第5章 印制电路板设计基础 (1).ppt

第5章 印制电路板设计基础 5.1 印制电路板的种类 5.2 PCB设计的基本概念 5.3 常用元器件封装 5.4 印制电路板的基本组成 5.5 印制电路板的制作过程 5.6 印制电路板设计的基本流程 5.1 印制电路板的种类 印制电路板的种类可以根据元件导电层面的多少分为单面板、双面板、多层板三种。 1．单面板 单面板所用的绝缘基板上只有一面覆铜，在这一覆铜面中包含有焊盘和铜箔导线，因此该面被称之为焊接面。而另一面上只包含没有电气特性的元件型号和参数等，以便于元器件的安装、调试和维修，因此这一面被称为元件面。 2．双面板 双面板绝缘基板的上、下二面均有覆铜层，都可制作铜箔导线。双面板底层和单面板作用相同，而在顶层上除了印制元件的型号和参数外，和底层一样也可以制作成铜箔导线，元件通常仍安装在顶层，因此顶层又被称为“元件面”，底层称为“焊锡面”。 3．多层板 多层板结构复杂，它由电气导电层和绝缘材料层交替粘合而成，成本较高，导电层数目一般为偶数，层间的电气连接同样利用层间的金属化过孔实现。 5.2 PCB设计的基本概念 5.2.1 电路板的工作层面 Protel DXP提供了74个不同类型的工作层面，主要包括：32个信号层(Signal Layers)、16个内部电源/接地层(Internal Planes)、16个机械层(Mechanical Layers)、4个防护层 (Masks Layers)（包括2个阻焊层(Solder Mask Layers)和2个焊锡膏层（Paste Mask Layers))、2个丝印层(Silkscreen Layers)、4个其他层(other Layers) (包括1个禁止布线层（Keep Out Layer）、2个钻孔层(Drill Layers）和1个多层(Multi Layer))。 1.信号层(Signal Layers) 信号层(Signal Layers) 包括顶层、底层和中间信号层，共32层。 顶层：主要用在双面板、多层板中制作顶层铜箔导线，在实际电路板中又称为元件面，元件管脚安插在本层面焊孔中，焊接在底面焊盘上。 底层：又称为焊锡面，主要用于制作底层铜箔导线，它是单面板唯一的布线层，也是双面板和多面板的主要布线层。 中间信号层：在一般电路板中较少采用，一般只有在5层以上较为复杂的电路板中才采用。 2. 内电层（Internal Plane） 内电层（Internal Plane）主要用于放置电源/地线，Protel DXP PCB编辑器可以支持16个内部电源/接地层。因为在各种电路中，电源和地线所接的元件管脚数是最多的，所以在多层板中，可充分利用内部电源/接地层将大量的接电源（或接地）的元件管脚通过元件焊盘或过孔直接与电源（或地线）相连，从而极大地减少顶层和底层电源/地线的连线长度。 3. 机械层（Mechanical Layer） Protel DXP PCB编辑器可以支持16个机械层。机械层没有电气特性，在实际电路板中也没有实际的对象与其对应，是PCB编辑器便于电路板厂家规划尺寸制板而设置，属于逻辑层（即在实际电路板中不存在实际的物理层与其相对应），主要为电路板厂家制作电路板时提供所需的加工尺寸信息。 4. 防护层(Masks Layers) 防护层包括阻焊层和焊锡膏层，主要用于保护铜线以及防止元件被焊接到不正确的地方。 阻焊层主要为一些不需要焊锡的铜箔部分（如导线、填充区、覆铜区等）涂上一层阻焊漆（一般为绿色），用于阻止进行波峰焊接时，焊盘以外的导线、覆铜区粘上不必要的焊锡而设置，从而避免相邻导线波峰焊接时短路，还可防止电路板在恶劣的环境中长期使用时氧化腐蚀。因此它和信号层相对应出现，也分为顶部（Top Solder Mask）、底部（Bottom Solder Mask）两层。 焊锡膏层，有时也称做助焊层，用来提高焊盘的可焊性能，在PCB上比焊盘略大的各浅色圆斑即为所说的焊锡膏层。在进行波峰焊等焊接时，在焊盘上涂上助焊剂，可以提高PCB的焊接性能。 5. 丝印层（Silkscreen Layer） 丝印层主要通过丝印的方式将元件的外形、序号、参数等说明性文字印制在元件面（或焊锡面），以便于电路板装配过程中插件（即将元件插入焊盘孔中）、产品的调试、维修等。 丝印层分为顶层（To