080815印刷电路版(PCB)的设计.pdf

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1、印刷电路版(PCB)的设计印刷电路版(PCB)的设计簡報日期:簡報日期:August 15August 15thth,2008,2008簡報者姓名:徐 輝簡報者職稱:EMC工程师簡報者部門:電磁工程部 電磁設計課簡報者事業處單位:第五電腦事業處印刷电路版的基本知识原理图设计印刷电路版(PCB)设计印制电路技术印制电路的可靠性设计印刷电路版(PCB)的设计Inventec Confidential Page3印刷电路版印刷电路版(PCB)的设计的设计印刷电路版印刷电路版(PCB)的设计的设计主要内容印刷电路版的基本知识原理图设计印刷电路版(PCB)设计印制电路技术印制电路的可靠性设计主要内容印刷

2、电路版的基本知识原理图设计印刷电路版(PCB)设计印制电路技术印制电路的可靠性设计Inventec Confidential Page41印刷电路板的种类1印刷电路板的种类印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识刚性与挠性印刷电路板刚性与挠性印刷电路板刚性印刷电路板是指由不易变形的刚性基材制成的印刷电路板，在使用时处于平展状态。一般电子设备中使用的都是刚性印刷电路板。挠性印刷电路板是指用可以扭曲和伸缩的基材制成的印刷电路板，在使用时可根据安装要求将其弯曲。挠性印刷电路板一般用于特殊场合，如某些无绳电话机的手柄是弧形的，其内部往往需要挠性印刷电路板。刚性印

3、刷电路板是指由不易变形的刚性基材制成的印刷电路板，在使用时处于平展状态。一般电子设备中使用的都是刚性印刷电路板。挠性印刷电路板是指用可以扭曲和伸缩的基材制成的印刷电路板，在使用时可根据安装要求将其弯曲。挠性印刷电路板一般用于特殊场合，如某些无绳电话机的手柄是弧形的，其内部往往需要挠性印刷电路板。Inventec Confidential Page5印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识单层、双层和多层印刷电路板单层、双层和多层印刷电路板在印刷电路板上只有一面有导线的称为在印刷电路板上只有一面有导线的称为单层印刷电路板单层印刷电路板；在印刷电路板上正反两

4、面都有导线的称为；在印刷电路板上正反两面都有导线的称为双层印刷电路板双层印刷电路板：在印刷电路板上除了正反两面之外，在其中间还有几层导线的称为：在印刷电路板上除了正反两面之外，在其中间还有几层导线的称为多层印刷电路板多层印刷电路板。单层和双层印刷电路板比较常用，多层印刷电路板用在超大规模集成电路的装配上，例如微机主板。在生产多层印刷电路板时，先将组成各个分层的单面板按设计要求生产出来，再将各个分层的单面板压合在一起，然后打孔及孔金属化，通过金属化孔将各个层连接起来。多层印刷电路板工艺复杂，加工精度要求很高，成本也远高于单层板和双层板。单层和双层印刷电路板比较常用，多层印刷电路板用在超大规模集成

5、电路的装配上，例如微机主板。在生产多层印刷电路板时，先将组成各个分层的单面板按设计要求生产出来，再将各个分层的单面板压合在一起，然后打孔及孔金属化，通过金属化孔将各个层连接起来。多层印刷电路板工艺复杂，加工精度要求很高，成本也远高于单层板和双层板。Inventec Confidential Page6印刷电路板的材料印刷电路板是在绝缘的基板上敷以电解铜箔，再经热压而成的。目前，我国常用单、双面板的铜箔厚度为35m，国外开始使用18m、10m和5m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：酚醛纸质基板，这种基板价格低，但耐潮和耐热性不好，一般用于要求不

6、高的设备中：环氧酚醛玻璃布基板，这种基板的耐潮和耐热性都较好，但其透明度稍差：环氧玻璃布基板，它除了具有环氧酚醛玻璃布基板的优点外，还有透明度好、便于安装和维修、冲剪和钻孔性能良好等优点，多用于双面板：聚四氟乙烯玻璃布基板，它具有良好的介电性能和化学稳定性，是一种工作范围宽(一230度到+260度)、耐高温、高绝缘的基材。此外，还有耐火的自熄性基板、挠性基板等。印刷电路板常用厚度有：0.1mm、0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm等，印刷电路板的电气指标可参阅相关手册。印刷电路板的材料印刷电路板是在绝缘的基板上敷以电解铜箔，再经热压而成的。目前，我国常用单、双

