1、第第4章章 印制電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ)印制電路板設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 4.1 4.1 印制電路板概述印制電路板概述4.2 4.2 印制電路板布局和布線原則印制電路板布局和布線原則4.3 Protel99SE4.3 Protel99SE印制板編輯器印制板編輯器4.4 4.4 印制電路板的工作層面印制電路板的工作層面本章小節(jié)本章小節(jié) 在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，完成原理圖繪制和電路仿真后，最終需在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，完成原理圖繪制和電路仿真后，最終需要將電路中的實(shí)際元件安裝在印制電路板要將電路中的實(shí)際元件安裝在印制電路板Printed Circuit Printed Circuit BoardBoard，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱PCBPCB上。

2、原理圖的繪制解決了電路的邏輯連接，而上。原理圖的繪制解決了電路的邏輯連接，而電路元件的物理連接是靠電路元件的物理連接是靠PCBPCB上的銅箔實(shí)現(xiàn)。上的銅箔實(shí)現(xiàn)。 隨著中、大規(guī)模集成電路出現(xiàn)，元器件安裝朝著自動(dòng)化、高隨著中、大規(guī)模集成電路出現(xiàn)，元器件安裝朝著自動(dòng)化、高密度方向發(fā)展，對(duì)印制電路板導(dǎo)電圖形的布線密度、導(dǎo)線精度和密度方向發(fā)展，對(duì)印制電路板導(dǎo)電圖形的布線密度、導(dǎo)線精度和可靠性要求越來(lái)越高。為滿足對(duì)印制電路板數(shù)量上和質(zhì)量上的要可靠性要求越來(lái)越高。為滿足對(duì)印制電路板數(shù)量上和質(zhì)量上的要求，印制電路板的生產(chǎn)也越來(lái)越專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化和自動(dòng)求，印制電路板的生產(chǎn)也越來(lái)越專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化和自

3、動(dòng)化，如今已在電子工業(yè)領(lǐng)域中形成一門(mén)新興的化，如今已在電子工業(yè)領(lǐng)域中形成一門(mén)新興的PCBPCB制造工業(yè)。制造工業(yè)。 印制電路板印制電路板( (也稱印制線路板，簡(jiǎn)稱印制板也稱印制線路板，簡(jiǎn)稱印制板) )是指以絕緣基板是指以絕緣基板為基礎(chǔ)材料加工成一定尺寸的板，在其上面至少有一個(gè)導(dǎo)電圖形為基礎(chǔ)材料加工成一定尺寸的板，在其上面至少有一個(gè)導(dǎo)電圖形及所有設(shè)計(jì)好的孔如元件孔、機(jī)械安裝孔及金屬化孔等），以及所有設(shè)計(jì)好的孔如元件孔、機(jī)械安裝孔及金屬化孔等），以實(shí)現(xiàn)元器件之間的電氣互連。實(shí)現(xiàn)元器件之間的電氣互連。 4.1 4.1 印制電路板概述印制電路板概述 4.1.1 4.1.1 印制電路板的發(fā)展印制電路板的

4、發(fā)展 印制電路技術(shù)雖然在第二次世界大戰(zhàn)后才獲得迅速發(fā)展，但印制電路技術(shù)雖然在第二次世界大戰(zhàn)后才獲得迅速發(fā)展，但是是“印制電路這一概念的來(lái)源，卻要追溯到十九世紀(jì)。印制電路這一概念的來(lái)源，卻要追溯到十九世紀(jì)。 在十九世紀(jì)，由于不存在復(fù)雜的電子裝置和電氣機(jī)械，因此在十九世紀(jì)，由于不存在復(fù)雜的電子裝置和電氣機(jī)械，因此沒(méi)有大量生產(chǎn)印制電路板的問(wèn)題，只是大量需要無(wú)源元件，如：沒(méi)有大量生產(chǎn)印制電路板的問(wèn)題，只是大量需要無(wú)源元件，如：電阻、線圈等。電阻、線圈等。 1899 1899年，美國(guó)人提出采用金屬箔沖壓法，在基板上沖壓金屬年，美國(guó)人提出采用金屬箔沖壓法，在基板上沖壓金屬箔制出電阻器，箔制出電阻器，192

5、71927年提出采用電鍍法制造電感、電容。年提出采用電鍍法制造電感、電容。 經(jīng)過(guò)幾十年的實(shí)踐，英國(guó)經(jīng)過(guò)幾十年的實(shí)踐，英國(guó)Paul EislerPaul Eisler博士提出印制電路板概念，博士提出印制電路板概念，并奠定了光蝕刻工藝的基礎(chǔ)。并奠定了光蝕刻工藝的基礎(chǔ)。 隨著電子元器件的出現(xiàn)和發(fā)展，特別是隨著電子元器件的出現(xiàn)和發(fā)展，特別是19481948年出現(xiàn)晶體管，年出現(xiàn)晶體管，電子儀器和電子設(shè)備大量增加并趨向復(fù)雜化，印制板的發(fā)展進(jìn)入電子儀器和電子設(shè)備大量增加并趨向復(fù)雜化，印制板的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新階段。一個(gè)新階段。 五十年代中期，隨著大面積的高粘合強(qiáng)度覆銅板的研制，五十年代中期，隨著大面積的高粘合強(qiáng)

6、度覆銅板的研制，為大量生產(chǎn)印制板提供了材料基礎(chǔ)。為大量生產(chǎn)印制板提供了材料基礎(chǔ)。19541954年，美國(guó)通用電氣公年，美國(guó)通用電氣公司采用了圖形電鍍蝕刻法制板。司采用了圖形電鍍蝕刻法制板。 六十年代，印制板得到廣泛應(yīng)用，并日益成為電子設(shè)備中六十年代，印制板得到廣泛應(yīng)用，并日益成為電子設(shè)備中必不可少的重要部件。在生產(chǎn)上除大量采用絲網(wǎng)漏印法和圖形必不可少的重要部件。在生產(chǎn)上除大量采用絲網(wǎng)漏印法和圖形電鍍蝕刻法即減成法等工藝外，還應(yīng)用了加成法工藝，電鍍蝕刻法即減成法等工藝外，還應(yīng)用了加成法工藝，使印制導(dǎo)線密度更高。目前高層數(shù)的多層印制板、撓性印制電使印制導(dǎo)線密度更高。目前高層數(shù)的多層印制板、撓性印制

7、電路、金屬芯印制電路、功能化印制電路都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。路、金屬芯印制電路、功能化印制電路都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。 我國(guó)在印制電路技術(shù)的發(fā)展較為緩慢，五十年代中期試制我國(guó)在印制電路技術(shù)的發(fā)展較為緩慢，五十年代中期試制出單面板和雙面板，六十年代中期，試制出金屬化雙面印制板出單面板和雙面板，六十年代中期，試制出金屬化雙面印制板和多層板樣品，和多層板樣品，19771977年左右開(kāi)始采用圖形電鍍年左右開(kāi)始采用圖形電鍍-蝕刻法工藝制蝕刻法工藝制造印制板。造印制板。19781978年試制出加成法材料年試制出加成法材料-覆鋁箔板，并采用半加覆鋁箔板，并采用半加成法生產(chǎn)印制板。八十年代初研制出撓性印制電路和金屬芯

8、印成法生產(chǎn)印制板。八十年代初研制出撓性印制電路和金屬芯印制板。制板。 在電子設(shè)備中，印制電路板通常起三個(gè)作用。在電子設(shè)備中，印制電路板通常起三個(gè)作用。 為電路中的各種元器件提供必要的機(jī)械支撐。為電路中的各種元器件提供必要的機(jī)械支撐。 提供電路的電氣連接。提供電路的電氣連接。 用標(biāo)記符號(hào)將板上所安裝的各個(gè)元器件標(biāo)注出來(lái)，便于插用標(biāo)記符號(hào)將板上所安裝的各個(gè)元器件標(biāo)注出來(lái)，便于插裝、檢查及調(diào)試。裝、檢查及調(diào)試。 但是，更為重要的是，使用印制電路板有四大優(yōu)點(diǎn)。但是，更為重要的是，使用印制電路板有四大優(yōu)點(diǎn)。 具有重復(fù)性。具有重復(fù)性。 板的可預(yù)測(cè)性。板的可預(yù)測(cè)性。 所有信號(hào)都可以沿導(dǎo)線任一點(diǎn)直接進(jìn)行測(cè)試，

