设计PCB基本概念
PCBLayout基础知识
Buried埋孔
PTH通孔
Via Hole Type
6.
PTH﹕Plated Through Hole﹐为电镀贯穿孔之意思。 Non-PTH或NPTH﹕Non-Plated Through Hole﹐为非电镀贯穿孔。 在电路板(单面板除外)上面之钻孔大部份是PTH孔﹐以便组件脚或是 各层线路能够导通。单面板则百分之百为NPTH孔﹐因它的线路只有一层﹐ 不需换层。
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3. 关于逻辑组件库的说明 由于逻辑组件很多﹐都建在一个库下容易造成混乱﹐不好管理﹐ 所以一般把功能特性相似的逻辑组件放于一个库下﹐按功能特性来管 理﹐如A/D﹑D/A转换器件﹑CMOS器件﹑存贮器件﹑TTL器件﹑线性 器件﹑运放器件﹑比较器件等﹐都各自放在同类库下。同样也可以按 公司厂家分类如﹕ MOTOROLA﹑NEC﹑INTEL等。 4. Check电路图与产生相关数据文件 (1) Run DRC DRC﹕ Design Rule Check﹐报告与标注违反电气规则或其他设计限制 之处﹐包括相同的组件编号﹐未连接的电气对象﹐组件型式不 匹配﹐不在格点上之组件等等。 (2) 产生相关 File ＊.NET: 网络表----表示信号与接脚之逻辑连接 ＊.CMP﹕Net in 时为了对应抓取零件库中零件 Footprint 的顺序表 ＊.BOM: 材料列表----为一个格式化的电气组件与其他对象之报表 ＊.XRF﹕交互参考表----报告每张电路图与组件位置
PCB Layout基础知识
一 PCB的基本概念
1. PCB﹕Printed Circuit Board 2. 印刷电路﹕在绝缘基材上﹐按预定设计﹐制成印刷线路﹑印刷组件或 两者结合而成的导电图形。 3. 印刷线路﹕在绝缘基材上﹐提供元器件之间电气连接的导电图形。 4. 印刷板﹕印刷电路或者印刷线路的成品板称为印刷电路板或者印刷线 路板。 5. 按照导体图形的层数可以分为﹕单面﹑双面﹑多层印刷板。
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设计知识点
pcb设计知识点在现代电子产品中，PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）扮演着关键的角色。
它是连接电子元件的基础，是电子产品正常运行的关键组成部分。
了解PCB设计的知识点对于从事电子工程的人员来说至关重要。
本文将介绍一些常见的PCB设计知识点，帮助读者更好地理解和运用这些知识。
一、PCB的基本构成PCB主要由基板、焊盘、过孔和线路组成。
基板是PCB的主体，通常由绝缘材料制成。
焊盘是连接电子元件的区域，用于焊接元件引脚。
过孔则用于连接不同层之间的线路。
线路则是PCB上的导电路径，将各个元件连接在一起。
二、PCB的设计流程PCB的设计流程包括原理图设计、封装库建立、布局设计、线路走线、元件布局优化、生成Gerber文件等步骤。
原理图设计是将电路图纸转化为电子文件的过程；封装库建立是将元件的封装信息储存为库文件，方便后续调用；布局设计是将元件放置在合适的位置上，考虑电磁兼容性、散热等问题；线路走线是将电路连接起来，避免交叉与干扰；元件布局优化是对布局进行调整，提高整体性能与可靠性；生成Gerber文件是制作PCB的必要文件，用于制造厂商生产。
三、元件布局的重要性元件布局是PCB设计中非常关键的一步，合理的布局可以减少信号干扰、提高散热效果。
常见的布局原则包括：将功率较大的元件放置在散热好的位置上；将距离较远的元件通过短且粗的线路连接；避免元件之间的交叉走线，减少干扰等。
四、线路走线规则线路走线是PCB设计中的关键环节，决定了电路的性能和可靠性。