7、面板的铜箔厚度为35m，国外开始使用18m、10m和5m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：酚醛纸质基板，这种基板价格低，但耐潮和耐热性不好，一般用于要求不高的设备中：环氧酚醛玻璃布基板，这种基板的耐潮和耐热性都较好，但其透明度稍差：环氧玻璃布基板，它除了具有环氧酚醛玻璃布基板的优点外，还有透明度好、便于安装和维修、冲剪和钻孔性能良好等优点，多用于双面板：聚四氟乙烯玻璃布基板，它具有良好的介电性能和化学稳定性，是一种工作范围宽(一230度到+260度)、耐高温、高绝缘的基材。此外，还有耐火的自熄性基板、挠性基板等。印刷电路板常用厚度有：0.1m

8、m、0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm等，印刷电路板的电气指标可参阅相关手册。印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识Inventec Confidential Page72 元器件的封装形式元器件的封装形式与印刷电路板的排版设计密切相关，它关系到设计时如何设置焊盘、以何种方式将元器件固定在印刷电路板上等问题。元器件的基本封装形式很多，下面仅举几个例子进行说明。分离封装分离封装是一般分离元件的封装形式。分离元件种类繁多，管脚形式多样，同一种元件的管脚排列也不尽相同。例如，同是小功率三极管，有一字形排列的，也有三角形排列

9、的。在排版设计时，必须查出或测出管脚的间距，调用CAD软件库中相应的焊盘类型。2 元器件的封装形式元器件的封装形式与印刷电路板的排版设计密切相关，它关系到设计时如何设置焊盘、以何种方式将元器件固定在印刷电路板上等问题。元器件的基本封装形式很多，下面仅举几个例子进行说明。分离封装分离封装是一般分离元件的封装形式。分离元件种类繁多，管脚形式多样，同一种元件的管脚排列也不尽相同。例如，同是小功率三极管，有一字形排列的，也有三角形排列的。在排版设计时，必须查出或测出管脚的间距，调用CAD软件库中相应的焊盘类型。印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识Invent

10、ec Confidential Page8双列直插式封装(DIP)双列直插式封装，英文简称DIP(Dual In-line Package)，如图所示。它们大多为中小规模集成器件，其相邻管脚的间距为2.54mm。常用的封装有：8、14、16、18、20、28、32、40脚，多于40脚一般采用其他封装形式。双列直插式封装(DIP)双列直插式封装，英文简称DIP(Dual In-line Package)，如图所示。它们大多为中小规模集成器件，其相邻管脚的间距为2.54mm。常用的封装有：8、14、16、18、20、28、32、40脚，多于40脚一般采用其他封装形式。印刷电路版的基本知识印刷电路版

11、的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识Inventec Confidential Page9针阵式封装(PGP)针阵式封装(PGPPin Grid Package)是超大规模集成电路的一种封装形式，它有几十条管脚，管脚与管壳垂直按矩阵形式排列，如图所示。由于管脚数量多，排列密集，所以，一般要用多层印刷电路板，至少是双面板。针阵式封装(PGP)针阵式封装(PGPPin Grid Package)是超大规模集成电路的一种封装形式，它有几十条管脚，管脚与管壳垂直按矩阵形式排列，如图所示。由于管脚数量多，排列密集，所以，一般要用多层印刷电路板，至少是双面板。印刷电路版的基本知识印刷电路版的

12、基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识Inventec Confidential Page10表面贴装器件(SMD)在采用表面贴工艺的印刷电路板上，分离元件和集成元件都采用表面贴装器件(SMDSurfaceMountDevice)，封装形式多样，如图所示。表面贴装器件(SMD)在采用表面贴工艺的印刷电路板上，分离元件和集成元件都采用表面贴装器件(SMDSurfaceMountDevice)，封装形式多样，如图所示。印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识Inventec Confidential Page11 PGA&PLCCPGA(Pin-G

13、rid Array)针栅阵列封装PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)塑料引线片式载体封装 PGA&PLCCPGA(Pin-Grid Array)针栅阵列封装PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)塑料引线片式载体封装印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识Inventec Confidential Page12HDPLD典型器件封装型式说明1BGA(Ball Grid Array)球状格栅阵列封装2CPGA(Ceramic Pin Grid Array)陶瓷引脚格栅阵列封装3CQFP(Ceramic

