劳动出版社精品课件 《电子CAD(第二版)》 A053053电子CAD模块二
72页1、模块二 印制电路板设计,课题一 印制电路板设计初步,课题二 印制电路板设计进阶,课题一 印制电路板设计初步,任务 1 认知印制电路板, 了解印制电路板常见类型、制作工艺及图纸工作层面。 熟悉印制电路板的组成元素及 PCB 图纸中的组成对象。,学习目标,1.认识印制电路板,识别电路板中组成对象及其功能。 识读 PCB 图中的组成元素及其表示形式,理解其各自的功能。,任务引入,Protel 2004 中的 PCB 图,对于一块完整的印制电路板,需要识读组成电路板的绝缘基板、元件封装轮廓、铜膜导线、焊盘、孔、阻焊膜、字符等对象。,任务分析,印制电路板按照结构组成可分为单面板、双面板和多层板。,相关知识,一、 单面板,单面板是只有一面敷铜的电路板,只可在敷铜的一面布线。单面板结构简单,无须打过孔。,二、 双面板,双面板是两面均有敷铜、两面均可布线的电路板,包括底层(Bottom Layer ) 和顶层(Top Layer ) 。,三、 多层板,多层板是指三层以上的电路板,不仅底层和顶层两面敷铜,在电路板内部层面(Internal Plane)还包含铜箔,通过叠合压制而成,通常有 4、6、8 层
2、板等,其结构如图所示。,多层板,任务实施,一、 识读印制电路板中各种对象 (以双面板为例),印制电路板中各对象, 绝缘基板 印制电路板的绝缘基板是由高分子的合成树脂与增强材料组成。 铜膜导线 铜箔是印制电路板表面的导电材料,通过粘合剂将其粘贴到绝缘基板的表面,再制成印制导线 (即铜膜导线) 和焊盘,实现电气连接。 孔 印制电路板的孔有工艺孔、元件安装孔、机械安装孔及过孔等。, 元件封装轮廓 焊盘 焊盘用于放置焊锡、连接导线和元件引脚,由铜箔构成,具有导电特性。 字符 字符部分一般用白色油漆制成。 阻焊膜 阻焊膜指涂覆在印制电路板表面的绿色阻焊剂。,二、 识读 PCB 图, 工作层,Protel 2004 的 PCB 图中各对象, 元件封装 元件封装是指元件在 PCB 上显示的实际外形、焊盘大小和焊盘位置关系等信息。 铜膜导线 铜膜导线又称铜膜走线、导线,用于连接印制电路板上各元件的引脚,实现各元件之间电信号的连接。 焊盘 焊盘用于将元件引脚焊接、固定在印制电路板上,以实现元件的电气连接。,插针式元件的焊盘,表面贴装式元件的焊盘, 孔 PCB 图中的孔有安装孔、过孔等。 从制板工艺角度可
3、将其分为 3 类:通孔、盲孔、埋孔,如图所示。,过孔示意图, 元件标注 元件标注为元件编号和元件参数信息,用于标识各元件的安装位置。 PCB 边框 () 电气边框。即为 PCB 的内边框。 () 机械边框。即为 PCB 的外边框。 尺寸标注 PCB 中关键尺寸的标注,存在于机械层 1。 Mark 点 Mark 点即基准点,为印制电路板装配工艺中所有步骤提供共同的可测量参考点。,任务 2 双面 PCB 自动设计, 了解印制电路板设计的一般原则。 掌握双面 PCB 自动设计的基本步骤。 掌握自动布局、布线参数的设置方法以及印制电路板设计规则检查。 能根据绘图需要加载、卸载元件库文件,并能解决封装导入时的错误。 能按要求完成简单电路双面 PCB 自动设计。,学习目标,运用 PCB 编辑器自动布局、自动布线方法设计出如图所示的 PCB 图。,任务引入,脉冲抖动去除电路的 PCB 图,双面 PCB 自动设计流程如图所示。,任务分析,双面 PCB 自动设计流程,相关知识,一、 覆铜板选用原则,覆铜板的性能指标主要有抗剥强度、耐浸焊性(耐热性)、翘曲度(或弯曲度)、电气性能(工作频率范围、介质损耗、
4、绝缘电阻和耐压强度)及耐化学溶剂性能。,二、 印制电路板尺寸设计原则,从成本、铜膜导线长度、抗噪声能力等方面综合考虑,电路板尺寸应越小越好。 印制电路板的尺寸因受机箱外壳大小的限制,以能恰好放入机箱外壳内为宜。 电路板的最佳形状是矩形,长宽比为 32 或 43。,三、 布局原则,信号的流向应从左至右或从上至下,元件相互平行或垂直排列(以求整齐、美观、紧凑),模拟部分与数字部分分开,高频信号与低频信号分开,输入信号与输出信号分开。, 元件距印制电路板边缘的距离 通常元件距印制电路板边缘的距离至少等于板厚。 元件布局层面 通常所有元件均应布置在印制电路板的同一面上。 元件布局顺序 首先放置装配时位置要求较高的元件。 特殊元件布局,四、 布线原则, 线长 铜膜导线应尽可能短,拐弯处应为圆角或斜角(45)。 线宽 导线宽度应以能满足电气特性要求且便于生产为准则,其最小值取决于流过的电流,一般不宜小于0.2 mm。电源线和地线的线宽一般大于或等于1 mm。, 绝缘间隔 相邻电气对象之间的间距应该满足绝缘间隔的要求,同时还需考虑实际生产条件,绝缘间隔越宽越好。 屏蔽与接地 电路板上尽可能多地保留铜
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