印制电路板(PCB)的设计与制作
印制电路板设计规范
印制电路板设计规范印制电路板（Printed Circuit Board，简称PCB）设计规范是指为了保证电路板的设计、制造和使用中的质量和可靠性，制定的一系列规则和准则。
以下是一份典型的PCB设计规范，详细介绍了各个方面的要求。
一、电路板尺寸和层数1.PCB尺寸应符合实际需求，合理调整尺寸以满足其他设备的要求。
2.PCB层数应根据电路复杂度、电磁兼容性和成本等因素合理选择。
二、布局设计1.元器件布局应科学合理，尽量避免元器件之间的相互干扰。
2.高频信号和低频信号的布局应相互分离，以减少相互干扰。
3.电源和地线应尽量宽厚，减小电阻和电感，提高电路的稳定性。
三、网络连接1.信号线应尽量短、直且排布整齐，最大程度地避免信号交叉和串扰。
2.不同信号层之间的信号连线应通过过孔、通孔或阻抗匹配的方式进行连接。
四、电源和地线设计1.电源线和地线应尽量宽厚，减小电阻和电感，提高电压的稳定性。
2.电源和地线的路径应尽量短，减少电源回路的串扰和噪声。
五、元器件选择和焊接1.元器件的选择应根据设计需求，考虑其性能、品质和可靠性。
2.焊接工艺应符合IPC-610标准，保证焊点的牢固和质量。
六、阻抗匹配和信号完整性1.高速信号线应进行阻抗匹配，以减少反射和信号失真。
2.信号线应采用差分传输方式，以提高抗干扰能力和信号完整性。
七、电磁兼容性设计1.尽量合理布局和组织信号线，以减少电磁干扰和辐射。
2.使用合适的屏蔽措施，包括屏蔽罩、电磁屏蔽层和绕线等。
八、PCB制造和组装1.PCB制造应按照标准工艺进行，确保PCB质量和可靠性。
2.元器件的组装应按照标准操作进行，保证焊接质量。
九、测试和调试1.PCB设计完成后，应进行严格的电路测试和调试，确保其性能和可靠性。
2.测试和调试工具应符合要求，确保测试结果的准确性和可靠性。
以上是一份典型的PCB设计规范，设计师在进行PCB设计时应考虑到电路的复杂性、可靠性和成本等因素，并严格按照规范进行设计和制造，以提高电路板的质量和可靠性。
印制电路板(pcb)设计技术与实践 第3版
印制电路板（PCB）设计技术与实践是电子工程领域的重要概念，它涵盖了电路板的设计、制造和应用。
本文将从简到繁，由浅入深地探讨PCB设计技术与实践的相关主题，以便读者能够更深入地理解并应用这一概念。
## 1. 初识印制电路板设计技术与实践印制电路板（PCB）是电子产品中不可或缺的组成部分。
它通过电化学工艺，在绝缘基板上镀上一层铜，并利用光刻技术制作电路图形，形成了电子零部件之间的导线连接和支持面板。
PCB设计技术与实践就是指在PCB的设计与制造过程中所涉及的技术和实践方法。
## 2. PCB设计的基本要素在PCB设计中，必须考虑电路布局、元器件布局、信号完整性、电磁兼容性、可靠性等方面的要素。
其中，电路布局是PCB设计的核心内容之一。
在设计电路布局时应特别关注信号完整性和电磁兼容性问题，以确保PCB的性能和可靠性。
信号完整性和电磁兼容性是PCB设计中的两大挑战。
在设计PCB布局时，必须合理安排信号线路，减小信号回波，并采取屏蔽措施以有效地抑制电磁辐射。
## 3. PCB设计技术的发展趋势随着电子技术的不断发展，PCB设计技术也在不断演进。
从单层板、双层板到多层板，PCB设计技术不断提升，实现了电子产品在功能、性能和体积上的进一步优化。
PCB设计技术还借助于高速数字信号处理、高频模拟信号处理等先进技术，实现了对PCB设计的更高要求。
## 4. PCB设计技术与实践的应用PCB设计技术与实践广泛应用于电子通讯、工控、医疗、汽车等领域。
在通讯领域，PCB设计技术的应用使得手机、通讯设备更加轻薄、高效；在工控领域，PCB设计技术实现了自动化、智能化生产；在医疗领域，PCB设计技术带来了更加精准、可靠的医疗设备。
## 5. 个人对PCB设计技术与实践的理解在我看来，PCB设计技术与实践是电子领域中的重要组成部分，对于电子产品的性能、可靠性和成本都有着重要影响。
随着电子技术的不断发展，PCB设计技术也在不断演进，我认为未来PCB设计技术将更加注重高速、高频、多层、微型化等方面的需求，并且在应用将更加广泛。