14、 Quad F1at Pack)陶瓷四边有引线扁平封装4DIP(Dual In-Line Package)双列直插式封装5JLCC(Ceramic J-Lead Chip Carrier)陶瓷J型引线片式载体封装6MQFP(Metal Quad F1at Pack)金属四边有引线扁平封装7PBGA(Plastic Ball Grid Array)塑料球状格栅阵列封装8PDIP(Plastic Dual In-Line Package)塑料双列直插封装9PGA(Pin-Grid Array)针栅阵列封装10PLCC(P1astic Leaded Chip Carrier)塑料引线片式载体封装11

15、PQFP(P1astic Quad F1at Pack)塑料四边有引线扁平封装12RQFP(Power Quad F1at Pack)功率型四边有引线扁平封装13TQFP(Thin(1.4mm)Quad Flat Pack)细型四边有引线扁平封装14VQFP(Very Thin(1.0mm)Quad Fact)超细型四边有引线扁平封装HDPLD典型器件封装型式说明1BGA(Ball Grid Array)球状格栅阵列封装2CPGA(Ceramic Pin Grid Array)陶瓷引脚格栅阵列封装3CQFP(Ceramic Quad F1at Pack)陶瓷四边有引线扁平封装4DIP(Dual

16、 In-Line Package)双列直插式封装5JLCC(Ceramic J-Lead Chip Carrier)陶瓷J型引线片式载体封装6MQFP(Metal Quad F1at Pack)金属四边有引线扁平封装7PBGA(Plastic Ball Grid Array)塑料球状格栅阵列封装8PDIP(Plastic Dual In-Line Package)塑料双列直插封装9PGA(Pin-Grid Array)针栅阵列封装10PLCC(P1astic Leaded Chip Carrier)塑料引线片式载体封装11PQFP(P1astic Quad F1at Pack)塑料四边有引线扁

17、平封装12RQFP(Power Quad F1at Pack)功率型四边有引线扁平封装13TQFP(Thin(1.4mm)Quad Flat Pack)细型四边有引线扁平封装14VQFP(Very Thin(1.0mm)Quad Fact)超细型四边有引线扁平封装印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识Inventec Confidential Page13器件封装实例器件封装实例印刷电路版印刷电路版(PCB)的设计的设计印刷电路版印刷电路版(PCB)的设计的设计PLCCDIPSMDSMDSIP分离器件分离器件Inventec Confidential

18、Page14器件封装实例器件封装实例印刷电路版印刷电路版(PCB)的设计的设计印刷电路版印刷电路版(PCB)的设计的设计BGA球状栅格阵列封装球状栅格阵列封装SMD金手指金手指SMDInventec Confidential Page153 印刷电路板设计时的常用术语除了前面介绍的有关印刷电路板的术语外，下面再介绍一些设计中的常用术语：3 印刷电路板设计时的常用术语除了前面介绍的有关印刷电路板的术语外，下面再介绍一些设计中的常用术语：印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识(1)元件面(ComponentSide)。(1)元件面(ComponentSid

19、e)。大多数元件都安装在其上的那一面。大多数元件都安装在其上的那一面。(2)焊接面(SolderSide)。(2)焊接面(SolderSide)。与元件面相对的那一面。与元件面相对的那一面。(3)丝印层(Overlay，Top Overlay)。(3)丝印层(Overlay，Top Overlay)。丝印层是印制在元件面上的一种不导电的图形(有时焊接面上也可印丝印层，即Bottom Overlay)，这些图形是一些器件的符号和标号，用于标注元件的安装位置，一般通过丝印的方法，将绝缘的白色涂料印制在元件面上。丝印层是印制在元件面上的一种不导电的图形(有时焊接面上也可印丝印层，即Bottom Ov

20、erlay)，这些图形是一些器件的符号和标号，用于标注元件的安装位置，一般通过丝印的方法，将绝缘的白色涂料印制在元件面上。(4)阻焊图。(4)阻焊图。它是为了防止不需要焊接的印刷导线被焊接而绘制的一种图形。在制板过程中，可根据阻焊图的要求将不需要焊接的地方涂一它是为了防止不需要焊接的印刷导线被焊接而绘制的一种图形。在制板过程中，可根据阻焊图的要求将不需要焊接的地方涂一层阻焊剂，只露出需要焊接的部位。使用CAD软件设计PCB时，当焊接面和元件面设计完成后，软件可自动生成阻焊图。层阻焊剂，只露出需要焊接的部位。使用CAD软件设计PCB时，当焊接面和元件面设计完成后，软件可自动生成阻焊图。(5)焊盘

