《PCB板基础知识、布局原则、布线技巧、设计规则》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PCB板基础知识、布局原则、布线技巧、设计规则（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 .wd.PCB板根基知识一、 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 internal plane layer机械层mechanical layer 主要用来放置物理边界和放置尺寸标注等信息，起到相应的提示作用。EDA软件可以提供16层的机械层。防护层mask layer 包括锡膏层和阻焊层两大类。锡膏层主要用于将外表贴元器件粘贴在PCB上，阻焊层用于防止焊锡镀在不应该焊接的地方。丝印层silkscreen layer 在PCB板的TOP和BOTTOM层外表绘制元器件的外观轮廓和放置字符串等。例如元器件的标识、
2、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other layer 制止布线层 Keep Out 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一样的封装，同样一样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
3、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外表贴元件封装 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那么：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 RAD0.1 RB7.6-15 等。3常见元器件
4、封装电阻类 普通电阻AXIAL-,其中表示元件引脚间的距离；可变电阻类元件封装的编号为VR, 其中表示元件的类别。电容类 非极性电容 编号RAD,其中表示元件引脚间的距离。 极性电容 编号RB-，表示元件引脚间的距离，表示元件的直径。二极管类 编号DIODE-,其中表示元件引脚间的距离。晶体管类 器件封装的形式多种多样。集成电路类 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3、 铜膜导线 是指PCB上各个元器件上起电气导通作用的连线，它
5、是PCB设计中最重要的局部。对于印制电路板的铜膜导线来说，导线宽度和导线间距是衡量铜膜导线的重要指标，这两个方面的尺寸是否合理将直接影响元器件之间能否实现电路的正确连接关系。印制电路板走线的原那么：走线长度：尽量走短线，特别对小信号电路来讲，线越短电阻越小，干扰越小。走线形状：同一层上的信号线改变方向时应该走135的斜线或弧形，防止90的拐角。走线宽度和走线间距：在PCB设计中，网络性质一样的印制板线条的宽度要求尽量一致，这样有利于阻抗匹配。走线宽度 通常信号线宽为：0.20.3mm，(10mil)电源线一般为1.22.5mm在条件允许的范围内，尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它
6、们的关系是：地线电源线信号线焊盘、线、过孔的间距要求PAD and VIA： 0.3mm12milPAD and PAD： 0.3mm12milPAD and TRACK： 0.3mm12milTRACK and TRACK： 0.3mm12mil密度较高时：PAD and VIA： 0.254mm10milPAD and PAD： 0.254mm10milPAD and TRACK： 0.254mm10milTRACK and TRACK： 0.254mm10mil4、 焊盘和过孔引脚的钻孔直径=引脚直径+1030mil引脚的焊盘直径=钻孔直径+18milPCB布局原那么1、 根据构造图设置
7、板框尺寸，按构造要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件，并给这些器件赋予不可移动属性。 按工艺设计标准的要求进展尺寸标注。2. 根据构造图和生产加工时所须的夹持边设置印制板的制止布线区、制止布局区域。根据某些元件的特殊要求，设置制止布线区。3. 综合考虑PCB性能和加工的效率选择加工流程。加工工艺的优选顺序为：元件面单面贴装元件面贴、插混装元件面插装焊接面贴装一次波峰成型双面贴装元件面贴插混装、焊接面贴装。4、布局操作的 基本原那么A. 遵照“先大后小，先难后易的布置原那么，即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局B. 布局中应参考原理框图，根据单板的主信号流向规律安排主要元器件C. 布局应尽
8、量满足以下要求:总的连线尽可能短，关键信号线最短;高电压、大电流信号与小电流，低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开；高频信号与低频信号分开；高频元器件的间隔要充分D. 一样构造电路局部，尽可能采用“对称式标准布局；E. 按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局；F. 器件布局栅格的设置，一般IC器件布局时，栅格应为50-100 mil,小型外表安装器件，如外表贴装元件布局时，栅格设置应不少于25mil。G. 如有特殊布局要求，应双方沟通后确定。5. 同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一个方向放置。同一种类型的有极性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致，便于生产和检验。6. 发
