第一讲 PCB基础知识
pcb基本知识介绍
pcb基本知识介绍
PCB（Printed Circuit Board）即印刷电路板，是一种将电子元器件进行布局和连接的基础材料。
PCB通常由一层或多层的电导铜箔、介质层和外层表面涂覆的保护层组成。
PCB的主要作用是提供电子元器件之间的连接和支持，使得电子元器件能够正常工作。
它具有以下特点和优势：
1. 布局灵活：通过设计不同的电路板布局，可以满足不同的电路需求，提高电路设计的灵活性。
2. 电路稳定性好： PCB采用标准化的工艺制造，可以确保电路稳定性和可靠性，提高电路的工作效果。
3. 布线紧密： PCB采用印刷技术，可以实现高密度的布线，减少线路长度，提高电路传输速度和抗干扰能力。
4. 维护方便： PCB的板面结构清晰明了，易于维护和故障排查。
5. 尺寸小巧： PCB板的尺寸可以按照电子产品设计需求进行调整，使得整个电子设备更加紧凑。
在PCB设计中，需要考虑以下几个方面：
1. 布线规则：根据电路设计需求，制定合理的布线规则，确保信号传输的可靠性和稳定性。
2. 材料选择：根据电路板的特性和应用环境，选择适合的材料，如玻璃纤维、聚酰亚胺等。
3. 层次设计：根据电路复杂度，确定需要设计的PCB层数，
一般有单面板、双面板和多层板等。
4. 脚位布局：根据元器件的安装需求，进行脚位的布局，确保电路连接的正确性。
5. 安全性设计：考虑电路板的安全性和防火性能，采取相应的防护措施。
总之，PCB是现代电子设备的核心部分，它的设计和制造直
接影响着电子产品的性能和质量。
通过合理的布局和连接，可以实现电子元器件的高效工作和稳定性。
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基础知识》课件
PCB的材料
PCB的常用材料
常用的PCB材料包括FR4、铝基板、陶瓷基板等。
PCB材料的特性与适用场景
不同的PCB材料具有不同的导电性、热传导性、阻燃性等特性，适用于不同的场景。
PCB制造的基本工艺
PCB制造的基本工艺包括图形化、光刻、蚀刻、钻孔、电镀等。
PCB的案例分析
PCB的行业应用案例分析
通过分析行业应用案例，了解PCB在不同领域的具体应用。
PCB的创新技术案例分析
探讨PCB领域的创新技术与应用，展示未来的发展趋势。
PCB的以人为本设计案例分析
从用户体验角度，分析以人为本的PCB设计案例，提升产品的易用性和可靠性。
结束语
PCB基础知识的总结
PCB的设计基础
PCB设计流程
PCB设计流程包括需求分析、电路设计、布局设计、走线设计和最终验证等阶段。
PCB设计软件介绍
常用的PCB设计软件包括Altium Designer、Cadence Allegro等。
PCB设计规范
PCB设计应遵循一定的规范，包括电路布局、引脚分布、走线规则等。
PCB的制造工艺
PCB广泛应用于电子设备、通信设备、汽车电子、医疗设备等领域。
PCB的种类
常见的PCB种类包括单面板、双面板、多层板、刚性板和柔性板等。
PCB的结构
PCB的组成部分
PCB由电路层、基底材料、连接线路、元件焊盘等组成。
PCB的层次结构
PCB的层次结构包括背板、内层、外层和覆盖层等。
PCB的布局设计原则
《PCB基础知识》PPT课 件
本PPT课件将介绍PCB的基础知识，包括PCB的定义、应用场景、结构、材 料、设计基础、制造工艺、质量控制、应用与发展等内容。
PCB基础知识培训
PCB基础知识培训一、什么是PCB？PCB是Printed Circuit Board的缩写，中文名称为印刷电路板。
