印制电路板的设计与制作
第七章印制电路板的设计与制作
印制电路板PCB(PrintedCircuitBoard)简称为印制板，是安装电子元器件的载体，在电子设计竞赛中应用广泛。
印制电路板的设计工作主要分为原理图设计和印制电路板设计两部分。在掌握了原理图设计的基本方法后，可以进入印制电路板设计，学习印制电路板的设计方法。
完成印制电路板设计，需要设计者了解电路工作原理，清楚所使用的元器件实物，了解PCB板的基本设计规范，才能设计出适用的电路板。
第一节印制电路板设计的基础知识
1. 印制电路板的类型
一般来说，印制电路板材料是由基板和铜箔两部分组成的。基板可以分无机类基板和有机类基板两类。无机类基板有陶瓷板或瓷釉包覆钢基板，有机类基板采用玻璃纤维布、纤维纸等增强材料浸以酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯等树脂黏合而成。铜箔经高温、高压敷在基板上，铜箔纯度大于99.8%，厚度约在18~105μm。
印制电路是在印制电路板材料上采用印刷法制成的导电电路图形，包括印制线路和印刷元件(采用印刷法在基材上制成的电路元件，如电容器、电感器等)。
根据印制电路的不同，可以将印制电路板分成单面印制板、双面印制板、多层印制板和性印制板。
(1)单面印制板仅在一面上有印制电路，设计较为简单，便于手工制作，适合复杂度和布线密度较低的电路使用，在电子设计竞赛中使用较多。
(2)双层印制板在印制板正反两面都有导电图形，用金属化孔或者金属导线使两面的导电图形连接起来。与单面印制板相比，双面印制板的设计更加复杂，布线密度也更高。在电于设计竞赛中，也可以手工制作。
(3)多层印制板是指由三层或三层以上导电图形构成的印制电路板，导体图形之间由绝缘层隔开，相互绝缘的各导电图形之间通过金属化孔实现导电连接。多层印制电路板可实现在单位面积上更复杂的导电连接，并大大提升了电子元器件装配和布线密度，叠层导电通路缩短了信号的传输距离，减小了元器件的焊接点，有效地降低了故障率，在各导电图形之间可以加入屏蔽层，有效地减小信号的干扰，提高整机的可靠性。多层印制板的制作需要专业厂商。
(4)软性印制板也称为柔性印制板或挠性印制板，是采用软性基材制成的印制电路板。特点是体积小，质量轻，可以折叠、卷缩和弯曲，常用于连接不同平面间的电路或
活动部件
，可实现三维布线。其挠性基材可与刚性基材互连，用以替代接插件，从而有效地保证在振动、冲击、潮湿等环境下的可靠性。软性印制板的制作需要专业厂商。
一个典型的四层印制电路板结构如图7.1.1所示。有顶层、中间层和底层。在焊接面除了有导线和焊盘，还有防焊层(Mask)，防焊层留出焊点的位置，将印制板导线覆盖住。防焊层不粘焊锡。甚至可以排开焊锡，这样在焊接时，可以防止焊锡溢出造成短路。另外，防焊层有顶层防焊层(TopSolderMask)和底层防焊层(BottomSolderMask)之分。
在印制电路板的正面或者反面通常还会印上如元器件符号、公司名称、跳线设置标号等必要的文字，印文字的一层通常称之为丝印层(Silkscreen Overlay)。丝印层也有顶层丝印层和底层之分，顶层丝印层称为顶层覆盖层(Top Overlay)，底层丝印层称为底层覆盖层(BottomOverlay)。
图7.1.1 典型四层印制电路板结构
2. 元器件封装形式
电路板用来装配元器件，要保证元器件的引脚和印制电路板上布局的焊点一致，在印制电路板设计时就必须要知道确定的零件封装形式。
元器件封装形式确定焊接到电路板上实际元器件的外观尺寸和焊点位置，在印制板设计中，纯粹的元器件封装形式只是指元器件的外观和焊点位置，仅为一个空间的概念。因此不同的元器件可以共用同一个封装形式。另一方面，相同种类的元器件也可以有不同的封装形式，例如电阻，其封装形式有AXIAL0.4、AXIAL0.3、AXIAL0.6等。因此，在取用元器件时，不仅要知道元器件的名称，还要知道元器件的封装形式。
元器件的封装形式可以在设计电路图时指定，也可以在引进网络表时指定。设计电路图时，可以在零件属性对话框中的FootPrint设置项内指定，也可以在引进网络表时指定零件封装。
元器件的封装形式可以分为针脚式封装和表面贴装式(STM)封装两大类。对针脚式封装的元器件焊接时，先要将引脚端插入焊盘导通孔，然后再进行焊锡：而对STM封装的元器件焊接时，直接将引脚端焊接在焊盘上即可。
