1、第第6章章 PCB設(shè)計(jì)預(yù)備知識設(shè)計(jì)預(yù)備知識5.1 印制電路板的構(gòu)成及其基本功能印制電路板的構(gòu)成及其基本功能1. 印制電路板的構(gòu)成印制電路板的構(gòu)成絕緣基材絕緣基材銅箔面銅箔面阻焊層阻焊層字符層字符層孔孔5.1 印制電路板的構(gòu)成及其基本功能印制電路板的構(gòu)成及其基本功能2. 印制電路板的功能印制電路板的功能 提供機(jī)械支撐提供機(jī)械支撐為集成電路等各種電子元器件的固定、裝配為集成電路等各種電子元器件的固定、裝配提供機(jī)械支撐提供機(jī)械支撐5.1 印制電路板的構(gòu)成及其基本功能印制電路板的構(gòu)成及其基本功能3. 印制電路板的功能印制電路板的功能實(shí)現(xiàn)電氣連接或絕緣實(shí)現(xiàn)電氣連接或絕緣4. 印制電路板的功能印制電路板的

2、功能其他功能其他功能為自動(dòng)裝配提供阻焊圖形，為元器件的插裝、為自動(dòng)裝配提供阻焊圖形，為元器件的插裝、檢查、維修提供識別字符和圖形。檢查、維修提供識別字符和圖形。5.3 PCB中的名稱定義中的名稱定義1.導(dǎo)線導(dǎo)線2.ZIF插座插座ZIF（Zero Insertion Force ）Socket是指是指零插拔力的插座零插拔力的插座 3.邊接頭（金手指）邊接頭（金手指）5.3 PCB中的名稱定義中的名稱定義2.插座插座一般元器件是直接焊接在板子上的；一般元器件是直接焊接在板子上的；有些零件需要在制作完成后既可以拿掉又可以有些零件需要在制作完成后既可以拿掉又可以裝回去，則該零件在安裝時(shí)需要用到插座。裝

3、回去，則該零件在安裝時(shí)需要用到插座。5.3 PCB中的名稱定義中的名稱定義3.邊接頭（金手指）邊接頭（金手指）5.4 PCB板層板層1. PCB分類分類單面板（單面板（Single-sided Boards）雙面板（雙面板（Double-sided Boards）多層板（多層板（Multi-Layer Boards）1）單面板）單面板插針元件焊接面焊錫環(huán)氧樹脂板元件面焊盤單面板實(shí)物（單面板實(shí)物（1）單面板實(shí)物（單面板實(shí)物（2）2） 雙面板雙面板插針元件底層(bottomlayer) 焊錫銅膜導(dǎo)線（track）頂層（toplayer）焊盤雙面板實(shí)物雙面板實(shí)物四層板四層板 在雙層板的基礎(chǔ)上增加電源

4、層和地線層在雙層板的基礎(chǔ)上增加電源層和地線層其中電源層和地線層在其中電源層和地線層在Protel中稱為內(nèi)層中稱為內(nèi)層（Internal Plane）多層板實(shí)物多層板實(shí)物主板實(shí)物主板實(shí)物5.4 PCB板層板層2. Altium Designer中的板層管理中的板層管理PCB環(huán)境下環(huán)境下【設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)】【層疊管理層疊管理】，進(jìn)入，進(jìn)入【層堆棧管理器層堆棧管理器】層堆棧管理器層堆棧管理器添加信號層添加信號層添加內(nèi)電層（電源層）添加內(nèi)電層（電源層）5.4 PCB板層板層3. Altium Designer中的分層設(shè)置中的分層設(shè)置PCB的板層用板層標(biāo)簽切換的板層用板層標(biāo)簽切換當(dāng)前工作板層的顏色將顯示在最前端

5、當(dāng)前工作板層的顏色將顯示在最前端PCB環(huán)境下環(huán)境下【設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)】【板層顏色板層顏色】，進(jìn)入，進(jìn)入【視圖配置視圖配置】可設(shè)置各板層顏色，是否顯示等可設(shè)置各板層顏色，是否顯示等PCB板層顏色板層顏色當(dāng)前板層為當(dāng)前板層為Top Layer ，默認(rèn)顏色為默認(rèn)顏色為 紅色紅色板層切換標(biāo)簽板層切換標(biāo)簽【設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)】【板層顏色板層顏色】 進(jìn)入進(jìn)入PCB的的【視圖設(shè)置視圖設(shè)置】界面界面Altium Designer的工作層的工作層 信號層信號層（32）Top Layer，Mid-Layer1，Bottom Layer 內(nèi)平面層內(nèi)平面層（16） Internal Layer1，Internal Layer16 機(jī)械

