第3章-PCB设计基础-(讲).
PCB设计基础知识(PPT76页)
单层PCB上只有一面有铜模，只能在该面布线； 双层PCB的正反两面都可以进行布线和放置元件； 多层PCB除了正反两面之外，还有中间层(实际布线层)
和电源层及接地层。
单层和双层PCB比较常用，多层PCB用在VLSIC 的装配上，例如微机的主板。生成多层板时，先将 组成各个分层的单面板按设计要求生成出来，再将 各个分层的单面板压合在一起，然后打孔及孔金属 化，通过金属化孔将各层连接起来。
3. 丝印层 Overlay, Top Overlay 在印 PC制B上在放元置件元面件上库的中一的种元不件导时电，的其图管形脚；的有封时装
形状焊会接自面动上放也到可丝印印丝上印。层，如即果B在otPtCoBm的O两ve面rl放ay置 元件主，要需用要于将绘两制个器丝件印外层形都轮打廓开和。符元号件，序标号注必元须件 标注的在安丝装印位层置，否(绝则缘可白能色引涂起料不)必要的电气连接。
1. 保证电路的电气性能 考虑分布电容，磁场耦合等因素。
2. 便于实际元件的安放、焊接及整机调试和检查 需要调测的有关元件和测试点，在布局时
应尽量安排在便于操作的位置。
3. 整洁、清晰，尽量减少PCB的面积。 导线尽可能短。因导线存在电阻、电容和电感。
3.1.5 PCB的布局设计
PCB走线的基本原则：
安装位置等；
➟手工调整 ➟存盘及打印输出
3.3 PCB自动布局和布线
——新建PCB文件（方法一）
挂接器件库
挂接器件库
3.3 PCB自动布局和布线
——新建PCB文件（方法二）
3.3 PCB自动放布置局有关和制信布作号及线层中－的参顶层数To设p和置底
装配信息，如层尺B寸ot内tom部主电要源用和于接放地置层元
PCB设计基础知识
PCB设计基础知识PCB（Printed Circuit Board），中文名为印制电路板，是用于连接和支持各种电子元器件的一种基础组件。
PCB的设计是电子产品开发中非常重要的一部分，对于电路的性能、布局和可靠性都有很大的影响。
1.PCB的类型：PCB的类型主要分为单面板、双面板和多层板。
单面板只有一面可以进行电路布线，适合简单的电路设计；双面板则可以在两面都进行布线，适合复杂的电路设计；多层板则可以在多个电路层中进行布线，适合高密度的电路设计。
2.PCB的材料：PCB的主要材料包括基板、铜箔和覆盖层。
基板一般使用玻璃纤维增强的环氧树脂，有良好的绝缘性能和机械强度；铜箔用于制作导线和焊盘，一般有不同的厚度选择；覆盖层主要用于保护电路，常见的有有机胶覆盖层和漆覆盖层。
3.PCB的设计流程：PCB的设计流程包括原理图设计、库封装设计、PCB布局、布线、制造文件输出等步骤。
原理图设计是将电路设计成符号图，使用软件进行绘制；库封装设计是将元器件设计成符合标准的封装，也可以使用软件进行绘制；PCB布局是将元器件按照一定的规则摆放在基板上，并考虑电磁兼容性和散热等因素；布线是在布局的基础上进行线路的连接，保证良好的信号传输和阻抗匹配；制造文件输出是将设计好的PCB文件输出成Gerber文件等格式，用于制造。
4.PCB的布局原则：PCB的布局需要考虑电路性能、可靠性和成本等多方面的因素。
常见的布局原则包括：将主要的功能单元放在一起，减少连接线的长度；将高频和低频信号分离布局，减少干扰；注意散热和线路的位置关系，保证散热效果；避免并联的线路交叉，减少串扰等。
5.PCB的布线技巧：布线是PCB设计中非常关键的一步，直接影响电路的性能和可靠性。
常用的布线技巧包括：避免信号线和电源线的交叉，减少干扰；避免信号线和地线的平行布线，减少串扰；注意差分线对的长度保持一致，保证信号的相位一致；注意信号线的走向，避免过长和过曲；保证信号线的阻抗匹配，减少反射和损耗。
PCB设计培训课件
PCB文件输出
输出PCB板的Gerber文件、IPC文件等相关文件。
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xx年xx月xx日
目录
• pcb设计概述 • pcb设计软件及工具 • pcb设计规范及标准 • pcb布线设计技巧 • pcb电磁兼容性设计 • pcb设计实践与案例分析