元器件封装的编号一般为元器件类型十焊点距离(焊点数)+元器件外形尺寸，可以根据元器件封装编号来判别元器件包装的规格。如AXIAL0.4表示此元器件包装为轴状，两焊点间的距离约等于10 mm(400 mil)：DIPl6表示双排引脚的元器件封装，两排共16个引脚：RB.2/.4表示极性电容类元器件封装，引脚间距离为200mil，零件直径为400mil，这里“.2”和“0.2”都表示200 mil。
在使用SCH设计电路时，除了Protel DOS Schematies Libraries.ddb中的元器件库以外，其他元器件库都是有确定的元器件封装的，如74LS74的默认封装为DIPl6。而ProtelDOSSchematicLibraries.ddb零件库中的一些常用元器件没有现成的元器件封装，对于常用的元器件可以自定义元器件封装，如表7.1.1所列。
表7.1.1 ProtelDOSSchematicLibraries.ddb元器件库常用封装
常用零件常用零件封装零件封装图形
电阻类或无极性双端类零件 AXIAL0.3~AXIALl.0
二极管类零件 DIODE 0.4、DIODE 0.7
无极性电容类零件 RAD 0.1、RAD 0.4
有极性电容类零件 RB.2/.4~RB.5/1.0
可变电阻类 VRl—VR5
/
3 . 导线宽度与间距
导线用于连接各个焊点，是印制电路板最重要的部分，印制电路板设计都是围绕如何布置导线来进行的。
与导线有关的另一种线，常称为飞线，也称预拉线。飞线是在引人网络表后，系统根孤规则自动生成的，用来指引布线的一种连线。飞线与导线是有本质区别的。飞线只是一种形式上的连线，它只是在形式上表示出各个焊点间的连接关系，没有电气的连接意义。导线则是根据飞线指示的焊点间连接关系布置的，具有电气连接意义的连接线路。
(1) 导线宽度
导线的最小宽度主要由流过导线的电流值决定，其次需要考虑导线与绝缘基板间的粘附
强度。对于数字电路集成电路，通常选0.2~0.3 mm就足够了。对于电源和地线，只要布线密度允许，应尽可能用采用宽的布线。例如，当铜箔厚度为0.05 mm，宽度为1~1.5 mm时，若通过2 A电流，则温升不高于3℃。
印制导线的载流量可以按20A/mm2(电流/导线截面积)计算，即当铜箔厚度为0.05mm 时，宽度为l mm的印制导线允许通过l A电流。因此可以认为，导线宽度的毫米数即等于载荷电流的安培数。
(2) 导线的间距
导线的最小间距主要由线间绝缘电阻和击穿电压决定，导线越短，间距越大，绝缘电阻就越大。当导线间距为1.5 mm时，其绝缘电阻超过10 MΩ，允许电压为300 V以上：当间距1 mm时，允许电压为200 V。一般选用间距1~1.5 mm完全可以满足要求。对集成电路，尤其数字电路，只要工艺允许可使间距很小，甚至可以小于0.2 mm，但这在业余条件下自制电路板就不可能做到了。
为了方便加工，避免印制电路板上导线、导孔、焊点之间相互干扰，必须在它们之间留出一定的间隙，这个间隙就称为安全间距(Clearance)。安全间距可以在布线规则设计时设置。
4. 焊盘、引线孔和过孔(导孔)
(1) 引线孔的直径
印制电路板上，元器件的引线孔钻在焊盘的中心，孔径应比所焊接的引线直径大0.2一0.3 mm，才能方便地插装元器件：但孔径也不能太大，否则在焊接时容易因为元器件的晃动而造成虚焊，使焊点的机械强度变差。设计时优先采用0.6mm、0.8mm、1.0mm 和1.2mm等尺寸。在同一块电路板上，孔径的尺寸规格应当少一些。要尽可能避免异形孔，以降低加工成本。
(2) 焊盘的外径
引线孔及其周围的铜箔称为焊盘。与此类似，SMT电路板上的焊盘是指形成焊点的铜箔。
焊盘用来放置焊锡、连接导线和元器件引脚，所有元器件通过焊盘实现电气连接
。为了确保焊盘与基板之间的牢固粘结，引线孔周围的焊盘应该尽可能大，并符合焊接要求。
①在单面板上，焊盘的外径一般应当比引线孔的直径大1.3 mm以上：在高密度的单面电路板上，焊盘的最小直径可以比引线孔的直径大 1 mm。如果外径太小，焊盘就容易在焊接时粘断或剥落：但也不能太大，否则生产时需要延长焊接时间，用锡量太多，并且也会影响印制板的布线密度。
②在双面电路板上，由于焊锡在金属化孔内也形成浸润，提高了焊接的可靠性。所以焊盘的外径可以比单面板的略小。当引线孔的直径≤1 mm时，焊盘的最小直径应是引线孔直径的2倍。
焊接点最小径距和元器件引线孔径须符合表7.1.2。
引线孔径/mm0.50.60.8 1.0 1.2 1.6 2.0
焊接点最小径距 /mm 1.5 1.52 2.5 3.0 3.5 4.0焊盘也有多种形状，有圆形、椭圆形等，图7.1.2为椭圆形焊盘，先确定如图直径为0.4mm～0.5mm的圆（整个印制电路板要统一，这是加工定位孔），按焊盘外径画同心圆，再用直线对称截取一定的宽度（本例是1.5mm）。