9、不會(huì)因?qū)Ь€所有信號(hào)都可以沿導(dǎo)線任一點(diǎn)直接進(jìn)行測(cè)試，不會(huì)因?qū)Ь€接觸引起短路。接觸引起短路。 印制板的焊點(diǎn)可以在一次焊接過(guò)程中將大部分焊完。印制板的焊點(diǎn)可以在一次焊接過(guò)程中將大部分焊完。 正因?yàn)橛≈瓢逵幸陨咸攸c(diǎn)，所以從它面世的那天起，就得到正因?yàn)橛≈瓢逵幸陨咸攸c(diǎn)，所以從它面世的那天起，就得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，現(xiàn)代印制板已經(jīng)朝著多層、精細(xì)線條的方了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，現(xiàn)代印制板已經(jīng)朝著多層、精細(xì)線條的方向發(fā)展。特別是八十年代開(kāi)始推廣的向發(fā)展。特別是八十年代開(kāi)始推廣的SMDSMD表面封裝技術(shù)是高表面封裝技術(shù)是高精度印制板技術(shù)與精度印制板技術(shù)與VLSIVLSI超大規(guī)模集成電路技術(shù)的緊密結(jié)合，超大規(guī)模集成

10、電路技術(shù)的緊密結(jié)合，大大提高了系統(tǒng)安裝密度與系統(tǒng)的可靠性大大提高了系統(tǒng)安裝密度與系統(tǒng)的可靠性4.1.2 4.1.2 印制電路板種類印制電路板種類 目前的印制電路板一般以銅箔覆在絕緣板基板上，故目前的印制電路板一般以銅箔覆在絕緣板基板上，故亦稱覆銅板。亦稱覆銅板。 1. 1.根據(jù)根據(jù)PCBPCB導(dǎo)電板層劃分導(dǎo)電板層劃分 單面印制板單面印制板Single Sided Print BoardSingle Sided Print Board）。單面印制）。單面印制板指僅一面有導(dǎo)電圖形的印制板，板的厚度約在板指僅一面有導(dǎo)電圖形的印制板，板的厚度約在0.20.25.0mm5.0mm，它是在一面敷有銅箔的絕

11、緣基板上，通過(guò)印制和腐蝕的方法在它是在一面敷有銅箔的絕緣基板上，通過(guò)印制和腐蝕的方法在基板上形成印制電路。它適用于一般要求的電子設(shè)備。基板上形成印制電路。它適用于一般要求的電子設(shè)備。 雙面印制板雙面印制板Double Sided Print BoardDouble Sided Print Board）。雙面印制）。雙面印制板指兩面都有導(dǎo)電圖形的印制板，板的厚度約為板指兩面都有導(dǎo)電圖形的印制板，板的厚度約為0.20.25.0mm5.0mm，它是在兩面敷有銅箔的絕緣基板上，通過(guò)印制和腐蝕的方法在它是在兩面敷有銅箔的絕緣基板上，通過(guò)印制和腐蝕的方法在基板上形成印制電路，兩面的電氣互連通過(guò)金屬化孔實(shí)現(xiàn)

12、。它基板上形成印制電路，兩面的電氣互連通過(guò)金屬化孔實(shí)現(xiàn)。它適用于要求較高的電子設(shè)備，由于雙面印制板的布線密度較高適用于要求較高的電子設(shè)備，由于雙面印制板的布線密度較高，所以能減小設(shè)備的體積。，所以能減小設(shè)備的體積。 多層印制板多層印制板Multilayer Print BoardMultilayer Print Board）。多層印制板）。多層印制板是由交替的導(dǎo)電圖形層及絕緣材料層層壓粘合而成的一塊印制是由交替的導(dǎo)電圖形層及絕緣材料層層壓粘合而成的一塊印制板，導(dǎo)電圖形的層數(shù)在兩層以上，層間電氣互連通過(guò)金屬化孔板，導(dǎo)電圖形的層數(shù)在兩層以上，層間電氣互連通過(guò)金屬化孔實(shí)現(xiàn)。多層印制板的連接線短而直，

13、便于屏蔽，但印制板的工實(shí)現(xiàn)。多層印制板的連接線短而直，便于屏蔽，但印制板的工藝復(fù)雜，由于使用金屬化孔，可靠性稍差。它常用于計(jì)算機(jī)的藝復(fù)雜，由于使用金屬化孔，可靠性稍差。它常用于計(jì)算機(jī)的板卡中。板卡中。 對(duì)于電路板的制作而言，板的層數(shù)愈多，制作程序就愈多對(duì)于電路板的制作而言，板的層數(shù)愈多，制作程序就愈多，失敗率當(dāng)然增加，成本也相對(duì)提高，所以只有在高級(jí)的電路，失敗率當(dāng)然增加，成本也相對(duì)提高，所以只有在高級(jí)的電路中才會(huì)使用多層板。中才會(huì)使用多層板。 圖圖4-14-1所示為四層板剖面圖。通所示為四層板剖面圖。通常在電路板上，元件放在頂層，所常在電路板上，元件放在頂層，所以一般頂層也稱元件面，而底層一以

14、一般頂層也稱元件面，而底層一般是焊接用的，所以又稱焊接面。般是焊接用的，所以又稱焊接面。對(duì)于對(duì)于SMDSMD元件，頂層和底層都可以放元件，頂層和底層都可以放元件。元件也分為兩大類，插針式元件。元件也分為兩大類，插針式元件和表面貼片式元件元件和表面貼片式元件SMDSMD）。）。 2. 2.根據(jù)根據(jù)PCBPCB所用基板材料劃分所用基板材料劃分 剛性印制板剛性印制板Rigid Print BoardRigid Print Board）。剛性印制板是指以）。剛性印制板是指以剛性基材制成的剛性基材制成的PCBPCB，常見(jiàn)的，常見(jiàn)的PCBPCB一般是剛性一般是剛性PCBPCB，如計(jì)算機(jī)中的，如計(jì)算機(jī)中的板

15、卡、家電中的印制板等。常用剛性板卡、家電中的印制板等。常用剛性PCBPCB有：紙基板、玻璃布板有：紙基板、玻璃布板和合成纖維板，后連者價(jià)格較貴，性能較好，常用作高頻電路和和合成纖維板，后連者價(jià)格較貴，性能較好，常用作高頻電路和高檔家電產(chǎn)品中；當(dāng)頻率高于數(shù)百兆赫時(shí)，必須用介電常數(shù)和介高檔家電產(chǎn)品中；當(dāng)頻率高于數(shù)百兆赫時(shí)，必須用介電常數(shù)和介質(zhì)損耗更小的材料，如聚四氟乙烯和高頻陶瓷作基板。質(zhì)損耗更小的材料，如聚四氟乙烯和高頻陶瓷作基板。 柔性印制板柔性印制板Flexible Print BoardFlexible Print Board，也稱撓性印制板、，也稱撓性印制板、軟印制板）。柔性印制板是以軟

16、性絕緣材料為基材的軟印制板）。柔性印制板是以軟性絕緣材料為基材的PCBPCB。由于。由于它能進(jìn)行折疊、彎曲和卷繞，因此可以節(jié)約它能進(jìn)行折疊、彎曲和卷繞，因此可以節(jié)約60609090的空間，的空間，為電子產(chǎn)品小型化、薄型化創(chuàng)造了條件，它在計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、為電子產(chǎn)品小型化、薄型化創(chuàng)造了條件，它在計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、自動(dòng)化儀表及通信設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。自動(dòng)化儀表及通信設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。 剛剛- -柔性印制板柔性印制板Flex-rigid Print BoardFlex-rigid Print Board）。剛）。剛- -柔性印柔性印制板指利用柔性基材，并在不同區(qū)域與剛性基材結(jié)合制成的制板指利用柔性基材

