《CB设计规则》课件.ppt

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1、PCB设计规则 LiuShuangXi 2007/06/29一.PCB简介：1.PCB(Printing Circuit Board1.PCB(Printing Circuit Board）材料：）材料：）材料：）材料：印刷线路板，是由覆铜层压板制成，常用的覆铜层印刷线路板，是由覆铜层压板制成，常用的覆铜层压板是覆铜酚醛纸质层压板、覆铜环氧纸质层压板，压板是覆铜酚醛纸质层压板、覆铜环氧纸质层压板，覆铜环氧玻璃层压板、覆铜环氧酚醛玻璃布层压板，覆铜环氧玻璃层压板、覆铜环氧酚醛玻璃布层压板，覆铜聚四氟乙烯玻璃布层压板和多层板用环氧玻璃覆铜聚四氟乙烯玻璃布层压板和多层板用环氧玻璃布等。环氧树脂与铜箔

2、有很好的粘合力，且用环氧布等。环氧树脂与铜箔有很好的粘合力，且用环氧树脂做成的板子可以在树脂做成的板子可以在260260的锡炉中不起泡，也的锡炉中不起泡，也不容易受潮，故此种材料制作成的不容易受潮，故此种材料制作成的PCBPCB应用较多。应用较多。超高频的超高频的PCBPCB最好使用覆铜聚四氟乙烯玻璃布层压最好使用覆铜聚四氟乙烯玻璃布层压板。在要求阻燃的板。在要求阻燃的PCBPCB中也加入了一些阻燃树脂材中也加入了一些阻燃树脂材料。料。一一.PCB.PCB简介：简介：2.PCB(Printing Circuit Board2.PCB(Printing Circuit Board）板层：（以四层

3、板为例）板层：（以四层板为例）板层：（以四层板为例）板层：（以四层板为例）silk screen(Top overlay):silk screen(Top overlay):丝印层丝印层 solder Mask(Top/Bottom):solder Mask(Top/Bottom):阻焊层阻焊层 Paste Mask(Top/Bottom):Paste Mask(Top/Bottom):锡膏层锡膏层 Top:Top:顶层是元件层顶层是元件层 Bottom:Bottom:底层是焊接层底层是焊接层 Drill Guide(Drill Drawing):Drill Guide(Drill Drawi

4、ng):钻孔层钻孔层 Keep out layer:Keep out layer:禁止布线层，用于设置禁止布线层，用于设置PCBPCB边缘边缘 Mechanical Layer:Mechanical Layer:机械层用于放置电路板尺寸机械层用于放置电路板尺寸 Multi Layer:Multi Layer:穿透层穿透层 Vcc Layer:Vcc Layer:中间电源层中间电源层 Gnd Layer:Gnd Layer:中间地层中间地层 二二.PCB.PCB的整体布局的整体布局三三.PCB.PCB的各种钻孔：的各种钻孔：PCBPCB有非镀铜孔（有非镀铜孔（NPTHNPTH）、镀铜孔（）、镀铜

5、孔（PTHPTH）、过孔（）、过孔（VIAVIA）、埋孔（）、埋孔（Buried)Buried)、盲孔（、盲孔（Blind)Blind)等。等。Top LayerVCC LayerGND LayerBottom Layer环氧树脂板DIP元件SMD元件VIA盲孔(1).(1).镀通孔镀通孔(PTH):(PTH):孔壁镀覆金属来连接中间层和外层导电图形的孔孔壁镀覆金属来连接中间层和外层导电图形的孔.(2).非镀通孔(NPTH):孔壁不镀覆金属来机械安装和机械固定组件的孔孔壁不镀覆金属来机械安装和机械固定组件的孔.(.(如螺丝孔如螺丝孔)(3).导通孔(VIA):用于PCB不用层之间的电气连接,(

6、如盲孔和埋孔),不能插装组件引脚或其他增强材料的镀通孔.盲孔(Buried):用于多层PCB内层和外层之间的电气连接.埋孔(Blind):用于多层PCB内层和内层之间的电器连接.NPTHTOP LAYERBOTTOM LAYERVCC LAYERVCC LAYER盲孔埋孔四四.PCB.PCB的尺寸单位：的尺寸单位：1.PCB1.PCB中有两种单位：分别为英制（中有两种单位：分别为英制（Imperial)Imperial)和公制（和公制（Metric)Metric)各单位的换算如下：各单位的换算如下：1 1米（米（mm）=3.28=3.28英尺英尺 1 1英尺英尺=12=12英寸（英寸（inch