图7.1.2 椭圆形焊盘
(3) 过孔(导孔)
过孔(导孔)的作用是连接不同板层间的导线。过孔有三种，即从顶层贯通到底层的穿透式过孔、从顶层通到内层或从内层通到底层的盲导孔和内层间的隐藏导孔，如图2.1.1所示。
从上面看上去，过孔有两个尺寸，即通孔直径和过孔直径，如图7.1.3所示。通孔和过孔之间的孔壁，是由与导线相同的材料构成，用于连接不同板层的导线。
图7.1.3 过孔结构示意图
5. 网络、中间层和内层
网络和导线有所不同，网络上还包括焊点，因此在提到网络时不仅指导线而且还包括和导线相连的焊点。
中间层和内层是两个容易混淆的概念。
中间层是指用于布线的中间板层，该层中布的是导线：
内层是指电源层或地线层，该层一般情况下不布线，由整片铜箔构成。
第二节印制电路板的设计步骤
一般来说，设计电路板最基本的过程可以分为三个主要步骤。
1．电路原理图的设计
电路原理图的设计主要是利用Protel 99 SE的原理图设计系统（Advanced Schematic）来绘制一张电路原理图。在这一过程中，要充分利用Protel 99 SE所提供的各种绘图工具及各种编辑功能。
2．产生网络表
网络表是电路原理图设计（Sch）
与印制电路板设计（PCB）之间的一座
桥梁。网络表可以从电路原理图中获
得，也可从印制电路板中提取。
3．印制电路板的设计
印制电路板的设计主要是针对
Protel 99的另外一个重要部分PCB
而言的，在这个过程中，可以借助
Protel 99提供的强大功能实现电路
板的版面设计，完成高难度的布线等
印制电路板的设计与制作
第七章印制电路板的设计与制作 印制电路板PCB(PrintedCircuitBoard)简称为印制板，是安装电子元器件的载体，在电子设计竞赛中应用广泛。 印制电路板的设计工作主要分为原理图设计和印制电路板设计两部分。在掌握了原理图设计的基本方法后，可以进入印制电路板设计，学习印制电路板的设计方法。 完成印制电路板设计，需要设计者了解电路工作原理，清楚所使用的元器件实物，了解PCB板的基本设计规范，才能设计出适用的电路板。 第一节印制电路板设计的基础知识 1. 印制电路板的类型 一般来说，印制电路板材料是由基板和铜箔两部分组成的。基板可以分无机类基板和有机类基板两类。无机类基板有陶瓷板或瓷釉包覆钢基板，有机类基板采用玻璃纤维布、纤维纸等增强材料浸以酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯等树脂黏合而成。铜箔经高温、高压敷在基板上，铜箔纯度大于99.8%，厚度约在18~105μm。 印制电路是在印制电路板材料上采用印刷法制成的导电电路图形，包括印制线路和印刷元件(采用印刷法在基材上制成的电路元件，如电容器、电感器等)。 根据印制电路的不同，可以将印制电路板分成单面印制板、双面印制板、多层印制板和性印制板。 (1)单面印制板仅在一面上有印制电路，设计较为简单，便于手工制作，适合复杂度和布线密度较低的电路使用，在电子设计竞赛中使用较多。 (2)双层印制板在印制板正反两面都有导电图形，用金属化孔或者金属导线使两面的导电图形连接起来。与单面印制板相比，双面印制板的设计更加复杂，布线密度也更高。在电于设计竞赛中，也可以手工制作。 (3)多层印制板是指由三层或三层以上导电图形构成的印制电路板，导体图形之间由绝缘层隔开，相互绝缘的各导电图形之间通过金属化孔实现导电连接。多层印制电路板可实现在单位面积上更复杂的导电连接，并大大提升了电子元器件装配和布线密度，叠层导电通路缩短了信号的传输距离，减小了元器件的焊接点，有效地降低了故障率，在各导电图形之间可以加入屏蔽层，有效地减小信号的干扰，提高整机的可靠性。多层印制板的制作需要专业厂商。 (4)软性印制板也称为柔性印制板或挠性印制板，是采用软性基材制成的印制电路板。特点是体积小，质量轻，可以折叠、卷缩和弯曲，常用于连接不同平面间的电路或
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。
PCB印制电路板设计规范(doc 20页)完美版