17、，并在不同區(qū)域與剛性基材結(jié)合制成的PCBPCB，主要用于印制電路的接口部分。，主要用于印制電路的接口部分。 4.1.3 PCB4.1.3 PCB設(shè)計(jì)中的基本組件設(shè)計(jì)中的基本組件 1. 1.板層板層LayerLayer） 板層分為敷銅層和非敷銅層，平常所說(shuō)的幾層板是指敷銅板層分為敷銅層和非敷銅層，平常所說(shuō)的幾層板是指敷銅層的層數(shù)。一般敷銅層上放置焊盤(pán)、線條等完成電氣連接；在層的層數(shù)。一般敷銅層上放置焊盤(pán)、線條等完成電氣連接；在非敷銅層上放置元件描述字符或注釋字符等；還有一些層面用非敷銅層上放置元件描述字符或注釋字符等；還有一些層面用來(lái)放置一些特殊的圖形來(lái)完成一些特殊的作用或指導(dǎo)生產(chǎn)。來(lái)放置一些特

18、殊的圖形來(lái)完成一些特殊的作用或指導(dǎo)生產(chǎn)。 敷銅層包括頂層又稱元件面）、底層又稱焊接面）、敷銅層包括頂層又稱元件面）、底層又稱焊接面）、中間層、電源層、地線層等；非敷銅層包括印記層又稱絲網(wǎng)中間層、電源層、地線層等；非敷銅層包括印記層又稱絲網(wǎng)層）、板面層、禁止布線層、阻焊層、助焊層、鉆孔層等。層）、板面層、禁止布線層、阻焊層、助焊層、鉆孔層等。 對(duì)于一個(gè)批量生產(chǎn)的電路板而言，通常在印制板上鋪設(shè)一對(duì)于一個(gè)批量生產(chǎn)的電路板而言，通常在印制板上鋪設(shè)一層阻焊劑，阻焊劑一般是綠色或棕色，除了要焊接的地方外，層阻焊劑，阻焊劑一般是綠色或棕色，除了要焊接的地方外，其它地方根據(jù)電路設(shè)計(jì)軟件所產(chǎn)生的阻焊圖來(lái)覆蓋一層

19、阻焊劑其它地方根據(jù)電路設(shè)計(jì)軟件所產(chǎn)生的阻焊圖來(lái)覆蓋一層阻焊劑，這樣可以快速焊接，并防止焊錫溢出引起短路；而對(duì)于要焊，這樣可以快速焊接，并防止焊錫溢出引起短路；而對(duì)于要焊接的地方，通常是焊盤(pán)，則要涂上助焊劑。接的地方，通常是焊盤(pán)，則要涂上助焊劑。 為了讓電路板更具有可看性，便于為了讓電路板更具有可看性，便于安裝與維修，一般在頂層上要印一些文安裝與維修，一般在頂層上要印一些文字或圖案，如圖字或圖案，如圖4-24-2中的中的R1R1、C1C1等，這等，這些文字或圖案用于說(shuō)明電路的，通常放些文字或圖案用于說(shuō)明電路的，通常放在絲網(wǎng)層上，在頂層的稱為頂層絲網(wǎng)層在絲網(wǎng)層上，在頂層的稱為頂層絲網(wǎng)層Top Ov

20、erlayTop Overlay），而在底層的則稱為），而在底層的則稱為底層絲網(wǎng)層底層絲網(wǎng)層Bottom OverlayBottom Overlay）。）。 2. 2.焊盤(pán)焊盤(pán)PadPad） 焊盤(pán)用于固定元器件管腳或用于引出連線、測(cè)試線等，它焊盤(pán)用于固定元器件管腳或用于引出連線、測(cè)試線等，它有圓形、方形等多種形狀。焊盤(pán)的參數(shù)有焊盤(pán)編號(hào)、有圓形、方形等多種形狀。焊盤(pán)的參數(shù)有焊盤(pán)編號(hào)、X X方向尺寸、方向尺寸、Y Y方向尺寸、鉆孔孔徑尺寸等。方向尺寸、鉆孔孔徑尺寸等。 焊盤(pán)分為插針式及表面貼片式兩大類，其中插針式焊盤(pán)必焊盤(pán)分為插針式及表面貼片式兩大類，其中插針式焊盤(pán)必須鉆孔，表面貼片式焊盤(pán)無(wú)須鉆孔

21、，圖須鉆孔，表面貼片式焊盤(pán)無(wú)須鉆孔，圖4-34-3所示為焊盤(pán)示意圖。所示為焊盤(pán)示意圖。 3. 3.過(guò)孔過(guò)孔ViaVia） 過(guò)孔也稱金屬化孔，在雙面板和多層板中，為連通各層之過(guò)孔也稱金屬化孔，在雙面板和多層板中，為連通各層之間的印制導(dǎo)線，在各層需要連通的導(dǎo)線的交匯處鉆上一個(gè)公共間的印制導(dǎo)線，在各層需要連通的導(dǎo)線的交匯處鉆上一個(gè)公共孔，即過(guò)孔，在工藝上，過(guò)孔的孔壁圓柱面上用化學(xué)沉積的方孔，即過(guò)孔，在工藝上，過(guò)孔的孔壁圓柱面上用化學(xué)沉積的方法鍍上一層金屬，用以連通中間各層需要連通的銅箔，而過(guò)孔法鍍上一層金屬，用以連通中間各層需要連通的銅箔，而過(guò)孔的上下兩面做成圓形焊盤(pán)形狀，過(guò)孔的參數(shù)主要有孔的外徑和

22、的上下兩面做成圓形焊盤(pán)形狀，過(guò)孔的參數(shù)主要有孔的外徑和鉆孔尺寸。鉆孔尺寸。 過(guò)孔不僅可以是通孔，還可以是掩埋式。所謂通孔式過(guò)孔是過(guò)孔不僅可以是通孔，還可以是掩埋式。所謂通孔式過(guò)孔是指穿通所有敷銅層的過(guò)孔；掩埋式過(guò)孔則僅穿通中間幾個(gè)敷銅指穿通所有敷銅層的過(guò)孔；掩埋式過(guò)孔則僅穿通中間幾個(gè)敷銅層面，仿佛被其它敷銅層掩埋起來(lái)。圖層面，仿佛被其它敷銅層掩埋起來(lái)。圖4-44-4為六層板的過(guò)孔剖面為六層板的過(guò)孔剖面圖，包括頂層、電源層、中間圖，包括頂層、電源層、中間1 1層、中間層、中間2 2層、地線層和底層。層、地線層和底層。鉆孔 插針式焊盤(pán) 表面貼片式焊盤(pán)圖4-3 焊盤(pán)示意圖 4. 4.連線連線Trac

23、kTrack、LineLine） 連線指的是有寬度、有位置方向起點(diǎn)和終點(diǎn)）、有形狀連線指的是有寬度、有位置方向起點(diǎn)和終點(diǎn)）、有形狀直線或弧線的線條。在銅箔面上的線條一般用來(lái)完成電氣直線或弧線的線條。在銅箔面上的線條一般用來(lái)完成電氣連接，稱為印制導(dǎo)線或銅膜導(dǎo)線；在非敷銅面上的連線一般用連接，稱為印制導(dǎo)線或銅膜導(dǎo)線；在非敷銅面上的連線一般用作元件描述或其它特殊用途。作元件描述或其它特殊用途。 印制導(dǎo)線用于印制板上的線路連接，通常印制導(dǎo)線是兩個(gè)印制導(dǎo)線用于印制板上的線路連接，通常印制導(dǎo)線是兩個(gè)焊盤(pán)或過(guò)孔間的連線，而大部分的焊盤(pán)就是元件的管腳，焊盤(pán)或過(guò)孔間的連線，而大部分的焊盤(pán)就是元件的管腳，當(dāng)無(wú)法順