6、層機(jī)械層（16） Mechanical1，Mechanical16 掩膜層掩膜層（4） Top Paste(頂層錫膏防護(hù)層頂層錫膏防護(hù)層)， Bottom Paste Top Solder(頂層阻焊層頂層阻焊層)，Bottom Solder 絲印層絲印層（2） Top Overlay(頂層絲印層頂層絲印層)，Bottom Overlay 其余層其余層鉆孔層鉆孔層Drill Guide，Drill Drawing禁止布線層禁止布線層Keep-Out Layer, 用于定義元件布線區(qū)域用于定義元件布線區(qū)域多層多層焊盤、過孔都要設(shè)置在多層，該層若關(guān)閉，焊焊盤、過孔都要設(shè)置在多層，該層若關(guān)閉，焊 盤與

7、過孔將無法顯示盤與過孔將無法顯示5.5 元件封裝技術(shù)元件封裝技術(shù)1. 元件封裝的概念（元件封裝的概念（footprint）元件封裝即元件的外形尺寸元件封裝即元件的外形尺寸footprint 的由來的由來元件封裝元件封裝(footprint)即元件的外形尺寸即元件的外形尺寸DIP封裝元件封裝元件PCB中的封裝圖形中的封裝圖形電子元件插入電子元件插入沙盤的印記沙盤的印記元件封裝元件封裝 的要素的要素 元件封裝即元件的外形尺寸，包括元件封裝即元件的外形尺寸，包括1. 元件圖形元件圖形2. 焊盤（焊盤（Pad）焊盤號碼焊盤號碼=元件管腳號元件管腳號焊盤位置焊盤位置焊盤尺寸焊盤尺寸 元件序號 Desig

8、nator元件注釋Comment焊盤Pad5.5 元件封裝技術(shù)元件封裝技術(shù)2. 元件封裝的分類元件封裝的分類 插針式封裝插針式封裝（Through Hole Technology，THT） 表面粘貼式封裝表面粘貼式封裝（Surface Mounted Technology, SMT）插針式元件和表面貼裝元件插針式元件和表面貼裝元件 插針式元件需要鉆孔，需要焊盤用于焊接，體積插針式元件需要鉆孔，需要焊盤用于焊接，體積大大表貼元件插針元件雙列直插DIP (Dual In-line Package)表貼元件SMD(Surface Mount Device)138芯片的表貼封裝和插針式封裝芯片的表貼封

9、裝和插針式封裝 原理圖中符號原理圖中符號 PCB圖中符號圖中符號插針式元件插針式元件（Through Hole Technology，THT）表貼元件表貼元件（Surface Mounted Technology, SMT）一些插針式封裝和表貼封裝一些插針式封裝和表貼封裝教材所列部分元件封裝的形式教材所列部分元件封裝的形式 SOP/SOCI封裝封裝Small Outline Package小外形封裝小外形封裝Small Outline IC 小外形集成電路封裝小外形集成電路封裝 DIP封裝封裝Double In-line Package 雙列直插式封裝雙列直插式封裝 PLCC封裝封裝Plast

10、ic Leaded Chip Carrier 塑封塑封J引線封裝引線封裝 PQFP封裝封裝Plastic Quad Flat Package薄塑封四角扁平封裝薄塑封四角扁平封裝 TSOP封裝封裝Thin Small Outline Package 薄型小尺寸封裝薄型小尺寸封裝 BGA封裝封裝Ball Grid Array Package 球柵陣列封裝球柵陣列封裝部分封裝實(shí)物部分封裝實(shí)物部分封裝實(shí)物和對應(yīng)的部分封裝實(shí)物和對應(yīng)的PCB符號符號SOP封裝SOJ封裝常用電子元件封裝常用電子元件封裝-（1）電阻）電阻 元件名元件名Res系列系列resistor 封裝名封裝名AXIAL系列（軸）系列（軸）

11、不同尺寸電阻的封裝不同尺寸電阻的封裝 電阻封裝電阻封裝AXIAL系列系列常用電子元件封裝常用電子元件封裝-（2）電位器）電位器 元件名元件名RPot 封裝名封裝名VR系列系列常用電子元件封裝常用電子元件封裝（3）電容）電容 電容（無極性、有極性）電容（無極性、有極性）無極性電容無極性電容 元件名元件名Cap等等 封裝名封裝名RAD系列系列系數(shù)系數(shù)0.1 指指焊盤間距焊盤間距100mil有極性電容有極性電容 元件名元件名Cap Po1等等 封裝名封裝名RB系列系列5 焊盤間距焊盤間距10.5 外徑外徑常用電子元件封裝常用電子元件封裝（4）二極管）二極管 常用的整流二極管常用的整流二極管1N400