01
pcb设计概述
pcb基本概念及作用
PCB（Printed Circuit Board）是一种用于将电子元器件连 接在一起的基板，通常由绝缘材料制成。
pcb电磁兼容性概述
PCB电磁兼容性定义
PCB电磁兼容性是指PCB在一定环境中，既能正常运行，又能抵抗各种电磁干扰，从而保证电路正常工作的能力。
PCB电磁兼容性的重要性
随着电子设备的广泛应用，PCB作为电子设备的基板，其电磁兼容性对设备的性能和安全性具有重要影响。
PCB电磁兼容性的基本要素
PCB电磁兼容性的基本要素包括：电磁骚扰、电磁敏感度和电磁干扰。
pcb电磁兼容性设计的基本原则和技巧
• PCB电磁兼容性设计的基本原则：主要包括：抑制骚扰源、切断传播途径和增强设备抗干扰能力。 • PCB电磁兼容性设计技巧：主要包括以下几点 • 合理布置电源和地线 • 优化元件布局和排列 • 适当增加滤波器等元件 • 利用屏蔽技术和隔离措施 • 设计合理的信号线
封装库、集成库，方便设计者调用和管理。
02
PCB仿真软件
PCB仿真软件可以对设计的PCB板进行电路仿真，检查电路性能和正
确性，常用的如Multisim等。
03
PCB板测试工具
PCB板测试工具用于检测PCB板的实际性能和指标是否达标，如示波
器、万用表等。
pcb设计基本概念
PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）设计的基本概念主要包括以下几个方面：
电路原理图设计：这是PCB设计的基础，需要将电子设备中的元件和电路按照一定的规则进行布局和连接，以达到预期的功能和性能要求。
元件布局：根据电路原理图，将元件放置在PCB上，并按照电路连接关系进行合理的布局。
布线：根据电路原理图和元件布局，使用导线将元件连接起来，形成电路。
布线需要考虑导线的长度、宽度、走向、弯曲半径等因素，以满足电路性能和电磁兼容性的要求。
焊盘和过孔设计：焊盘是用于连接元件引脚和导线的金属化孔，过孔则是连接不同层之间导线的通道。
焊盘和过孔设计需要根据元件引脚和连接要求进行合理的设计，以保证焊接质量和电路性能。
层设计：多层PCB可以提供更多的布线空间和电气连接，但也增加了设计的复杂度。
层设计需要考虑元件布局、布线需求、信号完整性等因素，合理规划不同层的用途和布线要求。
电磁兼容性设计：PCB设计需要考虑电磁兼容性，包括减小干扰、提高信号完整性等方面。
电磁兼容性设计可以通过合理的元件布局、布线、接地设计等措施来实现。
可靠性设计：可靠性设计是保证PCB在各种工作环境下都能稳定工作的关键。
可靠性设计需要考虑元件的耐温、抗震、抗腐蚀等因素，同时保证电路的稳定性和可靠性。
以上是PCB设计的基本概念，实际设计过程中还需要考虑生产工艺、制造成本等因素，以达到最优的设计效果。
PCB设计基础知识培训教程
PCB设计基础知识培训教程PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子产品中使用最广泛的一种电路基板，其作用是提供零部件之间的连接和支持。
在进行PCB设计之前，有一些基础知识是需要我们了解的。
一、PCB设计流程1.需求分析：明确设计需求，包括电路功能、性能指标、电气特性等。
2.原理图设计：根据需求设计电路的原理图。
3.元器件选型：根据原理图选择适合的元器件。
4.布局设计：将元器件按照一定规则布置在PCB板面上，确保电路性能的稳定和可靠。
5.布线设计：根据原理图和布局设计将电路进行连线。
6.制作工程图：将布线设计的信息转化为工程图纸，方便制造厂家制作板子。
7.制造生产：将制作好的工程图纸发送给制造厂家制作PCB板。
8.原型制作：将制作好的PCB板安装元器件并进行调试。
9.测试验证：对已制作的PCB板进行功能性、可靠性等测试验证。
10.量产生产：确定原型的性能满足要求后，进行量产生产。
二、PCB设计工具常见的PCB设计软件有：Altium Designer、Protel、PADS、Eagle 等。
通过这些软件，我们可以绘制原理图、进行布局设计，进行电路连线等。