24、利連接兩個(gè)焊盤(pán)時(shí)，往往通過(guò)跳線或過(guò)孔實(shí)現(xiàn)連接。當(dāng)無(wú)法順利連接兩個(gè)焊盤(pán)時(shí)，往往通過(guò)跳線或過(guò)孔實(shí)現(xiàn)連接。圖圖4-54-5所示為印制導(dǎo)線走線圖，圖中為雙面板，采用垂直布線法所示為印制導(dǎo)線走線圖，圖中為雙面板，采用垂直布線法，一層水平走線，另一層垂直走線，兩層間印制導(dǎo)線的連接由，一層水平走線，另一層垂直走線，兩層間印制導(dǎo)線的連接由過(guò)孔實(shí)現(xiàn)。過(guò)孔實(shí)現(xiàn)。 5. 5.元件的封裝元件的封裝Component PackageComponent Package） 元件的封裝是指實(shí)際元件焊接到電路板時(shí)所指示的外觀和元件的封裝是指實(shí)際元件焊接到電路板時(shí)所指示的外觀和焊盤(pán)位置。不同的元件可以使用同一個(gè)元件封裝，同種元件

25、也焊盤(pán)位置。不同的元件可以使用同一個(gè)元件封裝，同種元件也可以有不同的封裝形式。可以有不同的封裝形式。 在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)要分清楚原理圖和印制板中的元件，電在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)要分清楚原理圖和印制板中的元件，電原理圖中的元件指的是單元電路功能模塊，是電路圖符號(hào)；原理圖中的元件指的是單元電路功能模塊，是電路圖符號(hào)；PCBPCB設(shè)計(jì)中的元件是指電路功能模塊的物理尺寸，是元件的封裝。設(shè)計(jì)中的元件是指電路功能模塊的物理尺寸，是元件的封裝。 元件封裝形式可以分為兩大類：插針式元件封裝元件封裝形式可以分為兩大類：插針式元件封裝THTTHT和和表面安裝式封裝表面安裝式封裝SMTSMT），圖），圖4-64-6所示為雙

26、列所示為雙列1414腳腳ICIC的封裝圖，的封裝圖，主要區(qū)別在焊盤(pán)上。主要區(qū)別在焊盤(pán)上。 6. 6.安全間距安全間距ClearanceClearance） 在進(jìn)行印制板設(shè)計(jì)時(shí)，為了避免導(dǎo)線、過(guò)孔、焊盤(pán)及元件在進(jìn)行印制板設(shè)計(jì)時(shí)，為了避免導(dǎo)線、過(guò)孔、焊盤(pán)及元件的相互干擾，必須在它們之間留出一定的間距，這個(gè)間距稱為的相互干擾，必須在它們之間留出一定的間距，這個(gè)間距稱為安全間距。安全間距。 元件封裝的命名一般與管腳間距和管腳數(shù)有關(guān)，如電阻的封元件封裝的命名一般與管腳間距和管腳數(shù)有關(guān)，如電阻的封裝裝AXIAL0.3AXIAL0.3中的中的0.30.3表示管腳間距為表示管腳間距為0.30.3英寸或英寸或3

27、00mil300mil1 1英寸英寸=1000mil=1000mil）；雙列直插式）；雙列直插式ICIC的封裝的封裝DIP8DIP8中的中的8 8表示集成塊的管腳表示集成塊的管腳數(shù)為數(shù)為8 8。元件封裝中數(shù)值的意義如圖。元件封裝中數(shù)值的意義如圖4-74-7所示。所示。 7. 7.網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)NetNet和網(wǎng)絡(luò)表和網(wǎng)絡(luò)表NetlistNetlist） 從元件的某個(gè)管腳上到其它管腳或其它元件管腳上的電氣連接關(guān)系從元件的某個(gè)管腳上到其它管腳或其它元件管腳上的電氣連接關(guān)系稱作網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)均有唯一的網(wǎng)絡(luò)名稱，有的網(wǎng)絡(luò)名是人為添加的，稱作網(wǎng)絡(luò)。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)均有唯一的網(wǎng)絡(luò)名稱，有的網(wǎng)絡(luò)名是人為添加的，有的是計(jì)算機(jī)

28、自動(dòng)生成的，自動(dòng)生成的網(wǎng)絡(luò)名由該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)兩個(gè)連接點(diǎn)的有的是計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成的，自動(dòng)生成的網(wǎng)絡(luò)名由該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)兩個(gè)連接點(diǎn)的管腳名稱構(gòu)成。管腳名稱構(gòu)成。 網(wǎng)絡(luò)表描述電路中元器件特征和電氣連接關(guān)系，一般可以從原理圖網(wǎng)絡(luò)表描述電路中元器件特征和電氣連接關(guān)系，一般可以從原理圖中獲取，它是原理圖設(shè)計(jì)和中獲取，它是原理圖設(shè)計(jì)和PCBPCB設(shè)計(jì)之間的紐帶。設(shè)計(jì)之間的紐帶。 8. 8.飛線飛線ConnectionConnection） 飛線是在電路進(jìn)行自動(dòng)布線時(shí)供觀察用的類似橡皮筋的網(wǎng)絡(luò)連線，飛線是在電路進(jìn)行自動(dòng)布線時(shí)供觀察用的類似橡皮筋的網(wǎng)絡(luò)連線，網(wǎng)絡(luò)飛線不是實(shí)際連線。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)表調(diào)入元件并進(jìn)行布局后，就可以看網(wǎng)絡(luò)飛線

29、不是實(shí)際連線。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)表調(diào)入元件并進(jìn)行布局后，就可以看到該布局下的網(wǎng)絡(luò)飛線的交叉狀況，飛線交叉最少，布通率越高。到該布局下的網(wǎng)絡(luò)飛線的交叉狀況，飛線交叉最少，布通率越高。 自動(dòng)布線結(jié)束，未布通的網(wǎng)絡(luò)上仍然保留網(wǎng)絡(luò)飛線，此時(shí)可以可用自動(dòng)布線結(jié)束，未布通的網(wǎng)絡(luò)上仍然保留網(wǎng)絡(luò)飛線，此時(shí)可以可用手工連接的方式連通這些網(wǎng)絡(luò)。手工連接的方式連通這些網(wǎng)絡(luò)。 9. 9.柵格柵格GridGrid） 柵格用于柵格用于PCBPCB設(shè)計(jì)時(shí)的位置參考和光標(biāo)定位，有公制和英制兩種。設(shè)計(jì)時(shí)的位置參考和光標(biāo)定位，有公制和英制兩種。4.1.4 4.1.4 印制電路板制作生產(chǎn)工藝流程印制電路板制作生產(chǎn)工藝流程 制造印制電路板最初

30、的一道基本工序是將底圖或照相底片上制造印制電路板最初的一道基本工序是將底圖或照相底片上的圖形，轉(zhuǎn)印到敷銅箔層壓板上。最簡(jiǎn)單的一種方法是印制的圖形，轉(zhuǎn)印到敷銅箔層壓板上。最簡(jiǎn)單的一種方法是印制蝕蝕刻法，或稱為銅箔腐蝕法，即用防護(hù)性抗蝕材料在敷銅箔層壓板刻法，或稱為銅箔腐蝕法，即用防護(hù)性抗蝕材料在敷銅箔層壓板上形成正性的圖形，那些沒(méi)有被抗蝕材料防護(hù)起來(lái)的不需要的銅上形成正性的圖形，那些沒(méi)有被抗蝕材料防護(hù)起來(lái)的不需要的銅箔隨后經(jīng)化學(xué)蝕刻而被去掉，蝕刻后將抗蝕層除去就留下由銅箔箔隨后經(jīng)化學(xué)蝕刻而被去掉，蝕刻后將抗蝕層除去就留下由銅箔構(gòu)成的所需的圖形。一般印制板的制作要經(jīng)過(guò)構(gòu)成的所需的圖形。一般印制板的

