第讲 PCB设计基础及实训.ppt

1 PCB 辅助设计第10讲PCB 设计基础及实训主要内容一、印制电路板概述二、印制电路板的种类三、 PCB 设计中的基本组件四、 Protel 2004 PCB 编辑器使用五、印制电路板的工作层面六、 PCB 编辑器使用(实训) 2 PCB 辅助设计印制电路板(Printed Circuit Board ,简称 PCB ,也称印制线路板、印制板)是指以绝缘基板为基础材料加工成一定尺寸的板,在其上面至少有一个导电图形及所有设计好的孔(如元件孔、机械安装孔及金属化孔等),以实现元器件之间的电气互连。在电子设备中,印制电路板通常起三个作用。⑴为电路中的各种元器件提供必要的机械支撑。⑵提供电路的电气连接。⑶用标记符号将板上所安装的各个元器件标注出来, 便于插装、检查及调试。目前的印制电路板一般以铜箔覆在绝缘板(基板)上, 故亦称覆铜板。一、印制电路板概述 3 PCB 辅助设计⑴单面印制板单面印制板指仅一面有导电图形的印制板,板的厚度约在 ~ ,它是在一面敷有铜箔的绝缘基板上, 通过印制和腐蚀的方法在基板上形成印制电路。它适用于一般要求的电子设备,如收音机、电视机。 PCB 导电板层划分二、印制电路板的种类 4 PCB 辅助设计⑵双面印制板双面印制板指两面都有导电图形的印制板,板的厚度约为 ~ ,它是在两面敷有铜箔的绝缘基板上,通过印制和腐蚀的方法在基板上形成印制电路,两面的电气互连通过金属化孔实现。它适用于要求较高的电子设备, 如计算机、电子仪表等,由于双面印制板的布线密度较高,所以能减小设备的体积。 5 PCB 辅助设计⑶多层印制板多层印制板是由交替的导电图形层及绝缘材料层层压粘合而成的一块印制板,导电图形的层数在两层以上,层间电气互连通过金属化孔实现。多层印制板的连接线短而直,便于屏蔽,但印制板的工艺复杂,由于使用金属化孔,可靠性下降。它常用于计算机的板卡中。 6 PCB 辅助设计图示为四层板剖面图。通常在电路板上,元件放在顶层(元件面),而底层(焊接面)一般是焊接用的。对于 SMD 元件,顶层和底层都可以放元件。元件也分为两大类,传统的元件是通孔式元件,通常这种元件体积较大,且电路板上必须钻孔才能插装;较新的设计一般采用体积小的表面贴片式元件( SMD ),这种元件不必钻孔,利用钢模将半熔状锡膏倒入电路板上,再把SMD 元件放上去,即可焊接在电路板上。 7 PCB 辅助设计 PCB 所用基板材料划分⑴刚性印制板。刚性印制板是指以刚性基材制成的 PCB , 常见的 PCB 一般是刚性 PCB ,如计算机中的板卡、家电中的印制板等,如前图。常用刚性 PCB 有以下几类: 纸基板。价格低廉,性能较差,一般用于低频电路和要求不高的场合。玻璃布板。价格较贵,性能较好,常用作高频电路和高档家电产品中。合成纤维板。价格较贵,性能较好,常用作高频电路和高档家电产品中。当频率高于数百兆赫时,必须用介电常数和介质损耗更小的材料,如聚四氟乙烯和高频陶瓷作基板。 8 PCB 辅助设计⑵挠性印制板(也称柔性印制板、软印制板)。挠性印制板是以软性绝缘材料为基材的 PCB 。由于它能进行折叠、弯曲和卷绕,因此可以节约 60%~ 90%的空间,为电子产品小型化、薄型化创造了条件,它在计算机、打印机、自动化仪表及通信设备中得到广泛应用。⑶刚-挠性印制板。刚-挠性印制板指利用软性基材,并在不同区域与刚性基材结合制成的 PCB ,主要用于印制电路的接口部分。 9 PCB 辅助设计三、 PCB 设计中的基本组件 ( Layer ) 板层分为敷铜层和非敷铜层,平常所说的几层板是指敷铜层的层面数。一般在敷铜层上放置焊盘、线条等完成电气连接;在非敷铜层上放置元件描述字符或注释字符等;还有一些层面(如禁止布线层)用来放置一些特殊的图形来完成一些特殊的作用或指导生产。敷铜层一般包括顶层(又称元件面)、底层(又称焊接面)、中间层、电源层、地线层等;非敷铜层包括印记层(又称丝网层、丝印层)、板面层、禁止布线层、阻焊层、助焊层、钻孔层等。 10 PCB 辅助设计对于一个批量生产的电路板而言,通常在印制板上铺设一层阻焊剂,阻焊剂一般是绿色或棕色,除了要焊接的地方外,其它地方根据电路设计软件所产生的阻焊图来覆盖一层阻焊剂,这样可以快速焊接,并防止焊锡溢出引起短路;而对于要焊接的地方,通常是焊盘,则要涂上助焊剂。