它是一种用于支持和连接电子元器件的基质。
PCB通常由导电路径和绝缘层组成，可以简化电路设计、提高可靠性，并实现最佳性能。
二、PCB的结构1. PCB的主要构成部分PCB主要由以下几部分组成： - 基材（Substrate）：通常由玻璃纤维、环氧树脂或聚酰亚胺等材料制成。
- 导电层（Conductive Layer）：通过印刷方式在基材表面形成导电路径，用于连接组件。
- 钻孔（Vias）：用于在不同层之间实现电连接。
- 阻焊层和喷锡层（Soldermask and Silkscreen）：用于防止焊接时出现短路，并在PCB表面标记元器件的位置和极性。
2. PCB的类型PCB根据层数可以分为单层PCB、双层PCB和多层PCB，根据板材材料可以分为FR-4（玻璃纤维）、金属基板、柔性PCB等。
三、PCB的制造工艺1. 印制工艺PCB的印制工艺主要包括以下几个步骤： 1. 基材预处理：清洗基材表面，去除污垢。
2. 涂布光敏剂：在基材表面形成感光层。
3. 曝光：通过光刻方式将电路图案转移到感光层。
4. 除涂剂：去除未曝光的部分光敏剂。
5. 蚀刻：用化学溶液去除导电层之外的无效导电层。
6. 阻焊和喷锡：涂布阻焊和喷锡层，形成焊接和标记层。
2. 焊接工艺PCB的焊接工艺包括表面组装技术和插件焊接技术。
常见的表面组装技术有贴片式元件焊接和波峰焊接，插件焊接技术则适用于大型元件的焊接。
四、PCB设计原则1. 电路原理图设计在PCB设计之前，首先要进行电路原理图设计，将电路连接关系和元件位置规划好。
2. PCB布线原则•信号分布：将高速信号、低速信号和电源信号分开布线。
•阻抗控制：对于高速数字信号或高频模拟信号，要注意阻抗匹配。
•减少串扰：尽量避免信号线与干扰源的交叉。
3. 元件布局原则•元件分布：根据信号链路的逻辑关系和电源分布，合理摆放元件位置。
PCB线路板基础知识讲义
制作流程
准备材料
01 根据设计要求，准备所需的铜
板、绝缘材料、导电材料等。
制作线路
02 根据设计图纸，使用各种制板
设备在铜板上制作线路。
添加阻焊剂
03 在PCB表面涂覆一层阻焊剂，
以保护线路和元器件免受损坏 。
表面处理
04 对线路板表面进行电镀、喷涂
等处理，以提高其导电性能和 耐腐蚀性。
组装元器件
机械应力
PCB在组装和使用过程中受到的机械应力可能导致线路断裂或焊 点脱落。
PCB的机械性能分析
01
02
03
耐冲击性
PCB应能承受一定程度的 冲击而不损坏。
耐弯曲性
PCB应能在一定程度的弯 曲后恢复原状，不发生断 裂或变形。
尺寸稳定性
PCB应能在温度和湿度变 化下保持稳定的尺寸和形 状。
PCB的热性能分析
设计原则
功能性原则
确保线路板实现所需的功能，满足电路连接 和信号传输的要求。
可靠性原则
保证线路板的稳定性和可靠性，能够承受一 定的机械和环境应力。
经济性原则
在满足功能和可靠性的前提下，尽量降低制 造成本。
维护性原则
设计应便于线路板的维修和保养，易于检测 和更换元件。
元件布局
按照电路功能分区布局
将电路中的元件按照功能划分区域，使布局更加清晰和易于管理。
环境适应性测试
模拟不同温度、湿度、盐雾等环境条件，检测 PCB的性能稳定性。
机械强度测试
对PCB进行振动、冲击、扭曲等试验，以评估其 在恶劣条件下的可靠性。
寿命测试
通过加速老化等方法检测PCB在不同使用条件下 的寿命。
THANKS FOR WATCHING
PCB基础知识培训
