PCB电路板PCB设计基础知识印刷电路板P

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PCB设计基础知识

印刷电路板(Printedcircuitboard,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PrintedWiringBoard(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(conductorpattern)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(ponentSide)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(Socke t)。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(ZeroInsertionForce,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(soldermask)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-SidedBoards)

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(Single-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-SidedBoards)

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(Buriedvias)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,不须穿透整个板子。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(Pow er)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(ThroughHoleTechnology)

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(ThroughHoleTechnology,T HT)」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(SurfaceMountedTechnology)

使用表面黏贴式封装(SurfaceMountedTechnology,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。

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,puterAidedDesign)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。

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)。

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Gerberfiles规格。一组Gerberfiles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。

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。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P CB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(GlassEpoxy)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(Subtractivetransfer)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(Addi tivePatterntransfer)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(positivephotoresist)是由感光剂制成的,它在照明下会溶解(负光阻剂则是如果没有经过照明就会分解)。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。蚀刻过程可以将板子浸到蚀刻溶剂中,或是将溶剂喷在板子上。一般用作蚀刻溶剂的有,氯化铁(FerricChloride),碱性氨(AlkalineAmmonia),硫酸加过氧化氢

(SulfuricAcid+HydrogenPeroxide),和氯化铜(CupricChloride)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-Holetechno logy,PTH)。在孔璧内部作金属处理后,可以让内部的各层线路能够彼此连接。在开始电镀之前,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,可以使用光学或电子方式测试。光学方式采用扫描以找出各层的缺陷,电子测试则通常用飞针探测仪(Flying-Probe)来检查所有连接。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(WaveSoldering)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子,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回焊接(OverReflowSoldering)。里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

节省制造成本的方法

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尺寸已经成为标准,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会比THT来得省钱,因为PCB上的零件会更密集(也会比较小)。

另一方面,如果板子上的零件很密集,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。一般来说光学测试已经足够保证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,相同效能的板子成本可能不同,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,概栝如下。

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。

⑷可生产性。采用现代化管理,可进行标准化、规模(量)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、规模化的批量生产。同时,PC B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,一旦系统发生故障,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。

3PCB生产工艺流程

PCB生产工艺流程是随着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PC B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CAMCCL开料、钻定位孔

↓↓↓

开制冲孔模具制丝网版────────────→印刷导电图形、固化

││↓

││蚀刻、去除印料、清洁

││↓

│└──────────────→印刷阻焊图形、固化

││↓

│└──────────────→印刷标记字符、固化

∣∣↓

∣└──────────────→印刷元件位置字符、固化

∣↓

└────────────────────→钻冲模定位孔、冲孔落料↓

电路检查、测试

涂覆阻焊剂或OSP

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CAMCCL开料/磨边

↓↓—————————————————————→NC钻孔│↓

│孔金属化

│(图形电镀)↓↓(全板电镀)

│干膜或湿膜法掩孔或堵孔—————————————————→(负片图形)(正片图形)↓↓

电镀铜/锡铅图形转移

↓↓

去膜、蚀刻蚀刻

↓↓

退锡铅、镀插头去膜、清洁

↓↓

印刷阻焊几剂/字符

热风整平或OSP

铣/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CAMCCL开料/磨边

∣↓

∣微蚀、清洁、干燥

∣↓

│干膜、湿膜、冲定位孔

│↓

└───────────────────→图形转移、蚀刻

∣↓

∣去膜、清洁、干燥

∣↓

└────────────────────→电路检验、冲定位孔∣↓

∣氧化处理

∣↓

∣半固化粘结片―→开料、冲定位孔―→定位、叠层、层压

∣↓

∣X-光钻定位孔

∣↓

└────────────────────→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面板生产工艺流程。

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)→层压→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→层压RCC→激光钻孔→孔化电镀→图形转移→蚀刻、退膜→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→内层制造→平面元件制造→以下流程同多层板。

印制板基础知识

PCB概念

●PCB=PrintedCircuitBoard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。

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PCB

1.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

●表面安装技术(SMT)阶段PCB

1.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

②.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(holeinpad)消除了中继孔及连线

③薄型化:双面板:1.6mm—1.0mm—0.8mm—0.5mm

④PCB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PCB

CSP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)层以外的可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:wirebonding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℃)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—不可焊的Cu3Sn

2.工艺流程退除抗蚀剂—板面清洁处理—印阻焊及字符—清洁处理—涂助焊剂—热风整平—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≥3um)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(0.05-0.1u m)是为了保护Ni的可焊性,而镀厚金(0.3-0.5um)是为了线焊(wirebonding)工艺需要。

