PCB设计基础知识
pcb设计知识点大全
pcb设计知识点大全1. 什么是PCB设计？PCB设计（Printed Circuit Board Design）又称印刷电路板设计，是指利用专业电路设计软件根据电路原理图和布局需求，通过布线、电路元器件的放置和连接等步骤来设计电子产品中的印刷电路板。
PCB设计是电子产品制造过程中的一项重要环节，决定了电路板的功能、性能和可靠性。
2. PCB设计流程PCB设计流程包括原理图设计、封装库维护、网络表生成、布局设计、布线设计、设计规则检查、信号完整性分析等多个环节。
其中，原理图设计是整个设计流程的基础，通过绘制完整的原理图，明确电路板上的元器件连接关系。
封装库维护负责维护元器件的封装库文件，确保使用正确的封装。
网络表生成将原理图转化为电路网表，用于后续的布局和布线设计。
布局设计是根据电路板上的元器件尺寸和布局要求，确定元器件的相对位置。
布线设计则是将各个元器件之间的连接线进行布线，确保信号传输的可靠性。
设计规则检查和信号完整性分析则是在布线完成后进行的，用于验证设计是否符合规范并优化信号传输的品质。
3. PCB设计注意事项在进行PCB设计时，需要注意以下几点：(1) 元器件布局：合理安排元器件的位置，减少信号干扰和电磁辐射。
(2) 信号走线：注意信号线的长度、走向和宽度，避免信号串扰和阻抗失配。
(3) 电源和地线：保持电源和地线的宽度足够，避免电源噪声和接地回流问题。
(4) 高速信号处理：对于高速信号，需要特别注意信号完整性和时序约束。
(5) 散热设计：对于功率较大的元器件，需考虑散热问题，合理设计散热器和散热通路。
(6) EMI设计：合理规划PCB布局，减少电磁干扰问题。
4. 常用的PCB设计软件PCB设计软件根据不同的需求和使用习惯，有多种选择。
以下是常用的PCB设计软件：(1) Altium Designer：功能强大，适用于中小规模的电路板设计。
(2) Eagle：易于上手，适用于初学者，拥有大量的元器件库文件。
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设计基础知识(PPT76页)
6. 集成运放: 原理图用名OP-07, 741, 常用封装为 DIP8
NE5534等
7. 电源稳压器：
78系列: 7805, 7806, 7809, 7812, 7815, 7818 79系列: 7905, 7906, 7909, 7912, 7915, 7918
两种封装形式:
8. 石英晶体： 原理图名称XTAL1… 封装名 XTAL1
(2)单层、双层和多层印刷电路版
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。
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
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。
《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板基础知识
PCB板基础知识、布局原则、布线技巧、设计规则PCB 板基础知识一、PCB 板的元素 1、工作层面对于印制电路板来说，工作层面可以分为 6 大类，信号层（signal layer））内部电源/接地层内部电源接地层（internal plane layer））机械层（主要用来放置物理边界和放置尺寸标注等信息，起到相应机械层（mechanical layer））的提示作用。
EDA 软件可以提供 16 层的机械层。
防护层（包括锡膏层和阻焊层两大类。
锡膏层主要用于将表面贴防护层（mask layer））元器件粘贴在 PCB 上，阻焊层用于防止焊锡镀在不应该焊接的地方。
印层（在 PCB 板的 TOP 和 BOTTOM 层表面绘制元器件的外观丝印层（silkscreen layer））轮廓和放置字符串等。
例如元器件的标识、标称值等以及放置厂家标志，生产日期等。
同时也是印制电路板上用来焊接元器件位置的依据，作用是使 PCB 板具有可读性，便于电路的安装和维修。
其他工作层（禁止布线层 Keep Out Layer 其他工作层（other layer））钻孔导引层 drill guide layer 钻孔图层 drill drawing layer 复合层 multi-layer2、元器件封装是实际元器件焊接到 PCB 板时的焊接位置与焊接形状，包括了实际元器件的外形尺寸，所占空间位置，各管脚之间的间距等。
元器件封装是一个空间的功能，对于不同的元器件可以有相同的封装，同样相同功能的元器件可以有不同的封装。
因此在制作 PCB 板时必须同时知道元器件的名称和封装形式。
