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一文解析PCB电路板制作流程及方法

2018年03月23日 16:07 网络整理 作者: 用户评论(0

  PCB电路板是什么

  印制电路板{PCB线路板},又称印刷电路板,是电子元器件电气连接的提供者。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。

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  PCB电路板的组成

  1、线路与图面(Pattern):线路是做为原件之间导通的工具,在设计上会另外设计大铜面作为接地及电源层。线路与图面是同时做出的。

  2、介电层(Dielectric):用来保持线路及各层之间的绝缘性,俗称为基材。

  3、孔(Through hole / via):导通孔可使两层次以上的线路彼此导通,较大的导通孔则做为零件插件用,另外有非导通孔(nPTH)通常用来作为表面贴装定位,组装时固定螺丝用。

  4、防焊油墨(Solder resistant /Solder Mask) :并非全部的铜面都要吃锡上零件,因此非吃锡的区域,会印一层隔绝铜面吃锡的物质(通常为环氧树脂),避免非吃锡的线路间短路。根据不同的工艺,分为绿油、红油、蓝油。

  5、丝印(Legend /Marking/Silk screen):此为非必要之构成,主要的功能是在电路板上标注各零件的名称、位置框,方便组装后维修及辨识用。

  6、表面处理(Surface Finish):由于铜面在一般环境中,很容易氧化,导致无法上锡(焊锡性不良),因此会在要吃锡的铜面上进行保护。保护的方式有喷锡(HASL),化金(ENIG),化银(Immersion Silver),化锡(Immersion Tin),有机保焊剂(OSP),方法各有优缺点,统称为表面处理。

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  PCB电路板的设计步骤

  电路板的基本设计过程可分为以下四个步骤:

  (1) 电路原理图的设计:电路原理图的设计主要是利用Protel DXP的原理图编辑器来绘制原理图。

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  (2)生成网络报表:网络报表就是显示电路原理与中各个元器件的链接关系的报表,它是连接电路原理图设计与电路板设计的桥梁与纽带,通过电路原理图的网络报表,可以迅速地找到元器件之间的联系,从而为后面的PCB设计提供方便。

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  (3)印刷电路板的设计:印刷电路板的设计即我们通常所说的PCB设计,它是电路原理图转化成的最终形式,这部分的相关设计较电路原理图的设计有较大的难度,我们可以借助Protel DXP的强大设计功能完成这一部分的设计。

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  (4)生成印刷电路板报表:印刷电路板设计完成后,还需生成各种报表,如生成引脚报表、电路板信息报表、网络状态报表等,最后打印出印刷电路图。

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  PCB电路板的设计注意事项

  一、 天线部分设计

  1、蓝牙IC到天线走线要圆滑或者走直线;

  2、天线有效部分的周围及其下层(即背面)不应有元器、布线和铺铜;

  3、天线要求设计在PCB板的板边,尽量朝前面板,并要求周围避开铁质结构件;

  4、根据PCB板大小选择天线类型,较大时选择倒F型天线,小板时选择蛇形天线;

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  二、 元器件放置原则

  元件放置的一般顺序:首先,放置与结构有紧密配合的元器件,如电源插座、指示灯、开关、连接器接口等;其次,放置特殊元器件,如大的元器件、重的元器件、发热元器件、IC等;最后,放置小的元器件;元件布局时应考虑走线,尽量选择利于布线的布局设计;

  1、晶振要靠近IC摆放;

  2、IC去耦电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚,并使之与电源和地之间形成的回路最短;

  3、发热元件一般应均匀分布,以便于单板和整机的散热,除温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件;

  三、走线原则

  1、高速信号走线尽量短,关键信号走线尽量短;

  2、一条走线不要打太多的过孔,不要超过两个过孔;

  3、走线拐角应尽可能大于90度,杜绝90度以下的拐角,也尽量少用90度拐角;

  4、双面板布线时,两面的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走线,避免相互平行,以减少寄生耦合

  5、音频输入线要等长,两条线靠近摆放,音频线外包地线;

  6、功放IC下面不能走线,功放IC下多打过孔与GND连接;

  7、双面板中没有地线层,晶振电容地线应使用尽量款的短线连接至器件上离晶振最近的GND引脚,且尽量减少过孔;

  8、电源线,USB充电输入要走粗线(》=1mm),过孔处双面铺铜,然后在铺铜处多打几个过孔,如下图黄色框内:

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  一般情况下,首先应对电源线和地线进行布线,以保证电路板的电气性能。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,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最细宽度可达0.05~0.07mm,电源线一般为1.2~2.5mm。

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( 发表人:陈翠 )

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