1.Ni层的作用:

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>3um

2.Au的作用:

是Ni的保护层,厚度0.05-0.15之间,不能太薄,因金的气孔性较大如果太薄不能很好的保护Ni,造成Ni 氧化。其厚度也不能>0.15um,因焊点中会形成金铜合金Au3Au2(脆),当焊点中Au超过3%时,可焊性变差。

电镀Ni/Au

镀层结构基本同化学Ni/Au,因采用电镀的方式,镀层的均匀性要差一些。

(四)PCB覆铜板材料

PCB用覆铜板材料(CopperCladLaminates)缩写为CCL:它是PCB的基础,起着导电、绝缘、支撑的功能,并决定PCB的性能、质量、等级、加工性、成本等。

●按增强材料分类:

●电解铜箔厚度:

目前市场常见的有:9um、12um、18um、35um、70um几种规格。常用层间介质类型:

PCB加工工艺种类

PCB电路设计实验报告

电子科技大学成都学院 实验报告册 课程名称:电路板设计实验 姓名:游恒宽 学号:11 院系:微电子技术系 专业:集成电路与集成系统 教师:刘浩森 2013 年7 月1 日

实验一: 原理图库的绘制 一、实验目的: 1、熟悉Cadence Allegro SPB 工作环境 2、熟悉元件库管理; 3、掌握元件编辑器的使用及编辑器工作环境的设置方法; 4、熟练掌握原理图元件库的创建、新元件的制作。 二、实验原理和内容: 虽然在Cadence Allegro SPB 提供了丰富的元器件库,但在设计过程中,仍然会发生在元器件库中找不到需要的元器件。因此,可以利用元器件的绘图工具及IEEE符号工具创建元器件,并添加到元器件库中。 (1)利用元件库编辑器提供的制作工具,分别绘制AT89S51、74HC138、74HC573、LCD128*64、LCD1602、PNP以及数码管的的元件,并将它保存在“” AT89S51 74HC138 三、实验步骤: 1、在“Cadence Allegro SPB ”中,选中“Cadence Product Choies”对话框。选择“OrCAD Capture”进入页面,然后执行【File】→【New】→【Library】命令,创建“”原理图元件库,保存到自己学好下,并在该库中制作AT89S51等元件。 2、选中“”单击鼠标右键选择“New Part…”,创建新的元器件,弹出“New

Part Properties”对话框,按要求填写。 3、给元器件添加引脚,安元器件添加引脚,并写上引脚的名称及代号。 4、绘制元器件外形,按要求选择所画的形状。 5、按要求添加文本。 6、检查元器件,确认无误后保存。 四、实验数据和结果: AT89S5174HC138 74HC573 PNP

pcb电路板设计报告

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建好之后在新建原理图编辑 注意:文件名要保持一致(可以通过点击另存为改名,后缀用默认的就可以了,千万别改) 上图为原理图编辑界面 F 图为设计好的电路原理图 Ejt w W ■輕 玄十 决叫?^4?p+ff Kw 叭書A3 Qpe*- Hiqjpct. -MM MH F 4UM£-H Gpe*^ C^u* K>_R. *吃弾 ■ 迥efvuAc ! Vou ?re hot 9^r#d tn 1* 51J'J!hMR I GR^ Q CKUIKK OebiM* UnfcFit - !>?¥ 1 fiftK ■ E.HLAdrii1 h^infvri ■ *£<■?+ 111 U> c*^e*w*5rt DesijiHi i vppcrv hi MiijiR fichujn^ -felQirHf IBP ^ppn llg ^fK :" * b 时两 | *??r Ed amjss 1B hr SLWjtil 氓EI -m ■忖 wfi ? — w- iUwn ■rn ?E +?-nh ■** *>■!!" ■■DIEP 居学Irflr 叶* 恥两 叭申> ^ak 悩出附 |d?b A

《电路原理图与电路板设计》课程报告额

电路原理图与电路板设计题目:简易单片机开发系统原理图及PCB绘制 姓名:潘正意 学号:2201020104225 专业:应用电子技术 指导老师:徐灵飞 日期:2012年5月12日