7、)inch)1 1英寸英寸=1000=1000密尔密尔(mil)=2.54cm(mil)=2.54cm 1mm=39.37mil40mil 1mm=39.37mil40mil 1mil=0.0254mm 1mil=0.0254mm 1um=39.37 1um=39.37微英寸（微英寸（mill)mill)1 1盎司盎司=35=35微米（微米（um)um)此单位表示铜箔的厚度此单位表示铜箔的厚度2.2.此单位也可表示此单位也可表示TVTV和和MonitorMonitor的尺寸的尺寸 例如对于例如对于3737英寸、英寸、4242英寸的英寸的TVTV，其尺寸是指，其尺寸是指TVTV对角线的长度，可表

8、示为：对角线的长度，可表示为：37inch37inch=2.5437=93.98cm42inch=2.5442=106.68cm五、五、PCBPCB的安全距离：的安全距离：Track to TrackVia to TrackVia to ViaTop LayerBottom Layer安全距离是铜箔线与铜箔线(Track to Track)、过孔与铜箔线(Via to Track)过孔与过孔(Via toVia)、铜箔线与焊盘(Track to Pad)、焊盘与焊盘(Pad toPad)、过孔与焊盘(Via to Pan)等之间的最小距离(clearance).六六.PCB.PCB高频电路布线

9、：高频电路布线：（1 1）、）、合理选择合理选择PCBPCB层数。层数。用中间的电源层（用中间的电源层（vcc layer)vcc layer)和地层（和地层（Gnd layer)Gnd layer)可以起到屏蔽作可以起到屏蔽作用，有效降低寄生电感和寄生电容，也可大大缩短布线的长度，减少信号间的交叉干扰。用，有效降低寄生电感和寄生电容，也可大大缩短布线的长度，减少信号间的交叉干扰。（2 2）、走线方式。必须按照）、走线方式。必须按照4545的拐角方式，不要用的拐角方式，不要用9090的拐角。如图：的拐角。如图：45正确布线错误布线9090（2）、层间布线方向。应该互相垂直，顶层是水平方向，则底

10、层为垂直方向，可以减少信号间的干扰。（3）、包地。对重要的信号进行包地处理，可以显著提高该信号的抗干扰能力，也可以多干扰信号进行包地，使其不能干扰其他信号。（4）、加去藕电容。在IC的电源端加去藕电容。（5）、高频扼流。当有数字地和模拟地等公共接地时，要在它们之间加高频扼流器件，一般可以用中心孔穿有导线的高频铁氧体磁珠。（6）、铺铜。增加接地的面积也可减小信号的干扰。（7）、走线长度。走线长度越短越好，特别是两根线平行时。七、特殊元件的布线七、特殊元件的布线（1 1）高频元件高频元件：高频元件之间的连线越短越好，设法减小连线的分布参数和相互之间的电：高频元件之间的连线越短越好，设法减小连线的分

11、布参数和相互之间的电干扰，容易干扰的元器件不能距离太近。干扰，容易干扰的元器件不能距离太近。（2 2）具有高电位差的元件具有高电位差的元件：应加大具有高电位差元器件和连线之间的距离，以免出现意外：应加大具有高电位差元器件和连线之间的距离，以免出现意外短路损坏元器件。为避免爬电现象的发生，一般要求短路损坏元器件。为避免爬电现象的发生，一般要求2000V2000V电位差之间的铜箔线距离应大于电位差之间的铜箔线距离应大于2mm2mm。（3 3）重量大的元件重量大的元件：重量过重的元器件应该有支架固定。：重量过重的元器件应该有支架固定。（4 4）发热与热敏元件发热与热敏元件：注意发热元件应远离热敏元件

12、。：注意发热元件应远离热敏元件。八、元件离八、元件离PCBPCB边缘的距离：边缘的距离：所有元件应该放置在离板边缘所有元件应该放置在离板边缘3mm3mm以内的位置，或者至少距板边缘的距离等于板厚，这是以内的位置，或者至少距板边缘的距离等于板厚，这是由于在大批量生产中进行流水线插件和进行波峰焊时，要提供给导槽使用，同时也是防止进行由于在大批量生产中进行流水线插件和进行波峰焊时，要提供给导槽使用，同时也是防止进行外加工时外加工时PCBPCB边缘破损，而引起边缘破损，而引起PCBPCB的的TrackTrack线断裂导致报废。若电路元件过多，不得不超出线断裂导致报废。若电路元件过多，不得不超出3 3m