PCB基础知识培训目录一、PCB简介 (2)1.1 什么是PCB (3)1.2 PCB的分类 (4)1.3 PCB的应用领域 (5)二、PCB的基本结构 (7)2.1 PCB的组成部分 (8)2.2 PCB的层数 (9)2.3 PCB的尺寸和厚度 (10)三、PCB设计基本原则 (11)3.1 设计流程 (12)3.2 布局规划 (14)3.3 布线设计 (16)3.4 规则检查与优化 (17)四、PCB材料及选择 (18)4.1 PCB常用材料 (19)4.2 材料的选择与应用 (20)五、PCB制造过程 (21)5.1 制造流程 (23)5.2 生产工艺 (24)5.3 质量控制 (25)六、PCB测试与检验 (26)6.1 功能测试 (28)6.2 表面检查 (29)6.3 其他测试方法 (30)七、PCB维修与保养 (31)7.1 维修方法 (33)7.2 常见故障及排除 (34)7.3 定期保养 (35)八、PCB发展趋势与新技术 (35)8.1 发展趋势 (37)8.2 新技术介绍 (38)一、PCB简介印制电路板（Printed Circuit Board，简称PCB）是电子设备中至关重要的组成部分。
它是一个承载电子元器件并连接这些元器件以实现特定功能的基板。
在电子设备中，PCB担当着桥梁的角色，负责为各种电子部件提供物理连接和电气连接。
PCB由几个主要部分组成，包括基板、电路、元件等。
基板是PCB 的核心部分，通常由绝缘材料制成，如玻璃纤维或环氧板等。
电路则是由铜箔或其他导电材料构成的线路，这些线路通过蚀刻或印刷的方式被刻在基板上。
元器件则通过焊接或者其他方式连接到这些线路之上，从而形成一个完整的电路系统。
PCB具有高密度、高精度和高可靠性等特点，能够实现复杂的电路设计和布局。
随着电子技术的飞速发展，PCB的设计和制造已经成为一项高度专业化的技术。
从手机、计算机到汽车和工业设备，几乎所有的电子产品都需要依赖PCB来实现各种功能。
印刷电路板(PCB)知识培训课件
印刷电路板主要由导电线路、绝缘基材和电子元件三个部分组成。导电线路是实现电气 连接的部分，由铜或其它导电材料制成；绝缘基材是PCB的基底，起到支撑和绝缘的作 用；电子元件则是安装在PCB上的各种电子元器件。此外，根据需要，PCB还可以设置
导热层、金属化孔等特殊结构。
PCB制造流程简介
总结词
详细描述
印刷电路板是电子设备中不可或缺的一部分，它能够实现电子元件之间的电气 连接，使各个元件能够协同工作。PCB为电子元件提供了一个可靠的、低成本 的、高效率的连接方式，广泛应用于各种电子设备中。
PCB组成与结构
总结词
PCB主要由导电线路、绝缘基材和电子元件三个部分组成，其结构包括导电层、绝缘层 和保护层。
计算机硬件
主板、显卡、内存条等计算机 硬件都离不开印刷电路板。
汽车电子
印刷电路板在汽车电子系统中 广泛应用于发动机控制、安全 气囊、车载娱乐系统等领域。
医疗设备
在医疗设备中，印刷电路板用 于实现医疗仪器的高精度控制
和信号处理。
新技术发展与趋势
5G技术
随着5G技术的普及，PCB将应用于 更多5G相关设备中，如5G手机、5G 基站等。
表面处理工艺
电镀铜
在非导电表面上沉积一层 导电铜层，用于形成电路。
化学镀镍/锡
在特定表面上沉积一层金 属镍或锡，以提高焊接性 能和防腐性能。
涂覆保护层
在PCB表面涂覆绝缘材料， 以保护电路免受环境影响 和机械损伤。
阻焊膜与标记
阻焊膜
防止焊料在不需要焊接的位置上 润湿和附着，保持整洁的电路外 观。
01
02
03
04
尺寸与外观检测
检查PCB的尺寸、外观是否符 合要求。
pcb知识点