31、制作要經(jīng)過(guò)CADCAD輔助設(shè)計(jì)、照輔助設(shè)計(jì)、照相底版制作、圖像轉(zhuǎn)移、化學(xué)鍍、電鍍、蝕刻和機(jī)械加工等過(guò)程相底版制作、圖像轉(zhuǎn)移、化學(xué)鍍、電鍍、蝕刻和機(jī)械加工等過(guò)程，圖，圖4-84-8為雙面板圖形電鍍蝕刻法的工藝流程圖。為雙面板圖形電鍍蝕刻法的工藝流程圖。 單面印制板一般采用酚醛紙基覆銅箔板制作，也采用環(huán)氧紙單面印制板一般采用酚醛紙基覆銅箔板制作，也采用環(huán)氧紙基或環(huán)氧玻璃布覆銅箔板，單面板圖形較簡(jiǎn)單，一般采用絲網(wǎng)漏基或環(huán)氧玻璃布覆銅箔板，單面板圖形較簡(jiǎn)單，一般采用絲網(wǎng)漏印正性圖形，然后蝕刻出印制板，也有采用光化學(xué)法生產(chǎn)。印正性圖形，然后蝕刻出印制板，也有采用光化學(xué)法生產(chǎn)。 雙面印制板通常采用環(huán)氧玻璃

32、布覆銅箔板制造，雙面板制造雙面印制板通常采用環(huán)氧玻璃布覆銅箔板制造，雙面板制造一般分為工藝導(dǎo)線法、堵孔法、掩蔽法和圖形電鍍蝕刻法。一般分為工藝導(dǎo)線法、堵孔法、掩蔽法和圖形電鍍蝕刻法。 多層印制板一般采用環(huán)氧玻璃布覆銅箔層壓板。為提高金屬多層印制板一般采用環(huán)氧玻璃布覆銅箔層壓板。為提高金屬化孔的可靠性，盡量選用耐高溫、基板尺寸穩(wěn)定性好、厚度方向化孔的可靠性，盡量選用耐高溫、基板尺寸穩(wěn)定性好、厚度方向熱線膨脹系數(shù)較小，并和銅鍍層熱線膨脹系數(shù)基本匹配的新型材熱線膨脹系數(shù)較小，并和銅鍍層熱線膨脹系數(shù)基本匹配的新型材料。制作多層印制板，先用銅箔蝕刻法做出內(nèi)層導(dǎo)線圖形，然后料。制作多層印制板，先用銅箔蝕刻

33、法做出內(nèi)層導(dǎo)線圖形，然后根據(jù)要求，把幾張內(nèi)層導(dǎo)線圖形重疊，放在專用的多層壓機(jī)內(nèi)，根據(jù)要求，把幾張內(nèi)層導(dǎo)線圖形重疊，放在專用的多層壓機(jī)內(nèi)，經(jīng)過(guò)熱壓、粘合工序，制成具有內(nèi)層導(dǎo)電圖形的覆銅箔的層壓板。經(jīng)過(guò)熱壓、粘合工序，制成具有內(nèi)層導(dǎo)電圖形的覆銅箔的層壓板。 目前已基本定型的主要工藝以下兩種。目前已基本定型的主要工藝以下兩種。 減成法工藝。它是通過(guò)有選擇性地除去不需要的銅箔部分減成法工藝。它是通過(guò)有選擇性地除去不需要的銅箔部分來(lái)獲得導(dǎo)電圖形的方法。減成法是印制電路制造的主要方法，它來(lái)獲得導(dǎo)電圖形的方法。減成法是印制電路制造的主要方法，它的最大優(yōu)點(diǎn)是工藝成熟、穩(wěn)定和可靠。的最大優(yōu)點(diǎn)是工藝成熟、穩(wěn)定和可

34、靠。 加成法工藝。它是在未覆銅箔的層壓板基材上，有選擇地加成法工藝。它是在未覆銅箔的層壓板基材上，有選擇地淀積導(dǎo)電金屬而形成導(dǎo)電圖形的方法。加成法工藝的優(yōu)點(diǎn)是避免淀積導(dǎo)電金屬而形成導(dǎo)電圖形的方法。加成法工藝的優(yōu)點(diǎn)是避免大量蝕刻銅，降低了成本；生產(chǎn)工序簡(jiǎn)化，生產(chǎn)效率提高；鍍銅大量蝕刻銅，降低了成本；生產(chǎn)工序簡(jiǎn)化，生產(chǎn)效率提高；鍍銅層的厚度一致，金屬化孔的可靠性提高；印制導(dǎo)線平整，能制造層的厚度一致，金屬化孔的可靠性提高；印制導(dǎo)線平整，能制造高精密度高精密度PCBPCB。返回4.2 4.2 印制電路板布局和布線原則印制電路板布局和布線原則 有時(shí)電路從原理上是能實(shí)現(xiàn)的，但由于元件布局不合理或走有時(shí)電

35、路從原理上是能實(shí)現(xiàn)的，但由于元件布局不合理或走線存在問(wèn)題，致使設(shè)計(jì)出來(lái)的電路可靠性下降，甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)線存在問(wèn)題，致使設(shè)計(jì)出來(lái)的電路可靠性下降，甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能，因此印制板的布局和布線必須遵循一些原則。定的功能，因此印制板的布局和布線必須遵循一些原則。 為保證印制板的質(zhì)量，在設(shè)計(jì)前的一般要考慮為保證印制板的質(zhì)量，在設(shè)計(jì)前的一般要考慮PCBPCB的可靠性、的可靠性、工藝性和經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。工藝性和經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。 可靠性。印制板可靠性是影響電子設(shè)備的重要因素，在滿可靠性。印制板可靠性是影響電子設(shè)備的重要因素，在滿足電子設(shè)備要求的前提下，應(yīng)盡量將多層板的層數(shù)設(shè)計(jì)得少一些。足電子設(shè)備要求的前提下，應(yīng)盡

36、量將多層板的層數(shù)設(shè)計(jì)得少一些。 工藝性。設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮所設(shè)計(jì)的印制板的制造工藝盡可能工藝性。設(shè)計(jì)者應(yīng)考慮所設(shè)計(jì)的印制板的制造工藝盡可能簡(jiǎn)單。一般來(lái)說(shuō)寧可設(shè)計(jì)層數(shù)較多、導(dǎo)線和間距較寬的印制板，簡(jiǎn)單。一般來(lái)說(shuō)寧可設(shè)計(jì)層數(shù)較多、導(dǎo)線和間距較寬的印制板，而不設(shè)計(jì)層數(shù)較少、布線密度很高的印制板，這和可靠性的要求而不設(shè)計(jì)層數(shù)較少、布線密度很高的印制板，這和可靠性的要求是矛盾的。是矛盾的。 經(jīng)濟(jì)性。印制板的經(jīng)濟(jì)性與其制造工藝直接相關(guān)，應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性。印制板的經(jīng)濟(jì)性與其制造工藝直接相關(guān)，應(yīng)考慮與通用的制造工藝方法相適應(yīng)，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化的尺寸結(jié)構(gòu)，與通用的制造工藝方法相適應(yīng)，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)化的尺寸結(jié)構(gòu)，選用合適等

37、級(jí)的基板材料，運(yùn)用巧妙的設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)降低成本。選用合適等級(jí)的基板材料，運(yùn)用巧妙的設(shè)計(jì)技術(shù)來(lái)降低成本。4.2.1 4.2.1 印制電路板布局原則印制電路板布局原則 元件布局是將元件在一定面積的印制板上合理地排放，它是元件布局是將元件在一定面積的印制板上合理地排放，它是設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)PCBPCB的第一步。布局是印制板設(shè)計(jì)中最耗費(fèi)精力的工作，往的第一步。布局是印制板設(shè)計(jì)中最耗費(fèi)精力的工作，往往要經(jīng)過(guò)若干次布局比較，才能得到一個(gè)比較滿意的布局。往要經(jīng)過(guò)若干次布局比較，才能得到一個(gè)比較滿意的布局。 一個(gè)好的布局，首先要滿足電路的設(shè)計(jì)性能，其次要滿足安一個(gè)好的布局，首先要滿足電路的設(shè)計(jì)性能，其次要滿足安裝空間的限

