AltiumDesigner19电子线路板设计与制作全套教学课件.pptx

;第 1 章　概述;1.1 电子线路板概述;;　　图1-2所示是利用Altium Designer 软件设计的语音放大器PCB图，该PCB图主要由元件封装符号、铜膜导线、标示信息等组成，图中的黄色元件外形符号和焊盘合起来就是元件封装，实现焊盘之间的连接功能的蓝色线即铜膜导线。对比图1-1和图1-2可以发现，两张图之间存在明显的对应关系，元件符号对应元件封装符号，元件符号的引脚对应元件封装的焊盘，导线对应铜膜导线，因此PCB实现了原理图的电气连接关系。图1-3和图1-4所示是语音放大器的PCB实物图，其???图1-3是底层图，图1-4是顶层图。;　　　对比图1-3和图1-2可以发现，底层包含了PCB中的铜膜导线和焊盘铜环；对比图1-4和图1-2可以发现，顶层包含了元件外形和穿透底层的焊盘，即元件封装。图中的元件序号等标注信息是通过丝网印刷方式将其印制在顶层上的，以方便电子线路板生产过程中插件，它是不具备电气含义的。图1-5所示是焊接制作完成后的语音放大器实物图，焊接后的顶层元件和底层的铜膜导线实现了电路的连接，最终实现了产品的语音放大功能。把该电子线路板安装在产品外壳上，即成为了一个实用的电子产品。;;;;;1.1.2 电子线路板的种类和结构　　电子线路板(PCB)几乎会出现在每一种电子设备当中。如果在某种设备中有电子元件，那么它们也都是安装在大小各异的PCB上。除了固定各种电子元件外，PCB的主要功能是提供其上各元器件的相互电气连接。;　　根据基底材料的不同，PCB可分为硬板基板、软板基板和软硬结合板。图1-6所示是由硬板基板构成的单面覆铜板。软板基板用于制作柔性线路板(Flexible Printed Circuit board，FPC)。FPC是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种可靠性高、可挠性绝佳的印刷电路板，具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好等特点。图1-7所示是由软板基板构成的电路板。软硬结合板就是柔性线路板与硬性线路板经过压合等工序，按相关工艺要求组合在一起形成的具有FPC特性与PCB特性的线路板，如图1-8所示。;;;;　　硬板基板是由绝缘隔热并不易弯曲的材质制作而成的。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，铜箔本来是覆盖在整个板子上的，由于在制造过程中部分被蚀刻处理掉，留下来的部分就变成了网状的细小线路。这些线路被称作铜膜导线或布线，用于PCB上电子元件的电路连接。为了将电子元件固定在PCB上，可将它们的引脚(又称管脚)直接焊在布线上。在单面PCB上，零件都集中在其中一面，导线则都集中在另一面，因此，需要在板子上打孔，引脚才能穿过板子到另一面，且引脚是焊在另一面上的。PCB的正、反面分别被称为元件面与焊锡面。;　　如果PCB上有某些电子元件需要在制作完成后便于装卸，那么该电子元件安装时会用到插座或插槽。插座是直接焊在板子上的，而电子元件则可以任意地装卸。如果要将两块PCB相互连接，一般会用到俗称“金手指”的接头，如图1-9所示。金手指上包含了许多裸露的铜垫，这些铜垫也是PCB布线的一部分。通常连接时，将其中一片PCB上的金手指插进另一片PCB合适的插槽上，该插槽一般叫作扩充槽。在计算机中，像显示卡、声卡或其他类似的扩展卡，都是借着金手指实现与主机板连接的。;;　　图1-3、图1-4所示是单面板的实物图。单面板的剖面图如图1-10所示，它所用的覆铜板只有一面有铜箔膜，另一面空白，因而只能在有铜箔膜的一面上制作导电图形。单面板上的导电图形主要包括固定、连接元件引脚的焊盘和实现元件引脚互连的印制导线。有铜箔膜的一面即“焊锡面”，在Altium Designer的PCB编辑器中被称为“Bottom Layer”(底层)；没有铜箔膜的一面即“元件面”(用于安放元件)，在Altium Designer的PCB编辑器中被称为“Top Layer”(顶层)。由于单面板结构简单，没有过孔，生产成本低，因此线路相对简单。;在一些功能比较单一的设备(如小型家用电器)中一般采用单面板。尽管单面板生产成本低，但单面板布线设计难度最大，原因是只能在一个面上布线，布通率比双面板、多层板低，而且可利用的电磁屏蔽手段也有限，电磁兼容性指标不易达到要求。理论上，对于平面网孔电路，在单面板上布线时，布通率为100%；对于非平面网孔电路，在单面板上无法通过印制导线连接的少量导电图形，可使用跳线连接，但跳线的数目必须严格控制在一定的范围内，否则电路性能指标会下降。;;　　图1-11所示是双面板实物图，与图1-4相比，明显的区别就是顶层也有铜膜导线，此外，双面板还会有特殊的过孔。在双面板中，当某一层走线不能通过时，可以通过过孔连通切换到另一层走线。;;　　图1-12所示是双面板的剖面图，基板的上、下两面均有铜箔膜，