PCB印制电路板设计技术要求
PCB印制电路板设计技术要求PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）是电子设备中用于支持和连接各种电子组件的基础元件。
设计一块高质量、可靠的PCB是保证电子设备性能和稳定性的重要步骤。
下面将介绍一些PCB设计的技术要求。
1.元件布局和定位：元件布局和定位是PCB设计的基础，正确的元件布局和定位对于电路的性能和布线的可靠性至关重要。
布局应该将元件放置在合适的位置，以便于信号的流通和热量的散发。
元件之间的间距应当适中，以便于布线并避免电磁干扰。
元件的定位应当准确，确保其与元件的连接点对齐。
2.布线规则和长度匹配：布线是PCB设计中最重要的环节之一，良好的布线能够保证电路的稳定性和性能。
布线规则包括信号层与电源层的分割、信号线与电源线的分离、地线的铺设等。
布线中还需进行长度匹配，即保持关键信号线的长度一致，以确保信号的同步传输和稳定性。
3.层次划分和层间连接：在设计复杂的PCB时，为了提高布线的效率和可靠性，可以采用多层PCB设计。
层次划分可以根据信号和电源的分布情况，将信号层、地层、电源层等划分到不同的PCB层次中。
层间连接则通过过孔（Via）进行，通过过孔将不同PCB层次之间的信号连接起来。
4.PCB尺寸和形状：PCB的尺寸和形状应当满足设备的要求，并考虑到制造和装配的限制。
PCB尺寸的选择应当充分考虑元件的布局、线路的布线以及设备的外形和空间要求。
同时，不规则形状的PCB设计也会增加制造的复杂度和成本，因此应当尽可能选择规整的形状。
5.阻抗控制和信号完整性：在高速数字电路和射频电路设计中，阻抗控制和信号完整性非常重要。
在布线过程中，应当通过调整信号线的宽度和间距，以及信号层和地层的分布，来实现所需要的阻抗匹配。
同时，需要采取一些措施来减少或避免信号的串扰和噪声。
6.焊盘和焊接技术：在PCB设计中，焊盘和焊接技术的合理选择对于元件的连接和电路的稳定性至关重要。
焊盘的形状和尺寸应当根据元件的引脚形态和间距进行设计，以保证焊接的可靠性。
印制电路板的设计与制作培训课件
4.元器件排列方式 不规那么排列：指元器件轴线方向不一致，在板上的排 列顺序无规那么。其优点是印制导线短而少，减小了印 制电路板间的分布参数，抑制了干扰。尤其是对于高频 电路有利。但看起来杂乱无章，不太美观。
规那么排列：是指元器件轴线方向排列一致，并与印 制电路板的四周垂直或平行。其优点是元器件排列标 准，板面美观整齐，安装、调试、维修方便。但导线 布设较为复杂，印制导线相应增多。
一、设计印制电路板的准备工作
1.印制电路板的设计前提 ➢确定设计方案，完成电路设计； ➢元器件的选择； ➢仿真验证； ➢电路方案试验； ➢对电路试验结果的分析及对电路设计的改进； ➢考虑整机的机械结构和安装使用。
2. 印制电路板的设计目标 ➢ 准确性：元器件和印制导线的连接关系必须符合印制
板的电气原理图。 ➢ 可靠性：印制电路板的可靠性是影响电子设备可靠性
5. 元器件焊盘的定位 ➢焊盘的中心（即引线孔的中心）距离印制板的边缘不 能太近，一般距离应在2.5mm以上，至少应该大于板 的厚度。 ➢焊盘的位置一般要求落在正交网格的交点上，如图415所示。在国际IEC标准中，正交网格的标准格距为 2.54mm（0.1in）；国内的标准是2.5mm。
§4.3 印制电路板上的焊盘及导线
四、印制导线的抗干扰和屏蔽
1. 地线布置引起的干扰
原因：
I1
I2
如印制导线AB长为10cm
要尽可能防止异形孔，以便降低加工本钱。
2. 焊盘的外径
密度的单面电路板： Dmin＝d+1mm
双面电路板： Dmin≥2d
D
3. 焊盘的形状
岛形焊盘：
适用于元器件密集、不规那 么排列的电子产品。由于焊盘 面积大，抗剥离强度增大，可 以降低覆铜板的档次。
