印刷電路板(PCB)設計基礎

龍文杰lanfengdi@

信息科學與技術學院

印刷電路板PCB印刷電路板是一種重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用印刷術制作的，故被稱為“印刷”電路板，又稱為“印制電路板”、“印刷線路板”。PCB——PrintedCircuitBoardPCB分類——以層數分PCB的層數是指板上金屬層的數量，也就是布線層的數量，通常有：單層板雙層板多層板(多于2層)常見PCB注意元件面與焊接面印刷電路板設計內容原理圖庫（元件庫）設計原理圖設計PCB封裝庫設計PCB設計文件組織與管理AltiumDesigner由項目管理設計文件。原理圖文件與PCB文件之間的信息交互更新要在項目下進行。一個電路的原理圖文件和PCB文件必須放在同一個項目里（添加到同一個項目）。印刷電路板設計流程原理圖設計流程原理圖庫系統自帶元件庫MiscellaneousDevices.IntLib雜項器件庫（R/C/L，開關，二/三極管等分立元件）MiscellaneousConnectors.IntLib雜項連接器庫（各種插針、插座）其它大公司的元件庫AnalogDevices模擬器件FairchildSemiconductor仙童（飛兆）LinearTechnology凌力爾特，電源芯片Maxim美信，接口芯片NationalSemiconductor國家半導體ONSemiconductor/Motorola安森美Nxp/Philips恩智浦STMicroelectronics意法半導體TexasInstruments德州儀器原理圖庫自建元件庫課程設計常用的元件已經建好了原理圖庫和封裝庫lanfengdi.schliblanfengdi.pcblib課程設計需要用到FPGA的，要用里面的元件“EP2”和對應的封裝PCB結構信號層(SignalLayers),TopLayer/BottomLayer/MidLayern,布線層;內部電源層(InternalPlanes)，多層板的電源層（陰線）;機械層(MechanicalLayers)，繪制PCB的邊框，一般只用Mechanical1層；絲印層(SilkscreenLayers),TopOverlay/BottomOverlay，用于繪制元件外形、元件編號等信息；禁布層(Keep-OutLayer),設置有效布線區域；掩蔽層(MaskLayers),助焊層(Paste),阻焊層(Solder)（陰線）;多層(MultiLayer)，抽象概念，指所有層的集合，非真正意義的層，在焊盤、過孔參數設置時用到PCB基本元素PCB設計規則(DesignRules)ElectricalClearance電氣間隙RoutingWidth線寬RoutingLayer布線層RoutingVias過孔ManufacturingHoleSize孔尺寸Minimum

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Ring最小孔環(0.4mm)元件封裝與PCB元件封裝指的是電子元件安裝到PCB上時的輪廓和焊盤位置背景色是為了更清楚顯示符號而特意畫的常用元件封裝Axial-0.3軸向引線(一般直插電阻)Rad-0.2徑向引線（一般直插電容）DO-201兩端引線（一般二極管）TO-252三端引線（一般三極管）SIP-8/DIP-14單/雙列直插式SO-8貼片封裝QFP-64方型扁平式封裝BGA-100球柵陣列式封裝PCB設計流程PCB布局需要考慮的問題信號走向干擾布線通道便于元件安裝、焊接和調試便于制造成品美觀、操作方便PCB布線相同的電路，PCB布線層數越少，難度越大。基本布線原則：導線盡量短；避免銳角彎和直角彎；保證足夠的載流能力，線寬足夠寬（主要指電源線/地線，大信號線）；避免信號線長距離平行走線，以減小耦合。PCB圖與成品PCB圖與成品常用操作原理圖圖紙大小設置，雙擊圖紙邊框；縮放，Ctrl+鼠標滾輪、PageUp/PageDown、Ctrl+PageDown移動圖紙，按住鼠標右鍵拖動；移動元件，用鼠標左鍵拖拽；更改/設置元件屬性，雙擊元件；旋轉元件，在移動元件的過程中按空格鍵或者更改元件屬性（Rotation項）；換(布線)層，+/-鍵，Shift+Ctrl+鼠標滾輪；改變導線方向，布線過程中按空格鍵；改變導線拐彎形狀，布線過程中按Shift+空格鍵刷新顯示，End；取消，EscTips單位，英制與公制1inch=25.4mm1inch=1000mil常用直插型元件的引腳間距多是100mil（2.54mm）的整數倍PCB作業以《模擬電子技術實驗教程