21、(Land或Pad)。(5)焊盘(Land或Pad)。用于连接和焊接元件的一种导电图形。用于连接和焊接元件的一种导电图形。(6)金属化孔(PlatedThroughHole)。(6)金属化孔(PlatedThroughHole)。金属化孔也称为通孔，孔壁沉积有金属的孔，主要用于层间导电图形的电气连接。金属化孔也称为通孔，孔壁沉积有金属的孔，主要用于层间导电图形的电气连接。(7)通孔(Via Hole)。(7)通孔(Via Hole)。通孔也称为中继孔，是用于导线转接的一种金属化孔。通孔一般只用于电气连接，不用于焊接元件。通孔也称为中继孔，是用于导线转接的一种金属化孔。通孔一般只用于电气连接，不

22、用于焊接元件。(8)坐标网格(Grid)。(8)坐标网格(Grid)。两组等距离平行正交而成的网格或称为格点)。它用于元器件在印刷电路板上的定位，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。两组等距离平行正交而成的网格或称为格点)。它用于元器件在印刷电路板上的定位，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。Inventec Confidential Page164 印刷电路板设计常用标准印刷电路板的设计必须符合有关标准，下面列出几个最基本的标准。4 印刷电路板设计常用标准印刷电路板的设计必须符合有关标准，下面列出几个最基本的标准。印刷电路版的基本知识印刷电

23、路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识(1)网格尺寸(1)网格尺寸一般分公制和英制两种标准。最基本的坐标网格间距为2.5mm，当需要更小的网格时，可采用1.25mm和0.625mm。国外生产的集成电路一般采用英制规范，例如，双列直插式(DIP)的管脚间距为2.54mm(十分之一英寸)，所以，在放置元件时一般可采用英制坐标网格。一般分公制和英制两种标准。最基本的坐标网格间距为2.5mm，当需要更小的网格时，可采用1.25mm和0.625mm。国外生产的集成电路一般采用英制规范，例如，双列直插式(DIP)的管脚间距为2.54mm(十分之一英寸)，所以，在放置元件时一般可采用英制坐标

24、网格。(2)孔径和焊盘尺寸(2)孔径和焊盘尺寸标称孔径和最小焊盘直径如表所示。实际制作中，最小孔径受生产印刷电路板的厂家具有的工艺水平的限制，就目前而言，一般选0.8mm以上，焊盘尺寸一般也要比表中所列数据稍大些。标称孔径和最小焊盘直径如表所示。实际制作中，最小孔径受生产印刷电路板的厂家具有的工艺水平的限制，就目前而言，一般选0.8mm以上，焊盘尺寸一般也要比表中所列数据稍大些。标称孔径与最小焊盘直径单位：mm标称孔径0.40.50.60.80.91.01.31.62.0最小焊盘直径1.01.01.21.41.51.61.82.53.0Inventec Confidential Page17印

25、刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识(3)导线宽度(3)导线宽度导线宽度没有统一的要求，其最小值应能承受通过这条导线的最大电流值。一般应大于10密耳(mil，千分之一英寸)。考虑到美观整齐，导线宽度应尽量一致。但是，地线和电源线的宽度要尽量宽一些，一般可取20导线宽度没有统一的要求，其最小值应能承受通过这条导线的最大电流值。一般应大于10密耳(mil，千分之一英寸)。考虑到美观整齐，导线宽度应尽量一致。但是，地线和电源线的宽度要尽量宽一些，一般可取2050密耳。50密耳。(4)导线间距(4)导线间距导线之间的距离没有统一的要求，但两条导线之间的最小距离

26、应满足电气安全要求。考虑到工艺方便，导线间距应大于10密耳，在允许的条件下，导线间距应尽量宽一些，在集成块两管脚之间(100mil)一般只设计一根导线。当多条导线平行时，各导线之间的距离应均匀一致。导线之间的距离没有统一的要求，但两条导线之间的最小距离应满足电气安全要求。考虑到工艺方便，导线间距应大于10密耳，在允许的条件下，导线间距应尽量宽一些，在集成块两管脚之间(100mil)一般只设计一根导线。当多条导线平行时，各导线之间的距离应均匀一致。(5)焊盘形状(5)焊盘形状常用的焊盘形状有4种：方形、圆形、长圆形和椭圆形。最常用的是圆形焊盘。常用的焊盘形状有4种：方形、圆形、长圆形和椭圆形。最