常见的线路走线规则包括：尽量避免线路交叉，以减少信号串扰；将高频信号线与低频信号线分开布局；将信号线与电源线、地线分离走线，减少干扰；尽量缩短线路长度，减少信号传输时间等。
五、元件封装的选择与设计元件的封装选择与设计直接影响PCB的布局与性能。
在选择元件封装时，需要考虑到元件的功率、尺寸、引脚间距等因素，并与PCB的布局相匹配。
仔细设计元件的引脚布局，可以提高焊接质量和可靠性。
PCB设计基础教程
PCB设计基础教程PCB设计是电子工程师必须掌握的基本技能之一，它在电子产品开发中扮演着重要的角色。
在PCB设计中，每一个元件都有它自己的位置和连接方式，因此，在电子系统中，PCB设计往往决定着电子产品的性能以及稳定性。
本文将向您介绍基础的PCB设计知识。
一、概述PCB的全称是Printed Circuit Board，中文名叫印制电路板。
它是一种载有电子元件的平面板，用于连接各种电子元件和部件，组成一个完整的电子电路系统。
在PCB设计中，主要是通过连接各个元件实现电路功能的设计。
二、PCB设计流程1.确定电路要求：在进行PCB设计之前，需要先明确电路的具体要求，包括电压、电流、容量、频率、负载和噪声等要素。
在明确这些参数后，才有助于进行后续的PCB设计。
2.电路结构设计：在确定完电路的要求之后，接下来需要进行电路结构设计。
这个过程主要是决定元件和部件的安置和连接方式，以及布局的排列顺序和位置。
同时还需关注元件与板面的距离、线宽、线间距、孔径和阻抗等设计要素。
3.部件封装设计：电气部件的外形不同，对应的封装也不同，因此需要进行部件封装的设计。
部件封装的设计要素主要包括引脚、位置和大小等。
在PCB设计过程中，通过确定部件的封装大小和引脚位置等因素，来决定元件的安装位置和方向。
4.电路原理图：PCB设计的最后一步就是进行电路原理图的设计。
在进行电路原理图设计时，需要将PCB部件与设计原理图分离，以便于进行布局、连线的设计和元件的检查。
三、PCB常用工具及其使用方法1. PCB绘图软件：为进行PCB设计，需要使用一款专业的PCB绘图软件。
常用的PCB绘图软件包括Altium Design、Mentor Graphics、Eagle、Pads等。
这些软件提供了各种工具和功能，使得PCB设计变的更加简单、灵活。
2. PCB元件库管理：PCB元件库管理工具使得元件的选取和管理更加方便。
通过这个工具，可以进行元件查找、封装的选择以及导入和导出等操作。
pcb设计的可制造性
面向制造约束的优化策略
总结词
根据制造工艺和制造成本等因素进行优化， 提高制造效率和产品质量。
详细描述
在PCB设计中，应考虑制造工艺和制造成本 等因素。不同的制造工艺和材料选择会影响 制造成本和产品质量。在面向制造约束的优 化时，应考虑制造流程、材料选择、加工精 度等因素，以实现高效、稳定的PCB制造。 同时，应尽量减少制造过程中的废料和不良
流程优化
对流程中可能存在的瓶颈和问题进行分析和优化，提高生产效率。
流程监控
对制造流程进行实时监控，确保产品质量和生产计划的执行。
制造约束分析
尺寸限制
01
分析PCB板材的尺寸、厚度、孔径等参数，以满足产品的规格
要求。
制造能力限制
02
根据供应商的制造能力，分析产品的可制造性，避免制造过程
中的问题。
材料限制
选择符合制造要求的元件封装， 以确保PCB制造的可行性和可靠
性。
PCB尺寸和形状
根据产品需求和制造能力，确定 PCB的尺寸和形状，以提高制造
效率和降低成本。
定位孔和标识
在PCB上设置合适的定位孔和标 识，以确保PCB在制造过程中的
准确定位和识别。
03
pcb设计的可制造性分析
制造可行性分析
板材选择
THANKS
感谢观看
案例二：高速数字电路pcb的可制造性设计
要点一
总结词
要点二
详细描述
高速数字电路pcb的可制造性设计需要考虑信号的完整性和 时序性，以及如何优化布线和元件布局。