印制电路板设计规范 一、适用范围 该设计规范适用于常用的各种数字和模拟电路设计。对于特殊要求的，尤其射频和特殊模拟电路设计的需量行考虑。 应用设计软件为Protel99SE。也适用于DXP Design软件或其他设计软件。二、参考标准 GB 4588.3—88 印制电路板设计和使用 Q/DKBA—Y004—1999 华为公司内部印制电路板CAD工艺设计规范 三、专业术语 1.PCB（Print circuit Board）: 印制电路板 2.原理图（SCH图）：电路原理图，用来设计绘制，表达硬件电路之间各种 器件之间的连接关系图。 3.网络表（NetList表）：由原理图自动生成的，用来表达器件电气连接的关 系文件。 四、规范目的 1.规范规定了公司PCB的设计流程和设计原则，为后续PCB设计提供了设 计参考依据。 2.提高PCB设计质量和设计效率，减小调试中出现的各种问题，增加电路 设计的稳定性。 3.提高了PCB设计的管理系统性，增加了设计的可读性，以及后续维护的 便捷性。 4.公司正在整体系统设计变革中，后续需要自主研发大量电路板，合理的 PCB设计流程和规范对于后续工作的开展具有十分重要的意义。 五、SCH图设计 5.1 命名工作 命名工作按照下表进行统一命名，以方便后续设计文档构成和网络表的生成。有些特殊器件，没有归类的，可以根据需求选择其英文首字母作为统一命名。 表1 元器件命名表 按键，命名为U100，在Lib Ref中描述为KEY。这样使得整个原理图更加清晰，功能明确。 5.2 封装确定 元器件封装选择的宗旨是
1. 常用性。选择常用封装类型，不要选择同一款不常用封装类型，方便元器件购买，价格也较有优势。 2. 确定性。封装的确定应该根据原理图上所标示的封装尺寸检查确认，最好是购买实物后确认封装。 3. 需要性。封装的确定是根据实际需要确定的。总体来说，贴片器件占空间小，但是价格贵，制板相同面积成本高，某些场合下不适用。直插器件可靠性高，焊接方便，但所占空间大，高性能的MCU已经逐步没有了直插封装。实际设计应该根据使用环境需求选择器件。如下几个例子说明情况： a. 电阻贴片和直插的选择 选择直插和贴片电阻主要从精度和功率方面考虑。直插电阻一般精度较高，可以选择0.1%甚至更高的精度，功率可以根据需要选择。常见直插电阻的功率为1/4W。一般在模拟回路采用直插封装，能够更好的保证精度。（特殊情况下也可选择贴片，但须考虑成本问题） 贴片电阻精度一般常见的为5%。功率为1/10W。基本用在数字电路。成本比直插高，但是占空间小。 b. BGA封装的问题 是否选择BGA封装的元器件，主要考虑实际的需求。BGA的特点是占空间小，管脚集成度高，可靠性好，受电磁干扰程度小。但是由于管脚密闭，对于管脚的调试不方便。同时由于BGA的环形管脚排布，使得BGA封装的元器件对于电路板设计有更高要求，一般至少需要4层以上。BGA越复杂，板的层数要求越高，设计成本越高。 c. 电源芯片的封装问题 一般的数字电路常用的稳压器芯片如AS1117-3.3/1.2等。选择封装的时候应该注意其三个管脚的定义是否与设计相同。确定电源芯片的封装定义。
《印制电路板设计技术》基本概念
《印制电路板设计技术》基本概念 一、Protel 99软件概述 3、Protel99 SE的文件类型 在设计数据库中包含了全部的用户文件，文件类型以扩展名加以区分。Protel 99SE常见文件类型有： bak（自动备份文件）ddb（数据库文件）sch（原理图文件）pcb（电路板图文件）prj（项目文件） lib（元件库文件） net（网络表文件） pld（pld描述文件）txt（文本文件） rep（报告文件） ERC（电气规则测试报告文件） XLS（元件列表文件） XRF（交叉参考元件列表文件）等。 二、电路原理图设计 1、印制电路板设计分为三大步骤：（1）电路原理图的设计、（2）产生网络表、（3）印制电路板的设计。 2、电路原理图设计的一般步骤：（1）新建电路原理图文件；（2）启动电路原理图编辑器；（3）设置图纸和工作环境；（4）加载元件库；（5）放置元件；（6）调整元器件布局；（7）进行布线及调整；（8）报表文件的生成；（9）文件的保存与输出。 3、在原理图中，设计管理器由Explorer（设计浏览器）和Browse Sch（元件管理器）组成。设计浏览器用来管理设计数据库文件，元件管理器用来装载/删除元件库、选取与查找元件、打开元件编辑器。 4、Protel 99SE中使用的尺寸是英制，它与公制之间的关系为：1 inch（英寸）=25.4mm，1 inch=1000 mil（毫英寸），1mm=40mil 。 5、Snap Grid 表示捕捉栅格，用于将元件、连线放置在栅格上，使图形整齐且易画图；Visible Grid表示可视栅格，屏幕显示的栅格，用以确定元件位置；Electrical Grid 表示电气栅格，用于连线。 