27、常用的是圆形焊盘。Inventec Confidential Page18印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识5 印刷电路板布局设计5 印刷电路板布局设计印刷电路板布局是指安排元器件在板上的位置。印刷电路板布局是整个PCB设计中最重要的一环，对于模拟电路和高频电路尤为关键。印刷电路板布局的基本原则是：印刷电路板布局是指安排元器件在板上的位置。印刷电路板布局是整个PCB设计中最重要的一环，对于模拟电路和高频电路尤为关键。印刷电路板布局的基本原则是：(1)保证电路的电气性能；(1)保证电路的电气性能；由于元器件的管脚之间存在着分布电容，一些电感元件的周围

28、存在着磁场，连接各元件的导线也存在电阻、电容和电感，外部干扰也会影响电路性能，这些因素的相互作用将产生不利影响。布局的首要任务就是如何合理地安排元件位置，减少不利因素的影响。往往要采用人工布局或进行调整。由于元器件的管脚之间存在着分布电容，一些电感元件的周围存在着磁场，连接各元件的导线也存在电阻、电容和电感，外部干扰也会影响电路性能，这些因素的相互作用将产生不利影响。布局的首要任务就是如何合理地安排元件位置，减少不利因素的影响。往往要采用人工布局或进行调整。(2)便于产品的生产、维护和使用；(2)便于产品的生产、维护和使用；?电子产品在生产和维护时需要经过调测，有关的元件和测试点在布局时应将其

29、安排在便于操作的位置。电子产品在生产和维护时需要经过调测，有关的元件和测试点在布局时应将其安排在便于操作的位置。?在使用产品时需要调整某些开关和旋钮，布局时应注意它们的适当位置。在使用产品时需要调整某些开关和旋钮，布局时应注意它们的适当位置。?印刷电路板与机箱固定固定位置要安排好。印刷电路板与机箱固定固定位置要安排好。(3)导线尽可能短。(3)导线尽可能短。Inventec Confidential Page19印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识下面先简要介绍一些在布局时要考虑的相关问题：下面先简要介绍一些在布局时要考虑的相关问题：(1)合理选择印

30、刷电路板的层数；(2)选择单元电路的位置；(3)元件的排列(1)合理选择印刷电路板的层数；(2)选择单元电路的位置；(3)元件的排列安排元件的位置是布局时最关键的一步，需要综合考虑很多因素，一般应考虑多种方案，反复权衡，取长补短。安排元件位置时要考虑的主要问题如下安排元件的位置是布局时最关键的一步，需要综合考虑很多因素，一般应考虑多种方案，反复权衡，取长补短。安排元件位置时要考虑的主要问题如下：尽量把元件设置在元件面上。：尽量把元件设置在元件面上。这样有利于生产和维护。这样有利于生产和维护。调节方便。调节方便。一些需要调节的元件应安排在规定的位置或便于调节的地方。一些需要调节的元件应安排在规定

31、的位置或便于调节的地方。散热。散热。对于大功率管、电源变压器等需要散热的器件，应考虑散热问题。对于大功率管、电源变压器等需要散热的器件，应考虑散热问题。Inventec Confidential Page20印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识管脚要顺。管脚要顺。对于3个管脚以上的元件，必须按管脚顷序放置，避免管脚扭曲。对于集成块，要注意方向。对于3个管脚以上的元件，必须按管脚顷序放置，避免管脚扭曲。对于集成块，要注意方向。排列整齐均匀，间距合理。排列整齐均匀，间距合理。元件之间的间距要合理，不要堆挤在一起，要考虑到器件外形的实际大小，留有余量。同类

32、元件的间距要一致，布局应做到整齐、均匀、美观。在印刷电路板边缘要留有一定距离，一般不小于5mm。元件之间的间距要合理，不要堆挤在一起，要考虑到器件外形的实际大小，留有余量。同类元件的间距要一致，布局应做到整齐、均匀、美观。在印刷电路板边缘要留有一定距离，一般不小于5mm。在印刷电路板的边缘板面空白处尽量布上地线。结构稳定。在印刷电路板的边缘板面空白处尽量布上地线。结构稳定。对于较重的元件，要考虑结构的稳定问题。例如，在垂直放置的印刷电路板上，重的器件要安置在底部：在水平放置的印刷电路板上，重的元件应安排在靠近紧固点，还应考虑好该印刷电路板本身与其他部件的固定问题。对于较重的元件，要考虑结构的稳