（1）元器件封装分类通孔式元器件封装（THT，through hole technology）表面贴元件封装（SMT Surface mounted technology ）另一种常用的分类方法是从封装外形分类： SIP 单列直插封装 DIP 双列直插封装 PLCC 塑料引线芯片载体封装 PQFP 塑料四方扁平封装 SOP 小尺寸封装TSOP 薄型小尺寸封装 PPGA 塑料针状栅格阵列封装 PBGA 塑料球栅阵列封装 CSP 芯片级封装 (2) 元器件封装编号编号原则：元器件类型+引脚距离（或引脚数）+元器件外形尺寸例如 AXIAL-0.3 DIP14 （3）常见元器件封装RAD0.1RB7.6-15 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基础知识专题知识课件
PCB应知应会培训教材
3) 曝光
内层曝光机
关键物料：
A、银盐片（黑片）
B、曝光灯（功率7/8KW）
关键控制：
对位精度：人工对位：±3mil
CCD对位：± 1.5mil
解 析 度：3mil
曝光能量：7-9级（21级曝光尺
方式）
PCB应知应会培训教材
3) 曝光
内层曝光机
曝光能量均匀性（曝光能量min/max）
光反射旳不同原理，找出
缺陷产生旳位置。
测试项目：缺陷板测试。
关键设备：AOI、VRS
关键物料：/
关键控制：基准参数
PCB应知应会培训教材
层压：利用半固片将导电图形在高温、高压下粘合起来，形成多层
图形旳PCB。
1) 棕化
.作用：在铜面生成一层有机铜氧
化层，确保后续压合时芯板与PP
旳结合力。
.工作原理：化学氧化络合反应
寸稳定性。
关键控制：不同板材焗
板参数区别，焗板时间，
焗板温度、叠层厚度。
PCB应知应会培训教材
基板分类
基板按TG类型分类：一般TG(≤140℃)，中
TG(150℃), 高TG(≥170℃)。
基板按材料种类分类：CEM、FR-4、无卤素
等
TG值定义：玻璃转化温度，可了解为材料
开始软化如玻璃熔融状态下旳温度点。
一边尺寸（37、41、43inch）为经向，
确保多层板旳PP与基板旳经向、纬向
一致是控制涨缩、翘曲旳首要条件。
常见铜箔厚度：1/3OZ—12um,1/2OZ—
17.5um,1OZ—35um, 2OZ—70ｕｍ。
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基础知识培训教材
pcb基础知识培训教材一、什么是PCB？PCB即印刷电路板（Printed Circuit Board）的缩写，是一种用于连接和支持电子组件的导电板。
二、PCB的优势1. 紧凑性：PCB可以将电子元件布局在小空间内，提高电路的紧凑性，节省空间。
2. 可靠性：通过专业设计和制造，PCB可以提供稳定可靠的电路连接，减少故障率。
3. 重复使用性：PCB可以进行批量生产，实现大规模制造，使得电子产品的复制和扩展更加方便。
4. 高频性能：PCB可以在高频率下保持良好的电路性能，适用于各种通信和射频应用。
5. 降低成本：相比传统的点对点布线，PCB可以降低成本，提高制造效率。
三、PCB设计流程1. 确定电路需求：根据电子产品的功能需求和电路特性，明确电路设计的目标和要求。
2. 原理图设计：使用电路设计软件，绘制出电路的原理图。
确保电路间的连接正确无误。
3. PCB布局设计：将电路元件按照一定规则布局在PCB板上，以确保信号的传输和电路的稳定性。
4. 连接布线：根据原理图和布局设计，进行电路的连线布线。
确保信号传输的可靠性和稳定性。
5. 贴片元件布置：将贴片元件精确地贴在PCB板上，保证元件与PCB的良好接触。
6. 生成Gerber文件：将PCB设计转化为Gerber文件，用于后续的PCB制造。
7. PCB制造：根据Gerber文件，进行PCB板的制造，包括镀金、刻蚀、焊接等工艺步骤。
8. 完成PCB组装：将元件和PCB板进行焊接和组装，形成最终的印刷电路板。
四、PCB常见问题和解决方法1. 短路问题：如果PCB上出现短路，可以通过重新布线或者更换元件位置来解决。
2. 热点问题：在高功率电路中，可能出现热点问题。
可以通过增加散热器、优化布局等方法进行解决。
3. 电磁干扰问题：电子产品中容易受到电磁干扰，可以通过优化接地设计、增加滤波电路等方式减少电磁干扰。
4. 焊接问题：焊接不良可能会导致接触不良或者短路等问题。
PCBLayout基础必学知识点
PCBLayout基础必学知识点以下是PCB布局基础必学的知识点：1. PCB布局软件：了解并熟悉主流的PCB布局软件，如Altium Designer、Cadence Allegro等。
2. 元器件选型：根据设计需求选择合适的元器件，包括尺寸、功耗、特性等。
3. 片上布线规则：根据芯片厂商提供的设计指南，了解片上布线规则，如禁止区域、差分信号布线等。
4. 封装库管理：熟悉PCB封装库的使用，包括添加、编辑、创建封装符号等。
5. 杂散信号管理：合理引导与管理高速信号、地和电源信号的传输路径，避免信号互相干扰。