高速数字电路pcb设计需要关注信号的完整性和时序性， 以确保信号在传输过程中不失真或畸变。为了优化信号的 完整性和时序性，需要考虑布线和元件布局的优化。例如 ，合理安排信号线的长度和走向，以减少信号反射和延迟 ；合理安排元件的排列和连接方式，以减少信号干扰和噪 声。
pcb制作简介
了解电路板特性
03
熟悉所选电路板的特性，包括介电常数、耐热性、耐腐蚀性等
，以在设计时考虑这些因素。
03
pcb制作流程
制作物理原型
确定需求和功能
明确PCB的功能需求和目标，以及与 PCB相关的组件和连接。
选择合适的板材
根据需求和功能，选择合适的PCB板材 ，如FR4、CEM-1、铝基板等。
设计电路板布局
根据连接方式，设计连接 线路，包括线路的走法和 接口的定义。
根据实际需求和连接方式 ，选择合适的接口，如 USB接口、HDMI接口等 。
04
考虑连接的稳定 性和可靠性
在设计连接线路和选择接 口时，需要考虑连接的稳 定性和可靠性，以确保 PCB的性能和稳定性。
准备焊接材料
选择合适的焊接材料
根据实际需求和焊接方式，选择合 适的焊接材料，如焊锡丝、焊锡条
等。
准备焊接工具
根据焊接方式，准备相应的焊接工 具，如电烙铁、热风枪等。
了解焊接工艺
根据实际需求和焊接方式，了解相 应的焊接工艺和操作流程。
安全防护措施
在进行焊接操作前，需要做好安全 防护措施，如佩戴手套、避免接触 高温等。
04
pcb制作工具与技术
cad软件工具
01
02
03
Altium Designer
3
了解工具的功能和操作流程
熟悉所选EDA工具的功能和操作流程，以确保顺 利完成PCB设计。
了解电路板材料和特性
了解电路板材料
01
熟悉常用的电路板材料，如FR4、CEM-1、铝基板等，以根据
设计需求选择合适的材料。
了解电路板制造工艺
02
了解电路板的制造工艺流程，包括线路制作、孔洞加工、表面
pcb相关的概念
pcb相关的概念
PCB是印刷电路板（Printed Circuit Board）的缩写，是一种用于支持和连接电子组件的基础材料。
以下是一些与PCB相关的概念：
1. PCB布局设计：这是指在PCB上放置和连接电子元件的过程。
设计人员需要考虑电路的功能、布线的最佳路径、信号完整性和电磁兼容等因素。
2. PCB材料：PCB通常由基板材料、导电层和保护层组成。
常见的基板材料包括FR-4玻璃纤维、金属基板和陶瓷基板等。
3. PCB层次结构：多层PCB由多个层次的导电层和绝缘层组成。
每个层次都可以用于电路连接和信号传输。
4. 焊盘和焊接：焊盘是用于连接电子元件引脚和PCB的金属圆盘。
焊接是将引脚与焊盘通过焊料连接起来的过程。
5. 线路追踪和走线规则：线路追踪是指在PCB上绘制电路路径的过程。
走线规则是指在设计过程中需要遵循的布线规范，以确保信号完整性和电磁兼容性。
举例来说，假设我们设计一个音频放大器的PCB。
在布局设计中，我们需要考虑放大器电路的功能区域，如输入和输出部分的位置和连接方式。
我们选择合适的基板材料，如FR-4玻璃纤维。
在多层PCB中，我们可以将地平面和电源层放在内部层，以提供良好的地和电源平面。
通过焊接，我们将放大器芯片的引脚与焊盘连接起来。
在走线过程中，我们遵循走线规则，确保信号线和电源线的布线路径最短且相互之间不干扰。
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设计PCB的基本概念
1、“层”的概念
与字处理或其它许多软件中为实现图、文、色彩等的嵌套与合成而引入的“层”的概念有所同，Protel的“层”不是虚拟的，而是印刷板材料本身实实在在的各铜箔层。
现今，由于电子线路的元件密集安装。
防干扰和布线等特殊要求，一些较新的电子产品中所用的印刷板不仅有上下两面供走线，在板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔，例如，现在的计算机主