1.课程设计的目的 《电路原理图与电路板设计》是一门实践性要求很高的课程,学生通过上机实习和设计环节巩固所学知识。鉴于目前的设备与CAD软件的流通性,本实验课利用Protel 99SE软件为主题,介绍其基础知识、设计流程、设计方法及电子设计的基本技能等问题,并要求学生掌握电子产品开发的基本技术问题。通过实习学生可以独立实现电路原理图和电路板的设计,为今后的学习和工作中的实际应用打下较为坚实的基础。 二、设计内容与要求 2.课程设计的主要内容 用Protel 99 SE软件绘制一个电路图,图有自己决定。先绘制出电路原理图,然后进行电气规则检验,没有错误后,生成网络表,然后根据网络表生成印制电路板图,最后自动布局,手工调整,自动布线,手工调整布线,保存打印。 3、简易单片机开发系统原理图 3.1:原理图设计最基本的要求是正确性,其次是布局合理,最后是在正确性和布局合理的前提下力求完美。 (1)启动原理图设计界面,进入Protel99 SE,创建一个数据库,执行菜单File/New 命令,从框中选择原理图服务器(Schematic Document)图标,双击该图标,建立原理设计文档。双击文档图标,进入原理设计服务器界面; (2)设置原理图设计环境,执行菜单Design/Option和Tool/Preferences,设置图纸大小,捕捉栅格,电器栅格等; (3)创建自己的元件库,先进入Protel 99 SE的原理图编辑器,新建一个元件,绘制SCH元件以及放入元件的管脚,给新建的元件改名,绘制制元件的外形以及放入说明文字并保存好,画原理图的时候,就可以调用这些元件了; (4)装入所需的元件库,在设计管理器中选择Browse区域中的下拉框中选择Library,然后单击ADD/Remove按钮,在弹出的窗口中寻找Protel99 SE子目录,在该目录中选择Library\SCH路径,在元件库列表中选择所需的元件库,单击

印制电路板的设计规范

目录 1印制线路板(PCB)说明 .................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1印制线路板定义 ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.2印制线路板基本组成 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.3印制线路板分类 ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。2原理图入口条件 .................................................................................................................................... 错误!未定义书签。3原理图的使用 ........................................................................................................................................ 错误!未定义书签。4结构图入口条件(游) ........................................................................................................................ 错误!未定义书签。5结构图的使用 ........................................................................................................................................ 错误!未定义书签。6电路分类 ................................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 6.1从安规角度分类 ........................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.2布局设计要求 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.3各类电路距离要求 ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 6.4其他要求 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。7规则设置 ................................................................................................................................................ 错误!未定义书签。 7.1规则分类 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.2基本设置 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.3特殊区域 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.4电源、地信号设置 ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.5时钟信号设置 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.6差分线的设置 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.7等长规则 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.8最大过孔数目规则 ....................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.9拓扑规则 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 7.10其他设置 ....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。8安规、EMC ........................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.1PCB板接口电源的EMC设计 .................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.2板内模拟电源的设计 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.3关键芯片的电源设计 ................................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.4普通电路布局EMC设计要求..................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.5接口电路的EMC设计要求......................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.6时钟电路的EMC设计要求......................................................................................................... 错误!未定义书签。 8.7其他特殊电路的EMC设计要求................................................................................................. 错误!未定义书签。 8.8其他EMC设计要求..................................................................................................................... 错误!未定义书签。9DFX设计 ............................................................................................................................................... 错误!未定义书签。 9.1空焊盘(DUMMY PAD)................................................................................................................ 错误!未定义书签。 9.20402阻容器件的应用条件 .......................................................................................................... 错误!未定义书签。10孔(结构) ........................................................................................................................................ 错误!未定义书签。

《电子产品印刷电路板设计与制作》—课程标准

《电子产品印刷电路板设计与制作》课程标准 1、课程概述 1.1课程定位 “电子产品印刷电路板设计与制作”是电子信息工程技术、应用电子技术及电子工艺与管理专业教学计划实践性教学环节中的一个重要环节与必修课程,是一门基于职业和工作岗位分析,针对学生未来可能面对的岗位能力要求,按照通用PCB设计流程对学生进行PCB设计的专项能力培养和训练的实践性课程。 通过本课程的实训,使学生能够初步掌握常见电子线路原理图的绘制及PCB的设计方法,了解PCB的常见生产工艺流程,训练学生养成良好的PCB设计素养,为学生就业后从事电子产品辅助设计、电子产品生产等岗位奠定基础。 1.2与前后课程的联系 “电子产品印刷电路板设计与制作”课程应在学生学完电路基础,电子工艺基础等课程以后进行,对于与相关课程紧密相关的PCB设计方法,可以在相关课程授课过程中通过实例进行实践训练,以增强学生的感性认识,提高课程的实际教学效果。学生已经具备常用电子元器件的识别与电子装配焊接能力。 本课程对电子电路制作及测试、电子产品设计与制作实训、单片机应用实践等后续课程的实践技能训练提供支撑,与有关课程紧密相关的技能可以在上述课程的教学过程中结合相关的技能训练开展,不作为本课程的教学重点。 1.3课程设计思路 1.3.1 课程设计理念 (1)该课程是依据“高职高专电子信息类专业职业能力分析与岗位技能训练表”中的“电子产品研发”工作项目设置的。其总体设计思路是:打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为基于工作过程的实践教学模式,以典型电子电路的PCB设计为对象,组织学生在完成典型电子线路的PCB设计实践中学习相关的知识,培养相应的职业能力。以学生职业能力培养为中心,以职业活动为导向,在授课过程中介绍行业企业的PCB设计规范,充分体现高职课程教学职业性、实践性和开放性的要求,培养学生职业能力,提升职业素养。 课程内容突出对学生职业能力的实践性训练,相关知识均与所要完成的工作任务实践有密切联系,并充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要,融合相关职业岗位对知识、技能和态度的