6. 信号完整性：了解信号完整性的概念和影响因素，如反射、串扰等，设计合理的终端匹配和阻抗控制。
7. 热管理：根据设计需求和元器件的热特性，合理布局散热元件，如散热片、散热孔等。
8. 电源管理：合理布局电源元件，降低电源噪声，确保供电稳定。
9. 关键信号布线：关键信号如时钟、复位等需要特殊布线，如避免交叉、降低噪声等。
10. 纹理规则：根据PCB制造厂商提供的纹理要求，了解合理规划纹理布局。
11. 设计规范：遵循相关的设计规范和标准，如IPC规范，确保设计的可靠性和可制造性。
12. DFM（Design For Manufacturability）设计：考虑到PCB制造过程中的制造要求和限制，设计合理的布局并优化PCB制造流程。
13. EMI（Electromagnetic Interference）控制：合理布局和布线，减小电磁干扰，确保设计的EMI性能。
14. 文件输出：掌握PCB制造文件的输出，如Gerber文件、BOM表格等。
这些是PCB布局基础必学的知识点，掌握这些知识可以帮助设计师设计出高质量和可靠的PCB布局。
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9 镀铜
在孔内壁及表层镀上一层铜，增加铜层厚度以避免导线 过脆弱。
10 阻焊 将阻焊油墨印刷在板上，填充过孔并保护导线。
11 丝印 将文字油墨印刷在板上，以利用辨识。
12 其他 针对多层板，还存在压合等程序。并且对不同形态的板
4 曝光
利用光源作用将掩膜上的图像转移到感光底板上，掩膜 分正片及负片两种，下图左侧为正片，右侧为负片，一般内 层用负片，外层用正片。
5 显影 用碱液作用将未发生化学反应之干膜部分冲掉。
6 蚀刻 利用药液将显影后露出的铜蚀掉,形成线路图形。
7 去膜 利用强碱将保护铜面之抗蚀层剥掉,露出线路图形。
标示金属涂层的说法如：沉铜、沉金、镀锡、镀银等。
设计软件：如Allegro、PADS 、DXP等 设计流程
输入：原理图文件，网表，封装，设计规则要求，结构 要求等
输出：PCB图纸，Gerber文件，坐标文件，加工要求等 常用术语说明
• 叠层结构 • 正片、负片 • 布局、布线 • 铺铜 • 过孔：通孔、盲孔、埋孔 • 阻焊、开窗、绿油塞孔 • WELL • 花孔（热焊盘）
基铜的厚度以oz为单位，1oz约为1.2mil-1.4mil。
基材（Core）
常见的基材及主要成份有：
FR-1 ──酚醛棉纸
FR-2 ──酚醛棉纸
FR-3 ──棉纸、环氧树脂 FR-4 ──玻璃布、环氧树脂
FR-5 ──玻璃布、环氧树脂 FR-6 ──毛面玻璃、聚酯
G-10 ──玻璃布、环氧树脂
同的金属价钱不同，因此直接影响生产的成本。另外，每种 金属的可焊性、接触性、电阻阻值等不同，也会直接影响元 件的效能。
常用的金属涂层有：
•铜 • 锡：厚度通常在5至15μm • 铅锡合金（或锡铜合金）：即焊料，厚度通常在5至
25μm，锡含量约在63%
• 金：一般只会镀在接口 • 银：一般只会镀在接口，或以整体也是银的合金
剖面图示例 • 理解叠层的组成 • 将图中的层对应到层定义中 • 找到不同的过孔
1 裁板 选择合适板材，根据板尺寸要求进行裁剪。
2 前处理 去除铜表面的污染物，增加铜面的粗糙度，便于后续压
膜。
处理前
处理后
3 压膜
将经处理之基板铜面透过热压方式贴上抗蚀干膜，干膜 有多种类型，可形成正片、负片等不同加工工艺。
CEM-1 ──棉纸、环氧树脂（阻燃）
CEM-2 ──棉纸、环氧树脂（非阻燃）
CEM-3 ──玻璃布、环氧树脂
CEM-4 ──玻璃布、环氧树脂
CEM-5 ──玻璃布、多元酯
AIN ──氮化铝
SIC ──碳化硅
叠层
基材有单面、双面两种结构，搭配铜皮、半固化片可组 成不同叠层结构。如下图所示：
金属涂层 金属涂层就是基板线路跟电子元件焊接的地方。由于不
软件中的层介绍 • Silkscreen：丝印层 • Paste：锡膏层 • Solder：阻焊层 • Layer：走线层 • Assembly：装配层 • Drill：钻孔层 • Keepout：禁止布线层 • Mechanical：机械层 不同的软件对以上层的描述及使用方法不尽相同，但实
际意义一致，理解后可灵活使用。
终端产品部 系统组 郭哲
01 PCB基本概念 02 PCB设计基础 03 PCB制造流程 04 PCcuit Board，印制电路板
基材（Core） 基材普遍是以基板的绝缘部分作分类，常见的原料为电
木板、玻璃纤维板，以及各式的塑胶板。而PCB的制造商普遍 会以一种以玻璃纤维、不织物料、以及树脂组成的绝缘部分， 再以环氧树脂和铜箔压制成“半固化片”（prepreg）使用。
子，也会有其他制造工艺，或者制造顺序也可能不同。具体 流程可根据实际情况分析。
以上流程作为基本流程，可便于理解PCB的制造。
波峰焊：适用于插焊型器件
回流焊：适用于贴片型器件
THE END