印制电路板设计原理
原理图的设计
9.1 印制电路板概述
9.1.2 元器件封装
在设计印制电路板时，一定会考虑到安装到该印制电 路板的元器件有多少个，这些元器件的形状和尺寸是怎样 的？
图 9.3 AXIAL-0.4 电阻封装
图 9.4 DIP-8 双列直插式集成 电路封装
9.1 印制电路板概述 (2)STM(表面粘贴式)元器件封装 STM(表面粘贴式)
元器件封装的焊盘只限于表面层，在其焊盘的属性对话框
中，Layer(层)属性必须为单一表面，如 TopLayer(顶层) 或 BottomLayer(底层)。
现在的计算机主板所用的印制电路板材料大多在 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 Ground Dever和 Power Dever(电源布线 层)，并常用大面积填充的办法来布线(如Fill)。上下位 置的表面层与中间各层需要连通的地方用 Via(过孔)来 沟通。
9.1 印制电路板概述
9.1 印制电路板概述
1．元器件封装的分类
元器件的封装形式可以分成两大类，即针脚式元器 件封装和 STM(表面粘贴式)元器件封装。
(1)针脚式元器件封装 针脚式封装元器件焊接时 先要将元器件针脚插入焊盘导通孔，然后再焊锡。由于 针脚式元器件封装的焊盘导通孔贯穿整个电路板，所以 其 焊 盘 的 属 性 对 话 框 中 ， PCB 的 层 属 性 必 须 为 MultiLayer(多层)。
9．Pad(焊盘) 焊盘是将元器件引脚与铜膜导线连 接的焊点。焊盘是 PCB 设计中最重要的概念之一，选 择元器件的焊盘类型要综合考虑该元器件的形状、大小、 布置形式、振动和受热情况、受力方向等因素。
黑影pcb方案
黑影PCB方案1. 简介本文档将介绍一个名为“黑影”的PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）方案。
黑影PCB方案是一个高性能、高稳定性的PCB设计方案，适用于各种电子设备的制造。
本文将详细讨论黑影PCB方案的设计原理、特点以及应用范围。
2. 设计原理黑影PCB方案采用先进的电路板设计原理和技术，旨在提供稳定的电信号传输、电源分配和热管理。
以下是黑影PCB方案的主要设计原理：2.1 多层结构黑影PCB方案采用多层结构设计，可以在一个方案中集成多个电路层。
这种设计可以提高电路板的灵活性和性能，并且能够减少电路板的尺寸。
2.2 信号完整性为了保持信号的完整性和减少干扰，黑影PCB方案使用差分信号传输和信号隔离技术。
这种设计能够有效地降低信号串扰和噪声，并提高信号的传输速度和稳定性。
2.3 电源管理黑影PCB方案注重电源的分配和管理。
通过使用合理的电源规划和电源隔离设计，方案可以提供稳定的电源给各个电路模块，并减少电源噪声的影响。
2.4 热管理为了保证电路的正常运行和延长电子设备的寿命，黑影PCB方案采用高效的热管理技术。
通过合理的散热设计和热敏元件的布局，方案可以有效地将热量分散和排出，从而保持电路板的稳定性和可靠性。
3. 特点黑影PCB方案具有以下特点：3.1 高性能黑影PCB方案通过采用先进的电路布线和材料选择，可以提供高性能的电信号传输和电源管理能力。
方案具有低信噪比、低功耗和高速传输等特点，适用于对性能要求较高的电子设备。
3.2 高稳定性通过采用差分信号传输、信号隔离和电源分配技术，黑影PCB方案可以提供高稳定性的工作性能。
方案能够减少信号干扰和噪声，并提供稳定的电源给各个模块，从而保证电子设备的稳定运行。
3.3 灵活性黑影PCB方案采用多层结构设计，可以灵活地集成多个电路层，并提供更多的扩展和自定义选项。
方案可以根据不同的应用需求进行定制，适用于各种复杂的电子设备制造。
柔性印制电路板设计规范
柔性印制电路板设计规范
一、定义
柔性印制电路板（Flexible Printed Circuit）是一种以薄膜和成膜
的聚酯纤维基材为衬底，在此基材上采用热转印技术和光固化技术制作出
高密度、精密度高的电路的电子产品。
凭借其独特的使用性能，它可用来
替代热敏电路板，折叠印刷电路板，金属硬底的全固态电路板等。
二、原理
FPC原理主要是把铜箔片压在聚酯薄膜上形成一层厚度为25μm-
150μm的，两表面都覆盖有铜线的聚酯薄膜膜层，然后在膜层表面覆盖
层一层热可分解性材料，经加热处理成熔膜，然后将熔膜压到一块模具上，使膜层上的铜线形成图案，经冷却固化，即可完成FPC的制作过程。
三、FPC材料
FPC的衬底材料一般由聚酯薄膜，铜箔片和掩膜材料组成。
（1）聚酯薄膜：FPC的聚酯薄膜分为相对高温型和低温型。
（2）铜箔片：FPC的铜箔片分为热压铜箔和镀铜。
（3）掩膜：FPC的掩模材料一般分为热转印掩模和光敏掩模。
（1）FPC设计时，应根据电路的需要，合理设计板面平面布局。
（2）FPC线路及元件的布局时，应考虑单元尺寸，间距的可制作要
求及电路的稳定性等因素，以确定合理的布局方案。
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。
印刷电路板设计与制作电路原理图的设计
•印刷电路板设计基础•电路原理图设计基础•印刷电路板制作流程目•电路原理图的设计实例•印刷电路板的制作实例录线路基板元件0302011. 确定设计要求2. 规划电路布局3. 线路设计6. 制造与检测4. 生成设计文件5. 校验与修正元件布局规范线路设计规范材料选择规范010203043. 搭建电路4. 调整与测试元件符号的正确使用清晰简洁的连线标注的完整与清晰抗干扰措施确定功能需求根据功能需求，设计电路原理图，实现电路的逻辑功能。