PCB课程设计报告

交通职业学院 Protel99se课程设计报告 所属系别信息工程系 专业电子信息工程技术 班级 10大专电子信息工程1班 姓名年中 学号 0140 指导教师诺微 撰写日期 2011年12月28日

摘要 Protel99 SE 是澳大利亚Protel Technology公司推出的一个全32位的电路板设计软件。该软件功能强大,人机界面友好,易学易用,使用该软件的设计者可以容易地设计出电路原理图和画出元件设计电路板图。而且由于其高度的集成性与扩展性,一经推出,立即为广大用户所接受,很快就成为世界PC平台上最流行的电子设计自动化软件,并成为新一代电气原理图工业标准。 Protel99 SE主要有两大部分组成,每一部分个有几个模块,第一部分是电路设计部分,主要有:原理设计系统,包括用于设计原理图的原理图编辑器Sch,用于修改和生成原理图元件的原件编辑器,以及各种报表的生成器Schlib。印刷电路板设计系统,包括用于设计电路板的电路板编辑器PCB以及用于修改,生成元件封装的元件封装编辑器PCBLib。第二部分是电路仿真与可编程逻辑器件设计。 关键词:Protel99 SE,Sch,PCB,封装,布线

1.课程设计的目的 (1)了解Protel 99 SE绘图环境、各个功能模块、界面环境设置方法以及文件管理方法; (2)理解用Protel 99 SE设计电子电路的基本思想; (3)掌握用Protel 99 SE绘制电子电路原理图的基本方法; (4)掌握用Protel 99 SE绘制电子电路PCB板的基本方。 2.课程设计的主要容 用Protel 99 SE软件绘制一个电路图,图有自己决定。先绘制出电路原理图,然后进行电气规则检验,没有错误后,生成网络表,然后根据网络表生成印制电路板图,最后自动布局,手工调整,自动布线,手工调整布线,保存打印。3.课程设计步骤 3.1原理图设计 原理图设计最基本的要正确性,其次是布局合理,最后是在正确性和布局合理的前提下力求完美。 (1)启动原理图设计界面,进入Protel99 SE,创建一个数据库,执行菜单File/New 命令,从框中选择原理图服务器(Schematic Document)图标,双击该图标,建立原理设计文档。双击文档图标,进入原理设计服务器界面; (2)设置原理图设计环境,执行菜单Design/Option和Tool/Preferences,设置图纸大小,捕捉栅格,电器栅格等;

印制电路板的设计与制作

印制电路板的设计与制作 本章主要介绍印制电路板的元件布局及布线原则;应用PROTEL设计印制电路板的基本步骤及设计示例;印制电路板的手工制作与专业制作的方法,并以实验室常用的VP?108K电路板制作系统为例,介绍了PCB的制作步骤与方法。章末附有印制电路板的设计与制作训练。 现代印制电路板(简称PCB,以下PCB即指印制电路板)的设计大多使用电脑专业设计软件进行,PCB的制作也是通过专业制作厂家完成的。因此,大批量的PCB生产常常是用户自己设计好印制板,将文档资料交给印制板生产厂家,由其完成PCB板的制 出的印制板文档可以广泛地被各专业印制板生产厂家所接受。因此本章首先介绍使用PROTEL进行印制板设计的一般步骤,给出一个设计示例,然后简单介绍手工制作印制板的一般方法,最后介绍适合于实验室的印制电路板制作设备VP?108K。 印制电路板的设计原则 印制电路板的设计是一项很重要的工艺环节,若设计不当,会直接影响整机的电路性能,也直接影响整机的质量水平。它是电子装配人员学习电子技术和制作电子装置的基本功之一,是实践性十分强的技术工作。 印制电路板的设计是根据电路原理图进行的,所以必须研究电路中各元件的排列,确定它们在印制电路板上的最佳位置。在确定元件