38、制，在沒(méi)有尺寸限制時(shí)，要使布局盡量緊湊，減小裝空間的限制，在沒(méi)有尺寸限制時(shí)，要使布局盡量緊湊，減小PCBPCB設(shè)計(jì)的尺寸，減少生產(chǎn)成本。設(shè)計(jì)的尺寸，減少生產(chǎn)成本。 為了設(shè)計(jì)出質(zhì)量好、造價(jià)低、加工周期短的印制板，印制板為了設(shè)計(jì)出質(zhì)量好、造價(jià)低、加工周期短的印制板，印制板布局應(yīng)遵循下列的一般原則。布局應(yīng)遵循下列的一般原則。 1. 1.元件排列規(guī)則元件排列規(guī)則 在通常條件下，所有的元件均應(yīng)布置在印制板的同一面上，在通常條件下，所有的元件均應(yīng)布置在印制板的同一面上，只有在頂層元件過(guò)密時(shí)，才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器只有在頂層元件過(guò)密時(shí)，才能將一些高度有限并且發(fā)熱量小的器件，如貼片電阻、貼片電容、

39、貼片件，如貼片電阻、貼片電容、貼片ICIC等放在底層。等放在底層。 在保證電氣性能的前提下，元件應(yīng)放置在柵格上且相互平在保證電氣性能的前提下，元件應(yīng)放置在柵格上且相互平行或垂直排列，以求整齊、美觀，一般情況下不允許元件重疊，行或垂直排列，以求整齊、美觀，一般情況下不允許元件重疊，元件排列要緊湊，輸入和輸出元件盡量遠(yuǎn)離。元件排列要緊湊，輸入和輸出元件盡量遠(yuǎn)離。 某些元器件或?qū)Ь€之間可能存在較高的電位差，應(yīng)加大它某些元器件或?qū)Ь€之間可能存在較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免因放電、擊穿引起以外短路。們之間的距離，以免因放電、擊穿引起以外短路。 帶高壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方

40、。帶高壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。 位于板邊緣的元件，離板邊緣至少位于板邊緣的元件，離板邊緣至少2 2個(gè)板厚。個(gè)板厚。 元器件在整個(gè)板面上分布均勻、疏密一致。元器件在整個(gè)板面上分布均勻、疏密一致。 2. 2.按照信號(hào)走向布局原則按照信號(hào)走向布局原則 通常按照信號(hào)的流程逐個(gè)安排各個(gè)功能電路單元的位置，通常按照信號(hào)的流程逐個(gè)安排各個(gè)功能電路單元的位置，以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它進(jìn)行布局。以每個(gè)功能電路的核心元件為中心，圍繞它進(jìn)行布局。 元件的布局應(yīng)便于信號(hào)流通，使信號(hào)盡可能保持一致的方元件的布局應(yīng)便于信號(hào)流通，使信號(hào)盡可能保持一致的方向。多數(shù)情況下，信號(hào)的流向安排為從

41、左到右或從上到下，與輸向。多數(shù)情況下，信號(hào)的流向安排為從左到右或從上到下，與輸入、輸出端直接相連的元件應(yīng)當(dāng)放在靠近輸入、輸出接插件或連入、輸出端直接相連的元件應(yīng)當(dāng)放在靠近輸入、輸出接插件或連接器的地方。接器的地方。 3. 3.防止電磁干擾防止電磁干擾 對(duì)輻射電磁場(chǎng)較強(qiáng)的元件，以及對(duì)電磁感應(yīng)較靈敏的元件對(duì)輻射電磁場(chǎng)較強(qiáng)的元件，以及對(duì)電磁感應(yīng)較靈敏的元件，應(yīng)加大它們相互之間的距離或加以屏蔽，元器件放置的方向應(yīng)，應(yīng)加大它們相互之間的距離或加以屏蔽，元器件放置的方向應(yīng)與相鄰的印制導(dǎo)線交叉。與相鄰的印制導(dǎo)線交叉。 盡量避免高低電壓器件相互混雜、強(qiáng)弱信號(hào)的器件交錯(cuò)在盡量避免高低電壓器件相互混雜、強(qiáng)弱信號(hào)的

42、器件交錯(cuò)在一起。一起。 對(duì)于會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)的元器件，如變壓器、揚(yáng)聲器、電感等，對(duì)于會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)的元器件，如變壓器、揚(yáng)聲器、電感等，布局時(shí)應(yīng)注意減少磁力線對(duì)印制導(dǎo)線的切割，相鄰元件的磁場(chǎng)方布局時(shí)應(yīng)注意減少磁力線對(duì)印制導(dǎo)線的切割，相鄰元件的磁場(chǎng)方向應(yīng)相互垂直，減少彼此間的耦合。向應(yīng)相互垂直，減少彼此間的耦合。 對(duì)干擾源進(jìn)行屏蔽，屏蔽罩應(yīng)良好接地。對(duì)干擾源進(jìn)行屏蔽，屏蔽罩應(yīng)良好接地。 高頻下工作的電路，要考慮元器件間分布參數(shù)的影響。高頻下工作的電路，要考慮元器件間分布參數(shù)的影響。 4. 4.抑制熱干擾抑制熱干擾 對(duì)于發(fā)熱的元器件，應(yīng)優(yōu)先安排在利于散熱的位置，必要對(duì)于發(fā)熱的元器件，應(yīng)優(yōu)先安排在利于散熱的位置

43、，必要時(shí)可以單獨(dú)設(shè)置散熱器或小風(fēng)扇，以降低溫度，減少對(duì)鄰近元器時(shí)可以單獨(dú)設(shè)置散熱器或小風(fēng)扇，以降低溫度，減少對(duì)鄰近元器件的影響。件的影響。 一些功耗大的集成塊、大或中功率管、電阻等元件，要布一些功耗大的集成塊、大或中功率管、電阻等元件，要布置在容易散熱的地方，并與其它元件隔開(kāi)一定距離。置在容易散熱的地方，并與其它元件隔開(kāi)一定距離。 熱敏元件應(yīng)緊貼被測(cè)元件并遠(yuǎn)離高溫區(qū)域，以免受到其它熱敏元件應(yīng)緊貼被測(cè)元件并遠(yuǎn)離高溫區(qū)域，以免受到其它發(fā)熱元件影響，引起誤動(dòng)作。發(fā)熱元件影響，引起誤動(dòng)作。 雙面放置元件時(shí)，底層一般不放置發(fā)熱元件。雙面放置元件時(shí)，底層一般不放置發(fā)熱元件。 5. 5.提高機(jī)械強(qiáng)度提高機(jī)械

44、強(qiáng)度 要注意整個(gè)要注意整個(gè)PCBPCB板的重心平衡與穩(wěn)定，重而大的元件盡量板的重心平衡與穩(wěn)定，重而大的元件盡量安置在印制板上靠近固定端的位置，并降低重心，以提高機(jī)械強(qiáng)安置在印制板上靠近固定端的位置，并降低重心，以提高機(jī)械強(qiáng)度和耐振、耐沖擊能力，以及減少印制板的負(fù)荷和變形。度和耐振、耐沖擊能力，以及減少印制板的負(fù)荷和變形。 重重1515克以上的元器件，不能只靠焊盤(pán)來(lái)固定，應(yīng)當(dāng)使用支克以上的元器件，不能只靠焊盤(pán)來(lái)固定，應(yīng)當(dāng)使用支架或卡子加以固定。架或卡子加以固定。 為便于縮小體積或提高機(jī)械強(qiáng)度，可設(shè)置為便于縮小體積或提高機(jī)械強(qiáng)度，可設(shè)置“輔助底板輔助底板”，將一些笨重的元件，如變壓器、繼電器等安裝

