印制電路板是怎樣畫成的ppt課件

1、 預備：丁中華預備：丁中華 2019 2019年年8 8月月1010日日 l 板子本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材質(zhì)所制形成。在外表可以看到的細小線路資料是銅箔，本來銅箔是覆蓋在整個板子上的，而在制造過程中部份被蝕刻處置掉，留下來的部份就變成網(wǎng)狀的細小線路了。這些線路被稱作導線conductor pattern或稱布線，并用來提供PCB上零件的電路銜接。 為了將零件固定在PCB上面，我們將它們的接腳直接焊在布線上。在最根本的PCB單面板上，零件都集中在其中一面，導線那么都集中在另一面。這么一來我們就需求在板子上打洞，這樣接腳才干穿過板子到另一面，所以零件的接腳是焊在另一面上的。由于如此，

2、PCB的正反面分別被稱為零件面Component Side與焊接面Solder Side。 假設PCB上有某些零件，需求在制造完成后也可以拿掉或裝回去，那么該零件安裝時會用到插座Socket。由于插座是直接焊在板子上的，零件可以恣意的拆裝。上面看到的是ZIFZero Insertion Force，零撥插力式插座，它可以讓零件這里指的是CPU可以輕松插進插座，也可以拆下來。插座旁的固定桿，可以在您插進零件后將其固定。 假設要將兩塊PCB相互連結(jié)，普通我們都會用到俗稱金手指的邊接頭edge connector。 三星2410ARM9中心開發(fā)板 金手指上包含了許多裸露的銅墊，這些銅墊現(xiàn)實上也是PC

3、B布線的一部份。通常銜接時，我們將其中一片PCB上的金手指插進另一片PCB上適宜的插槽上普通叫做擴展槽Slot。在計算機中，像是顯示卡，聲卡或是其它類似的界面卡，都是借著金手指來與主機板銜接的。 PCB上的綠色或是棕色，是阻焊漆solder mask的顏色。這層是絕緣的防護層，可以維護銅線，也可以防止零件被焊到不正確的地方大多是綠色的，所以又叫綠油 。在阻焊層上另外會印刷上一層絲網(wǎng)印刷面silk screen。通常在這上面會印上文字與符號大多是白色的，所以又叫白油，以標示出各零件在板子上的位置。絲網(wǎng)印刷面也被稱作圖標面legend。 PCB絲印面 設計圖紙 1.單面板Single-Sided

4、Boards 我們剛剛提到過，在最根本的PCB上，零件集中在其中一面，導線那么集中在另一面上。由于導線只出如今其中一面，所以我們就稱這種PCB叫作單面板Single-sided。 由于單面板在設計線路上有許多嚴厲的限制由于只需一面，布線間不能交叉而必需繞單獨的途徑，所以只需早期的電路才運用這類的板子。 2.雙面板Double-Sided Boards 這種電路板的兩面都有布線。不過要用上兩面的導線，必需求在兩面間有適當?shù)碾娐枫暯硬判小＿@種電路間的橋梁叫做導孔via。導孔是在PCB上，充溢或涂上金屬的小洞，它可以與兩面的導線相銜接。由于雙面板的面積比單面板大了一倍，而且由于布線可以相互交錯可以繞

5、到另一面，它更適宜用在比單面板更復雜的電路上。 3.多層板Multi-Layer Boards 為了添加可以布線的面積，多層板用上了更多單或雙面的布線板。多層板運用數(shù)片雙面板，并在每層板間放進一層絕緣層后黏牢壓合。板子的層數(shù)就代表了有幾層獨立的布線層，通常層數(shù)都是偶數(shù)，并且包含最外側(cè)的兩層。大部分的主機板都是4到8層的構(gòu)造，不過技術上可以做到近100層的PCB板。大型的超級計算機大多運用相當多層的主機板，不過由于這類計算機曾經(jīng)可以用許多普通計算機的集群替代，超多層板曾經(jīng)漸漸不被運用了。由于PCB中的各層都嚴密的結(jié)合，普通不太容易看出實踐數(shù)目，不過假設您仔細察看主機板，也答應以看出來。 我們剛剛

6、提到的導孔via，假設運用在雙面板上，那么一定都是打穿整個板子。不過在多層板當中，假設您只想銜接其中一些線路，那么導孔能夠會浪費一些其它層的線路空間。埋孔Buried vias和盲孔Blind vias技術可以防止這個問題，由于它們只穿透其中幾層。盲孔是將幾層內(nèi)部PCB與外表PCB銜接，不須穿透整個板子。埋孔那么只銜接內(nèi)部的PCB，所以光是從外表是看不出來的。 在多層板PCB中，整層都直接銜接上地線與電源。所以我們將各層分類為信號層Signal，電源層Power或是地線層Ground。假設PCB上的零件需求不同的電源供應，通常這類PCB會有兩層以上的電源與電線層。 埋孔Buried vias盲