三、电路设计规范1.引脚布局：将引脚相互之间的连接线尽量缩短，减小传输过程中的电阻、电感和电容等效应。
2.层次布局：将不同功能的电路分配到不同的PCB板层上，以达到电磁屏蔽和减少串扰的目的。
3.接地规范：为了保持信号的稳定性和抗干扰能力，需要合理布置接地线路。
4.走线规范：走线尽量直线、平行、堆叠，减少曲线和突变，以减小电磁辐射和串扰。
5.间距规范：根据电气要求和安全要求确定元器件之间的间距，避免发生放电，以及确保可靠的焊接。
四、PCB制造工艺1.物料准备：准备好需要的PCB板材、铜箔、助焊剂、黏膜等。
2.图形生成：通过PCB设计软件将设计好的工程图转化为生产所需的图形文件。
3.胶膜制作：将图形文件制成胶膜，用于制作版图。
PCB及其设计技巧培训课件
PCB及其设计技巧培训课件1. 介绍PCB（Printed Circuit Board）是电子产品中不可或缺的组成部分之一。
它具有导电路径、支撑和固定电子元器件的功能，为电子产品的正常工作提供了基础支持。
本课程将介绍PCB的基本概念和设计技巧，帮助学习者掌握PCB的设计和制造。
2. PCB的基本概念2.1 PCB的定义和用途PCB是一种由导电材料制成的薄板，上面印刷有电子元器件的电路图样。
它通过插装或焊接方式安装在电子产品上，实现电路的连接和功能完成。
2.2 PCB的结构PCB通常由基板、导线、元器件和焊接接点等部分组成。
基板是主体部分，由绝缘材料制成，用于支撑和固定电子元器件。
导线是上面的导电层，用于连接电子元器件之间的电路，传递信号和电力。
元器件是安装在PCB上的电子元件，如电阻、电容、集成电路等。
焊接接点是通过焊接方式将元器件和导线固定在基板上。
3. PCB设计技巧3.1 PCB设计流程PCB设计一般包括以下几个步骤：•确定电路功能和性能要求•制定PCB设计规范和要求•绘制电路原理图•进行PCB布局设计•进行PCB走线设计•进行PCB封装库的设计和使用•完成PCB设计并进行验证3.2 PCB布局设计技巧•合理布局电子元件和电路板。
根据电路功能和布局要求，合理安排和分布元器件，减少信号干扰，提高电路性能。
•注意电路板大小和形状。
根据实际应用需求确定电路板大小和形状，减少浪费和成本。
•合理安置电源和地线。
将电源和地线的布局优化，减少干扰和电流回路问题。
•避免信号干扰。
合理安排电路布局和信号线走向，尽量减少信号干扰。
3.3 PCB走线设计技巧•保持信号完整性。
根据信号的性质和传输要求，选择合适的信号线宽度、层次和走线方式，保持信号的完整性。
•避免信号干扰。
合理安排信号线走向，尽量避免信号线之间和信号线与电源线、地线之间的干扰。
•控制电磁兼容性。
采用合适的层次和走线方式，降低电磁辐射和敏感性。
•考虑PCB制造工艺。
PCB设计基础教程
PCB设计基础教程PCB设计 (Printed Circuit Board Design) 是一项基础而重要的技能，它是电子设备中电路板的设计和制造过程。
该过程涉及到布线、排布和连接电子元件，以及最终在用于生产的电路板上制造的图案。
在本教程中，我们将介绍一些关键的PCB设计基础知识，帮助您快速入门这一领域。
第一步是选择适当的设计工具。
市场上有许多专业的PCB设计软件可供选择，包括Eagle、Altium Designer和KiCad等。
这些软件都提供了丰富的功能，可以帮助您完成从原理图绘制到PCB布局的整个设计流程。
接下来，您需要创建电路的原理图。
原理图是电路板设计的基础，它直观地显示了电路的组成和连接方式。
在原理图中，您可以使用符号和线连接电子元件，以及标注电路的各个参数和特性。
设计原理图后，您可以开始进行PCB布局。
PCB布局是将电子元件放置在电路板上的过程。
在这个过程中，您需要考虑到元件之间的连接、阻抗匹配、信号干扰等因素。
您还可以选择元件的摆放方式，以便优化电路板的性能和尺寸。
一旦您完成了PCB布局，接下来就是进行布线。
布线是将电子元件之间的连接线路绘制到电路板上的过程。
在布线时，您需要考虑信号传输的路径、信号干扰的最小化以及电路板的层间布局等因素。
您可以使用PCB 设计软件提供的自动布线功能，或者手动布线以更精确地控制连接的路径和参数。