45、在輔助底板上，并將一些笨重的元件，如變壓器、繼電器等安裝在輔助底板上，并利用附件將其固定。利用附件將其固定。 板的最佳形狀是矩形長(zhǎng)寬比為板的最佳形狀是矩形長(zhǎng)寬比為3:23:2或或4:34:3），板面尺寸），板面尺寸大于大于200200150mm150mm時(shí)，要考慮板所受的機(jī)械強(qiáng)度，可以使用機(jī)械時(shí)，要考慮板所受的機(jī)械強(qiáng)度，可以使用機(jī)械邊框加固。邊框加固。 要在印制板上留出固定支架、定位螺孔和連接插座所用要在印制板上留出固定支架、定位螺孔和連接插座所用的位置。的位置。 6. 6.可調(diào)節(jié)元件的布局可調(diào)節(jié)元件的布局 對(duì)于電位器、可變電容器、可調(diào)電感線圈或微動(dòng)開(kāi)關(guān)等可對(duì)于電位器、可變電容器、可調(diào)電感線圈

46、或微動(dòng)開(kāi)關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求，若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求，若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)；若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，則要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)；若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，則應(yīng)放置在印制板上能夠方便調(diào)節(jié)的地方。應(yīng)放置在印制板上能夠方便調(diào)節(jié)的地方。4.2.2 4.2.2 印制電路板布線原則印制電路板布線原則 布線和布局是密切相關(guān)的兩項(xiàng)工作，布局的好壞直接影響著布線和布局是密切相關(guān)的兩項(xiàng)工作，布局的好壞直接影響著布線的布通率。布線受布局、板層、電路結(jié)構(gòu)、電性能要求等多布線的布通率。布線受布局、板層、電路結(jié)構(gòu)、電性能要求等多種因素影響，布線結(jié)果

47、又直接影響電路板性能。進(jìn)行布線時(shí)要綜種因素影響，布線結(jié)果又直接影響電路板性能。進(jìn)行布線時(shí)要綜合考慮各種因素，才能設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的合考慮各種因素，才能設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的PCBPCB圖。圖。 基本布線方法基本布線方法 直接布線。傳統(tǒng)的印制板布線方法起源于最早的單面印制直接布線。傳統(tǒng)的印制板布線方法起源于最早的單面印制線路板。其過(guò)程為：先把最關(guān)鍵的一根或幾根導(dǎo)線從始點(diǎn)到終點(diǎn)線路板。其過(guò)程為：先把最關(guān)鍵的一根或幾根導(dǎo)線從始點(diǎn)到終點(diǎn)直接布設(shè)好，然后把其它次要的導(dǎo)線繞過(guò)這些導(dǎo)線布下，通用的直接布設(shè)好，然后把其它次要的導(dǎo)線繞過(guò)這些導(dǎo)線布下，通用的技巧是利用元件跨越導(dǎo)線來(lái)提高布線效率，布不通的線可以通過(guò)技巧是利用元

48、件跨越導(dǎo)線來(lái)提高布線效率，布不通的線可以通過(guò)短路線短路線( (飛線飛線) )處置，如圖處置，如圖4-94-9所示。所示。 X XY Y坐標(biāo)布線。坐標(biāo)布線。X XY Y坐標(biāo)布線指布設(shè)在印制板一面的所有坐標(biāo)布線指布設(shè)在印制板一面的所有導(dǎo)線與印制線路板邊沿平行，而布設(shè)在另一面的則與前一面的導(dǎo)導(dǎo)線與印制線路板邊沿平行，而布設(shè)在另一面的則與前一面的導(dǎo)線正交，兩面導(dǎo)線的連接通過(guò)金屬化孔實(shí)現(xiàn)，如圖線正交，兩面導(dǎo)線的連接通過(guò)金屬化孔實(shí)現(xiàn)，如圖4-104-10所示。所示。 印制板布線的一般原則印制板布線的一般原則 布線板層選擇布線板層選擇 印制板布線可以采用單面、雙面或多層，一般應(yīng)首先選用單印制板布線可以采用單

49、面、雙面或多層，一般應(yīng)首先選用單面，其次是雙面，在仍不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)才選用多層板。面，其次是雙面，在仍不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)才選用多層板。 印制導(dǎo)線寬度原則印制導(dǎo)線寬度原則 印制導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)度印制導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定。一般選用導(dǎo)線寬度在和流過(guò)它們的電流值決定。一般選用導(dǎo)線寬度在1.5mm1.5mm左右就可以左右就可以滿足要求，對(duì)于滿足要求，對(duì)于ICIC，尤其數(shù)字電路通常選，尤其數(shù)字電路通常選0.20.20.3mm0.3mm就足夠。只就足夠。只要密度允許，盡可能用寬線，尤其是電源和地線。要密度允許，盡可能用寬線，尤其是

50、電源和地線。 印制導(dǎo)線的線寬一般要小于與之相連焊盤(pán)的直徑。印制導(dǎo)線的線寬一般要小于與之相連焊盤(pán)的直徑。 印制導(dǎo)線的間距原則印制導(dǎo)線的間距原則 導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。導(dǎo)線越短、間距越大，絕緣電阻就越大，一般選用間距壓決定。導(dǎo)線越短、間距越大，絕緣電阻就越大，一般選用間距1 11.5mm1.5mm完全可以滿足要求。對(duì)集成電路，尤其數(shù)字電路，只要完全可以滿足要求。對(duì)集成電路，尤其數(shù)字電路，只要工藝允許可使間距很小。工藝允許可使間距很小。 信號(hào)線走線原則信號(hào)線走線原則 輸入、輸出端的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行，平行信

51、號(hào)線間輸入、輸出端的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行，平行信號(hào)線間要盡量留有較大的間隔，最好加線間地線，起到屏蔽的作用。要盡量留有較大的間隔，最好加線間地線，起到屏蔽的作用。 印制板兩面的導(dǎo)線應(yīng)互相垂直、斜交或彎曲走線，避免平印制板兩面的導(dǎo)線應(yīng)互相垂直、斜交或彎曲走線，避免平行，減少寄生耦合。行，減少寄生耦合。 信號(hào)線高、低電平懸殊時(shí)，要加大導(dǎo)線的間距；在布線密信號(hào)線高、低電平懸殊時(shí)，要加大導(dǎo)線的間距；在布線密度比較低時(shí)，可加粗導(dǎo)線，信號(hào)線的間距也可適當(dāng)加大。度比較低時(shí)，可加粗導(dǎo)線，信號(hào)線的間距也可適當(dāng)加大。 地線的布設(shè)地線的布設(shè) 一般將公共地線布置在印制板的邊緣，便于印制板安裝在一般將公共地線布置在印

52、制板的邊緣，便于印制板安裝在僅便于安裝導(dǎo)軌和進(jìn)行機(jī)械加工，而且還提高了絕緣性能。僅便于安裝導(dǎo)軌和進(jìn)行機(jī)械加工，而且還提高了絕緣性能。 在印制電路板上應(yīng)盡可能多地保留銅箔做地線，這樣傳輸在印制電路板上應(yīng)盡可能多地保留銅箔做地線，這樣傳輸特性和屏蔽作用將得到改善，并且起到減少分布電容的作用。地特性和屏蔽作用將得到改善，并且起到減少分布電容的作用。地線公共線不能設(shè)計(jì)成閉合回路，在高頻電路中，應(yīng)采用大面線公共線不能設(shè)計(jì)成閉合回路，在高頻電路中，應(yīng)采用大面積接地方式。積接地方式。 印制板上若裝有大電流器件，如繼電器、揚(yáng)聲器等，它們印制板上若裝有大電流器件，如繼電器、揚(yáng)聲器等，它們的地線最好要分開(kāi)獨(dú)立走，

53、以減少地線上的噪聲。的地線最好要分開(kāi)獨(dú)立走，以減少地線上的噪聲。 模擬電路與數(shù)字電路的電源、地線應(yīng)分開(kāi)排布，這樣可以模擬電路與數(shù)字電路的電源、地線應(yīng)分開(kāi)排布，這樣可以減小模擬電路與數(shù)字電路之間的相互干擾。減小模擬電路與數(shù)字電路之間的相互干擾。 模擬電路布線模擬電路布線 模擬電路的布線要特別注意弱信號(hào)放大電路部分的布線，特模擬電路的布線要特別注意弱信號(hào)放大電路部分的布線，特別是電子管的柵極、半導(dǎo)體管的基極和高頻回路，這是最易受干別是電子管的柵極、半導(dǎo)體管的基極和高頻回路，這是最易受干擾的地方。布線要盡量縮短線條的長(zhǎng)度，所布的線要緊挨元器件擾的地方。布線要盡量縮短線條的長(zhǎng)度，所布的線要緊挨元器件，