33、定问题。例如，在垂直放置的印刷电路板上，重的器件要安置在底部：在水平放置的印刷电路板上，重的元件应安排在靠近紧固点，还应考虑好该印刷电路板本身与其他部件的固定问题。Inventec Confidential Page21印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识6 印刷电路板的布线设计6 印刷电路板的布线设计布线设计是在布局基本完成后进行的，在布线设计时如果发现布局不合理(如布线困难)，还要调整布局。布线设计的基本考虑是如何使导线最短，同时要使导线的形状合理。布线设计时的考虑要点如下：布线设计是在布局基本完成后进行的，在布线设计时如果发现布局不合理(如布线

34、困难)，还要调整布局。布线设计的基本考虑是如何使导线最短，同时要使导线的形状合理。布线设计时的考虑要点如下：(1)先设计公共通路的导线。(2)按信号流向布线。(3)保持良好的导线形状。(1)先设计公共通路的导线。(2)按信号流向布线。(3)保持良好的导线形状。Inventec Confidential Page22印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识(4)双面板布线要求。(4)双面板布线要求。双面板的导线设计与单面板有较大的不同，一般要求是：同一层面上的导线方向尽量一致，或者都是水平方向布线或者都是垂直方向布线；元件面的导线与焊接面的导线相互垂直；两

35、个层面上的导线连接必须通过通孔。双面板的导线设计与单面板有较大的不同，一般要求是：同一层面上的导线方向尽量一致，或者都是水平方向布线或者都是垂直方向布线；元件面的导线与焊接面的导线相互垂直；两个层面上的导线连接必须通过通孔。(5)地线的处理。(5)地线的处理。在印刷电路板的排版设计中，地线的设计是十分重要的，有时可能关系到没计的成败。导线必然存在电阻，地线的电阻称为在印刷电路板的排版设计中，地线的设计是十分重要的，有时可能关系到没计的成败。导线必然存在电阻，地线的电阻称为共阻共阻。地线是所有信号电流的公共通路，各种信号电流都将在共阻上产生压降，这些压降又反作用于电路，形成。地线是所有信号电流的

36、公共通路，各种信号电流都将在共阻上产生压降，这些压降又反作用于电路，形成共阻干扰。共阻干扰。共阻干扰严重时将使电路指标无法满足要求。地线的设计要考虑众多因素，现将共阻干扰严重时将使电路指标无法满足要求。地线的设计要考虑众多因素，现将最基本的要求最基本的要求介绍如下：介绍如下：数字与模拟电路的地线要分别设置。数字与模拟电路的地线要分别设置。在一块印刷电路板上同时有模拟电路和数字电路时，必须为它们分别设置地线，在地线的出口处再汇集在一起。如图是一种模拟与数字电路地线处理的方式，常称为菊花形地线。在一块印刷电路板上同时有模拟电路和数字电路时，必须为它们分别设置地线，在地线的出口处再汇集在一起。如图是

37、一种模拟与数字电路地线处理的方式，常称为菊花形地线。地线应尽量宽。地线应尽量宽。为了减小地线共阻的干扰，地线和电源线应尽量宽一些，这是设计地线的最基本要求。为了减小地线共阻的干扰，地线和电源线应尽量宽一些，这是设计地线的最基本要求。Inventec Confidential Page23印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识印刷电路版的基本知识大面积地线应设计成网状。大面积地线应设计成网状。当地线的面积较大，超过直径为25mm的圆的区域时，应开局部窗口，使地线成为网状。这是因为大面积的铜箔在焊接时，受热后容易产生膨胀造成脱落，也容易影响焊接质量。窗口的形式和要求如图所示。

38、当地线的面积较大，超过直径为25mm的圆的区域时，应开局部窗口，使地线成为网状。这是因为大面积的铜箔在焊接时，受热后容易产生膨胀造成脱落，也容易影响焊接质量。窗口的形式和要求如图所示。Inventec Confidential Page24印刷电路版印刷电路版(PCB)的设计的设计印刷电路版印刷电路版(PCB)的设计的设计主要内容 10.1 印刷电路版的基本知识10.2 原理图设计10.3 印刷电路版(PCB)设计10.4 印制电路技术10.5 印制电路的可靠性设计主要内容 10.1 印刷电路版的基本知识10.2 原理图设计10.3 印刷电路版(PCB)设计10.4 印制电路技术10.5 印制