完成布线后，您可以进行电路板的验证和调试。
这包括使用PCB设计软件进行电路模拟和仿真，以验证电路的功能和性能。
您还可以进行原型验证，在实际硬件上测试电路的功能和性能。
最后，一旦您满意电路板的设计和验证结果，就可以准备将其转换为适用于生产的文件。
这包括生成PCB制造文件，包括Gerber文件和钻孔文件等。
这些文件将被发送给PCB制造商，用于生产和组装电路板。
综上所述，PCB设计涉及多个步骤，包括原理图绘制、PCB布局、布线、验证和文件生成等。
了解和掌握这些基础知识将帮助您更好地进行PCB设计，并提高您设计出高质量电路板的能力。
《PCB设计讲义》PPT课件
尺寸/厚度
面积
24+2m
m
676sqmm
1.4mm
22
15mm 1.42mm 225sqmm
12mm 144sqmm 1.0mm
9.0mm 81sqmm
0.9mm
8.0mm 0.4mm
64sqmm
第十二页，共116页。
No Image
截面图
术语
No Image
小外形晶体管 SOT （Small outline transistor）
（由*.apr定义D代码）
如果X&Y坐标与前一点坐标值一样，则不需定义
X2413Y2286D02* D02，激光不打开，只是从前一位置移到当前位置 X2540Y2386D01* D01，激光打开，且从前一位置工作到现在的位置
第三十七页，共116页。
Gerber文件格式
No Image
RS-274D—
Polyimide / 石英 Quartz Bismaleimide Triazine (BT)
BT /Glass 氧化铝 石英 (Quartz)
6.5
3.5
4.4～5.2
2.1
2.2～2.6
3.0
3.2～3.6 2.8～3.4
3.2
3.5～3.8
4.0～4.6
PCB 设计文件的组成
No Image
电原理图
电原理图是用以表述电气工作原理与功能的示意 图，是印制电路板设计的基本依据。要求电原理 图必须在CAD平台上进行设计。CAD平台限定使
用公司所规定的软件。以利于对CAD文件及资源的
统一管理。
第三十二页，共116页。
PCB设计文件的组成
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3.1 的基本知识 3.2 常用元件封装介绍 3.3 自动布局和布线
3.1 的基本知识
3.1.1 的种类 3.1.2 元件的封装形式 3.1.3 设计常用术语 3.1.4 设计的常用标准 3.1.5 的布局设计 3.1.6 的布线设计
3.1.1 的种类
(1)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，在使用时处于平展状态，一般电子 设备中使用的都是刚性。
最小焊盘直径 1.0 1.0 1.2 1.4 1.5 1.6 1.8 2.5 3.0
3.1.4 设计常用标准
3. 导线宽度 导线宽度没有统一要求，其最小值应
能承受通 过这条导线的最大电流值。
3.1.3 设计常用术语
6. 金属化孔 也称为“通孔”
双面板和多层板有两个以上的导电层，导电层之间 相互绝缘，如果需要将某一层和另一层进行电气连 接，可以通过过孔实现。过孔的制作方法为：在多 层需要连接处钻一个孔，然后在孔的孔壁上沉积导 电金属（又称电镀），这样就可以将不同的导电层 连接起来。过孔主要有穿透式和盲过式两种，如所 示。穿透式过孔从顶层一直通到底层，而盲过孔可 以从顶层通到内层，也可以从底层通到内层。
3.1.4 设计常用标准
1. 网络尺寸 分为英制和公制两种
公制最基本的为2.5, 当需要更小时可采用 1.25,0.625
英制是国外的生产规范，的管脚间距为 2.54(十分之一英寸即100)
3.1.4 设计常用标准
2. 孔径和焊盘尺寸 实际制作中，最小孔径受工艺水平
的 标称孔径限制0，.4目0前.5 一0.6般0选.8 00..98以1.0上1.3 1.6 2.0
3.1.2 元件的封装形式
元件封装的编号
