PCB设计基本概念1.pdf

Great Human Technology, INC. PCB设计基本概念 1、“层 (Layer) ”的概念 与字处理或其它许多软件中为实现图、文、色彩等的嵌套与合成而引入的“层 ”的概念有所同， Protel的“层 ”不是虚拟的，而是印刷板材料本身实实在在的各铜箔层 。现今，由于电 子线路 的元件密集安装。防干扰和布线等特殊要求，一些较新的电 子产品中所用的印刷板不仅有上下 两面供走线，在板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔，例如，现在的计算机主板所用的印 板材料多在4层 以上。这些层 因加工相对较难 而大多用于设置走线较为简单的电 源布线层（如 软件中的GroundDever和Power Dever），并常用大面积填充的办法来布线（如软件中的ExternaI P1a11e和Fill）。上下位置的表面层 与中间各层 需要连 通的地方用软件中提到的所谓“过孔 （Via）”来沟通。有了以上解释，就不难 理解“多层 焊盘”和“布线层设置”的有关概念了。 举个简单的例子，不少人布线完成，到打印出来时方才发现很多连线 的终端都没有焊盘，其实 这是自己添加器件库时忽略了“层 ”的概念，没把自己绘制封装的焊盘特性定义为”多层（Mulii 一Layer)的缘故。要提醒的是，一旦选定了所用印板的层数 ，务必关闭那些未被使用的层 ，免 得惹事生非走弯 路。 、2过孔(Via） 为连通各层 之间的线路，在各层 需要连 通的导线 的文汇处钻上一个公共孔，这就是过孔。 工艺上在过孔的孔壁圆 柱面上用化学沉积的方法镀上一层 金属 ，用以连 通中间各层 需要连 通的 铜箔，而过孔的上下两面做成普通的焊盘形状，可直接与上下两面的线路相通，也可不连 。一 般而言，设计线路时对 过孔的处理有以下原则：（1）尽 量少用过孔，一旦选用了过孔，务必处 理好它与周边各实体的间隙，特别 是容易被忽视的中间各层 与过孔不相连 的线与过孔的间隙， 如果是自动布线，可在“过孔数量最小化” （ Via Minimiz8tion）子菜单 里选择“on”项来 自动解决。（2）需要的载流量越大，所需的过孔尺寸越大，如电 源层 和地层 与其它层联 接所用 的过孔就要大一些。 、3丝印层 （Overlay） 为方便电 路的安装和维修等，在印刷板的上下两表面印刷上所需要的标志图 案和文字代号 等，例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。不少初学者设计丝印 层 的有关内容时 ，只注意文字符号 放置得整齐美观，忽略了实际制出的PCB效果。他们设计的 印板上，字符不是被元件挡住就是侵入了助焊区域被抹赊，还有的把元件标号打在相邻元件上， 如此种种的设计都将会给装配和维修带来很大不便。正确的丝印层 字符布置原则是：”不出歧 义，见缝插针，美观大方”。 4、SMD的特殊性 1 Report by Sammy Lu Great Human Technology, INC. Protel封装库内有大量SMD封装，即表面焊装器件。这类器件除体积小巧之外的最大特点 是单 面分布元引脚孔。因此，选用这类器件要定义好器件所在面，以免“丢失引脚（Missing Plns）”。另外，这类元件的有关文字标注只能随元件所在面放置。 5、网格状填充区（External Plane ）和填充区(Fill) 正如两者的名字那样，网络状填充区是把大面积的铜箔处理成网状的，填充区仅是完整保 留铜箔。初学者设计过程中在计算机上往往看不到二者的区别，实质上，只要你把图 面放大后 就一目了然了。正是由于平常不容易看出二者的区别，所以使用时 更不注意对 二者的区分，要 强调 的是，前者在电 路特性上有较强的抑制高频干扰的作用，适用于需做大面积填充的地方， 特别 是把某些区域当做屏蔽区、分割区或大电 流的电 源线时尤为合适。后者多用于一般的线端 部或转折区等需要小面积填充的地方。 、6焊盘( Pad） 焊盘是PCB设计中最常接触也是最重要的概念，但初学者却容易忽视它的选择和修正，在 设计中千篇一律地使用圆 形焊盘。选择元件的焊盘类型要综合考虑该元件的形状、大小、布置 形式、振动