6、Protel 99 SE提供的常用快捷键如下：PageUp：放大视图；PageDown：缩小视图；End：刷新视图；Space：被放置的对象旋转90度；Tab：在元件浮动状态时，编辑元件的属性；X：元件水平镜像翻转；Y：元件垂直镜像翻转；Esc：取消当前操作。 7、直线LINE与导线Wire 的区别是： LINE是画直线的工具，没有电气连接意义；Wire 是画导线的工具，有电气连接意义。在使用中两者不能互相代替。 8、网络标号在电路原理图中具有实际的电气连接作用，只要网络标号相同的网络不管图上是否连接表示它们都是连接在一起的。 9、主电路图的扩展名是：.prj，这个文件又称项目文件。 10、电路原理图元件库的扩展名是.lib；而电路原理图文件的扩展名是. sch。 11、制作新元件的一般步骤如下：（1）新建元件库；（2）设置工作参数；（3）绘制元件外形；（4）放置并编辑元件引脚；（5）编辑元件信息；（6）生成有关元件的报表；（7）元件保存。 12、PCB 电路板的概念 所谓印制电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)就是以一定尺寸的绝缘板为基材，以铜箔为导线，通过印制板上的印制导线、焊盘及金属化过孔等来实现电路元件各个引脚之间的电气连接。 13、单面板、双面板与多层板的区别是：单面板是一种单面敷铜，因此只能利用它敷了铜的一面设计电路导线和元件的焊接；双面板是包括 Top （顶层）和 Bottom （底层）的双面都敷有铜的电路板，双面都可以布线焊接，中间为一层绝缘层，为常用的一种电路板；如果在双面板的顶层和底层之间加上别的层，即构成了多层板。
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。
印制电路板DFM设计技术要求
印制电路板DFM设计技术要求 本文所描述参阅背景为深圳市博敏电子PCB工艺制程、操纵能力；所描述之参数为客户PCB设计的建议值；建议PCB设计最好不要超越文件中所描述的最小值，否则无法加工或带来加工成本过高的现象。 一、前提要求 1、建议客户提供生产文件采纳GERBER File ，幸免转换资料时因客户设计不够规范或我司软件版本 的因素造成失误，从而诱发品质问题。 2、建议客户在转换Gerber File 时采纳“Gerber RS-274X”、“2：5”格式输出，以确保资料精度； 有部分客户在输出Gerber File时采纳3：5格式，此方式会造成层与层之间的重合度较差，从而阻碍PCB的层间精度； 3、假如客户有Gerber File 及PCB资料提供我司生产时，请备注以何种文件为准； 4、假如客户提供的Gerber File为转厂资料，请在邮件中给予说明，幸免我司再次对资料重新处理、 补偿，从而阻碍孔径及线宽的操纵范畴；
孔径 槽宽 （图A ） （图B ） 开口 叶片 孔到叶片 项目item 参数要求parameter requirement 图解（Illustration ） 或备注（remark ） 钻孔 机械钻孔 （图A ） 最小孔径 0.2mm 要求孔径板厚比≥1：6；孔径板厚比越小对孔化质量阻碍就越大 最大孔径 6.5mm 当孔超出6.5mm 时，能够采纳扩孔或电铣完成 最小槽宽 （图B ） 金属化槽宽 ≥ 0.50mm 非金属槽宽 ≥ 0.80mm 激光钻孔 ≤0.15mm 除HDI 设计方式，一样我司不建议客户孔径＜0.2mm 孔位间距 （图C ） a 、过孔孔位间距≥0.30mm b 、孔铜要求越厚，间距应越大 c 、孔间距过小容易产生破孔阻碍质量 d 、不同网络插件孔依据客户安全间距 孔到板边 （图D ） a 、孔边到板边≥0.3mm b 、小于该范畴易显现破孔现象 c 、除半孔板外 邮票孔 孔径≥0.60mm ；间距≥0.30mm 孔径公差 金属化孔 ￠0.2 ~ 0.8：±0.08mm ￠0.81 ~ ￠1.60：±0.10mm ￠1.61 ~ ￠5.00：±0.16mm 超上述范畴按成型公差 非金属化孔 ￠0.2 ~ 0.8：±0.06mm ￠0.81 ~ ￠1.60：±0.08mm ￠1.61 ~ ￠5.00：±0.10mm 超上述范畴按成型公差 沉孔 假如有需要生产沉孔，务必备注沉孔类别（圆锥、矩形）、贯穿层、沉孔深度公差等；我司依照客户要求评审能否生产、操纵； 其它注意事项 1、 当客户提供的生产资料没有钻孔文件，只有分孔图时，请确保分孔图的正确；如：孔位、孔数、孔径； 2、 建议明确孔属性，在软件中定义NPTH 及PTH 的属性，以便识别； 3、 幸免重孔的发生，专门小孔中有大孔或者同一孔径重叠之时中心位置不一致的现象； 