PCB板基础知识

　　PCB板基础知识、布局原则、布线技巧、设计规则

　　PCB 板基础知识

　　一、PCB 板的元素 1、 工作层面 对于印制电路板来说，工作层面可以分为 6 大类， 信号层 （signal layer） ） 内部电源/接地层 内部电源 接地层 （internal plane layer） ） 机械层（ 主要用来放置物理边界和放置尺寸标注等信息，起到相应 机械层（mechanical layer） ） 的提示作用。EDA 软件可以提供 16 层的机械层。 防护层（ 包括锡膏层和阻焊层两大类。锡膏层主要用于将表面贴 防护层（mask layer） ） 元器件粘贴在 PCB 上，阻焊层用于防止焊锡镀在不应 该焊接的地方。 印层（ 在 PCB 板的 TOP 和 BOTTOM 层表面绘制元器件的外观 丝印层（silkscreen layer） ） 轮廓和放置字符串等。例如元器件的标识、标称值等以及 放置厂家标志，生产日期等。同时也是印制电路板上用来 焊接元器件位置的依据，作用是使 PCB 板具有可读性， 便于电路的安装和维修。 其他工作层（ 禁止布线层 Keep Out Layer 其他工作层（other layer） ） 钻孔导引层 drill guide layer 钻孔图层 drill drawing layer 复合层 multi-layer

　　2、 元器件封装 是实际元器件焊接到 PCB 板时的焊接位置与焊接形状，包括了实际元器件的外形尺寸， 所占空间位置，各管脚之间的间距等。 元器件封装是一个空间的功能，对于不同的元器件可以有相同的封装，同样相同功能的 元器件可以有不同的封装。因此在制作 PCB 板时必须同时知道元器件的名称和封装形 式。 （1） 元器件封装分类 通孔式元器件封装（THT，through hole technology） 表面贴元件封装 （SMT Surface mounted technology ） 另一种常用的分类方法是从封装外形分类： SIP 单列直插封装 DIP 双列直插封装 PLCC 塑料引线芯片载体封装 PQFP 塑料四方扁平封装 SOP 小尺寸封装 TSOP 薄型小尺寸封装 PPGA 塑料针状栅格阵列封装 PBGA 塑料球栅阵列封装 CSP 芯片级封装 （2） 元器件封装编号 编号原则：元器件类型+引脚距离（或引脚数）+元器件外形尺寸

　　例如 AXIAL-0.3 DIP14 （3）常见元器件封装

　　RAD0.1

　　RB7.6-15 等。

　　电阻类 普通电阻 AXIAL- × × ，其中 × × 表示元件引脚间的距离； 可变电阻类元件封装的编号为 VR × ， 其中 × 表示元件的类别。 电容类 非极性电容 编号 RAD × × ，其中 × × 表示元件引脚间的距离。 极性电容 编号 RB xx - yy ，xx 表示元件引脚间的距离，yy 表示元件的直径。 二极管类 编号 DIODE- × × ，其中 × × 表示元件引脚间的距离。 晶体管类 器件封装的形式多种多样。 集成电路类 SIP 单列直插封装 DIP 双列直插封装 PLCC 塑料引线芯片载体封装 PQFP 塑料四方扁平封装 SOP 小尺寸封装 TSOP 薄型小尺寸封装 PPGA 塑料针状栅格阵列封装 PBGA 塑料球栅阵列封装 CSP 芯片级封装

　　3、 铜膜导线 是指 PCB 上各个元器件上起电气导通作用的连线， 它是 PCB 设计中最重要的 部分。对于印制电路板的铜膜导线来说，导线宽度和导线间距是衡量铜膜导线的重要指 标，这两个方面的尺寸是否合理将直接影响元器件之间能否实现电路的正确连接关系。 印制电路板走线的原则： ◆走线长度：尽量走短线，特别对小信号电路来讲，线越短电阻越小，干扰越小。 ◆走线形状：同一层上的信号线改变方向时应该走 135°的斜线或弧形，避免 90°的拐 角。 ◆走线宽度和走线间距：在 PCB 设计中，网络性质相同的印制板线条的宽度要求尽量一 致，这样有利于阻抗匹配。 走线宽度 通常信号线宽为： 0.2～0.3mm，（10mil） 电源线一般为 1.2～2.5mm 在条件允许的范围内，尽量加宽电源、地线 宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线＞电源线＞信号线 焊盘、线、过孔的间距要求 PAD and VIA ： ≥ 0.3mm（12mil） PAD and PAD ： ≥ 0.3mm（12mil） PAD and TRACK ： ≥ 0.3mm（12mil） TRACK and TRACK ： ≥ 0.3mm（12mil） 密度较高时：

　　PAD and VIA ： ≥ 0.254mm（10mil） PAD and PAD ： ≥ 0.254mm（10mil） PAD and TRACK ： ≥ 0.254mm（10mil） TRACK and TRACK ： ≥ 0.254mm（10mil）

　　4、 焊盘和过孔 引脚的钻孔直径=引脚直径+（10~30mil） 引脚的焊盘直径=钻孔直径+18mil

　　PCB 板设计技巧

　　设计 PCB 板的三大主要工作：1、集成库的制作 2、布局 3、布线

　　布局设计

　　1、布局规划 （1）PCB 的美观 （2）布局要符合 PCB 可制造性 （3）要按照电路的单元电路功能进行布局 （4）特殊元件的布局 （5）元器件封装的选择 （6）检查布局 一般工程师的做法：布局 自动布线 调整布局，如此反复，直到布局基本满意为止。 2、手工布局的一般步骤和原则

　　3、元器件的操作技巧 无论是在布局过程中，还是在布线过程中，对元器件的操作都很频繁。 （1） 选择元器件、对其元器件 在原理图编辑器中，选择需要操作的元器件，此时在 PCB 编辑器中该元器件就以高 亮的形式显示出来。 S+T 快捷键 （2）锁定元器件 在 PCB 编辑器中，选中该元器件，单击右键，component locked 双击该元器件，选中 locked （3）元器件组合（Union）的操作 （4）元器件的整体编辑 （5）拼版技巧