學習1-PCB電路設計基礎知識解析

1、學習1-PCB電路設計基礎知識解析1 PCB電路設計基礎知識本階段學習目標 1、掌握PCB定義及作用 2、了解PCB的分類 3、掌握PCB的主要構成要素 4、掌握與PCB相關的重要術語1.什么是PCB？ PCB的起源 電子制造中涉及的元件數(shù)目龐大，種類多樣，若直接通過導線完成設計電路的功能，不僅電路占用體積可觀，走線復雜，且不利于產(chǎn)品體積的小型化、使用的便捷化、外觀的個性化、以及制造工藝的簡單高效和成本的降低等。 為使大量的元器件更可能少的占用有限空間，使得電路連接更加簡單有效，PCB應運而生。 1936年，奧地利人保羅愛斯勒（PaulEisler）在一個收音機裝置內采用了印制電路板。 194

2、3年，美國人將該技術大量使用于軍用收音機內。 1948年，美國正式認可這個發(fā)明用于商業(yè)用途。 自20世紀50年代中期起，印制電路板技術才開始被廣泛采用。1.什么是PCB？ IPC標準 IPC標準IPC是美國的印制電路行業(yè)組織。 起源于1957年9月成立的印制電路協(xié)會（IPC：Institute of Printed Circuits)。 1977年，為適應印制電路行業(yè)和相關技術的發(fā)展需要，改稱為電子電路互連與封裝協(xié)會（The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits）。 202X年再次改稱為電子制造業(yè)協(xié)會（A

3、ssociation Connecting Electronics Industries） 由于IPC的知名度很高，所以改名后IPC原有的標記和簡稱仍然不變。 目前，全世界多數(shù)國家都采用IPC標準，或參照IPC標準。 IPC標準具有權威性、系統(tǒng)性、先進性、實用性特點。 IPC的標準體系包括終端產(chǎn)品驗收條件、組裝工藝、設計、元器件、印制電路板（PCB）、工藝材料、檢驗與測試等電子組裝設計、工藝、管理 、設備、測試與驗收等各環(huán)節(jié)形成了一整套電子組裝及其相關技術標準體系，具有相當?shù)南到y(tǒng)性與完整性。 定義 PCB是組裝電子零件用的基板。通常把在絕緣材料上，按預定設計，制成印制線路、印制元件或兩者組合而

4、成的導電圖形稱為印制電路。而在絕緣基材上提供元器件之間電氣連接的導電圖形，稱為印制線路。這樣就把印制電路或印制線路的成品板稱為印制線路板，亦稱為印制板或印制電路板。1.什么是PCB？ 作用 提供集成電路等各種電子元器件固定裝配的機械支撐 實現(xiàn)集成電路等各種電子元器件之間的布線和電氣連接或電絕緣、提供所要求的電氣特性，如特性阻抗等。 為自動錫焊提供阻焊圖形 為元器件插裝、貼裝、檢查、維修提供識別字符標記圖形。 1.什么是PCB？2.PCB的種類 根據(jù)PCB導電板層劃分 單面板/單層板 雙面板/雙層板 多層板 根據(jù)PCB所用基板材料劃分 剛性印制板/硬板 撓性印制板/柔性板/軟板 剛-撓性印制板

5、其它分類形式3.PCB主要構成要素 覆銅板 覆銅板(Copper Clad Laminate，全稱覆銅板層壓板，英文簡稱CCL)，是由木漿紙或玻纖布等作增強材料，浸以樹脂，單面或雙面覆以銅箔，經(jīng)熱壓而成的一種產(chǎn)品 銅箔導線 PCB本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的覆銅板制作而成。在表面可以看到的細小線路材料是銅箔，原本銅箔是覆蓋在整個板子上的，而在制造過程中部分被蝕刻處理掉，留下來的部分就變成網(wǎng)狀的細小線路了。3.PCB主要構成要素 覆銅板(Copper Clad Laminate，英文簡稱CCL) 覆銅板(全稱覆銅板層壓板)，是由木漿紙或玻纖布等作增強材料，浸以樹脂，單面或雙面覆以銅箔，經(jīng)

6、熱壓而成的一種產(chǎn)品。 銅箔導線（Conductor Pattern） PCB本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的覆銅板制作而成。在表面可以看到的細小線路材料是銅箔，原本銅箔是覆蓋在整個板子上的，而在制造過程中部分被蝕刻處理掉，留下來的部分就變成網(wǎng)狀的細小線路了。3.PCB主要構成要素 焊盤(Solder Pad) 焊盤用于焊接元件實現(xiàn)電氣連接并同時起到固定元件的作用。 過孔（Via Hole） 過孔用于實現(xiàn)不同工作層間的電氣連接， 過孔內壁同樣做金屬化處理。 注意：過孔僅是提供不同層間的電氣 連接，與元件引腳的焊接及固定無關。3.PCB主要構成要素 阻焊漆/膜（Solder Mask） PCB

7、板上的絕緣防護層，可以保護銅線，也可以防止零件被焊到不正確的地方 其它輔助性說明信息（圖例，Legend） 為了閱讀PCB或裝配、調試等需要，可以加入一些輔助信息，包括圖形或文字。 板層（Layer） 分為敷銅層和非敷銅層 平常所說的幾層板是指敷銅層的層面數(shù) 一般在敷銅層上放置焊盤、線條等完成電氣連接，如：頂層（又稱元件面）、底層（又稱焊接面）、中間層、電源層、地線層 在非敷銅層上放置元件描述字符或注釋字符，如：印記層（又稱絲網(wǎng)層、絲印層）、板面層、禁止布線層、阻焊層、助焊層、鉆孔層 絲網(wǎng)印刷面（Silk Screen） 在阻焊層上還會印刷上一層絲網(wǎng)印刷面（silk screen）。通常在這上

8、面會印上文字與符號（大多是白色的），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）。 安全距離（Clearance） 在印刷電路板上，為了避免導線、導孔、焊盤之間相互干擾，必須在它們之間留出一定的間隙，即安全距離元件的封裝（Component Package） 元件的封裝是指實際元件焊接到電路板時所指示的元件外形輪廓和引腳焊盤的間距。 不同的元件可以使用同一個元件封裝，同種元件也可以有不同的封裝形式。 網(wǎng)絡（Net）和網(wǎng)絡表（Netlist） 從一個元器件的某一個管腳上到其它管腳或其它元器件的管腳上的電氣連接關系稱作網(wǎng)絡。 網(wǎng)絡表描述電路中元器件特征和電氣連接關系，一般

9、可以從原理圖中獲取，它是原理圖設計和PCB設計之間的紐帶 飛線（Connection） 飛線是在電路進行自動布線時供觀察用的類似橡皮筋的網(wǎng)絡連線 網(wǎng)絡飛線不是實際連線 通過網(wǎng)絡表調入元件并進行布局后，可以看到網(wǎng)絡飛線，不斷調整元件的位置，使網(wǎng)絡飛線的交叉最少，以提高自動布線的布通率。 零件面（Component Side）與焊接面（Solder Side）（主要針對THT技術） PCB板上主要放置插裝元器件的一面，稱為零件面/元件面（Component Side），與之相對，焊接插裝元件的另外一面，稱為焊接面（Solder Side）。 邊接頭(edge connector)和插槽或擴充槽（Slot） 兩塊PC