的位置时,还应考虑各元件的尺寸、质量、物理结构、放置方式、电气连接关系、散热及抗电磁干扰的能力等因素。可先草拟几种方案,经比较后确定最佳方案,并按正确比例画出设计图样。画图在早期主要靠手工完成,十分繁琐,目前大多用计算机完成,但前述的设计原则既可适用于手工画图设计,也可适用于计算机设计。 对于印制电路板来说,一般情况下,总是将元件放在一面,我们把放置元件的一面称为元件面。印制板的另一面用于布置印制导线(对于双面板,元件面也要放置导线)和进行焊接,我们把布置导线的这一面叫做印制面或焊接面。如果电路较复杂,元件面和焊接面容不下所有的导线,就要做成多面板。在元件面和焊接面的中间设置层面,用于放置导线,这样的层面我们称之为内部层或中间层。中间层如果是专门用于放置电源导线的,又称做电源层或地线层。如果是用于放置传递电路信号的导线的,叫做中间信号层。多面板的元件面、焊接面要和中间层连通,靠印制电路板上的金属化孔完成,这种金属化孔叫通孔(Via)。 1. 要将一定数量的元件按原理图中的电气连接关系安装在印制电路板上,必须事先知道各元件的安装数据,以便元件布局。一般采用下述方法确定元件的安装数据。 (1)设计者提供元件正确的安装资料。 (2)若没有提供元件安装数据,应通过元件型号查手册找出元件的安装数据。

PCB设计报告

PCB设计实验报告 题目:整流开关电源 专业:测控技术与仪器 班级:1221201 姓名:杨生奎 学号:201220120114 组员:游佳明、王盛侃、杨胜奎指导教师:徐哈宁老师

2015年4 月9日 摘要:开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广阔的发展空间。开关电源高频化是其发展的方向,高频化使开关电源小型化,并使开关电源进入更广泛的应用领域,特别是在高新技术领域的应用,推动了高新技术产品的小型化、轻便化。另外开关电源的发展与应用在节约能源、节约资源及保护环境方面都具有重要的意义。 1.功能介绍 本实验设计的电源为整流型开关稳压电源,开关稳压电源设计输入220V,输出实现±5V/10A和±15V/2A输出。 2.方案选择 经过网上资料查询,找到由7805稳压的整流电路如图(1)。此电路中输入部分采用变压器变压,然后由电桥整流,再通过7805稳压器稳压输出。而7805的输出电压虽然是5V,但是其输出电流最大只有1A,远远达不到课题要求的2A和10A。

图(1) LM317是可调节3端稳压器,在输出电压为1.2V-37V时,其输出电流可以超过1.5A,输出功率最大可以达到70W。其标准电路如图(2)。

PCB电路板ADP原理图与PCB设计教程第章

PCB电路板ADP原理图与PCB设计教程 第章

第4章原理图设计 在前面几章讲述了电路设计的基础知识后,现在可以学习具体的原理图设计。本章主要讲述电子元件的布置、调整、布线、绘图以及元件的编辑等,最后将以一个FPGA应用板原理图和一个译码器原理图设计为实例进行讲解。 4.1元件库管理 在向原理图中放置元件之前,必须先将该元件所在的元件库载入系统。如果一次载入过多的元件库,将会占用较多的系统资源,同时也会降低应用程序的执行效率。所以,最好的做法是只载入必要且常用的元件库,其他特殊的元件库在需要时再载入。一般在放置元件时,经常需要在元件库中查找需要放置的元件,所以需要进行元件库的相关操作。 4.1.1浏览元件库 浏览元件库可以执行Design→BrowseLibrary命令,系统将弹出如图4-1所示的元件库管理器。在元件库管理器中,用户可以装载新的元件库、查找元件、放置元件等。 图4-1元件库管理器 (1)查找元件 80

元件库管理器为用户提供了查找元件的工具。即在元件库管理器中,单击Search按钮,系统将弹出如图4-2所示的查找元件库对话框,如果执行T ools→Findponent命令也可弹出该对话框,在该对话框中,可以设定查找对象以及查找范围。可以查找的对象为包含在.Intlib文件中的元件。该对话框的操作及使用方法如下: 图4-2简单查找元件库对话框 1)简单查找。图4-2所示为简单查找对话框,如果要进行高级查找,则单击图4-2所示对话框中的“Advanced”按钮,然后会显示高级查找对话框。 ●Filters操作框。在该操作框中可以输入查找元件的域属性, 如Name等;然后选择操作算子(Operator),如 Equals(等于)、Contains(包含)、StartsWith(起始)或者 EndsWith(结束)等;在Vlaue(值)编辑框中可以输入或选 择所要查找的属性值。 ●Scope操作框。该操作框用来设置查找的范围。当选中 AvailableLibraries单选按钮时,则在已经装载的元件库中 查找;当选中LibrariesonPath单选按钮时,则在指定的