印制电路板(pcb)设计技术与实践
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印制电路板的设计与制作
印制电路板的设计和制作本章主要介绍印制电路板的元件布局及布线原那么；应用ＰＲＯＴＥＬ设计印制电路板的根本步骤及设计例如；印制电路板的手工制作和专业制作的方法，并以实验室常用的ＶＰ１０８Ｋ电路板制作系统为例，介绍了ＰＣＢ的制作步骤和方法。
章末附有印制电路板的设计和制作训练。
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展，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板的制作。
ＰＲＯＴＥＬ就是一种被广泛使用的印制板设计软件，它设计出的印制板文档可以广泛地被各专业印制板生产厂家所承受。
因此本章首先介绍使用ＰＲＯＴＥＬ进展印制板设计的一般步骤，给出一个设计例如，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ＶＰ１０８Ｋ。
１２１印制电路板的设计原那么印制电路板的设计是一项很重要的工艺环节，假设设计不当，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根本功之一，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展的，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正确位置。
在确定元件的位置时，还应考虑各元件的尺寸、质量、物理构造、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，经比拟后确定最正确方案，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，但前述的设计原那么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〕和进展焊接，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。
印制电路板设计和使用
印制电路板设计和使用印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）是一种用于连接和支持电子元件的导电板，广泛应用于电子产品制造中。
PCB的设计和使用是电子产品开发的重要环节，下面将简要介绍PCB的设计流程和使用。
PCB设计的第一步是确定电路功能需求和电子元件的布局。
根据电路的功能需求，确定所需电子元件的种类和数量。
然后，根据元件的尺寸和极性要求，进行布局设计，以确保元件在导电板中的合适位置。
其次，根据布局设计，进行导线的布线设计。
导线的布线应考虑电路的工作频率、电流和信号传输等因素，以确保电路的稳定性和可靠性。
布线设计需要注意避免导线的交叉干扰和信号串扰，应尽量保持导线的长度和走线路径一致，避免电流回路的干扰。
接下来，进行PCB的层堆叠设计。
在多层PCB的设计中，需要将电路分层布局，并通过适当的层间连接设计，使电子元件之间的导线连接更加简洁和稳定。
层堆叠设计还可用于实现信号层和电源层的分离，减少信号干扰和电磁辐射。
完成设计后，进行PCB的制造和制板。
制造过程通常包括以下步骤：打印电路图设计到导电板上，进行化学腐蚀或机械加工，去除不需要的导线部分，然后对导线进行镀铜处理，以增加导电性和机械强度。
最后，进行焊接和组装，将电子元件焊接到PCB上，形成电路。
PCB的使用涉及到电子产品的各个领域，如通信、家电、计算机、汽车等。
PCB提供了一个稳定的电路支撑平台，可以连接和固定电子元件，并提供良好的导线和信号传输性能。
通过PCB的使用，可以大大减少电路布线的复杂性和故障率，提高电路的稳定性和可靠性。
总之，PCB设计和使用对于电子产品开发来说是至关重要的。