13、mmm的范围时，可以在的范围时，可以在PCBPCB边缘加上边缘加上3mm3mm的工艺边，在工艺边上开的工艺边，在工艺边上开V V形槽形槽，在生产时用手掰开。，在生产时用手掰开。V形槽工艺边九、九、PCBPCB设计的重要参数：设计的重要参数：（1 1）铜箔线）铜箔线(Track)(Track)线宽：单面板线宽：单面板0.3mm0.3mm，双面板，双面板0.2mm0.2mm（2 2）铜箔线之间最小间隙：单面板）铜箔线之间最小间隙：单面板0.3mmm,0.3mmm,双面板双面板0.2mm0.2mm（3 3）铜箔线距）铜箔线距PCBPCB板边缘最小板边缘最小1mm1mm，元件距，元件距PCBPCB板边

14、缘最小板边缘最小5mm5mm，焊盘距，焊盘距PCBPCB板边缘最小板边缘最小4mm4mm.（4 4）一般通孔安装元件的焊盘直径是焊盘内径直径的）一般通孔安装元件的焊盘直径是焊盘内径直径的2 2倍。倍。（5 5）电解电容不可靠近发热元件，例如大功率电阻、变压器、大功率三极管、三端稳压电源和）电解电容不可靠近发热元件，例如大功率电阻、变压器、大功率三极管、三端稳压电源和散热片等。电解电容与这些元件的距离不小于散热片等。电解电容与这些元件的距离不小于10mm10mm.（6 6）螺丝孔半径外）螺丝孔半径外5mm5mm内不能有铜箔线（除接地外）及元件。内不能有铜箔线（除接地外）及元件。（7 7）在大面积

15、的）在大面积的PCBPCB设计中（超过设计中（超过500cm500cm2 2以上），为防止过锡炉时以上），为防止过锡炉时PCBPCB弯曲，应在弯曲，应在PCBPCB中间留一中间留一条条5mm5mm至至10mm10mm宽的空隙不放置元件，以用来放置防止宽的空隙不放置元件，以用来放置防止PCBPCB弯曲的压条。弯曲的压条。（8 8）每一块）每一块PCBPCB应用空心的箭头标出过锡炉的方向。应用空心的箭头标出过锡炉的方向。（9 9）布线时，）布线时，DIPDIP封装的封装的ICIC摆放方向应与过锡炉的方向摆放方向应与过锡炉的方向垂直垂直，尽量，尽量不要平行，以避免连锡短路。不要平行，以避免连锡短路。

16、（1010）布线方向由垂直转入水平时，应该从）布线方向由垂直转入水平时，应该从4545方向进入。方向进入。（1111）PCBPCB上有保险丝、保险电阻、交流上有保险丝、保险电阻、交流220V220V的滤波电容、变压器的滤波电容、变压器等元件的附近应在顶层丝印上等元件的附近应在顶层丝印上警告标记警告标记。（1212）交流）交流220V220V电源部分的火线和零线间距应不小于电源部分的火线和零线间距应不小于3mm3mm。220V220V电路中的任何一根线与低压元件和电路中的任何一根线与低压元件和padpad、TrackTrack之间的距离应不小于之间的距离应不小于6mm6mm.并丝印上并丝印上高压

17、标记高压标记，弱电和强电之间应该用粗的丝网线分开，弱电和强电之间应该用粗的丝网线分开，一警告维修人员小心操作。一警告维修人员小心操作。过锡方向DIP IC警告标记高压标记十、常用的十、常用的EDAEDA设计软件和仿真软件：设计软件和仿真软件：Protel TechnologyProtel Technology公司开发的产品公司开发的产品 Protel 99 SEProtel 99 SE、Protel DXPProtel DXPDesign Soft Design Soft 公司的产品公司的产品 TINA PROTINA PROInteractive Interactive 公司的产品公司的产品

18、 MultiSim2001MultiSim2001Intusoft Intusoft 公司的产品公司的产品 XspiceXspiceOrcad Orcad 公司的产品公司的产品 Power PCBPower PCBPenzar Development Penzar Development 公司的产品公司的产品 TopSPICETopSPICE另外另外EDAEDA开发的辅助软件还有开发的辅助软件还有CAM350CAM350、AUTO CADAUTO CAD、GENES2000GENES2000等。等。THE END TKS!若有有关若有有关PCBPCB设计方面的问题，请于设计方面的问题，请于QINGQUAN.LIUQINGQUAN.LIU联系联系