电路板设计

时间:2024-12-08 18:51:30编辑:笔记君

如何绘制PCB板图

1、首先要在电脑上用protel等电路设计软件先绘制电路原理图和PCB(元器件封装图)。如下图。2、用热转印纸放入普通打印机,调整合适的打印比例,打印出黑白的PCB图。如下图。3、用砂纸打磨掉覆铜板表面的氧化层,使覆铜板看起来既光滑又光亮。如下图。4、将第2步中打印有PCB图的热转印纸固定在第3步打磨的覆铜板上,并送入热转印机(也可以用常见的加热熨斗等来代替热转印机)打印,使得含有PCB图的墨粉经过热压的方式打印在覆铜板上,并逐步撕掉热转印纸,如下图。5、将腐蚀液倒入塑料盒,然后再往腐蚀液放入第4步打印有PCB图案的覆铜板,经过一段时间(根据不同浓度的腐蚀液时间长短不一样)的腐蚀,大概半个小时到一个小时左右,倒掉腐蚀液,并捞出被腐蚀过的覆铜板,用砂纸轻轻打磨掉覆铜板上PCB图上的碳粉,就可以得到一个和PCB图案一模一样的铜板电路走线,如下图。6、将第5步得到的覆铜板放入钻孔机按照PCB图的所有孔位置进行逐个打孔,最后就能把元器件对应焊接上去了,整个PCB制版流程就算到此结束。如下图。扩展资料:PCB的分类根据电路层数分类:分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层板,复杂的多层板可达几十层。PCB板有以下三种主要的划分类型:1、单面板(Single-Sided Boards) 在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,导线则集中在另一面上(有贴片元件时和导线为同一面,插件器件再另一面)。因为导线只出现在其中一面,所以这种PCB叫作单面板(Single-sided)。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制(因为只有一面,布线间不能交叉而必须绕独自的路径),所以只有早期的电路才使用这类的板子。2、双面板(Double-Sided Boards) 这种电路板的两面都有布线,不过要用上两面的导线,必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的“桥梁”叫做导孔(via)。导孔是在PCB上,充满或涂上金属的小洞,它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍,双面板解决了单面板中因为布线交错的难点(可以通过孔导通到另一面),它更适合用在比单面板更复杂的电路上。3、多层板(Multi-Layer Boards) 为了增加可以布线的面积,多层板用上了更多单或双面的布线板。用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板,通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了,也称为多层印刷线路板。板子的层数并不代表有几层独立的布线层,在特殊情况下会加入空层来控制板厚,通常层数都是偶数,并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结构,不过技术上理论可以做到近100层的PCB板。大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板,不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替,超多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB中的各层都紧密的结合,一般不太容易看出实际数目,不过如果仔细观察主机板,还是可以看出来。参考资料来源:百度百科-PCB (印制电路板)

