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设计基础知识培训教程
PCB设计基础知识培训教程PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子产品中使用最广泛的一种电路基板，其作用是提供零部件之间的连接和支持。
在进行PCB设计之前，有一些基础知识是需要我们了解的。
一、PCB设计流程1.需求分析：明确设计需求，包括电路功能、性能指标、电气特性等。
2.原理图设计：根据需求设计电路的原理图。
3.元器件选型：根据原理图选择适合的元器件。
4.布局设计：将元器件按照一定规则布置在PCB板面上，确保电路性能的稳定和可靠。
5.布线设计：根据原理图和布局设计将电路进行连线。
6.制作工程图：将布线设计的信息转化为工程图纸，方便制造厂家制作板子。
7.制造生产：将制作好的工程图纸发送给制造厂家制作PCB板。
8.原型制作：将制作好的PCB板安装元器件并进行调试。
9.测试验证：对已制作的PCB板进行功能性、可靠性等测试验证。
10.量产生产：确定原型的性能满足要求后，进行量产生产。
二、PCB设计工具常见的PCB设计软件有：Altium Designer、Protel、PADS、Eagle 等。
通过这些软件，我们可以绘制原理图、进行布局设计，进行电路连线等。
三、电路设计规范1.引脚布局：将引脚相互之间的连接线尽量缩短，减小传输过程中的电阻、电感和电容等效应。
2.层次布局：将不同功能的电路分配到不同的PCB板层上，以达到电磁屏蔽和减少串扰的目的。
3.接地规范：为了保持信号的稳定性和抗干扰能力，需要合理布置接地线路。
4.走线规范：走线尽量直线、平行、堆叠，减少曲线和突变，以减小电磁辐射和串扰。
5.间距规范：根据电气要求和安全要求确定元器件之间的间距，避免发生放电，以及确保可靠的焊接。
四、PCB制造工艺1.物料准备：准备好需要的PCB板材、铜箔、助焊剂、黏膜等。
2.图形生成：通过PCB设计软件将设计好的工程图转化为生产所需的图形文件。
3.胶膜制作：将图形文件制成胶膜，用于制作版图。
PCB基础知识专题知识课件
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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）
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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
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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。
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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。
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导线间距没有统一要求，应考虑电气安全和美观,
在IC的管脚之间一般只能设计一根导线；条件允许时， 导线间距应尽可能宽一些。 多条导线平行时，各导线之间的距离应均匀一致。
5. 焊盘形状
常用的焊盘形状有四种： 方形、圆形、长圆形和椭圆形，
最常用的是圆形焊盘。
3.1.5 PCB的布局设计
布局的基本原则：
1. 保证电路的电气性能 考虑分布电容，磁场耦合等因素。 2. 便于实际元件的安放、焊接及整机调试和检查 需要调测的有关元件和测试点，在布局时 应尽量安排在便于操作的位置。 3. 整洁、清晰，尽量减少PCB的面积。 导线尽可能短。因导线存在电阻、电容和电感。
3.1.5 PCB的布局设计
PCB走线的基本原则：
3.1.1 印刷电路版的种类
(3)印刷电路版的材料
印刷电路版是在绝缘基材上敷以电解铜箔， 再经热压而制成。目前我国常用的单,双层PCB 的铜箔厚度为35um，国外开始使用18um、 10um和5um等超薄铜箔。 超薄铜箔具有蚀刻时间短、侧面腐蚀小、 易钻孔和节约铜材等优点。
常用的基板有：