12、1二極管的種類二極管的種類 Diode（普通二極管）（普通二極管） D Schottky（肖特基二極管）（肖特基二極管） D Tunnel（隧道二極管）（隧道二極管） D Varactor （變?nèi)荻O管）（變?nèi)荻O管） Diode Zener（穩(wěn)壓二極管）（穩(wěn)壓二極管）二極管的封裝二極管的封裝 Diode 系列系列系數(shù)系數(shù)0.4 指焊盤間距指焊盤間距400mil系數(shù)越大功率越大系數(shù)越大功率越大 DO系列系列發(fā)光二極管發(fā)光二極管LED 元件名元件名LED 封裝名封裝名LED常用電子元件封裝常用電子元件封裝-（6）三極管）三極管 元件名元件名PNPNPN 封裝名封裝名TO系列系列常用電子元件封裝常

13、用電子元件封裝-（7）石英晶振）石英晶振 XTAL（Crystal）常用電子元件封裝常用電子元件封裝-（8）集成電路）集成電路 IC（ integrated circuit ）例，例，AT89S52 封裝封裝DIPSIP常用電子元件封裝常用電子元件封裝（9）多針插座）多針插座 電路板上的插座電路板上的插座單排單排/雙排多針插座雙排多針插座 元件名元件名Header系列系列 所在庫所在庫Miscellous Connector 封裝名封裝名HDR系列系列常用電子元件封裝常用電子元件封裝（10）整流橋）整流橋 元件名元件名Bridge 封裝名封裝名D-38常用電子元件封裝常用電子元件封裝（11）數(shù)

14、碼管）數(shù)碼管 元件名元件名Dpy Amber 封裝名封裝名LEDDPI系列系列5.5 元件封裝技術(shù)元件封裝技術(shù)3. 元件引腳間距元件引腳間距元件引腳間距尺寸元件引腳間距尺寸大多為大多為100mil(2.54mm)的整數(shù)倍的整數(shù)倍非標(biāo)準(zhǔn)元件引腳需用游標(biāo)卡尺測量非標(biāo)準(zhǔn)元件引腳需用游標(biāo)卡尺測量焊盤間距由元件引腳間距確定焊盤間距由元件引腳間距確定軟尺寸間距軟尺寸間距引腳能彎折的元件引腳能彎折的元件硬尺寸間距硬尺寸間距引腳不能彎折的元件引腳不能彎折的元件此類元件安裝在此類元件安裝在PCB板上，要求焊盤孔距精確板上，要求焊盤孔距精確5.6 電路板形狀及尺寸定義電路板形狀及尺寸定義 電路板尺寸的重要性電路板

15、尺寸的重要性尺寸大，印制線路長，阻抗大，抗噪差，成本高；尺寸大，印制線路長，阻抗大，抗噪差，成本高；尺寸小，散熱差，線路密集，鄰近線路受干擾。尺寸小，散熱差，線路密集，鄰近線路受干擾。所以，要根據(jù)所以，要根據(jù)PCB在產(chǎn)品中放置的位置、空間大小、在產(chǎn)品中放置的位置、空間大小、形狀等安裝環(huán)境確定形狀等安裝環(huán)境確定PCB的外形和尺寸。的外形和尺寸。Iphone5電路板 NoImage5.7 印制電路板設(shè)計(jì)的一般原則印制電路板設(shè)計(jì)的一般原則1. PCB導(dǎo)線導(dǎo)線導(dǎo)線長度導(dǎo)線長度盡量短盡量短導(dǎo)線寬度導(dǎo)線寬度與承載電流有關(guān)；地線與承載電流有關(guān)；地線電源線電源線信號線信號線 一般一般10mil 12mil導(dǎo)線間距導(dǎo)線間距與相鄰導(dǎo)線的峰值壓差有關(guān)與相鄰導(dǎo)線的峰值壓差有關(guān) 一般一般 10mil導(dǎo)線的拐角導(dǎo)線的拐角不能是急劇的拐彎和尖角，拐角不能是急劇的拐彎和尖角，拐角90導(dǎo)線線寬、間距、拐角導(dǎo)線線寬、間距、拐角PCB示例示例GND網(wǎng)絡(luò)，寬線網(wǎng)絡(luò)，寬線焊盤間走線焊盤間走線導(dǎo)線和焊盤導(dǎo)線和焊盤的間距的間距鈍角拐角鈍角拐角導(dǎo)線間距導(dǎo)線間距2. PCB焊盤（焊盤（Pad） 在在PCB中，焊盤即元件中，焊盤即元件表貼元件插針元件焊盤3. 銅膜線銅膜線 （Interactive Route） 連接焊盤