pcb设计需要哪些知识

了解PCB设计流程前要先理解什么是PCB。PCB是英文Printed Circuit
Board(印制线路板或印刷电路板)的简称。通常把在绝缘材料上按预定设计制成印制线路、印制组件或者两者组合而成的导电图形称为印制电路。
PCB于1936年诞生,美国于1943年将该技术大量使用于军用收音机内;自20世纪50年代中期起,PCB技术开始被广泛采用。目前,PCB已然成为“电子产品之母”,其应用几乎渗透于电子产业的各个终端领域中,包括计算机、通信、消费电子、工业控制、医疗仪器、国防军工、航天航空等诸多领域。
1、前期准备
包括准备元件库和原理图。在进行PCB设计之前,首先要准备好原理图SCH元件库和PCB元件封装库。
PCB元件封装库最好是工程师根据所选器件的标准尺寸资料建立。原则上先建立PC的元件封装库,再建立原理图SCH元件库。
PCB元件封装库要求较高,它直接影响PCB的安装;原理图SCH元件库要求相对宽松,但要注意定义好管脚属性和与PCB元件封装库的对应关系。
2、PCB结构设计
根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位,在PCB设计环境下绘制PCB板框,并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。
充分考虑和确定布线区域和非布线区域(如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域)。
3、PCB布局设计
布局设计即是在PCB板框内按照设计要求摆放器件。在原理图工具中生成网络表(Design→Create
Netlist),之后在PCB软件中导入网络表(Design→Import
Netlist)。网络表导入成功后会存在于软件后台,通过Placement操作可以将所有器件调出、各管脚之间有飞线提示连接,这时就可以对器件进行布局设计了。
PCB布局设计是PCB整个设计流程中的首个重要工序,越复杂的PCB板,布局的好坏越能直接影响到后期布线的实现难易程度。
布局设计依靠电路板设计师的电路基础功底与设计经验丰富程度,对电路板设计师属于较高级别的要求。初级电路板设计师经验尚浅、适合小模块布局设计或整板难度较低的PCB布局设计任务。
4、PCB布线设计
PCB布线设计是整个PCB设计中工作量最大的工序,直接影响着PCB板的性能好坏。
在PCB的设计过程中,布线一般有三种境界:
首先是布通,这是PCB设计的最基本的入门要求;
其次是电气性能的满足,这是衡量一块PCB板是否合格的标准,在线路布通之后,认真调整布线、使其能达到最佳的电气性能;
再次是整齐美观,杂乱无章的布线、即使电气性能过关也会给后期改板优化及测试与维修带来极大不便,布线要求整齐划一,不能纵横交错毫无章法。
5、布线优化及丝印摆放
“PCB设计没有最好、只有更好”,“PCB设计是一门缺陷的艺术”,这主要是因为PCB设计要实现硬件各方面的设计需求,而个别需求之间可能是冲突的、鱼与熊掌不可兼得。
例如:某个PCB设计项目经过电路板设计师评估需要设计成6层板,但是产品硬件出于成本考虑、要求必须设计为4层板,那么只能牺牲掉信号屏蔽地层、从而导致相邻布线层之间的信号串扰增加、信号质量会降低。
一般设计的经验是:优化布线的时间是初次布线的时间的两倍。PCB布线优化完成后,需要进行后处理,首要处理的是PCB板面的丝印标识,设计时底层的丝印字符需要做镜像处理,以免与顶层丝印混淆。
6、网络DRC检查及结构检查
质量控制是PCB设计流程的重要组成部分,一般的质量控制手段包括:设计自检、设计互检、专家评审会议、专项检查等。
原理图和结构要素图是最基本的设计要求,网络DRC检查和结构检查就是分别确认PCB设计满足原理图网表和结构要素图两项输入条件。
一般电路板设计师都会有自己积累的设计质量检查Checklist,其中的条目部分来源于公司或部门的规范、另一部分来源于自身的经验总结。专项检查包括设计的Valor检查及DFM检查,这两部分内容关注的是PCB设计输出后端加工光绘文件。
7、PCB制板
在PCB正式加工制板之前,电路板设计师需要与PCB甲供板厂的PE进行沟通,答复厂家关于PCB板加工的确认问题。
这其中包括但不限于:PCB板材型号的选择、线路层线宽线距的调整、阻抗控制的调整、PCB层叠厚度的调整、表面处理加工工艺、孔径公差控制与交付标准等。


什么叫印制电路板?它有什么作用和优点

印制电路板{Printed circuit boards},又称印刷电路板,是电子元器件电气连接的提供者。印制电路板多用“PCB”来表示,而不能称其为“PCB板”。优点采用印制板的主要优点是:⒈由于图形具有重复性(再现性)和一致性,减少了布线和装配的差错,节省了设备的维修、调试和检查时间;⒉设计上可以标准化,利于互换;3.布线密度高,体积小,重量轻,利于电子设备的小型化;⒋利于机械化、自动化生产,提高了劳动生产率并降低了电子设备的造价;印制板的制造方法可分为减去法(减成法)和添加法(加成法)两个大类。目前,大规模工业生产还是以减去法中的腐蚀铜箔法为主;⒌特别是FPC软性板的耐弯折性,精密性,更好的应用到高精密仪器上。(如相机,手机.摄像机等。)它的发展已有100多年的历史了;它的设计主要是版图设计;采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错,提高了自动化水平和生产劳动率。按照线路板层数可分为单面板、双面板、四层板、六层板以及其他多层线路板。由于印刷电路板并非一般终端产品,因此在名称的定义上略为混乱,例如:个人电脑用的母板,称为主板,而不能直接称为电路板,虽然主机板中有电路板的存在,但是并不相同,因此评估产业时两者有关却不能说相同。再譬如:因为有集成电路零件装载在电路板上,因而新闻媒体称他为IC板,但实质上他也不等同于印刷电路板。我们通常说的印刷电路板是指裸板-即没有上元器件的电路板。以上内容参考百度百科-印制电路板