4、 幸免槽孔或孔径标注尺寸与实际不符的现象； 5、 关于槽孔需要作矩形（不接收椭圆形槽孔），请客户备注明确；在没有专门要求的前提下我司所生产之槽孔为椭圆形； 6、 关于超出上述操纵范畴或描述不清，我司会采取书面问客的，并要求客户书面回复解决方式； 内层线路 加工铜厚 1/3 oz ~ 5oz 芯板厚度 0.1mm ~ 2.0mm 隔离PAD ≥0.30mm 指负片成效的电源、地层隔离环宽，请参阅图E 隔 离 带 ≥0.254mm 散热PAD （图F ） 开口：≥0.30mm 叶片：≥0.20mm 孔到叶片：≥0.20mm PTH 环宽 （图G ） hoz ：≥0.15mm 1oz ：≥0.20mm 2oz ：≥0.25mm 3oz ：≥0.30mm 4oz ：≥0.35mm 5oz ：≥0.40mm VIA 环宽 （图G ） hoz ：≥0.10mm 1oz ：≥0.15mm 2oz ：≥0.20mm 3oz ：≥0.25mm 4oz ：≥0.30mm 5oz ：≥0.35mm 间距 间 距 （图C ） （图D ） ≥0.30mm 内层大铜皮 环宽 插件孔 或VIA 图E ： 图F ： 图G ： 图H ： 0.2mm
最新印制电路板设计初步
印制电路板设计初步
第5章印制电路板设计初步 印制电路板（Printed Circuit Board，简称PCB）编辑、设计是电子产品设计过程中关键环节之一。电子产品的功能由原理图决定（所用元器件以及它们之间的连接关系），但电子产品的许多性能指标，如稳定性、可靠性、抗震强度等不仅与原理图设计、元器件品质、生产工艺有关，而且很大程度上取决于印制电路板的布局、布线是否合理。在电路图和元器件相同条件下，印制板设计是否合理将直接影响到产品的稳定性（例如电路系统性能指标等几乎不随环境温度的变化而变化）和可靠性（抗干扰性能）。编辑原理图的目的也是为了能够使用相关的CAD软件进行PCB板设计，因此在电子线路CAD中印制板设计才是最终目的。 随着电路系统工作频率的不断提高及微型低功耗已成为趋势，在电路系统中大量使用表面安装元件(如SMC)、器件(如SMD封装的各类IC芯片)就成了一种必然选择。无论是布局电路，还是系统整体功能验证，都不可能再借助传统的“万能板”或“面包板”进行，因此，PCB编辑常识与熟练使用流行CAD软件进行PCB设计，对电子工程技术人员来说已成为必须具备的基本技能。 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢54
5.1 印制板种类及材料 印制板是印制线路板或印制电路板的简称，通过印制板上的印制导线、焊盘以及金属化过孔、填充区、敷铜区等导电图形实现元器件引脚之间的电气互连。由于印制板上的导电图形、元件轮廓线以及说明性文字（如元件序号、型号）等均通过印制方法实现，因此称为印制电路板。 通过一定的工艺，在绝缘性能很高的基材上覆盖一层导电性能良好的铜薄膜，就构成了生产印制电路板所需的材料——覆铜板。按电路要求，在覆铜板上刻蚀出导电图形，并钻出元件引脚安装孔、实现电气互连的金属化过孔、固定大尺寸元件以及整个电路板所需的螺丝孔等，就获得电子产品所需的印制电路板。 5.1.1印制板种类及结构 印制板种类很多，根据导电层数的不同，可将印制板分为单面电路板（简称单面板）、双面电路板（简称双面板）和多层电路板；根据覆铜板基底材料的不同，又可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。此外，采用挠性塑料作基底的印制板称为挠性印制板，常用做印制电缆，主要用于连接电子设备内可移动部件，如DVD机内激光头与电路板之间就通过挠性印制电缆连接。 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢54
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
印制电路板(PCB)设计与制作