54、盡量不要與弱信號(hào)輸入線平行布線。，盡量不要與弱信號(hào)輸入線平行布線。 數(shù)字電路布線數(shù)字電路布線 數(shù)字電路布線中，工作頻率較低的只要將線連好即可，一般數(shù)字電路布線中，工作頻率較低的只要將線連好即可，一般不會(huì)出現(xiàn)太大的問(wèn)題。工作頻率較高，特別是高到幾百兆赫時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)太大的問(wèn)題。工作頻率較高，特別是高到幾百兆赫時(shí)，布線時(shí)要考慮分布參數(shù)的影響。布線時(shí)要考慮分布參數(shù)的影響。 高頻電路布線高頻電路布線 高頻電路中，集成塊應(yīng)就近安裝高頻退耦電容，一方面保高頻電路中，集成塊應(yīng)就近安裝高頻退耦電容，一方面保證電源線不受其它信號(hào)干擾，另一方面可將本地產(chǎn)生的干擾就地證電源線不受其它信號(hào)干擾，另一方面可將本地產(chǎn)生的干

55、擾就地濾除，防止了干擾通過(guò)各種途徑空間或電源線傳播。濾除，防止了干擾通過(guò)各種途徑空間或電源線傳播。 高頻電路布線的引線最好采用直線，如果需要轉(zhuǎn)折，采用高頻電路布線的引線最好采用直線，如果需要轉(zhuǎn)折，采用4545度折線或圓弧轉(zhuǎn)折，這樣可以減少高頻信號(hào)對(duì)外的輻射和相互度折線或圓弧轉(zhuǎn)折，這樣可以減少高頻信號(hào)對(duì)外的輻射和相互間的耦合。管腳間引線越短越好，引線層間過(guò)孔越少越好。間的耦合。管腳間引線越短越好，引線層間過(guò)孔越少越好。 信號(hào)屏蔽信號(hào)屏蔽 印制板上的元件若要加屏蔽時(shí)，可以在元件外面套上一個(gè)印制板上的元件若要加屏蔽時(shí)，可以在元件外面套上一個(gè)屏蔽罩，在底板的另一面對(duì)應(yīng)于元件的位置再罩上一個(gè)扁形屏蔽屏蔽

56、罩，在底板的另一面對(duì)應(yīng)于元件的位置再罩上一個(gè)扁形屏蔽罩或屏蔽金屬板），將這兩個(gè)屏蔽罩在電氣上連接起來(lái)并接地罩或屏蔽金屬板），將這兩個(gè)屏蔽罩在電氣上連接起來(lái)并接地，這樣就構(gòu)成了一個(gè)近似于完整的屏蔽盒。，這樣就構(gòu)成了一個(gè)近似于完整的屏蔽盒。 印制導(dǎo)線如果需要進(jìn)行屏蔽，在要求不高時(shí)，可采用印制印制導(dǎo)線如果需要進(jìn)行屏蔽，在要求不高時(shí)，可采用印制導(dǎo)線屏蔽。對(duì)于多層板，一般通過(guò)電源層和地線層的使用，既解導(dǎo)線屏蔽。對(duì)于多層板，一般通過(guò)電源層和地線層的使用，既解決電源線和地線的布線問(wèn)題，又可以對(duì)信號(hào)線進(jìn)行屏蔽，如圖決電源線和地線的布線問(wèn)題，又可以對(duì)信號(hào)線進(jìn)行屏蔽，如圖4-4-1111所示。所示。 大面積銅箔的

57、使用大面積銅箔的使用 印制導(dǎo)線在不影響電氣性能的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量避免采用大面印制導(dǎo)線在不影響電氣性能的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量避免采用大面積銅箔。如果必須使用大面積銅箔時(shí)，應(yīng)局部開(kāi)窗口，以防止積銅箔。如果必須使用大面積銅箔時(shí)，應(yīng)局部開(kāi)窗口，以防止長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)，銅箔與基板間的粘合劑產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體無(wú)法排長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)，銅箔與基板間的粘合劑產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體無(wú)法排除，熱量不易散發(fā)，以致產(chǎn)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象，如圖除，熱量不易散發(fā)，以致產(chǎn)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象，如圖4-124-12所所示，大面積銅箔上的焊盤(pán)連接如圖示，大面積銅箔上的焊盤(pán)連接如圖4-134-13所示。所示。 印制導(dǎo)線走向與形狀印制導(dǎo)線走向與形狀 印制導(dǎo)

58、線的拐彎處一般應(yīng)取圓弧形，直角和銳角在高頻電印制導(dǎo)線的拐彎處一般應(yīng)取圓弧形，直角和銳角在高頻電路和布線密度高的情況下會(huì)影響電氣性能。路和布線密度高的情況下會(huì)影響電氣性能。 從兩個(gè)焊盤(pán)間穿過(guò)的導(dǎo)線盡量均勻分布。從兩個(gè)焊盤(pán)間穿過(guò)的導(dǎo)線盡量均勻分布。 圖圖4-144-14所示為印制板走線的示例，其中所示為印制板走線的示例，其中a a圖中三條走線圖中三條走線間距不均勻；（間距不均勻；（b b圖中走線出現(xiàn)銳角；（圖中走線出現(xiàn)銳角；（c c）、（）、（d d圖中走線圖中走線轉(zhuǎn)彎不合理；（轉(zhuǎn)彎不合理；（e e圖中印制導(dǎo)線尺寸比焊盤(pán)直徑大。圖中印制導(dǎo)線尺寸比焊盤(pán)直徑大。返回4.3 Protel99SE4.3

59、Protel99SE印制板編輯器印制板編輯器 4.3.1 4.3.1 啟動(dòng)啟動(dòng)PCB99SEPCB99SE 進(jìn)入進(jìn)入Protel99SEProtel99SE的主窗口后，執(zhí)行菜單的主窗口后，執(zhí)行菜單FileNewFileNew建立新的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，單擊建立新的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，單擊OKOK按鈕，在按鈕，在出現(xiàn)的新界面中指定文檔位置，再次執(zhí)行出現(xiàn)的新界面中指定文檔位置，再次執(zhí)行FileNewFileNew，屏幕彈出新建文件的對(duì)話框，單擊，屏幕彈出新建文件的對(duì)話框，單擊圖標(biāo)圖標(biāo) ，系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)，系統(tǒng)產(chǎn)生一個(gè)PCBPCB文件，默認(rèn)文件名文件，默認(rèn)文件名為為PCB1.PCBPCB1.PCB，此時(shí)可以修改文件名，雙擊

60、該文件，此時(shí)可以修改文件名，雙擊該文件進(jìn)入進(jìn)入PCB99SEPCB99SE編輯器，如圖編輯器，如圖4-154-15所示。所示。 4.3.2 PCB4.3.2 PCB編輯器的畫(huà)面管理編輯器的畫(huà)面管理 1. 1.窗口顯示窗口顯示 在在PCB99SEPCB99SE中，窗口管理可以執(zhí)行菜單中，窗口管理可以執(zhí)行菜單ViewView下的命令實(shí)現(xiàn)，窗口的排列可以通過(guò)執(zhí)行下的命令實(shí)現(xiàn)，窗口的排列可以通過(guò)執(zhí)行WindowsWindows菜單下的命令來(lái)實(shí)現(xiàn)，常用的命令如下。菜單下的命令來(lái)實(shí)現(xiàn)，常用的命令如下。 執(zhí)行菜單執(zhí)行菜單ViewFit BoardViewFit Board可以實(shí)現(xiàn)全板顯示，用戶可以快可以實(shí)現(xiàn)