PCB知识点1. PCB的定义和作用1.1 PCB的概念•PCB即Printed Circuit Board的缩写，中文翻译为印制电路板。
•它是一种由绝缘材料制成的非导电底板，上面通过化学腐蚀或机械加工形成电路图案，用于安装和连接电子元器件。
1.2 PCB的作用•PCB在电子设备制造中起到了关键的作用，它负责连接和支持电子元件，传递电子信号和能量。
•PCB不仅提供了元件之间的电气连接，还具有机械支撑、热量传递和防护等功能。
2. PCB设计流程2.1 PCB设计的基本步骤1.确定电路需求和规格：根据产品要求和功能需求，确定电路的性能指标和布局要求。
2.电路原理图设计：使用电路设计软件绘制电路原理图，包括元件的连接关系和信号流向。
3.PCB布局设计：将电路原理图转化为物理布局，确定元件在PCB板上的位置和走线方式。
4.PCB走线设计：根据电路布局进行走线设计，以保证信号完整、电磁兼容和散热等要求。
5.电气规则检查：通过电气规则检查工具对设计进行验证，以确保电路的正确性和可靠性。
6.生成制造文件：根据设计要求生成制造所需的文件，包括Gerber文件、钻孔文件等。
7.制造和组装：将制造文件发送给PCB制造商进行生产，然后将元件焊接到PCB板上。
2.2 PCB设计的注意事项•确保足够的电气间隔和绝缘距离，以防止电气干扰和击穿。
•合理安排元件的布局，减少信号干扰和传导过程中的损耗。
•降低电气噪声水平，采取屏蔽和滤波措施。
•考虑功耗和供电稳定性，合理设计供电电路。
•保证器件的散热和冷却，预留散热器或散热模组的位置。
3. PCB的材料和层次设计3.1 PCB的材料•基材：一般采用玻璃纤维增强塑料（FR-4）作为基材，具有良好的绝缘性能和机械强度。
•铜箔：覆盖在基材上，用于制作导线和焊盘。
•阻焊层：用于保护电路和防止误触碰，一般为绿色。
•字迹层：用于标记元件名称、引脚号码等信息。
3.2 PCB的层次设计•单层PCB：只有一面铜箔，用于简单电路的制作，成本低。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三、PCB设计软件 设计软件
线路板设计软件的组成
原理图设计 PCB设计
主流线路板设计软件
Altium Protel、Altium Designer、Mentor Grphics PADS、Allegro、 Cadence OrCAD、P-CAD2006 PCB Viewlogic、PowerPCB 、Zuken CadStart 、 Winboard/Windraft/Ivex-SPICE 、PCB Studio 、TANGO 、 PCBWizard 、ultiBOARD7等
PCB制作流程（双面） 制作流程（双面） 制作流程
下料 叠板 数控钻导通孔 检验、去毛刺刷洗 化学镀（导通孔金属化） 全板电镀薄铜 检验刷洗 蚀刻铜 退锡 网印阻焊图形、固化 （干膜或湿膜、暴光、显影， 热固化，常用热固化绿油） 清洗、干燥 网印字符、固化 喷锡或有机保焊膜 外形加工 洗刷、干燥 电气通断检查 检验、包装 成品出厂
元件安装方式
表面安装
优点 减少导孔，提高布线密度 1/3 提高产品质量和可靠性 减少寄生电容、寄生电感 便于自动化安装
二、PCB的设计 的设计
PCB设计流程 元件封装
针式 SMT
开始 设计准备工作 环境设置 原理图设计 加载网络表 元器件布局 规则设置 自动布线 手工调整布线 存盘打印 结束
元件的跨距
特点
集成的设计环境 利用PADS印刷电路板PCB设计方案
主流线路板设计软件
4.
