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项目四 设计PCB印刷电路图 中国电力出版社 简单印刷电路板PCB设计 深圳技师学院 肖明耀 项目四课程学习目标 学会配置PCB设计环境 学会设计多谐振荡器的PCB图 学会设计直流稳压电源电路的PCB图 设计多谐振荡器的PCB图 PCB板的结构： 印刷电路板（简称PCB）的制作材料主要是绝缘材料、金属铜箔及其焊锡等，覆铜主要用于电路板上的走线，焊锡一般用于在过孔和焊盘表面，以便固定电子元件。 根据印刷电路板层数的多少，一般将印刷电路板分为单面板、双面板和多层板3类。 印刷电路板的基础知识 有关电路板的几个基本概念 印刷铜膜线：简称铜膜导线，是敷铜经腐蚀后形成的用于连接各个焊点的导线。印刷电路板的设计都是围绕如何布置导线来完成的。 助焊膜和阻焊膜：顾名思义，助焊当然是便于焊接；阻焊当然是阻止焊接。这主要是针对有焊接点的地方涂些助焊膜利于焊接元件；在防止短路或不该连线地方连接时加阻焊膜利于安全焊接。 焊盘和过孔 焊盘、过孔：焊盘（Pad）的作用是放置、连接导线和元件引脚。 焊盘需要注意的原则： 形状上长短不一致时，需要考虑连线宽度与焊盘特定边长的大小差异不能过大。 需要在元件引脚之间走线时，选用长短不对称的焊盘往往事半功倍。 各元件焊盘孔的大小要按元件引脚粗细分别编辑确定，原则是孔的尺寸比引脚直径大0.2~0.4mm。 焊盘大小 焊盘中心孔要比器件引线直径稍大些。焊盘太大容易形成虚焊。焊盘外径D一般不小于（d+1.2）mm，其中d为引线的孔径。对高密度的数字电路，焊盘最小直径可取（d+1.0）mm。 焊盘的形状 圆形 矩形 8角形 过孔 过孔（Via）的主要作用是实现不同板层间的电气连接。过孔主要有3种。 穿透式过孔（Through）：从顶层一直打到底层的过孔。 半盲孔（Blind）：从顶层遇到某个中间层的过孔，或者是从某个中间层通到底层的过孔。 盲孔（Buried）：只在中间层之间导通，而没有穿透到顶层或底层的过孔。 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之间的间隙，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。 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连接所用的过孔要大些。 元件封装 元件封装是指实际元件焊接到印刷电路板时所显示的外观和焊点的位置，是一个纯空间概念，不同元件可以共用同一个封装，同种元件也可以有多种不同的元件封装。 元件封装一般分为两类，针插式封装、表面贴装式封装。针插式封装的元件体积大，电路板必须钻孔，针插式元件插入孔中，才可以焊接。表面贴装式元件，体积小，不需要过孔，可以直接贴装在覆铜线路上，元件与走线可以在一个面上。 元件封装的分类 大致可以可以分为两类，即针脚式元件和STM（表面粘贴式）元件。 DIP封装 双列直插式。 特点： 适合PCB的穿孔，易于对PCB布线，操作方便 DIP封装结构形式有：多层陶瓷双列直插式DIP、单层陶瓷双列直插式、引线框架式、塑料包封结构形式和陶瓷低熔玻璃封装形式。 2. STM封装 表面粘贴式，适用于机器快速安装。 印刷电路板的制作知识 PCB设计的基本流程 ： PCB设计一般分为原理图设计、配置PCB环境、规划电路板、引入网络表、对元件进行布局、PCB布线、规则检查、导出PCB文件及打印输出等。 PCB设计的基本步骤 启动Altium Designer 9软件 设置单板PCB布局和布线的规则 将原理图网表导入PCB设计软件 元件的布局放置 元件的布线连接 生成生产文件 建立元件库 保存设计文件 规划电路板 所谓规划电路板，就是根据电路的规模、项目的技术要求以及制造商的要求，具体确定电路板的物理外形尺寸和电气边界。 电路板形状可以为正方形、矩形、圆形等其它特殊形状。元件的布局及导线的设置对电子电路设计是否性能最佳影响很大。 元件的布局 元件的布局及导线的设置对电子电路设计是否性能最佳影响很大。以下是一般需要遵从的原则： PCB的尺寸大小。 在确定特殊元件位置时要遵循以下原则： 尽可能缩短高频元件之间的连线，设法减少它们的分别参数和相互间的电磁干扰。输入和输出元件应该尽量远离。 某些元件或导线之间可能有较高的电位差，应该加大它们之间的距离，以免放电引出意外事故。 重量超过15g的元件，应当使用支架加以固定，而且应考虑散热问题，然后焊接。 对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局应该考虑整机的结构要求。 应该留出印制板的定位孔和固定支架所占用的位置。 元件按功能的布局 根据电路的功能单元，对电路的全部元件进行布局时，要符合以下原则： （1）按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，