板所用的印板材料多在4层以上。
这些层因加工相对较难而大多用于设置走线较为简单的电源布线层（如软件中的Ground Dever和Power Dever），并常用大面积填充的办法来布线（如软件中的ExternaI P1a11e和Fill）。
上下位置的表面层与中间各层需要连通的地方用软件中提到的所谓“过孔（Via）”来沟通。
有了以上解释，就不难理解“多层焊盘”和“布线层设置”的有关概念了。
举个简单的例子，不少人布线完成，到打印出来时方才发现很多连线的终端都没有焊盘，其实这是自己添加器件库时忽略了“层”的概
念，没把自己绘制封装的焊盘特性定义为”多层（Mulii一Layer)的缘故。
要提醒的是，一旦选定了所用印板的层数，务必关闭那些未被使用的层，免得惹事生非走弯路。
2、过孔(Via）
为连通各层之间的线路，在各层需要连通的导线的文汇处钻上一个公共孔，这就是过孔。
工艺上在过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属，用以连通中间各层需要连通的铜箔，而过孔的上下两面做成普通的焊盘形状，可直接与上下两面的线路相通，也可不连。
一般而言，设计线路时对过孔的处理有以下原
则：（1）尽量少用过孔，一旦选用了过孔，务必处理好它与周边各实体的间隙，特别是容易被忽视的中间各层与过孔不相连的线与过孔的间隙，如果是自动布线，可在“过孔数量最小化”（ Via Minimiz8tion）子菜单里选择“on”项来自动解决。
（2）需要的载流量越大，所需的过孔尺寸越大，如电源层和地层与其它层联接所用的过孔就要大一些。
3、丝印层（Overlay）
为方便电路的安装和维修等，在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图案和文字代号等，例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标
志、生产日期等等。
不少初学者设计丝印层的有关内容时，只注意文字符号放置得整齐美观，忽略了实际制出的PCB效果。
他们设计的印板上，字符不是被元件挡住就是侵入了助焊区域被抹赊，还有的把元件标号打在相邻元件上，如此种种的设计都将会给装配和维修带来很大不便。
正确的丝印层字符布置原则是：”不出歧义，见缝插针，美观大方”。
4、SMD的特殊性
Protel封装库内有大量SMD封装，即表面焊装器件。
这类器件除体积小巧之外的最大特点是单面分布元引脚孔。
因此，选用这类器件要定义好
器件所在面，以免“丢失引脚（Missing Plns）”。
另外，这类元件的有关文字标注只能随元件所在面放置。
5、网格状填充区（External Plane ）和填充区(Fill)
正如两者的名字那样，网络状填充区是把大面积的铜箔处理成网状的，填充区仅是完整保留铜箔。
初学者设计过程中在计算机上往往看不到二者的区别，实质上，只要你把图面放大后就一目了然了。
正是由于平常不容易看出二者的区别，所以使用时更不注意对二者的区分，要强调的是，前者在电路特性上有较强的抑制
高频干扰的作用，适用于需做大面积填充的地方，特别是把某些区域当做屏蔽区、分割区或大电流的电源线时尤为合适。
后者多用于一般的线端部或转折区等需要小面积填充的地方。
6、焊盘( Pad）
焊盘是PCB设计中最常接触也是最重要的概念，但初学者却容易忽视它的选择和修正，在设计中千篇一律地使用圆形焊盘。
选择元件的焊盘类型要综合考虑该元件的形状、大小、布置形式、振动和受热情况、受力方向等因素。
Protel在封装库中给出了一系列不同大小和形状的焊盘，如圆、
方、八角、圆方和定位用焊盘等，但有时这还不够用，需要自己编辑。
