[Protel99SE电路设计实例教程]第8章.pptVIP

第8章 印制电路板基础 内容提示： 前面的章节对原理图的设计进行了详细的介绍，从本章开始将进入PCB设计的学习。 本章中将对印制电路板的一些基本知识进行介绍，使读者对于PCB有一个大概的了解，便于对后面章节的学习。 学习要点： 印制电路板的结构 常用的元件封装 PCB中的一些基本概念 PCB设计的一般流程 8.1 印制电路板的结构 根据电路板层数的多少，可以将电路板分为单面板、双面板和多层板3类。 1．单层板 单面板是指所有元件、走线以及文字等对象都放置在一个面上，而另一面上不放置任何对象的电路板。由于仅需对一个面进行加工，不设置过孔，因而成本低廉，但同时仅允许一个面走线也对布线产生了很大限制，因而经常会出现布线无法布通的问题，所以单面板只适用于比较简单的电路设计。 2．双层板 双层板由顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer)两个层面构成，顶层一般为元件面，用于放置元件，底层一般为焊锡层面，用于焊接元件引脚以及走线。其特点是双面覆铜，因此可以两面布线，对于表贴元件还可以在底层放置元件。 3．多层板 多层板是包含多个工作层面的电路板，一般指3层以上的电路板，除了顶层和底层外，还包含有若干中间信号层、电源层和地线层，如图8.1所示。 8.2 元 件 封 装 8.2.1 定义和分类 元件封装是指实际元件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置，是纯粹的空间概念，因此不同的元件可共用同一元件封装，同种元件也可有不同的元件封装。 元件封装一般可分为两类，一类是针插式封装，这种元件体积较大，电路板必须钻孔才能安置元件，完成钻孔后，插入元件然后进行焊接，此时针脚会贯通整个板子；另外一类是表面贴片式元件(SMD)封装，这类元件通常体积较小，放置时不用钻孔，而是直接焊在板子的焊盘上，整个元件位于同一层面。 8.2.2 常用元件封装介绍 常用元件封装如表8.1所示。 8.2.2 常用元件封装介绍 一些常见的元件封装如图8.2所示。下面对一些常用的基本元件的封装进行介绍。 1．电阻 2．无极性电容 3．电解电容 4．电位器 5．二极管 6．发光二极管 7．三极管 8．电源稳压块 9．整流桥 10．石英晶体振荡器 11．集成元件 8.3 其 他 概 念 8.3.1 导线和飞线 1．导线 导线是在印制电路板上布置的铜质线路，也称为铜膜导线，如图8.3所示，用于传递电流信号，实现电路的物理连通。导线从一个焊点走向另外一个焊点，其宽度、走线路径等对整个电路板的性能有着直接的影响。印制电路板的设计主要包括两个部分，一个是元件的布局，另一个就是导线的布置，电路板设计工作的很大一部分是围绕如何布置导线来进行的，是电路板设计的核心。 8.3.1 导线和飞线 2．飞线 在PCB编辑器中与电路板设计相关的还有一种线，叫做飞线，如图8.4所示，其作用是指示PCB中各节点的电气逻辑连接关系，而不表示物理上的连接，也可以称之为预拉线。飞线是根据网络表中定义的管脚连接关系生成的，在引入网络表后，PCB中各元件之间都是采用飞线指示连接关系，直到两节点间布置了铜模导线。 8.3.2 焊盘和过孔 焊盘的主要作用是固定元件引脚，一般每个焊盘对应一个引脚，在焊盘部位放置引脚，然后用熔化的焊锡连接，当焊锡冷却凝结后即可将元件固定在电路板上，并保证引脚同导线网络的连通。 过孔是用来连接不同层面的导线的，包括3种类型：贯通全部板层的通孔，连通顶层到中间某层或中间层到底层的盲孔，以及中间某层到中间另一层的内孔。 如图8.5所示的电路中包含了3个焊盘和两个过孔。 8.4 PCB设计的基本流程 印制电路板的设计过程如图8.6所示，一般可分为以下几个步骤。 (1) 原理图设计 (2) 配置PCB编辑环境 (3) 规划电路板 (4) 引入网络表 (5) 元件布局 (6) 布线 (7) 规则检查 (8) 导出PCB以及打印 8.5 本 章 小 结 本章中对印制电路板的一些基本知识进行了介绍，目的在于使读者对于PCB设计有一个初步的认识。 * * XTAL1 晶振 DIP 双列直插元件 CON SIP 单排多针插座 D 整流桥 同三极管 场效应管 TO-126H和TO-126V 电源稳压块78和79系列 TO 三极管 DIODE 二极管 VR 电位器 RB 电解电容 RAD 无极性电容 AXIAL 电阻 IDC 双列插座 封 装 元 件 * * *