常见元件封装的编号原则为：元件封装类 型+焊盘距离（焊盘数）+元件外型尺寸。 可以根据元件的编号来判断元件封装的规 格。例如有极性的电解电容，其封装为.2.4，其中“.2”为焊盘间距，“.4”为电容 圆筒的外径，“7.6-15”表示极性电容类元 件封装，引脚间距为7.6，元件直径为15。
3.1.3 设计常用术语
4. 阻焊膜
为了使印制电路板的焊盘更容易粘上焊锡，通 常在焊盘上涂一层助焊膜。另外，为了防止印制电 路板铜箔不小心粘上焊锡，在这些铜箔上一般要涂 一层绝缘层（通常是绿色透明的膜），这层膜称为 阻焊膜。
5. 焊盘
焊盘的作用是在焊接元件时放置焊锡，将元 件引脚与铜箔导线连接起来。焊盘的形式有圆形、 方形和八角形，常见的焊盘如图所示。焊盘有针脚 式和表面粘贴式两种，表面粘贴式焊盘无须钻孔； 而针脚式焊盘要求钻孔，它有过孔直径和焊盘直径 两个参数。
过孔有内径和外径两个参数，过孔的内径和外径一 般要比焊盘的内径和外径小。
3.1.3 设计常用术语
7. 通孔 也称为“中继孔” 用于导线电气连接，不焊接。
8. 坐标网络 也称为“格点” 两组等距平行正交而成的网格，用于元
器件 在上的定位，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。
形状焊会接自面动上放也到可丝印印丝上印。层如，果即在的两面放置元件， 需要主将要两用个于丝绘印制层器都件打外开形。轮廓元和件符序号，必标须注元件 标注的在安丝装印位层置，否(绝则缘可白能色引涂起料不)必要的电气连接。 丝印层主要采用丝印印刷的方法在印制电路板的顶 层和底层印制元件的标号、外形和一些厂家的信息。
挠性印刷电路板 是指用可以扭曲和伸缩的基材制成 的，在使用时可根据安装要求将其弯曲。 用于特殊场合，如某些无绳电话的手柄。
3.1.1 印刷电路版的种类
(2)根据层数分类，印制电路板可分为单面板、 双面板和多层板。
单面板
单面印制电路板只有一面有导电铜箔， 另一面没有。在使用单面板时，通常在没 有导电铜箔的一面安装元件，将元件引脚 通过插孔穿到有导山铜箔的一面，导电铜 箔将元件引脚连接起来就可以构成电路或 电子设备。单面板成本低，但因为只有一 面有导电铜箔，不适用于复杂的电子设备。
3.1.2 元件的封装形式
（1）分离式封装 （2）双列直插式封装 （3）针阵式封装 （4）表面贴装器件（）
：元件都安装在朝上的一面。
2. 焊接面 与元件面相对的那一面。
3. 丝印层 , 在上印放制置在元件库面中上的一元种件不时导，电其的管图脚形的；封有装时
(3)印刷电路版的材料 印刷电路版是在绝缘基材上敷
以电解铜箔， 再经热压而制成。目前我国常用的单,
双层 的铜箔厚度为35，国外开始使用18、 10和5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。
3.1.2 元件的封装形式
印制电路板是用来安装元件的，而同类型的元件， 如电阻，即使阻值一样，也有大小之分。因而在设 计印制电路板时，就要求印制电路板上大体积元件 焊接孔的孔径要大、距离要远。为了使印制电路板 生产厂家生产出来的印制电路板可以安装大小和形 状符合要求的各种元件，要求在设计印制电路板时， 用铜箔表示导线，而用与实际元件形状和大小相关 的符号表示元件。这里的形状与大小是指实际元件 在印制电路板上的投影。这种与实际元件形状和大 小相同的投影符号称为元件封装。例如，电解电容 的投影是一个圆形，那么其元件封装就是一个圆形 符号。
3.1.1 印刷电路版的种类
② 双面板包括两层：顶层（ ）和底层（ ）。与
单面板不同，双面板的两层都有导电铜箔，其结 构示意图如图3-3所示。双面板的每层都可以直接 焊接元件，两层之间可以通过穿过的元件引脚连 接，也可以通过过孔实现连接。过孔是一种穿透 印制电路板并将两层的铜箔连接起来的金属化导 电圆孔。
3.1.1 印刷电路版的种类
③ 多层板是具有多个导电层的电路板。多层板的结
构示意图如图3-4所示。它除了具有双面板一样的顶 层和底层外，在内部还有导电层，内部层一般为电 源或接地层，顶层和底层通过过孔与内部的导电层 相连接。多层板一般是将多个双面板采用压合工艺 制作而成的，适用于复杂的电路系统。
3.1.1 印刷电路版的种类