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PCB印制电路板设计根底

PCB印制电路板设计根底

《电子线路CAD讲义》

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PCB印制电路板设计根底

一、印制电路板的构造

印制电路板也称为印刷电路板或印制板，也就是通常所说的PCB，是用来连接各种元件的具有电气特性的一块板子。依据印制板包含的层数，有单面板，双面板和多层板。

单面板是一种一面覆铜，另一面没有覆铜的电路板，只可在它覆铜的一面布线和焊接元件。单面板构造较简洁，制作本钱较低。但对于简单的电路，单面板布线难度很大，布通率往往很低，通常只有电路比较简洁时才承受单面板。

双面板是一种包括顶层和底层的电路板。双面板两面都覆上铜箔，两面都可以布线，并且可通过导孔在不同工作层中切换走线。相对于多层板而言，双面板制作本钱不高，对于一般的应用电路，在给定肯定面积的时候通常都能100%布通，因此目前一般的印制板都是双面板。

多层板就是包含多个工作层面的电路板。除顶层和底层以外，还包括中间层、内部电源层或接地层。这样，可以极大程度地解决电磁干扰问题，提高系统的牢靠性，同时也可以提高布通率，缩小PCB面积。但是由于多层电路板的层数增加，给加工工艺带来了难度。最简洁的多层板是4层板。

二、电路板设计根底学问

元件封装

元件封装是指实际的电子元器件焊接到电路板上时所指示的轮廓和焊点位置，它是实际元件引脚与印制电路板上的焊点全都的保证。纯粹的元件封装只是一个空间的概念，不同的元件有一样的封装，同一个元件也可以有不同的封装。

元件封装的编号原则为：元件类型+焊盘距离〔焊盘数〕+元件外行尺寸

可以依据元件的编号来推断元件封装的规格。比方电阻元件的封装为AXIAL

-0.4表示此元件封装为轴状，两焊盘间的距离为400mil〔约10mm〕。

常见的元件封装形式有：电阻或无极性双端元件为轴状封装AXIAL-0.3~AXIAL-1.0；无极性电容为RAD-0.1~ RAD-0.4；有极性电容为桶状RB-.2/.4~RB-.1/1.0；可变电阻为VR-1~VR-5；晶振为XTAL-1~XTAL-2；等等。

铜膜导线

铜膜导线也称“铜膜走线”，简称“导线”。用于连接各个焊点，是印制电路板最重要的局部。印制电路板设计均围绕如何布置导线进展。与导线有关的另一种线，常称之为“飞线”，即预拉线。飞线是在引入SPICEnetlist后，系统依据规章生成的，用来指引布线的一种连线。

飞线与导线有本质的区分，飞线只是一种形式上的连接，在形式上表示各个焊点间的连接关系，没有电气的连接意义。导线则是依据飞线指示的焊点间的连接关系而布置的，是具有电气连接意义的连接线路。

常用术语

板层〔Layer〕：板层分为敷铜层和非敷铜层，通常所说的几层板是指敷铜层的层面数。

焊盘(Pad)：元件反响在电路板上，就是焊盘。或者说，以电路板的角度来说元件就是一堆焊盘的集合。

铜膜走线〔Track)：两个焊盘(Pad)间的导线，铜膜走线每转一个角度称为一段〔Segment)。

过孔(Via)：如铜膜走线无法顺当连接两个焊盘时就得通过过孔(Via)，连接到另一个布线板层来走线。

阻焊层〔SolderMask)：在电路版上不沾焊锡的绿漆。

安全距离：导线与导线〔TracktoTrack)、导线与焊盘(TracktoPad)、焊盘与焊盘(PadtoPad)及焊盘与过孔(PadtoVia)之间的最小距离

(Clearance)。

丝印层(SilkscreemOverlay)：顶层的文字或图案，属非布线层。

绘图工具

绘图工具是由一系列“放置命令”组成，如以下图所示。放置工具栏与菜单命令“Place”相对应，是一个浮动窗口，可以被四处移动，也可以放到系统工具条上，执行菜单命令“View\Toolbars\PlacementTools”可以关闭或翻开放置工具栏。

：绘制导线 ：放置焊盘

：放置过孔：放置尺寸坐标

：放置字符串：设置坐标原点

：放置位置坐标：放置元件

：边缘法绘制圆弧：放置多边形填充

：中心法绘制圆弧：放置内部电源/接地层

：放置矩形填充：粘贴剪贴板中内容

铜膜走线的放置与属性编辑

1、绘制线条

单击放置工具栏中的放置线条图标或执行菜单命令“Place\Track”(键盘的P、T键)，系统进入线条绘制状态，光标变成十字形，移动十字光标到所需的位置，单击鼠标左键确定线条的起点，然后移动光标，这时屏幕上会消灭将要画出线条的提示样式，确认线段终点后，单击左键就画出了一端线条。

线条是印制电路板电气布线的主要组成局部，由于线条只有单层属性，只能绘制在当前层面上，所以绘制前应留意选择所绘制的层面。走线的切换：

走线方式〔长短线〕切换按空格键。

走线模式切换按[Shift