第一章初识Protel99SE 电子线路设计是众多工程技术人员和无线电爱好者经常遇到的问题，如何快捷、高效、准确地完成电子线路的设计工作也使很多人一筹莫展。您或许为使电路板尽量紧凑而绞尽脑汁，为布通电路板的线路而废寝忘食，为手绘的电路板歪歪扭扭而感到灰心丧气。卓越的Protel99将彻底把您从烦恼的工作中解放出来，在它的帮助下，您的电子线路设计工作将变得轻松愉快。 第一节Protel99SE的发展与演变 随着现代科学日新月异的发展，现代电子工业也取得了长足的进步，大规模、超大规模集成电路的使用使电路板的走线愈加精密和复杂。在这种情况下，传统的手工方式设计和制作电路板已显得越来越难以适应形势了。 幸运的是电子计算机的飞速发展有效地解决了这个问题，精明的软件厂商针对广大电子界人士的需求及时推出了自己的电子线路软件。这些软件有一些共同的特征：它们都能够协助用户完成电子产品线路的设计工作，比较完善的电子线路软件至少具有自动布线的功能，更完善的还应有自动布局、逻辑检测、逻辑模拟等功能。 Protel99继续保持了ProtelTechnology公司的革新传统，它具有极为全面的工具、文档以及设计项目的组织功能，使用户可比以往任何时候更轻松地驾驭电子线路设计的全过程。Protel软件的良好信誉以及Protel99的卓越表现使之很快成为众多用户的首选软件。 第二节Protel99SE的特点 Protel99主要有两大部分组成： 一．原理图设计系统。它主要用于电路原理图的设计，为印制电路板的设计打好基础。二．印制电路板设计系统。它主要用于印制电路板的设计，产生最终的PCB文件，直接联系到印制电路板的生产。 一．原理图设计系统 Protel99的原理图编辑器提供高速，智能的原理图编辑手段，产生高质量的原理
印制电路板DFM设计技术要求
PCB设计规范建议 本文所描述参阅背景为深圳市博敏电子有限公司ＰCB工艺制程、控制能力；所描述之参数为客户P ＣB设计的建议值;建议PCB设计最好不要超越文件中所描述的最小值,否则无法加工或带来加工成本过高的现象。 一、前提要求 1、建议客户提供生产文件采用GEＲBＥR Fｉｌe ，避免转换资料时因客户设计不够规范或我司软件 版本的因素造成失误,从而诱发品质问题。 2、建议客户在转换Gerber Fiｌe 时采用“ＧｅrbeｒRS-274X”、“2：5”格式输出，以确保资料 精度;有部分客户在输出Gerｂｅr Fｉｌe时采用3：5格式,此方式会造成层与层之间的重合度较差,从而影响PCＢ的层间精度; 3、倘若客户有GerbeｒFｉle 及PCＢ资料提供我司生产时,请备注以何种文件为准; 4、倘若客户提供的Gerber Ｆiｌe为转厂资料，请在邮件中给予说明，避免我司再次对资料重新处理、 补偿,从而影响孔径及线宽的控制范围;
孔径 槽宽 （图A ） （图B ） 开口 叶片 孔到叶片 二、资料设计要求 项目item 参数要求p ａｒａme ｔer r ｅq ｕ irement 图解(Illu ｓｔration) 或备注(ｒemar ｋ) 钻孔 机械钻孔 （图A) 最小孔径 0.２ｍm 要求孔径板厚比≥1：6；孔径板厚比越小对孔化质量影响就越大 最大孔径 6.5ｍｍ 当孔超出6.5ｍm 时，可以采用扩孔或电铣完成 最小槽宽 （图Ｂ） 金属化槽宽 ≥ 0.50mm 非金属槽宽 ≥ ０．80mm 激光钻孔 ≤0．1５mm 除HDI 设计方式，一般我司不建议客户孔径<0.2ｍm 孔位间距 (图C ） a 、过孔孔位间距≥0.30m ｍ b 、孔铜要求越厚,间距应越大 ｃ、孔间距过小容易产生破孔影响质量 d 、不同网络插件孔依据客户安全间距 孔到板边 (图D ） ａ、孔边到板边≥0.３mm b 、小于该范围易出现破孔现象 c 、除半孔板外 邮票孔 孔径≥０.6０mm ；间距≥0.30ｍm 孔径公差 金属化孔 ￠0.2 ～ 0．8:±0．08mm ￠0.81 ～ ￠1.60：±0．1０mm ￠１．6１ ~ ￠5.00：±０.１6m ｍ 超上述范围按成型公差 非金属化孔 ￠0.2 ~ ０.８：±0.０6m ｍ ￠０.8１ ～ ￠1.６0：±0.08ｍm ￠1.61 ～ ￠5.０0：±0.10m ｍ 超上述范围按成型公差 沉孔 倘若有需要生产沉孔，务必备注沉孔类别（圆锥、矩形）、贯通层、沉孔深度公差等;我司根据客户要求评审能否生产、控制; 其它注意事项 1、 当客户提供的生产资料没有钻孔文件,只有分孔图时，请确保分孔图的正确;如:孔位、孔数、孔径； 2、 建议明确孔属性，在软件中定义NPTH 及ＰＴH 的属性,以便识别; 3、 避免重孔的发生，特别小孔中有大孔或者同一孔径重叠之时中心位置不一致的现象; 4、 避免槽孔或孔径标注尺寸与实际不符的现象； 5、 对于槽孔需要作矩形（不接收椭圆形槽孔），请客户备注明确；在没有特殊要求的前提下我司所生产之槽孔为椭圆形； 6、 对于超出上述控制范围或描述不清，我司会采取书面问客的，并要求客户书面回复解决方式; 内层线路 加工铜厚 1/3 oz ～ ５oz 芯板厚度 ０．1mm ~ 2．０m ｍ 隔离PA Ｄ ≥0．30m ｍ 指负片效果的电源、地层隔离环宽，请参阅图E 隔 离 带 ≥0.2５4m ｍ 散热PAD （图Ｆ） 开口：≥0.３0ｍｍ 叶片:≥０.20mm 孔到叶片:≥0.2０mm PT Ｈ环宽 (图Ｇ） h ｏz ：≥０．15mm 1oz ：≥0. ２０mm 2o ｚ:≥０.2５mm 3oz ：≥０.30mm 4oz:≥0.35mm ５ｏz ：≥0．40 间距 间 距 （图C ） （图D ） ≥0.30mm 内层大铜皮 环宽 插件孔 或VIA 图E ： 图F ： 图G ： 图H ： 0.2mm