7、孔Blind vias 2.系統(tǒng)功能區(qū)塊圖 接下來必需求制造出系統(tǒng)的功能方塊圖。方塊間的關系也必需求標示出來。 4.將系統(tǒng)分割幾個PCB 可分為：主板mother board 、背板：backplane 、銜接板connect board、子板：daughter board 、將系統(tǒng)分割數(shù)個PCB的話，不僅在尺寸上可以減少，也可以讓系統(tǒng)具有晉級與交換零件的才干。系統(tǒng)功能方塊圖就提供了我們分割的根據(jù)。像是計算機就可以分成主機板、顯示卡、聲卡、軟盤驅(qū)動器和電源等等。 決議運用封裝方法，和各PCB的大小 :QFPQuad Flat Package 小型方塊平面封裝BGABall Grid Array

8、 Package球柵陣列封裝。SOP-Small outline Package短輸出線雙列扁平封裝DIP-Dual ln-linePackage 雙列直插式封裝 當各PCB運用的技術和電路數(shù)量都決議好了，接下來就是決議板子的大小了。假設設計的過大，那么封裝技術就要改動，或是重新作分割的動作。在選擇技術時，也要將線路圖的質(zhì)量與速度都考量進去。外觀也是很重要的哦！那就去找機構(gòu)工程師來處理吧、這將影響到裝配的勝利與否。 l l一些定位元件需求機構(gòu)工程師確實認才干放置、這與元件的高度也是密不可分的。 l 它們必需以最有效率的方式與途徑相銜接。所謂有效率的布線，就是牽線越短并且經(jīng)過層數(shù)越少這也同時減少

9、導孔的數(shù)目越好，不過在真正布線時，我們會再提到這個問題。為了讓各零件都可以擁有完美的配線，放置的位置是很重要的。 l 測試布線能夠性，與高速下的正確運作 ，這個在座各位比我熟習。呵呵！l一些閱歷豐富的RF工程師會給出重要的信息來指引PCB上的元件規(guī)劃與布線。 這類軟件可以讀取設計圖，并且用許多方式顯示電路運作的情況。這比起實踐做出一塊樣本PCB，然后用手動丈量要來的有效率多了。9.導出PCB上線路。 在原理圖中的銜接，如今將會實地作成布線的樣子。這項步驟可以是自動的，不過普通來說還是需求手動更改某些部份。右邊是樣板的導線模板。紅色和藍色的部份，分別代表PCB的零件層與焊接層。白色的文字與四方形

10、代表的是網(wǎng)版印刷面的各項標示。紅色的點和圓圈代表鉆洞與導孔。 由于印刷電路板上的導線具有一定的電阻，因此在電流經(jīng)過時必然會產(chǎn)生電壓降。在20時，寬度為1mm，厚度為0.05mm的導線其導線電流與電壓降如下： 當銅箔的厚度確定之后，兩根印刷導線之間的分布電容容量的大小與線間間隔成反比，與線間的平行長度成正比。在高頻形狀任務時，更要留意分布電容對電路的不良影響。普通情況下，線間電容和導線間距的分布電容量關系如下： 這些規(guī)定按照電路的速度，傳送信號的強弱，電路對耗電與噪聲的敏感度，以及材質(zhì)質(zhì)量與制造設備等要素而有不同。假設電流強度上升，那導線的粗細也必需求添加。為了減少PCB的本錢在減少層數(shù)的同時，

11、也必需求留意這些規(guī)定能否仍舊符合。假設需求超越2層的構(gòu)造的話，那么通常會運用到電源層以及地線層，來防止信號層上的傳送信號遭到影響，并且可以當作信號層的防護罩。 為了確定線路在導線后可以正常運作，它必需求經(jīng)過最后檢測。這項檢測也可以檢查能否有不正確的銜接，并且一切聯(lián)機都照著原理圖走。 當一切的設計任務完成時，就得輸出最終的作品了；這就是通常講的任務底片Artwork ，以便送到PCB制造廠商。由于目前有許多設計PCB的CAD工具，制造廠商必需有符合規(guī)范的檔案，才干制造板子。規(guī)范規(guī)格有好幾種，不過最常用的是Gerber files規(guī)格。一組Gerber files包括各信號、電源以及地線層的平面圖