39、电路的可靠性设计Inventec Confidential Page25一般而言，设计电路板最基本的过程可以分为三大步骤：(1)电路原理图的设计与绘制。(2)产生网络表。(3)印刷电路板的设计。在完成上述基本操作的过程中，用户可进行创建项目元件库、编辑新元件、生成元件列表等操作。一般而言，设计电路板最基本的过程可以分为三大步骤：(1)电路原理图的设计与绘制。(2)产生网络表。(3)印刷电路板的设计。在完成上述基本操作的过程中，用户可进行创建项目元件库、编辑新元件、生成元件列表等操作。原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计Inventec Confidential Page26原理图设计的主要

40、任务原理图绘制元件库的编辑、修改与建立确定元件的封装产生网络表报表文件的生成(零件报表、网络比较表、零件引脚表等)电气规则检查(ERC)网表文件的比较原理图输出原理图设计的主要任务原理图绘制元件库的编辑、修改与建立确定元件的封装产生网络表报表文件的生成(零件报表、网络比较表、零件引脚表等)电气规则检查(ERC)网表文件的比较原理图输出原理图设计原理图设计原理图设计原理图设计Inventec Confidential Page27印刷电路版印刷电路版(PCB)的设计的设计印刷电路版印刷电路版(PCB)的设计的设计主要内容 10.1 印刷电路版的基本知识 10.2 原理图设计10.3 印刷电路版(

41、PCB)设计10.4 印制电路技术10.5 印制电路的可靠性设计主要内容 10.1 印刷电路版的基本知识 10.2 原理图设计10.3 印刷电路版(PCB)设计10.4 印制电路技术10.5 印制电路的可靠性设计Inventec Confidential Page281 电路板工作层面电路板可分为单面板、双面板和多层板，除此之外还有可操作的层面。工作层面就是指在进行PCB设计时，进行操作的那个电路板层面。(1)信号层(Signal Layer)。Protel99提供了16种信号层，它们是Top Layer、Bottom Layer、Mid Layer1、Mid Layer2Mid Layer1

42、4。信号层主要用于放置与信号有关的电气元素，例如，Top Layer为顶层，用于放置元件面，Bottom Layer为底层，用作焊锡面，Mid Layer1Mid Layer14为中间信号层。(2)内层电源/接地层(Internal Plane)。Protel 99提供了4种内层电源接地层，分别称为Plane1、Plane2、Plane 3和Plane4。这些层往往用作大面积的电源线或地线。(3)设置钻孔位置层(Drill Layer)。该层主要用于绘制钻孔图及表明孔的位置。共包括Drill Grid和Drill Drawing两项。(4)阻焊层和防锡膏层(Solder Mask&Paste

43、Mask)。它们分别有Top和Bottom两种层面。例如，Top Solder Mask为设置顶层阻焊层，Bottom Solder Mask为没置底层阻焊层，Top Paste Mask为顶层防锡膏层。(5)丝印层(Silk screen)。丝印层主要用于绘制元件的外形轮廓，包括顶层(Top)丝印层和底层(Bottom)丝印层两种。(6)其他工作层面(Others)。包括Keep Out Layer(禁止布线层)、Multi-Layer多层)等8种Others层。此外，还有4种机械层(Mechanical Layers)，也可用于文字标注等功能。注意：最常用的是顶层、底层、丝印层、禁止布线层

44、1 电路板工作层面电路板可分为单面板、双面板和多层板，除此之外还有可操作的层面。工作层面就是指在进行PCB设计时，进行操作的那个电路板层面。(1)信号层(Signal Layer)。Protel99提供了16种信号层，它们是Top Layer、Bottom Layer、Mid Layer1、Mid Layer2Mid Layer14。信号层主要用于放置与信号有关的电气元素，例如，Top Layer为顶层，用于放置元件面，Bottom Layer为底层，用作焊锡面，Mid Layer1Mid Layer14为中间信号层。(2)内层电源/接地层(Internal Plane)。Protel 99提