印刷电路板的制作过程
印刷电路板的制作过程 我们来看一下印刷电路板是如何制作的，以四层为例。 四层PCB板制作过程： 1.化学清洗—【Chemical Clean】 为得到良好质量的蚀刻图形，就要确保抗蚀层与基板表面牢固的结合，要求基板表面无氧化层、油污、灰尘、指印以及其他的污物。因此在涂布抗蚀层前首先要对板进行表面清洗并使铜箔表面达到一定的粗化层度。 内层板材：开始做四层板，内层（第二层和第三层）是必须先做的。内层板材是由玻璃纤维和环氧树脂基复合在上下表面的铜薄板。 2.裁板压膜—【Cut Sheet Dry Film Lamination】 涂光刻胶：为了在内层板材作出我们需要的形状，我们首先在内层板材上贴上干膜（光刻胶，光致抗蚀剂）。干膜是由聚酯簿膜，光致抗蚀膜及聚乙烯保护膜三部分组成的。贴膜时，先从干膜上剥下聚乙烯保护膜，然后在加热加压的条件下将干膜粘贴在铜面上。
3.曝光和显影-【Image Expose】【Image Develop】 曝光：在紫外光的照射下，光引发剂吸收了光能分解成游离基，游离基再引发光聚合单体产生聚合交联反应，反应后形成不溶于稀碱溶液的高分子结构。聚合反应还要持续一段时间，为保证工艺的稳定性，曝光后不要立即撕去聚酯膜，应停留15分钟以上，以时聚合反应继续进行，显影前撕去聚酯膜。 显影：感光膜中未曝光部分的活性基团与稀碱溶液反应生产可溶性物质而溶解下来，留下已感光交联固化的图形部分。 4.蚀刻-【Copper Etch】 在挠性印制板或印制板的生产过程中，以化学反应方法将不要部分的铜箔予以去除，使之形成所需的回路图形，光刻胶下方的铜是被保留下来不受蚀刻的影响的。 5.去膜，蚀后冲孔，AOI检查，氧化 Strip Resist】【Post Etch Punch】【AOI Inspection】【Oxide】
印制电路板(PCB)设计流程及规范
印制电路板（PCB）设计流程及规范 1. 术语 1..1 PCB（Print circuit Board)：印刷电路板。 1..2 原理图：电路原理图，用原理图设计工具绘制的、表达硬件电路中各种器件之间的连接关系的图。 1..3 网络表：由原理图设计工具自动生成的、表达元器件电气连接关系的文本文件，一般包含元器件封装、网络列表和属性定义等组成部分。 1..4 布局：PCB设计过程中，按照设计要求，把元器件放置到板上的过程。 1..5 仿真：在器件的IBIS MODEL或SPICE MODEL支持下，利用EDA 设计工具对PCB的布局、布线效果进行仿真分析，从而在单板的物理实现之前发现设计中存在的EMC问题、时序问题和信号完整性问题，并找出适当的解决方案。 II. 目的 A. 本规范归定了PCB设计的流程和设计原则，主要目的是为PCB设计者提供必须遵循的规则和约定。 B. 提高PCB设计质量和设计效率。 提高PCB的可生产性、可测试、可维护性。 III. 设计任务受理
A. PCB设计申请流程 当硬件项目人员需要进行PCB设计时，须在《PCB设计投板申请表》中提出投板申请，并经其项目经理和计划处批准后，流程状态到达指定的PCB设计部门审批，此时硬件项目人员须准备好以下资料： 经过评审的，完全正确的原理图，包括纸面文件和电子件； 带有元件编码的正式的BOM； PCB结构图，应标明外形尺寸、安装孔大小及定位尺寸、接插件定位尺寸、禁止布线区等相关尺寸； 对于新器件，即无编码的器件，需要提供封装资料； 以上资料经指定的PCB设计部门审批合格并指定PCB设计者后方可开始PCB设计。 B. 理解设计要求并制定设计计划 1. 仔细审读原理图，理解电路的工作条件。如模拟电路的工作频率，数字电路的工作速度等与布线要求相关的要素。理解电路的基本功能、在系统中的作用等相关问题。 2. 在与原理图设计者充分交流的基础上，确认板上的关键网络，如电源、时钟、高速总线等，了解其布线要求。理解板上的高速器件及其布线要求。 3. 根据《硬件原理图设计规范》的要求，对原理图进行规范性审查。 4. 对于原理图中不符合硬件原理图设计规范的地方，要明确指出，并积极协助原理图设计者进行修改。