印制电路板的设计方法和步骤

印制电路板的设计方法和步骤 1.印制扳材料的选择 印制板的材料选择必须首先考虑到电气和机械特性,当然还要考虑到购买的相对价 格和制造的相对成本,从而选择印制板的基材。电气特性是指基材的绝缘电阻、抗电弧 性、印制导线电阻、击穿强度、介电常数及电容等。机械特性是指基材的吸水性、热膨胀系 数、耐热性、抗统曲强度、抗冲击强度、抗剪强度和硬度。 目前,我国所采用的印制板材料性能如下。 (1)敷铜箔酚醛纸基层压板:机械强度低,易吸水及耐高温性能较差,表面绝缘电阻较低,但价格便宜。一般适用于民用电子产品。 (2)敷铜箔环氧酚醛玻璃布钽电容封装层压板:电气及机械性能好,既耐化学溶剂,又耐高温、耐 潮湿,表面绝缘电阻高,但价格较贵。一般适用于仪器、仪表及军用电子产品振动。 以上两种印制板均可制成单面的、双面的或多层的;可以是阻燃的或是可燃的。可根 据电路的要求选用。 2.印制摄厚度的确定 从结构的角度确定印制板的厚度,主要是考虑印制板对其上装有的所有元器件重量 的承受能力及使用中承受的机械负荷能力。如果只装配集成电路、小功率晶体管、电阻和 电容等小功率元器件,在没有较强的负荷条件下,可使用厚度为1.5航m(或 1.6mm),尺 寸在500 mm×500 mm之内的印制板。如果板面较大或无法支撑时,应选择2—2.5mm 厚的印制板。印制板板厚已标堆化,其尺寸为1.o mm、1.5mm、2.o mm和2.5mm几种,常用的

是1.5mm和2.0mm。 对于尺寸很小的印制板(如计算机、电子表和便携式仪表中用的印制板) 量、降低成本,可选用更薄一些的印制板来制造。 3.印制板形状和尺寸的确定 印制板的结构尺寸与印制板的制造、装配有密切关系。应从装联工艺角度考虑两 个方面的问题广方面是便于自动化组装,使设备的性能得到充分利用,能使用通用化、 标准他的工具和夹具;另一方面是便于将印制板组装成不同规格的产品,安装方便, 固 定可靠。 印制板的外形应尽量简单,一般为长方形,尽量避免采用异形板。 标准系列的尺寸,以便简化工艺,降低加工成本。 4.印制电路板坐标尺寸图贴片钽电容的设计 用印有坐标格(格子面积为1mm2)的图纸绘制电路板坐标尺寸团,借助于坐标格正 确地表达印制板上印制图形的坐标位置。在设计和绘制坐标尺寸图时,应根据电路团 并 考虑元器件布局和布线要求,如哪些元器件在板内,有哪些要加固,要散热,要屏蔽;哪些 元器件在板外,需要多少板外连线,引出端的位置如何等,必要时还应画出板外元器 件接 线图。 (1)典型元器件的尺寸 典型元器件是全部安装元器件中在几何尺寸上具有代表性的元件,它是布置元器件 时的基本单元。先估计典型元器件的尺寸,再估计一下其他大元件尺寸相当于典型元 件 的倍数(即一个大元件在几何尺寸上相当于几个典型元件),这样就可以算出整个印制 板

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)。 4.了解结构制约:与项目主管、工业设计人员一起协商确定外部接口的要求、 影响内在结构的器件和电路板尺寸的要求。 5.分析和确定PCB的层数、基本布局、层安排、散热考虑、产品EMC/ESD等。(二)Pcb布局设计(前期设计) 1.网表输入:运行“FILE->INPORT”导入。