45、供了4种内层电源接地层，分别称为Plane1、Plane2、Plane 3和Plane4。这些层往往用作大面积的电源线或地线。(3)设置钻孔位置层(Drill Layer)。该层主要用于绘制钻孔图及表明孔的位置。共包括Drill Grid和Drill Drawing两项。(4)阻焊层和防锡膏层(Solder Mask&Paste Mask)。它们分别有Top和Bottom两种层面。例如，Top Solder Mask为设置顶层阻焊层，Bottom Solder Mask为没置底层阻焊层，Top Paste Mask为顶层防锡膏层。(5)丝印层(Silk screen)。丝印层主要用于绘制元件的

46、外形轮廓，包括顶层(Top)丝印层和底层(Bottom)丝印层两种。(6)其他工作层面(Others)。包括Keep Out Layer(禁止布线层)、Multi-Layer多层)等8种Others层。此外，还有4种机械层(Mechanical Layers)，也可用于文字标注等功能。注意：最常用的是顶层、底层、丝印层、禁止布线层印刷电路版印刷电路版(PCB)设计设计印刷电路版印刷电路版(PCB)设计设计Inventec Confidential Page292 PCB设计流程(1)准备原理图及网络表(2)规划电路板(3)启动PCB程序并设置参数(4)装入网络表及元件封装(5)布局(6)自动布

47、线与手工调整(7)PCB文件的存储及打印输出2 PCB设计流程(1)准备原理图及网络表(2)规划电路板(3)启动PCB程序并设置参数(4)装入网络表及元件封装(5)布局(6)自动布线与手工调整(7)PCB文件的存储及打印输出印刷电路版印刷电路版(PCB)设计设计印刷电路版印刷电路版(PCB)设计设计Inventec Confidential Page30印刷电路版印刷电路版(PCB)的设计的设计印刷电路版印刷电路版(PCB)的设计的设计主要内容 10.1 印刷电路版的基本知识 10.2 原理图设计 10.3 印刷电路版(PCB)设计10.4 印制电路技术10.5 印制电路的可靠性设计主要内容

48、10.1 印刷电路版的基本知识 10.2 原理图设计 10.3 印刷电路版(PCB)设计10.4 印制电路技术10.5 印制电路的可靠性设计Inventec Confidential Page311 印刷电路的制造工艺从印刷电路制造工艺的发展来看，基本上遵循以下几个原则：(1)有利于精简生产工序，使生产过程便于实现机械化、自动化。(2)有利于提高印制板的布线密度、导线精度及其可靠性。(3)有利于降低成本、减少浪费及环境污染。单面印制板单面印制板一般用于民用产品，如收音机、电视机、电子仪器等。单面板图形比较简单，一般采用丝网漏印正像图形然后蚀刻出印制板，也可采用光化学生产，其工艺流程如下：黑白墨

49、图照相制版敷铜箔板下料图像转移(丝网漏印光化学)蚀刻去除抗腐蚀印料孔加工外形加工检验印制阻焊涂料印制标记符号涂敷助焊剂成品注意：黑白墨图、照相制版和孔加工这3项工序一般由EAD控制来完成。1 印刷电路的制造工艺从印刷电路制造工艺的发展来看，基本上遵循以下几个原则：(1)有利于精简生产工序，使生产过程便于实现机械化、自动化。(2)有利于提高印制板的布线密度、导线精度及其可靠性。(3)有利于降低成本、减少浪费及环境污染。单面印制板单面印制板一般用于民用产品，如收音机、电视机、电子仪器等。单面板图形比较简单，一般采用丝网漏印正像图形然后蚀刻出印制板，也可采用光化学生产，其工艺流程如下：黑白墨图照相制

50、版敷铜箔板下料图像转移(丝网漏印光化学)蚀刻去除抗腐蚀印料孔加工外形加工检验印制阻焊涂料印制标记符号涂敷助焊剂成品注意：黑白墨图、照相制版和孔加工这3项工序一般由EAD控制来完成。印制电路技术印制电路技术印制电路技术印制电路技术Inventec Confidential Page32双面印制板双面印制板主要用于性能较高的通信电子设备、高级仪器仪表等场合。双面板的制造工艺一般分为工艺导线法、堵塞孔法、掩蔽法和图形电镀-蚀刻法。使用最多的是图形电镀-蚀刻法，其工艺流程如下：敷铜箔板下料数控钻孔孔金属化全板预镀铜(黑白墨图)照相制版光能干膜图像转移图形电镀铜图形电镀铅锡合金去膜蚀刻板边插头镀金(银)