《CB設(shè)計規(guī)范》課件

PCB板設(shè)計規(guī)范簡介歷史沿革PCB的分類各種PCB特點介紹1可整理ppt一簡介PCB（printedcircuitboard），即印制電路板是在絕緣基材上，按預(yù)定設(shè)計，制成印制線路，印制元件或由兩者組合而成的導(dǎo)電圖形后制成的板。它作為元器件的支撐，并且提供系統(tǒng)電路工作所需要的電氣連接，是實現(xiàn)電子產(chǎn)品小型化、輕量化、裝配機械化和自動化的重要基礎(chǔ)部件，在電子工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。本講義主要介紹手機PCB的應(yīng)用特點。2可整理ppt歷史沿革PCB誕生于上世紀四、五十年代,發(fā)展于上世紀八、九十年代。伴隨半導(dǎo)體技術(shù)和計算機技術(shù)的進步，印刷電路板向著高密度,細導(dǎo)線,更多層數(shù)的方向發(fā)展，其設(shè)計技術(shù)也從最初的手工繪制發(fā)展到計算機輔助設(shè)計（CAD)和電子設(shè)計自動化（EDA).3可整理ppt分類按所用基材的機械特性?？梢苑譃閯傂噪娐钒?RigidPCB）、柔性電路板（FlexPCB）以及剛性柔性結(jié)合的電路板(Flex－RigidPCB)按導(dǎo)體圖形的層數(shù)可分為單面/雙面和多層印制板。手機中的電路板多為高密度互連多層電路板（highdensityintegratedboard)。4可整理ppt二PCB的設(shè)計印制板的設(shè)計決定印制板的固有特性，在一定程度上也決定了印制板的制造、安裝和維修的難易程度，同時也影響印制板的可靠性和成本。所以在設(shè)計時應(yīng)遵循以下基本原則，綜合考慮各項要素，才能取得較好的設(shè)計效果。5可整理pptPCB設(shè)計的原則電氣連接的準確性電路板的可測試性可靠性和環(huán)境適應(yīng)性工藝性(可制造性)經(jīng)濟性等6可整理pptPCB設(shè)計流程元器件封裝PCB外形設(shè)計器件布局布線設(shè)計規(guī)則檢查7可整理ppt元件名稱封裝形式名稱電阻RES2（1、3、4）AXIAL0.3AXIAL0.4可變電阻POT2（1）VR5(1、2、3、4)普通電容CAPRAD0.2RAD0.3電解電容ELECTRO1RB.2/.4RB.3/.6RB.4/.8電容器CAPACITORRAD0.2RAD0.3二極管DIODE0.4穩(wěn)壓二極ZENER1（2、3）DIODE0.4發(fā)光二極管LEDDIODE0.4三極管NPN（PNP）TO-92A（單面板）TO-92B（雙面板）電感INDUCTOR1可變電感INDUCTOR4AXIAL0.3放大器OPAMP雙列直插IC座DIP8，14，16…晶振CRYSTALXTAL1穩(wěn)壓塊VOLTREGTO-220H接口CON2，3，4SIP2，3，4…按鈕SW-PB電源POWER4開關(guān)SWSPSTAXIAL0.4SWSPDTSWDPDT接收二極管PHOTO三腳插座LAMPNEON三常用元件及封裝形式8可整理ppt常用元件封裝形式實物圖（見PDF文件）9可整理ppt10可整理ppt11可整理ppt12可整理ppt

表面粘貼式元件封裝：現(xiàn)在，越來越多的元件采用此類封裝。這類元件在焊接時元件與其焊盤在同一層。故在其焊盤屬性對話框中，Layer屬性必須為單一板層（如Toplayer或Bottomlayer）。（a）AXIAL0.4(b)DIODE0.4(c)RAD0.4(d)FUSE（電阻類）（二極管類）（無極性電容類）（保險管）(e)XATAL1（晶振類）(f)VR5（電位器類）(g)SIP8（單列直插類）(h)RB.2/.4（極性電容類）(i)DB9/M（D型連接器）

(j)TO-92B（小功率三極管）

1.元件封裝的分類13可整理ppt(k)LCC16（貼片元件類）(l)DIP16（雙列直插類）(m)TO-220（三極管類）圖8.1常見元件封裝2.元件封裝的編號元件封裝的編號規(guī)則一般為元件類型+焊盤距離（或焊盤數(shù)）+元件外形尺寸。根據(jù)元件封裝編號可區(qū)別元件封裝的規(guī)格。如AXIAL0.6表示該元件封裝為軸狀，兩個管腳焊盤的間距為0.6英寸（600mil）；RB.3/.6表示極性電容類元件封裝，兩個管腳焊盤的間距為0.3英寸（300mil），元件直徑為0.6英寸(600mil)；DIP14表示雙列直插式元件的封裝，兩列共14個引腳。14可整理ppt