印刷电路板设计指南

环测威官网:https://www.360docs.net/doc/9012131844.html,/印刷电路板,也称为PCB,构成了当今每个电子产品的核心。这些小型绿色组件对于日常家用电器和工业机器都是必不可少的。PCB设计和布局是任何产品功能的重要组成部分- 这决定了设备的成功或失败。随着技术的不断发展,这些设计不断发展。今天,由于电气工程师的创新,这些设计的复杂性和期望达到了新的高度。 PCB设计系统和技术的最新进展已在整个行业中产生了广泛的影响。因此,PCB设计规则和生产流程已经发展,以实现新的布局和功能。如今,较小的轨道和多层板在大规模生产的PCB中很常见- 这种设计在几年前是闻所未闻的。PCB设计软件也有助于这一进展。这些程序提供了一些工具,电子工程师可以从头开始设计更好的PCB。 即使具有这些改进的功能,PCB板布局也难以设计。即使是最有经验的电子工程师也可能难以在PCB上创建电路或如何根据业界的最佳实践设计PCB板。更难的是创建一个满足客户需求的优质板。通过客户设计,平衡PCB功能与最佳设计实践是一个相关的过程。这就是为什么我们概述了设计PCB的过程,包括一些基本的PCB设计规则。 确定需要 第一个主要的PCB设计步骤是需要的。对于大多数电子工程师而言,这些要求由客户决定,客户将列出PCB必须满足的所有要求。然后,电子工程师必须将客户列出的需求转换为电子形式。从本质上讲,这意味着将它们转换为电子逻辑语言,这是工程师在设计PCB时将使用的语言。

环测威官网:https://www.360docs.net/doc/9012131844.html,/ 项目的需求决定了PCB设计的几个方面。这包括从材料到PCB本身最终外观的所有内容。PCB的应用,例如医疗或汽车,通常将决定PCB中的材料。例如,许多用于电子植入物的医用PCB由柔性基底制成。这使它们可以适应狭小的空间,同时还能承受内部有机环境。PCB的最终外观主要取决于其电路和功能- 例如,许多更复杂的PCB由多层制成。 电子工程师将确定并列出这些需求,然后使用此要求列表来设计PCB的初始原理图以及BOM。 原理图 原理图设计基本上是蓝图制造商和其他工程师在开发和生产过程中使用的。原理图确定了PCB的功能,设计的特性和元件的位置。PCB的硬件也在此原理图中列出。该设备包括PCB 的材料,设计中涉及的组件以及制造商在生产过程中需要的任何其他材料。 所有这些信息都包含在初始设计阶段的原理图中。完成第一个原理图后,设计人员进行初步分析,检查潜在问题并根据需要进行编辑。然后将原理图上传到用于PCB设计软件的特殊工具,该软件可以运行模拟以确保功能。这些模拟使工程师能够捕获在初始原理图检查期间可能遗漏的任何设计错误。之后,电路的电子设计可以转换成“网表”,其列出了有关组件互连的信息。 在考虑其原理图的设计时,电子工程师应该从一开始就牢记几个关键的电路板设计基础。在原理图开发阶段实现的一些注意事项包括:

PCB板设计与制作——实验报告要点

一、实验目的及要求 1、学习AutoCAD的使用; 2、绘制电路图形 3、掌握AutoCAD图的输出和保存操作 二、实验内容 1、AutoCAD基本操作实验 2、AutoCAD图层、文字和标注操作实验 3、基于AutoCAD电路图绘制 4、AutoCAD图的输出与保存操作实验 三、实验原理 CAD(全称Computer Aided Designs)即是”计算机辅助设计”。Auto CAD是1982年问世,由美国Autodesk公司开发的计算机辅助设计制图软件,具有强大的图形绘制,编辑功能。CAD目前已广泛应用于机械、建筑、电子、航天、造船、石油化工、土木工程、冶金、地质、气象、纺织、轻工、商业等领域。 电子信息工程专业学生要求学会AutoCAD设计软件的使用,掌握基本图形的绘制和电子电路图的设计,培养学生的创新与自学能力。要求通过软件的安装、电路图形的绘制、图形标注、文字标注、电路原理图的设计等,学会AutoCAD的基本操作及应用。 四、仪器设备 PC、Autocad软件等 五、实验步骤 1. AutoCAD基本操作实验 (1)画圆、圆弧、直线、多边形、矩形、椭圆; (2)熟悉移动、复制、旋转、平移、偏移复制等操作。 2. AutoCAD图层、文字和标注操作实验 (1)建立多个图层,并设置图层的属性; (2)输入文字,并修改文字属性; (3)给不同的图形标注尺寸。 3. 基于AutoCAD电路图绘制 利用Autocad设计中心中的电器元件库,绘制电路图。

4. AutoCAD图的输出与保存操作实验 (1)绘制某个电路图; (2)将电路图以JPG格式输出; (3)将Autocad图插入到word中,并进行修改。 六、实验记录 (1):输入起点0,0 输入缩写L,空格,然后输入0,0,空格,直线的起点就到了零点零处。(x,y) (2):画出规定长度的直线 输入缩写L,空格,点先第一个点,然后选择方向,再输入长度,空格。