通过合理的设计和制造，可以有效提高电路的性能和可靠性，推动电子产品的发展和应用。
印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）是现代电子产品的重要组成部分，被广泛应用于通信、家电、计算机、汽车等领域。
在PCB的设计和使用过程中，需要考虑的因素多种多样，包括电路功能需求、布局设计、导线布线、层堆叠设计等。
PCB印制电路板设计与制作
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。
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幸运的是电子计算机的飞速开展有效地解决了这个问题，精明的软件厂商针对广阔电子界人士的需求及时推出了本身的电子线路软件。
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Protel软件的良好信誉以及Protel99的卓越表示使之很快成为众多用户的首选软件。
第二节Protel99SE的特点Protel99主要有两大局部组成：一．道理图设计系统。
它主要用于电路道理图的设计，为印制电路板的设计打好根底。
二．印制电路板设计系统。
它主要用于印制电路板的设计，发生最终的PCB文件，直接联系到印制电路板的出产。
一．道理图设计系统Protel99的道理图编纂器提供高速，智能的道理图编纂手段，发生高质量的道理图输出成果，它的元件库提供了超过六万种元件，最大限度地覆盖了众多的电子元件出产厂家的繁复错乱的元件类型。
元件的连线使用自动化的画线东西，然后通过功能强大的电气法那么检测〔ERC〕，对所绘制的道理图进行快速查抄。
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Rb1
Rc
C2
V C1
ebc
C3
Rb2 Re1
C2
元器件图形
印制板图
2. 印制电路板发展过程
印制电路板随着电子元器件的发展而发展， 由此可以分为下面几个发展阶段：
● 电子管分立器件
导线连接
● 半导体分立器件
单面印刷板
● 集成电路
双面印刷板
● 超大规模集成电路
多层印刷板
2. 印制电路板发展过程
电子管体积大、重量重、耗电高,使用 导线连接。
1. PCB的分类
按孔导通状态分：埋孔板，盲孔板，通孔板
盲孔 Blind Via 盲孔 Blind Via
埋孔 Buried Via
通孔 Drilled Through Via
1. PCB的分类
按成品软硬区分 ：
▪ 硬板 Rigid PCB (刚性板） ▪ 软板 Flexible PCB （挠性板） 见左下图 ▪ 软硬板 Rigid-Flex PCB （刚挠结合板）见右下图
电解电容
电阻 接线端子
2. 印制电路板发展过程
相对于电子管，半导体器件体积小、重量 轻、耗电小、排列密集适用于单面印制板
电子管
三极管
电阻
电解电容
2. 印制电路板发展过程
焊接面（底层）
单面板
元件面（顶层）
2. 印制电路板发展过程
集成电路的出现使布线更加复杂，此时单面 板已经不能满足布线的要求，由此出现了双面 板——双面布线。
显示器 端口
内存插槽 硬盘端口
电源端口
PCI插座 软驱端口
电源开关、指示灯等端口
3. 确认元器件安装方式
① 表面贴装 ② 通孔插装
4. 阅读分析原理图
① 线路中是否有高压、大电流、高频电路， 对于元器件之间、线与线之间通常耐压200V/mm； 印制板上的铜箔线载流量，一般可按1A/mm估算； 高频电路需注意电磁兼容性设计以避免产生干扰。
（一）准备工作 （二）布线设计 （三）常见错误 （四）设计工艺要求
（一）准备工作
● 1.PCB的分类 ● 2.确定与板外元器件连接方式 ● 3.确认元器件安装方式 ● 4.阅读分析原理图
1. PCB的分类
按结构分类
▪ 单面板 ▪ 双面板 ▪ 多面板
印制电路板的层数是以 铜箔的层数为依据。例 如六层板则表示有6层铜 箔。
