PCB线路板基础知识讲义课件.ppt

PCB线路板基础知识讲义学习目标：
印制电路板的结构和分类等基本概念
元件布局和布线的基本原则
手动和自动设计印制电路板的工作流程
教学重点：
PCB元件布局和布线的基本原则教学内容5.1 印刷电路板的基本概念5.2 印刷电路板的专用名词元件封装：元件封装的定义规则为元件类型+焊点距离+元件外形。
针脚式元件封装：元件引脚带有针脚形状，在焊接时必须把元件引脚插入焊点导通孔，加上焊锡，通过焊接连接引脚和焊盘。因为针脚式元件的引脚贯穿整个电路板的各个板层，所以在焊点属性设置中，Layer板层属性必须设置位MultiLayer。
表面贴片式元件：元件引脚用焊锡粘贴在印制电路板表面板层，因为表面贴片式元件的引脚仅仅作用于电路板单一层面，所以在板层属性设置中，Layer必须指定电路板板层（TopLayer或BottomLayer）。
导线：电路板上布置的导线都是铜质的，称为铜膜导线或简称为导线，用于传递各种电流信号。
飞线：飞线是虚线，它指示元件焊点之间的连接关系，导线实现飞线的意图。
焊盘：焊盘的主要作用是通过引脚来固定元件，每一焊盘对一个引脚，在焊盘部位放置引脚和融化的焊锡，冷却后焊锡凝固从而将元件牢牢固定住。
过孔：过孔在多层电路板设计中，它用于连接不同板层间的导线。5.3 PCB布局、布线基本原则1．机械方面
（1）确定PCB板尺寸、大小。最佳形状为矩形，长宽比为3:2或4:3。实践中也有各种异形板，如环形的操作板，这就要根据实际情况来定。当电路板尺寸大于200×150mm时，应适当增加厚度，或在电路板中增加支撑定位孔。
（2）先安排特殊器件，如外部接插件、显示器件，其定位要考虑和其他机械部件的配合。
（3）重量超过15g的元器件应当用支架固定，又大又重的元件不宜直接安放到电路板上。
（4）电位器、可调电感、线圈、可变电容器等可调元件，布局时应考虑整机结构。如在机内调节，应放在印制板方便调节的地方；如在机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱上的位置相适应。
（5）应当留出印制板定位孔及固定支架所占用的位置。
（6）位于电路板边缘的器件，离电路板边缘的距离一般不小于2mm。
（7）定位孔、标准孔等非安装孔周围1.27mm内不得贴装元、器件，螺钉等安装孔周围3.5mm（对于M2.5）、4mm（对于M3）内不得贴装元器件；2．散热方面
（1）发热元器件应放在印制电路板易于散热的地方，如板子边缘、通风处。竖放的板子，发热元件应放到板子上部，双面板的底层不得放置发热元件。
（2）发热量较大的元件，不宜放在印制板上。
（3）怕热元件如电解电容、晶振、锗管等，要与发热元件隔开一段距离。
（4）发热元件不能紧邻导线和热敏元件；高热器件要均衡分布；3．电磁干扰
（1）集成电路的去藕电容要尽量就近安放，一般工作频率在10Mhz以下的用0.1uF电容，10Mhz以上的用0.01uF的电容。
（2）某些元件或导线间有较高的电位差，应加大距离，以免放电。带高压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。
（3）易互相干扰的元器件不能靠得太近，输入输出元器件应尽可能远离，避免反馈干扰。
（4）高频元器件为减小分布参数，一般就近安放（不规则排列），一般电路（低频电路）应因规则排列，便于装焊。4．其它方面
（1）按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路称为一个模块，电路模块中的元件应采用就近集中原则，同时数字电路和模拟电路分开；
（2）卧装电阻、电感（插件）、电解电容等元件的下方避免布过孔，以免波峰焊后过孔与元件壳体短路；
（3）电源插座要尽量布置在印制板的四周。电源插座及焊接连接器的布置间距应考虑方便电源插头的插拔；
（4）所有IC元件单边对齐，有极性元件极性标示明确；
（5）板面布线应疏密得当，当疏密差别太大时应以网状铜箔填充，网格大于8mil(或0.2mm)；
（6）贴片焊盘上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虚焊。重要信号线不准从插座脚间穿过；
（7）贴片单边对齐，字符方向一致，封装方向一致；
（8）有极性的器件在以同一板上的极性标示方向尽量保持一致。二、元件布线规则
（1）画定布线区域距PCB板边≤1mm的区域内，以及安装孔周围1mm内，禁止布线；
（2）一般将公共地线布置在印制板的边缘，便于与机架（地）相连接。导线与印制板的边缘应留有一定距离。
（3）多级电路为防止局部电流而产生地阻抗干扰，各级电路应在一点接地（或尽量集中接地），高频电路（30MHz以上）常采用大面积接地，这时各级的内部元件也应集中一小块区域接地。
（4）易受干扰器件和线路可用地线包围。
（5）电路中数字地和模拟地要分开，然后在一点接地，以防形成地回路。
（6）电源线和地线靠近点，尽量减小围出的面积，以降低电磁干扰。
（7）注意电源线与地线应尽可能呈放射状，以及信号线不能出现回环走线