PCB设计与制作 教学课件 作者 任枫轩 学习情境一课件1 1PCB基础知识的认知.ppt

1.1.1 PCB概述 1.PCB的基本概况 2.PCB板的作用 3.PCB板层 4.计算机辅助设计软件Altium Designer的PCB设计流程 1.PCB的基本概况 2.PCB板的作用 3.PCB板层 4.计算机辅助设计软件Altium Designer的PCB设计流程 1.1.2 PCB组成要素 1．过孔（via） 过孔（via）是多层PCB的重要组成部分之—，钻孔的费用通常出PCB制扳费用的30％～40％。PCB上的每一个孔都可以称之为过孔。从作用上看，过孔可以分成两类：一是用做各层间的电气连接；二是用做器件的固定或定位。如果从工艺制程上来说，这些过儿一般分为三类，即盲孔（Blind Via）、埋孔（Buried Via）和通孔（Through Via）。 2. 铜膜导线（Track） 印制电路板上，在焊盘与焊盘之间起电气连接作用的是铜膜导线，简称导线（Track）。它也可以通过过孔把一个导电层和另一个导电层连接起来。PCB设计的核心工作就是围绕如何布置导线。 在PCB设计过程中，还有一种与导线有关的线，它是在装入网络表后，系统根据规则自动生成的，用来指引系统自动布线的一种连线，俗称飞线。飞线只在逻辑上表示出各个焊盘间的连接关系，并没有物理的电气连接意义；导线则是利用飞线指示的各焊盘和过孔间的连接关系而布置的，是具有电气连接意义的连接线。导线与飞线的不同，我们将在自动布线中看到。 3. 安全间距（Clearance） 进行印制电路板设计时，为了避免导线、过孔、焊盘及元件间的距离过近而造成相互干扰，就必须在他们之间留出一定的间距，这个间距就称为安全间距。图1-5所示为安全间距示意图。 4. 焊盘（Pad） 焊盘（Pad）的作用是用来放置焊锡、连接导线和焊接元件的管脚。Altium Designer在封装库中给出了一系列不同形状和大小的焊盘，如圆形、方形、八角形焊盘等。 5. 金属镀（涂）覆层 金属镀（涂）覆层用以保护金属（铜）表面，保证其可焊性，还可以在一些加工过程中作为蚀刻液的抗蚀层（如在过孔的加工过程中）。金属镀（涂）覆层还可以作为连接器与印制板的接触面，或表面安装器件与印制板的接合层。 应根据印制板的用途选择一种适合导电图形使用的镀覆层。表而镀覆层的类型直接影响生产工艺、生产成本和印制板的性能，例如寿命、可焊性、接触性等。 6. 非金属涂覆层 非金属涂覆层材料用来保护印制板，另外阻焊剂用来防止非焊接区导体的焊料润湿。当涂覆过的组装件暴露在高湿度条件下时，不正确确的清洗可能导致附着力降低。由于附着力的降低，涂覆层与基体的界面下开始出现分离点或碎屑，并且剥落（侵蚀）。在使用任何涂覆之前，最重要的是正确清洗印制板。如果印制板带有有机或无机污染，其绝缘电阻不能通过涂覆层得到提高。 1.1.3 元件封装技术 1. 元件封装的具体形式 （1）SOP／SOIC封装 （2）DIP封装 （3）PLCC封装 （4）TQFP封装 （5）PQFP封装 （6）TSOP封装 （7）BGA封装 2. Altium Designer中的元件及封装 1.1.4 工作任务描述 1.1.6 操作步骤 1.区分板层 查看所给PCB实物，如图1-34所示，查看识别两块PCB实物是单面板还是双面板或多层板。如果有单面板，指出零件面和焊接面；如果是双层板或多层板，查看有无金手指，并指出判断依据。 2．查看板材 根据本任务所学内容，结合所提供资讯，大概判断板子本身的基板的材质。 3．选择可能的工艺流程 根据提供的实物，判断选择该板可能的工艺流程。 4．查看过孔 1）从辨别出的双层或多层板上查看过孔。 2）根据本任务所学习内容，分别查找做各层间的电气连接和用做器件的固定或定位的过孔。 3）从工艺制程上看，分别找出盲孔（Blind Via）、埋孔（Buried Via）和通孔（Through Via），并标明其位置或电气编号。 5．查看导线 1）查看板子上的导线，对于单面板，查看其整版导线的走向，对于双面板，查看顶层和底层的导线的走向有何特点。 2）查看板子上的导线，根据字符标识，查找本板的电源线和地线，如有大面积铜箔，查看该大面积铜箔如何与电路连接，试说明大面积铜箔的作用，使用游标卡尺测量电源线的宽度，对比一般导线宽度。 3）对于板上的跳线，看其有何连接特点，思考为何在此处使用跳线。 4）查看所给电路板为了避免导线、过孔、焊盘及元件间的距离过近而造成相互干扰的安全间距。使用游标卡尺或其他测量工具测量导线与元件、导线与导线、导线于过孔、导线于焊盘、元件与元件等对象之间的安全间距，并作适当记录。 6．查看焊盘 1）查看板上的焊盘，区别针脚式和表面粘贴式焊盘。 2）测量不同贴片元件的表面粘贴式焊盘的尺寸和形状，记录其不同