● 4～6层板：计算机、游戏机、汽车电子、光电板； ● 6～8层板：适配器、存储器、笔记本、汽车电子、
光电板、中端板、通讯； ● 8层 以上：服务器、基地台、手机、航天军工。
目前国内企业产品主要集中在单、双面板和4～6 层板等中低端板，单、双面板发展趋缓，6层以上的多 层板、软板等快速发展
二 PCB设计
4. 阅读分析原理图
② 了解电路中所有元器件的形状、尺寸、 引线
不同型号、规格元器件尺寸差异很大， 需要了解其体积大小，设计电路板时要 注意留有足够的安装空间；对于IC要注 意引脚的排列顺序及各引脚的功能。
4. 阅读分析原理图
③ 了解所有附加材料 原理图中没有体现而设计时必备的器材， 如：散热器、连接器、紧固装置······
铝基板常用：贝格斯、国产
1. PCB的分类
R-4板 ：
高频板 ：
金属基板：
2. 确定对外连接方式
印制板对外连接方式有两种： ① 直接焊接
简单、廉价、可靠，不易维修
2. 确定对外连接方式
② 接插式 维修、调试、组装方便；产品成本提高， 对印制板制造精度及工艺要求高。
2. 确定对外连接方式
打印机 端口 网络端口
印制电路板(PCB)的设计与制作
一 概述
PCB是英文(Printed Circuit Board) 印制线路板的简称。
1. 印制电路板(PCB)的概念
● 印制板的由来:
元器件相互连接需要一个载体
● 印制板的作用：
依照电路原理图上的元器件、 集成电路、开关、连接器和其它 相关元器件之间的相互关系和连 接，将他们用导线的连接形式相 互连接到一起。
集成电路
元件面（顶层）
焊接面（底层）
2. 印制电路板发展过程
焊盘
B 面 布 线
A面走线
过孔
图例 双面布线示意图
2. 印制电路板发展过程
随着超大规模集成电路、BGA等元器件的出现，双面板也不能 适应布线的要求，出现了多层板。目前技术上可以作出50层以上的 电路板，当前产品多数用到的是4～8层板
超大规摸集 成电路
1.分层布线
① 顶层 ② 顶层丝印
单面板
双面板
1.分层布线
③ 底层 ④ 底层丝印层
苹果笔记本MacBook Air
苹果笔记本MacBook Air
苹果笔记本MacBook Air
液晶屏
底盖
解图
苹果笔记本MacBook Air
PCB板
电池
拆解图
苹果笔记本MacBook Air
散热片
内存
主板
扬声器
输入输出接口
硬盘
如何将原理图设计成PCB图？
原理图
设计电路板时，要根据实际情况，选择不同 形式的电路板。
1.电路简单，元件少，空间大选单面板 2.电路复杂，元件多，空间有限双面板 3.电路复杂，元件多，集成电路管脚多，
空间有限选多层板
4.电路复杂，元件少，集成电路管脚多， 空间很小选多层板
目前中国PCB的使用情况
● 单面板、双面板：电话传真、PC机、遥控器、一般 电子用品 汽车电子、低端板、 主板；
4. 阅读分析原理图
CPU散热器风扇 CPU散热器
三端直流稳压器 散热器
显示主芯片 的散热器
（二）布线设计（插装）
● 1. 分层布线 ● 2. 元件面布设要求 ● 3. 印制导线设计要求 ● 4. 焊盘设计要求
1.分层布线
① 顶层 ② 顶层丝印层 ③ 底层 ④ 底层丝印层 ⑤ 阻焊层（非布线层）
PCB的应用
PCB是英文(Printed Circuit Board) 印制线路板的简称。
汽车
航天 计算机
通信 家用电器
苹果手机 iPhone4S
苹果手机 iPhone4S 拆解图
其它零配件
前盖
后盖
电池
电路板
苹果手机 iPhone4S 拆解图
液晶屏
主板A面
16G内存
光传感器和 LED指示灯
主板B面
挠性板
软硬板
硬板
1. PCB的分类
按板材类型分：
FR-4板 ：基材为“环氧树脂+玻璃纤维布”（最常用）
常用：生益系列 型号举例：S1141 1.6 2/2
高频板 ：PTFE、陶瓷（低介电损耗等）
常用：Rogers系列、Arlon系列、Cotanic系列 国产F4B/F4BK
金属基板：铝基、铜基（散热性好、尺寸稳定）