印制电路板常用材料

印制板(PCB)的主要材料是覆铜板,而覆铜板(敷铜板)是由基板,铜箔和粘合剂构成的。基板是由高分子合成树脂和增强材料组成的绝缘层板,在基板的表面覆盖着一层导电率较高,焊接性良好的纯铜箔,常用厚度1盎司(ounce,简称oz,既是重量单位,又是长度单位。长度单位时1oz代表PCB的铜箔厚度约为36um),铜箔覆盖在基板一面的覆铜板称为单面覆铜板,基板的两面均覆盖铜箔的覆铜板称双面覆铜板,铜箔能否牢固的覆盖在基板上,则由粘合剂来完成,铜箔背面经过粗化和耐热处理,从而保证其结合力,粗化的方式有镀黄铜(土黄色),镀锌(灰色),镀镍(赤灰色);依据其处理的粗糙度分为高粗糙度和低粗糙度。

常用覆铜板的厚度有1.0mm,1.6mm,2.0mm三种,覆铜板的种类也较多。按绝缘材料不同可分为纸基板,玻璃布基板和合成纤维板;按粘合剂树脂不同又分为酚醛,环氧,聚酯和聚四氟乙烯等。

国内常用覆铜板的结构及特点:

1.覆铜箔酚醛纸层压板(是由绝缘浸渍或棉纤浸渍纸浸渍以酚醛树脂经热压而成的层压制品,两表面胶纸可附以单张无碱玻璃浸胶布,其一面敷以铜箔。主要用作无线电设备中的印制线路板。)

2.覆铜箔酚醛玻璃布层压板(是用无碱玻璃布浸以环氧酚醛树脂经热压而成的层压制品,其一面或双面敷以铜箔,具有质轻、电气和力学性能良好、加工方便等优点。其板面成淡黄色,若用二氰二胺作固化剂,则板面呈淡绿色,具有良好的透明度。主要在工作温度和工作频率较高的无线电设备中用作印制电路板。)

3.覆铜箔聚四氟乙烯层压板(是以聚四氟乙烯板为基板,敷以铜箔经热压而成的一种覆铜板。主要用于高频和超高频线路中作印制板用。)

4.覆铜箔环氧玻璃布层压板(是孔金属化印制板常用的材料。)

5.软性聚酯覆铜薄膜(是用聚酯薄膜与铜热压而成的带状材料,在应用中将它卷曲成螺旋状放在设备内部,为了加固和防潮,常以环氧树脂将它灌注成一个整体。主要用作柔性印制电路板和印制电缆,可作为接插件的过渡线。)

目前,市场上供应的覆铜板,从基材考虑,主要可分为以下几类:纸基板、玻纤布基板、合成纤维布基板、无纺布基板,复合基板。

覆铜板常见的名称定义:FR-1---酚醛棉纸,这基材通称电木板(相比FR-2有较高经济性);

                                        FR-2---酚醛棉纸;

                                        FR-3---棉纸、环氧树脂

                                        FR-4---玻璃布、环氧树脂

                                        FR-5---玻璃布,环氧树脂

                                        FR-6---毛面玻璃、聚酯

                                        G-10---玻璃布、环氧树脂

                                        CEM-1---棉纸、环氧树脂(阻燃)

                                        CEM-2---绵纸、环氧树脂(非阻燃)

                                        CEM-3---玻璃布,环氧树脂

                                        CEM-4---玻璃布、环氧树脂

                                        CEM-5---玻璃布、多元酯

                                        AIN---氮化铝

                                        SIC---碳化硅


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