例如，对发热且受力较大、电流较大的焊盘，可自行设计成“泪滴状”，在大家熟悉的彩电PCB的行输出变压器引脚焊盘的设计中，不少厂家正是采用的这种形式。
一般而言，自行编辑焊盘时除了以上所讲的以外，还要考虑以下原则：
（1）形状上长短不一致时要考虑连线宽度与焊盘特定边长的大小差异不能过大；
（2）需要在元件引角之间走线时选用长短不对称的焊盘往往事半功倍；（3）各元件焊盘孔的大小要按元件
引脚粗细分别编辑确定，原则是孔的尺寸比引脚直径大0．2- 0．4毫米。
7、各类膜（Mask)
这些膜不仅是PcB制作工艺过程中必不可少的，而且更是元件焊装的必要条件。
按“膜”所处的位置及其作用，“膜”可分为元件面（或焊接面）助焊膜（TOp or Bottom 和元件面（或焊接面）阻焊膜（TOp or BottomPaste Mask）两类。
顾名思义，助焊膜是涂于焊盘上，提高可焊性能的一层膜，也就是在绿色板子上比焊盘略大的各浅色圆斑。
阻焊膜的情况正好相反，为了使制成的板子适应波峰焊等焊接形式，要求板子
上非焊盘处的铜箔不能粘锡，因此在焊盘以外的各部位都要涂覆一层涂料，用于阻止这些部位上锡。
可见，这两种膜是一种互补关系。
由此讨论，就不难确定菜单中类似“solder Mask En1argement”等项目的设置了。
8、飞线，飞线有两重含义：（1）自动布线时供观察用的类似橡皮筋的网络连线，在通过网络表调入元件并做了初步布局后，用“Show 命令就可以看到该布局下的网络连线的交叉状况，不断调整元件的位置使这种交叉最少，以获得最大的自动布线的布通率。
这一步很重要，可以说
是磨刀不误砍柴功，多花些时间，值！另外，自动布线结束，还有哪些网络尚未布通，也可通过该功能来查找。
找出未布通网络之后，可用手工补偿，实在补偿不了就要用到“飞线”的第二层含义，就是在将来的印板上用导线连通这些网络。
要交待的是，如果该电路板是大批量自动线生产，可将这种飞线视为0欧阻值、具有统一焊盘间距的电阻元件来进行设计。
暗房正负片制作在上的工艺区分
负片:一般是我们讲的tenting制程,其使用的药液为酸性蚀刻负片是因
为底片制作出来后，要的线路或铜面是透明的，而不要的部份则为黑色或棕色的，经过线路制程曝光后，透明部份因干膜阻剂受光照而起化学作用硬化，接下来的显影制程会把没有硬化的干膜冲掉，于是在蚀刻制程中仅咬蚀干膜冲掉部份的铜箔(底片黑色或棕色的部份)，而保留干膜未被冲掉属于我们要的线路(底片透明的部份)，去膜以后就留下了我们所需要的线路，在这种制程中膜对孔要掩盖，其曝光的要求和对膜的要求稍高一些，但其制造的流程速度快。
正片:一般是我们讲的pattern制程,其使用的药液为碱性蚀刻正片若以底片来
看，要的线路或铜面是黑色或棕色的，而不要部份则为透明的，同样地经过线路制程曝光后，透明部份因干膜阻剂受光照而起化学作用硬化，接下来的显影制程会把没有硬化的干膜冲掉，接着是镀锡铅的制程，把锡铅镀在前一制程(显影)干膜冲掉的铜面上，然后作去膜的动作(去除因光照而硬化的干膜)，而在下一制程蚀刻中，用碱性药水咬掉没有锡铅保护的铜箔(底片透明的部份)，剩下的就是我们要的线路(底片黑色或棕色的部份)。
区分菲林(底片)的母片、工作片、正负片及药膜面一般来讲母片为黑菲林又称为银盐片，主要用来复制工
作片（黄片又称为重氮片），但工作片却不一定只有黄片，也有黑片做工作片，其主要是做高精密度HDI板或者为了节省开支在一次性的小批量线路板生产中使用，黄片是用于普通板及打批量的普通线路板制造时使用。
正片为进行图形电镀时使用，显影掉的是线路，留下的作用是抗腐蚀的电镀，主要镀上的是铅锡。
负片为直接蚀刻所用，显影后所留抗蚀处为线路，直接用盐酸和双氧进行水蚀刻。
药膜面区分时黑片光面为药膜，黄片则相反，一般可以通过刮笔或刀片在菲林上刮一下可看出那一面为药膜面。
黄片使用时注意：有光面与
哑面两种，第二种使用时易于出现油面压痕。
菲林线路（有铜）上透光的负片，不透光为正片。