设计电路原理图电路元件选择准备电路原理图元件布局设计根据电路原理图和元件选择，对印刷电路板上的元件进行布局设计，考虑元件之间的连接和信号干扰问题。
确定板型和尺寸根据产品需求和电路原理图，确定印刷电路板的形状和尺寸。
热设计考虑对于有较大功率元件的电路板，需要考虑热设计问题，如散热片的选用和放置等。
信号线布设电源线布设校验与修正导出生产文件生成CAM文件生成印刷电路板的生产文件总结词详细描述实例一：简单的数字电路原理图设计实例二：复杂的模拟电路原理图设计总结词复杂、精密、涉及多种器件详细描述该设计实例是一个复杂的模拟电路，由放大器、比较器、模拟开关和电阻等器件组成。
电路原理图较为复杂，包含多种器件，且器件之间的连接关系也较为复杂。
设计过程中需要考虑多种参数和约束条件，如信号带宽、电源功耗、热设计等。
实例三：高频电路原理图的设计总结词详细描述材料铜箔基板焊料导线步骤1. 在铜箔基板上画出电路原理图，标明元件位置和连接方式。
3. 调试电路，确保功能正常。
材料铜箔基板焊料4. 在另一面铜箔基板上画出电路原理图，标明元件位置和连接方式。
5. 将焊料涂在铜箔基板和钻孔内，连接元件和导线。
6. 调试电路，确保功能正常。
030102实例三：制作高频电路的印刷电路板32. 将绝缘层覆盖在铜箔基板上，根据元件位置和连接方式钻孔。
3. 将焊料涂在铜箔基板和钻孔内，连接元件和导线。
1. 在铜箔基板上画出高频电路原理图，标明元件位置和连接方式。
印制电路板(PCB)的设计与制作
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
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。
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。
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❖
Protel 99 SE程序根据用户设定的有关布
线参数和布线规则，按照一定的算法，依照网络表
所指定的连接关系，自动在各个元件之间进行连线。
1.设置布线宽度 操作：选择Design/Rules
把电源线的布线宽度设置为50mil，而信号 线的布线宽度设置为15mil。
2.自动布线 操作：选择Auto Route /All, 选择Route All按钮
分开，放置在规划好的电路板电气范围内。
❖ 操作：执行菜单命令【Tools】/【Auto Placement】/【Auto Placer…】，出现如图所 示的对话框。
5 元件的手工布局与调整
元件的布局要考虑以下几个方面的问题。 （1）元件布局应便于用户的操作使用。 （2）尽量按照电路的功能布局。
❖
设计印制电路板的大致步骤可以用下
面的流程图图5-1来表示。
开始
环境设置
库
图
装载元件封装
5-1
电路板设置
印
制
载入网络表
电Hale Waihona Puke 路元件布局板
的
自动布线
设
计
手工调整布线
步
骤
整体编辑
输出打印
结束
印制电路板的设计步骤
1.在浏览器的组合框中，选择库【Libraries】，用鼠标左键 单击【Add/Remove】按钮，添加封装库。 2.设定当前的工作层面为【Keep Out Layer】画一个矩形框
❖ 操作：选择Tools/DRC,，然后按Run DRC按 钮
❖
创建三维视图的方法可以执行菜单命
令【View】/【Board in 3D】或单击主工具栏
上的按钮即可。可以看到系统会自动生成一
个三维的视图出来，并且在当前的窗口中打
开，如图5-71所示。
3.选择Design/Netlist下载网络表，然后按Execute按钮
4.元件自动布局可以执行菜单命令【Tools】/【Auto Placement】/【Auto Place
5.元件自动布线的方法选择Auto Route /All, 选择Route All按钮 （必要时需首先设置布线规则（选择Design/Rules)
6.最后进行设计规则检查，选择Tools/DRC,，然后按Run DRC按钮
❖ 双面板：电路板的两面都敷铜，所以两面都可以布 线和放置元件，顶面和底面之间的电气连接是靠过 孔实现的。由于两面都可以布线，所以双面板适合 设计比较复杂的电路，应用也最为广泛。
❖ 操作：在浏览器的组合框中，选择库 【 Libraries 】 用 鼠 标 左 键 单 击 【 Add/Remove 】 按钮，添加封装库。
❖ 所谓规划电路板，就是根据电路的规模 以及公司或制造商的要求，具体确定所需制 作电路板的物理外形尺寸和电气边界。
❖ 操作：设定当前的工作层面为【Keep Out Layer】画一个矩形框
❖
首先设定当前的工作层面为
【Keep Out Layer】。在该层面上确定
电路板的电气边界位置,选
Place/KeepOut/Track画出一个矩形框。
❖
网络表与元件的装入过程，实际上就是
将原理图设计的数据装入印制电路板的设计
系统PCB的过程。 v 操作：选择Design/Netlist下载网络表，然后
按Browse按钮,下载无误后按Execute按钮
❖
❖
Protel 99 SE提供了强大的元件自动
布局的功能，可以通过程序算法自动将元件