四印制板設(shè)計過程印制電路板（PCB）設(shè)計也稱印制板排版設(shè)計，通常包括以下過程：

（1）確定印制板的外形及結(jié)構(gòu)：

印制板對外連接一般包括電源線、地線、板外元器件的引線，板與板之間連接線等，繪圖時應(yīng)大致確定其位置和排列順序。若采用接插件引出時，要確定接插件位置和方向。圖4－1是溫度控制器電路板的板外連接圖，圖4－2是計算機上一種插卡外形尺寸草圖。15可整理ppt

圖4－1溫度控制器電路板的板外連接草圖圖4－2外形尺寸草圖示例16可整理ppt（1）印制板外形尺寸確定：根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)要求，考慮對原材料的有效利用，應(yīng)選取合適的尺寸，不應(yīng)選用過大也不應(yīng)選用過小。選材過大，元件排列稀疏，浪費材料；選材過，元件密集度又高，元件引線，外殼又易相碰，給安裝、調(diào)試、維修帶來不方便。（2）印制板外形尺寸受各種因素制約，在設(shè)計時注意考慮以下因素：1）形狀：優(yōu)先考慮矩形。2）安裝、定位：考慮印制板的安裝、固定孔位，安裝某些特殊元器件或插接定位用的孔、糟等幾何形狀的位置和尺寸，印制板與機殼或其他結(jié)構(gòu)件連接的螺孔位置及孔徑應(yīng)明確標出。17可整理ppt3）類型：建議優(yōu)先采用雙面印制板布線，若電路比較簡單可采用單面板，若電路非常復(fù)雜可采多層印制板布線。4）方便：對電路中的可調(diào)節(jié)元件要置于有利于調(diào)節(jié)位置。5）把要放置到本印制板上的所有元件在印制板的區(qū)域上排列起來，確定印刷線路板的面積和元件的大致位置，位于邊緣的元件，應(yīng)離印刷線路板邊至少應(yīng)大于2mm。18可整理ppt布局就是將電路元器件放在印制板布線區(qū)內(nèi)，布局是否合理不僅影響后面的布線工作，而且對整個電路板的性能也有重要作用。元器件排列：元器件在印制板上的排列時盡可能按元器件軸線方向排列，元器件以臥式安裝為主，并與板的四邊垂直或平行，這樣排列元件版面美觀、整齊、規(guī)范，對安裝調(diào)試及維修均較方便。元器件安裝尺寸：設(shè)計PCB時，元器件的間距通常采用0.1英寸即2.54mm為一個間距單位，設(shè)計PCB時盡可能采用這個單位，既有利與Protel繪圖，又有利于使安裝規(guī)范，便于PCB加工和檢測。（2）元件布局：19可整理ppt布局原則：元件排列對電子設(shè)備的性能影響很大，不同電路在排列元件時有不同的要求。因此，在動手安裝前，首先要分析電路原理圖，了解電路元件的特性。排列元器件時應(yīng)考慮下列因素。

1）排列順序：先大后小，先放置面積較大的元器件；先集成后分立，放置集成電路后，再在其周圍放置其它分立器件；先主后次，先放置主電路器件，之后放置次電路，先放置核心器件，再放置其它附屬器件。2）信號流向原則：按信號流向排列，一般從輸入級開始，到輸出級終止，避免輸入輸出部分交叉；將高頻和低頻部分電路分開來布置。3）就近原則：當(dāng)印制板上對外連接確定后，相關(guān)電路部分應(yīng)就近安放，避免走遠路，繞彎子，尤其忌諱交叉穿插。每個單元電路，應(yīng)以核心器件為中心，圍繞它進行布局。20可整理ppt4）美觀原則：在保證電路功能和性能指標的前提下，元件排列應(yīng)均勻、整齊、緊湊、疏密得當(dāng)。單元電路之間的引線應(yīng)盡可能短，引出線數(shù)目盡可能少。5）工藝原則：滿足工藝、檢測、維修方面的要求，既要考慮元器件排列順序、方向、引線間距，又要考慮到印制板檢測的需要，設(shè)置必要的調(diào)整空間和測試點。6）散熱原則：發(fā)熱元器件應(yīng)放在有利于散熱的位置；發(fā)熱量較大的元件，應(yīng)盡可能放置在有利于散熱的位置或靠近機殼；發(fā)熱元器件不宜貼板安裝；如電源電路中發(fā)熱量大的器件，可以考慮放在機殼上；熱敏元件要遠離發(fā)熱元件。7）敏感元件要遠離干擾源；有鐵芯的電感線圈，應(yīng)盡量相互垂直放置，且相互遠離以減小相互間的磁耦合；盡可能縮短高頻元件的連接線，設(shè)法減小它們的分布參數(shù)和相互間的干擾；易受干擾的元件應(yīng)加屏蔽。21可整理ppt