9、热元件要一般应均匀分布，以利于单板和整机的散热，除温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件。7. 元器件的排列要便于调试和维修，亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元、器件周围要有足够的空间。8. 需用波峰焊工艺生产的单板，其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔。当安装孔需要接地时, 应采用分布接地小孔的方式与地平面连接。9. 焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时，阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直， 阻排及SOPPIN间距大于等于1.27mm元器件轴向与传送方向平行；PIN间距小于1.27mm50mil)的IC、SOJ、PLCC、QFP等有源元件防止用波峰焊焊接。10. BG
10、A与相邻元件的距离5mm。其它贴片元件相互间的距离0.7mm；贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm；有压接件的PCB，压接的接插件周围5mm内不能有插装元、器件，在焊接面其周围5mm内也不能有贴装元、器件。11. IC去耦电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚，并使之与电源和地之间形成的回路最短。12. 元件布局时,应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起, 以便于将来的电源分隔。13. 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局，要根据其属性合理布置。串联匹配电阻的布局要靠近该信号的驱动端，距离一般不超过500mil。匹配电阻、电容的布局一定要分清信号的源端与终端，对于多负载的终端匹配一定
11、要在信号的最远端匹配。14. 布局完成后打印出装配图供原理图设计者检查器件封装的正确性，并且确认单板、背板和接插件的信号对应关系，经确认无误前方可开场布线。布线布线是整个PCB设计中最重要的工序。这将直接影响着PCB板的性能好坏。在PCB的设计过程中，布线一般有这么三种境界的划分：首先是布通，这时PCB设计时的最 基本的要求。如果线路都没布通，搞得到处是飞线，那将是一块不合格的板子，可以说还没入门。其次是电器性能的满足。这是衡量一块印刷电路板是否合格的标准。这是在布通之后，认真调整布线，使其能到达最正确的电器性能。接着是美观。假设你的布线布通了，也没有什么影响电器性能的地方，但是一眼看过去杂乱
12、无章的，加上五彩缤纷、花花绿绿的，那就算你的电器性能怎么好，在别人眼里还是垃圾一块。这样给测试和维修带来极大的不便。布线要整齐划一，不能纵横交织毫无章法。这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实现，否那么就是舍本逐末了。布线时主要按以下原那么进展：一般情况下，首先应对电源线和地线进展布线，以保证电路板的电气性能。在条件允许的范围内，尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线电源线信号线，通常信号线宽为：0.20.3mm，最细宽度可达0.050.07mm，电源线一般为1.22.5mm。对数字电路的 PCB可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用模拟电路的
13、地那么不能这样使用 预先对要求比较严格的线如高频线进展布线，输入端与输出端的边线应防止相邻平行，以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离，两相邻层的布线要互相垂直，平行容易产生寄生耦合。 振荡器外壳接地，时钟线要尽量短，且不能引得到处都是。时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路局部要加大地的面积，而不应该走其它信号线，以使周围电场趋近于零； 尽可能采用45的折线布线，不可使用90折线，以减小高频信号的辐射；要求高的线还要用双弧线 任何信号线都不要形成环路，如不可防止，环路应尽量小；信号线的过孔要尽量少； 关键的线尽量短而粗，并在两边加上保护地。 通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时，要用“地线-信
14、号-地线的方式引出。 关键信号应预留测试点，以方便生产和维修检测用原理图布线完成后，应对布线进展优化；同时，经初步网络检查和DRC检查无误后，对未布线区域进展地线填充，用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板，电源，地线各占用一层。 Alitum Designer的PCB板布线规那么对于PCB的设计， AD提供了详尽的10种不同的设计规那么，这些设计规那么那么包括导线放置、导线布线方法、元件放置、布线规那么、元件移动和信号完整性等规那么。根据这些规那么， Protel DXP进展自动布局和自动布线。很大程度上，布线是否成功和布线的质量的上下取决于设计规那么的合理性，也依赖于用户的设计经历。对于具体的电路可以采用不同的设计规那么，如果是设计双面板，很多规那么可以采用系统默认值，系统默认值就是对双面板进展布线的设置。本章将对Protel DXP的布线规那么进展讲解。6.1 设计规那么设置进入设计规那么设置对话框的方法是在PCB电路板编辑环境下，从Protel DXP的主菜单中执行菜单命令Desing/Rules ，系统将弹出如图6-1所示的PCB Rules and Constraints Editor(PCB设计规那么和约束 ) 对话框。图6-1 PCB设计规那么和约束对话框该对话框左侧
