铜膜导线，由铜箔 构成，具有导电特性。 （4）元器件符号轮廓：表示元器件实际所占空间大小，不具有 导电特性。
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单面板是指在一面覆铜的电路板，只可在覆铜的一面布线。 制作成本简单，但由于只能在一面布线且不允许交叉，布线难 度较大，适用于比较简单的电路。
双面板是两面覆铜，两面均可布线。制作成本低于多层板， 由于可以两面布线，布线难度降低，因此是最常用的结构。
多层板一般指3层以上的电路板。多层板不仅两面覆铜，在 电路板内部也包含铜箔，各铜箔之间通过绝缘材料隔离。但制 作成本较高，多用于电路布线密集的情况。
2．焊盘（Pad）
焊盘（Pad）分为两类，即针脚式和表面粘贴式，分别对 应具有针脚式引脚的元器件和表贴式（表面粘贴式）元器件。
图6-2-6 针脚式焊盘尺寸
图6-2-7 针脚式焊盘的三种类型
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3．过孔（Via）
过孔（Via）也称为导孔，过孔分为三种，即从顶层到底 层的穿透式过孔（如图6-2-9所示）从顶层到内层或从内层到底 层的盲过孔（如图6-2-10所示）和层间的隐藏过孔。
内部电源/接地层共有16个，用于在多层板中布置电源线和 接地线。
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3．机械层（Mechanical Layer）
机械层共有16个。用于设置电路板的外形尺寸、数据标记、 对齐标记、装配说明以及其他机械信息。这些信息因设计公司 或PCB制造厂家的要求而有所不同。
4．阻焊层（Solder Mask Layer）
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图6-2-5 多层（Multi Layer）显示的焊盘与过孔
铜膜导线、焊盘、过孔、字符等的表示 1．铜膜导线（Track）
铜膜导线（Track）必须绘制在信号层，即顶层（Top Layer）、底层（Bottom Layer）和中间层（Mid Layer）。
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第6章 印制电路板设计基础
第6章-印制电路板设计基础资料
第6章 印制电路板设计基础
本章要点
• 印制电路板的结构
•
印制电路板图在PCB文件中的表示
•
元器件封装的概念
•
元器件封装在PCB文件中的表示
•
PCB文件的建立
•
PCB文件中一些常用参数的设置等
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6.1 任务一：认识印制电路板 6.1.1 印制电路板结构
图6-2-8 表面粘贴式焊盘
图6-2-9 穿透式过孔
图6-2-10 盲过孔
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4．字符（String）
字符必须写在顶层丝印层（Top Overlay）和底层丝印层 （Bottom Overlay。
5．安全间距（Clearance）
进行印制电路板图设计时，为了避免导线、过孔、焊盘及 元器件间的相互干扰，必须在它们之间留出一定间隙，即安全 间距（如图6-2-11所示）。
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（5）字符：可以是元器件的标号、标注或其他需要标注的内容， 不具有导电特性。 （6）阻焊剂：为防止焊接时焊锡溢出造成短路，需在铜膜导线 上涂覆一层阻焊剂。阻焊剂只留出焊点的位置，而将铜膜导线 覆盖住，不具有导电特性。
字符
焊盘 元器件符号轮廓 过孔
铜膜导线，其上覆盖阻焊 剂