8）對于比較大、重的元件，要另加支架或緊固件，不能直接焊在印刷線路板上；可調(diào)元件布置時，要考慮到調(diào)節(jié)方便；線路板需要固定的，應(yīng)留有緊固件的位置，放置緊固件的位置應(yīng)考慮到安裝，拆卸方便；若有引出線，最好使用接線插頭。

9）某些元件或?qū)Ь€間有較大電位差者，應(yīng)加大它們之間的距離；元件外殼之間的距離，應(yīng)根據(jù)它們之間的電壓來確定，不應(yīng)小于0.5mm。個別密集的地方應(yīng)加套管。10）對稱式的電路，如推挽功放，橋式電路等，應(yīng)注意元件的對稱性，盡可能使其分布參數(shù)一致；位于邊緣的元件，應(yīng)離印刷線路板邊至少應(yīng)大于2mm。22可整理ppt布線原則：布線是按照原理圖線路連接要求將元器件通過印制導(dǎo)線連接，這是印制板設(shè)計中的關(guān)鍵步驟，具體布線要把握以下要點：1）連接正確：印制板上的印制導(dǎo)線與電路原理圖的連接線有很大的區(qū)別，在印制板上的所有導(dǎo)線不能相互交叉，若相互交叉則交叉導(dǎo)線是相互連接的，這是我們在布置印制導(dǎo)線時特別注意的問題，利用Protell繪圖軟件繪圖可以將失誤減到盡可能小的程度。2）走線要簡捷：印制導(dǎo)線走線要簡捷，盡可能使走線短、直、平滑，特別是高頻、高電壓電路部分。3）粗細要適當(dāng)：同一類型的導(dǎo)線應(yīng)盡可能采用相同的寬度，電源線、地線和大電流線線必須保證足夠?qū)挾?。特別是地線，在版面允許的條件下盡可能寬一些。（3）布線設(shè)計23可整理ppt焊盤設(shè)計：焊盤是焊接元件的地方，元件的一根引線只能對應(yīng)一個焊盤，不允許一個焊盤焊接多個元件引線。焊盤之間是由印制導(dǎo)線連接起來的。每個焊盤中心都鉆有引線孔，孔徑要比所插入元件引線直徑略大些，但不要過大。否則，焊錫易從引線孔中流過而損壞被焊元件，或由于元件的活動容易造成虛焊。元件引線孔直徑優(yōu)先采用0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm。

（a）圓形（b）方形（c）矩形焊盤圖4－3焊盤形狀

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1）焊盤形狀：焊盤形狀有很多樣式（如圖3－3所示），圓形焊盤，焊盤與穿線孔為一同心圓，其外徑一般為2～3倍孔徑。焊盤不宜過小，太小則在焊接中極易脫落。至于采用何種形狀的焊盤，應(yīng)根據(jù)元器件封裝和引線的形狀、大小來確定。2）焊盤外徑：焊盤外徑的大小主要由所焊接元件的載流量和機械強度等因素所決定的，一般單面板焊盤外徑應(yīng)大于引線孔1.5mm以上，雙面板大于1.0mm，高密度精密板大于0.5mm。3）引線孔和過孔：引線孔有電氣連接和機械固定雙重作用，引線孔既不能過大，也不能過小。過大容易使焊錫從引線孔流過而損壞元件，或形成氣孔造成焊接缺陷；過小則帶來安裝困難，焊錫不能潤濕金屬孔。引線孔徑應(yīng)比元器件引線直徑大0.2～0.4mm。25可整理ppt過孔作用是連接不同層面之間的電氣連線。一般電路過孔直徑可取0.6～0.8mm，高密度板可減小到0.4mm，尺寸越小則布線密度越高，過孔的最小極限受制板廠技術(shù)設(shè)備條件的制約。4）安裝孔：安裝孔用于在印制板上固定大型元器件，或?qū)⒂≈瓢骞潭ㄔ跈C殼內(nèi)部的安裝支架上，安裝孔根據(jù)實際需要選取，優(yōu)選選擇2.2，3.0，3．5，4.0，4.5，5.0，6.0mm。5）定位孔：定位孔是印制板加工和檢測定位用的。一般采用三孔定位方式，孔徑根據(jù)裝配工藝確定。26可整理ppt印制導(dǎo)線設(shè)計：印制導(dǎo)線的寬度確定：印刷線路板上的印制導(dǎo)線寬度主要由印刷導(dǎo)線與絕緣板之間的粘附強度和流過它們的電流值決定的。印制導(dǎo)線寬度和間距可根據(jù)布線的實際情況進行選擇。

27可整理ppt28可整理ppt安全間距（Clearance）進行印刷電路板設(shè)計時，為了避免導(dǎo)線、過孔、焊盤及元件間的距離過近而造成相互干擾，就必須在他們之間留出一定的間距，這個間距就稱為安全間距。