(1)酚醛纸质基板：价格低，耐潮和耐热性不好， 用于要求不高的设备中； (2)环氧酚醛玻璃布基板：耐热和耐潮性较好， 透明度较差； (3)环氧玻璃布基板：耐热和耐潮性好，透明度好， 冲剪和钻孔性能好，多用于双面板。
(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。
(4)聚(－230～＋260℃)、高绝缘
PCb的常用厚度有：0.1mm, 0.5mm, 1.0mm, 1.5mm, 2.0mm, 2.5mm, 3.0mm等
3.1.2 元件的封装形式
（1）分离式封装 （2）双列直插式封装 （3）针阵式封装 （4）表面贴装器件（SMD）
3.1.5 PCB的布局设计
公制最基本的Grid为2.5mm, 当需要更小时 可采用1.25mm,0.625mm 英制是国外IC的生产规范，DIP的管脚间距 为2.54mm(十分之一英寸即100mil)
3.1.4 PCB设计常用标准
2. 孔径和焊盘尺寸 实际制作中，最小孔径受工艺水平的 限制，目前一般选0.8mm以上
标称孔径 mm 0.4 0.5 0.6 0.8 0.9 1.0 1.3 1.6 2.0
3.1.1 PCB的种类
(1)刚性与挠性印刷电路板
刚性印刷电路板 是指由不易变形的刚性基材制成 的PCB，在使用时处于平展状态，一般电子 设备中使用的都是刚性PCB。 挠性印刷电路板 是指用可以扭曲和伸缩的基材制成 的PCB，在使用时可根据安装要求将其弯曲。 用于特殊场合，如某些无绳电话的手柄。
3.1.1 印刷电路版的种类
SMD：Surface Mount Device 表面贴装器件
3.1.3 PCB设计常用术语
1. 元件面 Component Side 大多数元件都安装在朝上的一面。 2. 焊接面 Solder Side 与元件面相对的那一面。 3. 丝印层 Overlay, Top Overlay 印制在元件面上的一种不导电的图形；有时 在PCB 上放置元件库中的元件时，其管脚的封装 焊接面上也可印丝印层，即 Bottom Overlay 形状会自动放到丝印上。 如果在 PCB的两面放置 主要用于绘制器件外形轮廓和符号，标注元件 元件，需要将两个丝印层都打开。 元件序号必须 的安装位置 (绝缘白色涂料) 标注在丝印层，否则可能引起不必要的电气连接。
3.1.3 PCB设计常用术语
4. 阻焊图 为防止不需要焊接的印刷导线被焊接而绘制 的一种图形。制板的过程中在此涂一层阻焊剂。 5. 焊盘 Land or Pad 用于连接和焊接元件的一种导电图形。 6. 金属化孔 Plated Through也称为“通孔” 孔壁沉积有金属，用于层间导电图形的连接。
1）走线最好与元件放在不同的两个面 TOP/BOTTOM LAYER 2）走线的间距应尽可能大些，拐弯尽量少 3）电源和地线可以用填充按钮绘制大面积覆铜区
3.1.5 PCB的布局设计
布局时需要考虑的相关问题：
1. 合理选择PCB的层数 考虑器件多少、连线密度、成本、体积等因素
在满足要求时尽量采用单层板，当有少数 双层板使布线的灵活性大为提高，由于金属化 几条线无法在焊接面布通时，可采用跳线 孔将元件面和焊接面的导线连接起来，使导线 的附着力增强，目前用的最多
3.1.3 PCB设计常用术语
7. 通孔 Via Hole也称为“中继孔” 用于导线电气连接，不焊接。
8. 坐标网络 Grid也称为“格点”
两组等距平行正交而成的网格，用于元器件 在PCB上的定位，一般 要求元件的管脚必须位于 网格的交点上，导线不一定按网格定位。
3.1.4 PCB设计常用标准
1. 网络尺寸 分为英制Imperial和公制Metric两种
第3章 PCB设计基础
3.1 PCB的基本知识 3.2 常用元件封装介绍 3.3 PCB自动布局和布线
3.1 PCB的基本知识
3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6 PCB的种类 元件的封装形式 PCB设计常用术语 PCB设计的常用标准 PCB的布局设计 PCB的布线设计
最小焊盘直径 1.0 1.0 1.2 1.4 1.5 1.6 1.8 2.5 3.0 mm
3.1.4 PCB设计常用标准
3. 导线宽度
导线宽度没有统一要求，其最小值应能承受通
过这条导线的最大电流值。 一般大于10mil，要求美观则应尽量一致；
地线和电源线应尽量宽一些， 一般可取20－50mil。
3.1.4 PCB设计常用标准