Cadence Allegro系统互连设计平台
通过IC、封装和PCB之间的约束驱动的协 同设计 特别适用与通信等高速PCB设计（万兆级） 信号完整性分析功能强大
主流线路板设计软件
Cadence OrCAD P-CAD 2006 PCB设计软件
主流线路板设计软件
3.
Mentor Graphics PADS
组成部分
PowerLogic 原理图 PowerPCB PCB图 CAM350 可制造性分析工具（集成PCB设计与制造） HyperLynx 高速仿真工具，包括信号完整性（signal-integrity）、交叉干扰
（crosstalk）、电磁屏蔽仿真（EMC）
PCB制作流程（多层） 制作流程 多层）
抗蚀处理 暴光 显影 蚀刻、去膜
内层粗化、去氧化 内层检查 外层单面制板、B阶黏结片、 板材黏结片检查、钻定位孔 压层 数控制钻孔 孔检查
元件安装方式
插入式安装
导孔类型 元件插装孔 元件插装与双面互连导通孔 双面互连导通孔 安装定位孔
芯片直接安装
线焊、倒装、梁式引线
印刷电路
挠性（板） 刚性（板）
铜箔 •纸或玻璃 •酚醛或环痒树脂
PCB制作流程（单面） 制作流程（单面） 制作流程
下料 网印阻焊、UV固化 刷洗、干燥 网印字符、UV固化 钻孔或冲孔 预热、冲孔及外形 生成抗蚀刻图形 电气开、短测试 固化检查修板 洗刷、干燥 蚀刻铜 助焊、喷锡 去抗蚀刻料、干燥 检验、包装 洗刷、干燥 成品出厂
主流线路板设计软件
3)
文件的组织形式
Windows File System MS Access Database(.DB)
主流线路板设计软件
2.
Altium Designer
2005年底推出Altium Designer 6.0，最新为6.8 首次将设计流程、集成化PCB设计、FPGA设计、 PCB FPGA SOPC设计、嵌入式软件开发整合在一起 第一款完整的板级设计 支持原理图输入、HDL输入 支持VHDL设计仿真
主流线路板设计软件
2)
Protel 99的特性
32为代码优化的设计软件 Smart Tool(智能工具) Smart Doc(智能文档) Smart Team(智能管理) 灵活的PCB自动规则 能在线检查 使用人工智能技术进行自动布线 有两种自动布局（Custer Placer和Statistical Placer） 增加了自动布局规则 增强交互布局和布线模式
PCB设计工程师培训
计算机科学与工程学院 培训中心
考试形式
上机考试
理论知识
实操考试
设计原理图 源程序
第一讲
PCB基础知识
学习目标
了解PCB制作工艺 了解PCB设计流程 设计流程 了解PCB设计软件 学习难点
各个PCB设计软件的特点及其相互间的区别。
一、PCB入门简介 入门简介
PCB
Printed Circuit Board 印刷电路板(印刷板，印刷线路板)
•多为绿色 •少数为黄色、黑色、 兰色、红色
网印负性电路图形、固化 （干膜或湿膜、暴光、显影） 检验、修板 线路图形电镀 电镀锡（抗蚀）） 去印料（感光膜）
内层双面板下料 洗刷 钻定位孔 镀层检查 耐电镀处理 面层底板暴光 显影、修板 线路图形电镀 电镀锡铅合金或镍/金镀 去膜、蚀刻 阻焊处理 网印字符、固化 热风整平或有机保焊膜 数洗外形 洗刷、干燥 电气通断检查 孔前处理与化学镀铜 检验、包装 全板镀薄铜 成品出厂
主流线路板设计软件
1.
Altium Protel
1)
发展
TANGLE 87、88年ACCEL Technologies Inc推出 Protel for DOS Protel Tech. Protel for Windows (1.0,1.5)80年代末 基于Win95的3.X Protel 98 1998年 Protel 99/99se 1999年 Protel DXP Altium公司 Protel 2004