12、，阻焊層與網(wǎng)板印刷面的平面圖，以及鉆孔與取放等指定檔案。 Gerber Format簡介 Gerber Format 是電子業(yè)之間通用的資料格式，而它是被用於設計完成與上線制造PCB的中間媒介， 就像土木或機械五金業(yè)常用的 Autocad 軟體所輸出的 DXF 或 HPGL 格式普通， 當設計師把圖稿設計完成後所產(chǎn)生的與其它系統(tǒng)連結(jié)的任務資料檔。這本是美國 Gerber 公司自行制定出來給該公司所消費的光學繪圖機來運用的，也因此而稱為 Gerber data ，但由于該格式頗能符合電子業(yè)間的需求，也因此大家廣泛運用久而久之演化成一種業(yè)界規(guī)范的資料格式， 後來由于該格式被電子業(yè)廣為接受漸漸的大家

13、都稱為 Gerber format。其實真正的稱號應該是叫做RS-274-D format。這是由于該格式的制定是依 EIA美國電子工業(yè)協(xié)會Electronic Industries Association 的 RS-274-D 規(guī)范碼所衍生訂定的，而其資料內(nèi)容包括 word address 資料及繪圖機的叁數(shù)檔與控制碼。RS-274-D 碼被運用至今已數(shù)十年了。因電子產(chǎn)品的演化早已超出當初的須求， 因此原用的 RS-274-D格式也漸漸的不敷運用，許多的定義都付之闕如，也因此才會再衍生出強化版的 Gerber format，稱為RS-274-X format。 RS-274-X format

14、即現(xiàn)今最常用的資料格式。電路的最大速度得看如何照EMC規(guī)定做了。內(nèi)部的EMI，像是導體間的電流耗損，會隨著頻率上升而加強。假設兩者之間的電流差距過大，那么一定要拉長兩者間的離。這也通知我們?nèi)绾畏乐垢邏?，以及讓電路的電流耗費降到最低。布線的延遲率也很重要，所以長度自然越短越好。所以布線良好的小PCB，會比大PCB更適宜在高速下運作。第五部分 節(jié)省制造本錢的方法 為了讓PCB的本錢可以越低越好，有許多要素必需求列入考量： 板子的大小自然是個重點。板子越小本錢就越低。 手機板早已由機構(gòu)工程師確定外形，就不要操心這丫了！部份的PCB尺寸曾經(jīng)成為規(guī)范，只需照著尺寸作那么本錢就自然會下降。 規(guī)范尺寸的信息

15、： 降低制版本錢,更好地利用PCB經(jīng)濟尺寸。在電子產(chǎn)品的設計中，本錢是最重要的目的之一，可以減少本錢的方法很多，這里主要談談PCB板的本錢問題。有人說，我把PCB設計得很小，不就減少了本錢嗎？其實不盡然， 板子做得太小了，加工不方便，消費效率低，這就添加了加工本錢，對整個產(chǎn)品來說，總本錢說不定還添加了。同樣，板子做得太大時，加工也不方便，還會有曲磽變形等不利要素。 那什么樣的PCB板本錢最低呢？在目前，主要但不僅只有以下三方面： 1單板PCB的面積盡量小。 PCB板的價錢普通按面積的大小來計算的，板子小了，單板價錢自然廉價。 2PCB板大小適中，加工方便。 當單板很小時，就要進展拼板開模，以提

16、高消費效率，減少加工工時，節(jié)約加工本錢。 3PCB廠家在消費PCB板時，原資料的利用率最高。 PCB板廠的原資料普通都是1020mm1020mm和1020mm1220mm規(guī)格的多，假設單板或拼板的尺寸不適宜，PCB消費過程中，就會產(chǎn)生很多的原料廢邊，PCB板廠會把之些廢邊的價錢都加到他的板子上，這樣他的PCB板單位價錢就貴一些；假設板子大小設計得好，單板或拼板的尺寸是原資料的n等分，那么原資料的利用率就最高，PCB板廠也好開料，以一樣的原資料尺寸，做出最多的板子，單板價錢也就是最廉價的了。 運用SMT會比THT來得省錢，由于PCB上的零件會更密集也會比較小，當然電性能也是好得多。 另一方面，假設板子上的零件很密集，那么布線也必需更細，運用的設備也相對的要更高階。同時運用的材質(zhì)也要更高級，在導線設計上也必需求更小心，以免對電路呵斥影響。這些問題帶來的本錢，可比減少PCB尺寸所節(jié)省的還要多。 層數(shù)越多本錢越高，不過層數(shù)少的PCB通常會呵斥面積大小的添加。 鉆孔會影響電路質(zhì)量，所以導孔越少越好。 埋孔比貫穿一切層的