原理图和PCB多通道设计方法介绍

原理图和PCB多通道设计方法介绍 设计原理图和PCB的过程中,你是否遇到过多幅一模一样的电路,但是不得不重复设计?原理图显得繁复,可读性差。而特别是在设计PCB,不得不重复布局,重复布线,不仅枯燥乏味而且也容易出错、或者电路不美观等等。下面介绍一种专门针对这类电路的设计方法,大大提高工作效率,以上问题都可以得到很好的解决。这里有点类似我们写程序的时候,把一段经常用的代码,封装为一个函数,减少重复劳动增加可读性。 首选给大家介绍,何谓多通道设计。简单的说,多通道设计就是把重复电路的原理图当成一个原件,在另一张原理图里面重复使用。下面介绍一个例子,在范例里面理解这个概念。一个有16路mos管输出电路。如下图是一路mos管电路: 如果按照常规设计,在原理图里这个相同的电路不得不copy 16次,这样电路图必然巨大无比,而且十分难读。下面用多通道设计试试。把单路《mos管》电路设计好以后,咱们保存,然后在同一个工程下面新建一个空原理图。打开新原理图,在里面做文章。首先选择place-》sheet syombl。激活该命令以后,在新原理图下拖动,将出现以绿色块。如下图

这个绿色块就是《mos管》电路的替代品了(也可以把他当中一个原件,或者一个函数入口)。这个元件究竟是代表那张原理图呢?咱们先双击设置一下,双击出现如下界面: 选择左下角filename 的…。马上弹出choose document to reference界面,在多个电路图(这里只有一个,但很多情况有多个)里面选择你需要那个电路图,点ok。顺便介绍下filename上面那个栏的designator:repeat(Mos,1,16)。这个是干嘛的?聪明的你也许能猜到了。Repeat就是重复mos这个原理图。重复几次?就是从1-16,就是16次啦。记住这里一点只能从1开始,不能从0开始。在我们经常画总线的时候习惯性把总线设置为:0-7或者0-15。这里就不允许这样,只能是1-8或者1-16。

pcb课程设计实验报告

课程设计实验报告 课题一:负反馈放大器PCB设计 课题二:LED指示灯闪烁电路PCB设计 学校:兰州交通大学 学院:电子与信息工程学院班级:电子1002班 姓名: 学号: 指导老师:汪再兴 2013年6月26日

绪论 Altium Designer是将所有设计工具集成于一身的板级设计系统,电子设计者从最初的项目模块规划到最终形成生产数据都可以按照自己的设计方式实现。Altium Designer运行在优化的设计平台上,并且具备当今所有先进的设计特点,能够处理各种复杂的PCB设计过程。通过设计原理图、PCB绘制编辑、拓扑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的融合,Altium Designer提供了全面的设计解决方案。 Altium Designer的强大功能大大提高了电路板设计、制作的效率,它的“方便、易学、实用、快速”的特点,以及其友好的Windows 风格界面,使其成为广大电子线路设计者首选的计算机辅助电路板设计软件。 PCB:印制电路板,又称印刷电路板,是电子元器件电气连接的提供者,印刷电路板,简称印制板,英文简称PCB,绝缘板为基材,切成一定尺寸,其上至少附有一个导电图形,并布有孔(如元件孔、紧固孔、金属化孔等),用来代替以往装置电子元器件的底盘,并实现电子元器件之间的相互连接。由于这种板是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷电路板”。 一般所说的 PCB版有单面板(Single layer PCB)、双面板(Double Layer PCB)、四层板、多层板等。

课题一:负反馈放大器PCB设计 一.实习目的 (1)熟悉Altium Designer软件的使用方法和操作技巧; (2)了解PCB印刷电路板的设计流程,掌握PCB设计的一般设计方法; (3)锻炼理论与实践相结合的能力; (4)提高实际动手操作能力;学习团队合作,相互学习的方法。 二、设计内容 (1)要求用Alitum 软Designer软件画出电路原理图; (2)按照所画原理图自动生成PCB版图; (3)会建造自己的元件和库。 三.设计原理 Altium.Designer设计原理 (1)首先启动Altium Designer软件; (2)在file中Project点击PCB Project中新建项目文件,并将其设置合适的保存位置; (3)在Project面板的PCB Projec右击并选择Schematic,建立原理图; (4)然后就可以按照原理图绘制原理图了; (5)原理图画好后,检查有无错误; (6)建立PCB板; (7)PCB板建立好后在Project面板的PCB Projec右击并点击

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