電路板繪制技巧

1、六、關(guān)于濾波 濾波技術(shù)是抑制干擾的一種有效措施，尤其是在對付開關(guān)電源EMI信號的傳導(dǎo)干擾和某些輻射干擾方面，具有明顯的效果。 任何電源線上傳導(dǎo)干擾信號，均可用差模和共模干擾信號來表示。 差模干擾在兩導(dǎo)線之間傳輸，屬于對稱性干擾；共模干擾在導(dǎo)線與地(機(jī)殼)之間傳輸，屬于非對稱性干擾。在一般情況下，差模干擾幅度小、頻率低、所造成的干擾較小，共模干擾幅度大、頻率高，還可以通過導(dǎo)線產(chǎn)生輻射，所造成的干擾較大。因此，欲削弱傳導(dǎo)干擾，把EMI信號控制在有關(guān)EMC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限電平以下。除抑制干擾源以外，最有效的方法就是在開關(guān)源輸入和輸出電路中加裝EMI濾波器。一般設(shè)備的工作頻率約為1050 kHz。EMC

2、很多標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的傳導(dǎo)干擾電平的極限值都是從10 kHz算起。對開關(guān)電源產(chǎn)生的高頻段EMI信號，只要選擇相應(yīng)的去耦電路或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為簡單的EMI濾波器，就不難滿足符合EMC標(biāo)準(zhǔn)的濾波效果。 1 .1瞬態(tài)干擾 是指交流電網(wǎng)上出現(xiàn)的浪涌電壓、振鈴電壓、火花放電等瞬間干擾信號，其特點(diǎn)是作用時間極短，但電壓幅度高、瞬態(tài)能量大。瞬態(tài)干擾會造成單片開關(guān)電源輸出電壓的波動；當(dāng)瞬態(tài)電壓疊加在整流濾波后的直流輸入電壓上，使超過內(nèi)部功率開關(guān)管的漏源擊穿幫你解決一切難題包括企業(yè)和個人一切的一切 現(xiàn)在=免費(fèi)注冊=(用你的姓名搶注）享受會員功能極力推薦。補(bǔ)充一下信息實(shí)名認(rèn)證要用到身份證相片用手機(jī)照下來然后上傳上去就行了，實(shí)

3、名認(rèn)證是對用戶資料的真實(shí)性進(jìn)行驗(yàn)證審核。保障用戶的合法權(quán)益。電壓（）時，還會損壞芯片，因此必須采用抑制措施。通常，靜電放電（ESD）和電快速瞬變脈沖群（EFT）對數(shù)字電路的危害甚于其對模擬電路的影響。靜電放電在5 200MHz的頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的射頻輻射。此輻射能量的峰值經(jīng)常出現(xiàn)在35MHz 45MHz之間發(fā)生自激振蕩。許多I/O電纜的諧振頻率也通常在這個頻率范圍內(nèi)，結(jié)果，電纜中便串入了大量的靜電放電輻射能量。當(dāng)電纜暴露在4 8kV靜電放電環(huán)境中時，I/O電纜終端負(fù)載上可以測量到的感應(yīng)電壓可達(dá)到600V。這個電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了典型數(shù)字的門限電壓值0.4V。典型的感應(yīng)脈沖持續(xù)時間大約為400納秒。

4、將I/O電纜屏蔽起來，且將其兩端接地，使內(nèi)部信號引線全部處于屏蔽層內(nèi)，可以將干擾減小60 70dB，負(fù)載上的感應(yīng)電壓只有0.3V或更低。電快速瞬變脈沖群也產(chǎn)生相當(dāng)強(qiáng)的輻射發(fā)射，從而耦合到電纜和機(jī)殼線路。電源線濾波器可以對電源進(jìn)行保護(hù)。線 地之間的共模電容是抑制這種瞬態(tài)干擾的有效器件，它使干擾旁路到機(jī)殼，而遠(yuǎn)離內(nèi)部電路。當(dāng)這個電容的容量受到泄漏電流的限制而不能太大時，共模扼流圈必須提供更大的保護(hù)作用。這通常要求使用專門的帶中心抽頭的共模扼流圈，中心抽頭通過一只電容（容量由泄漏電流決定）連接到機(jī)殼。共模扼流圈通常繞在高導(dǎo)磁率鐵氧體芯上，其典型電感值為15 20mH。1.2傳導(dǎo)的抑制 往往單純采用屏

5、蔽不能提供完整的電磁干擾防護(hù)，因?yàn)樵O(shè)備或系統(tǒng)上的電纜才是最有效的干擾接收與發(fā)射天線。許多設(shè)備單臺做電磁兼容實(shí)驗(yàn)時都沒有問題，但當(dāng)兩臺設(shè)備連接起來以后，就不滿足電磁兼容的要求了，這就是電纜起了接收和輻射天線的作用。唯一的措施就是加濾波器，切斷電磁干擾沿信號線或電源線傳播的路徑，與屏蔽共同夠成完善的電磁干擾防護(hù)，無論是抑制干擾源、消除耦合或提高接收電路的抗能力，都可以采用濾波技術(shù)。針對不同的干擾，應(yīng)采取不同的抑制技術(shù)，由簡單的線路清理，至單個元件的干擾抑制器、濾波器和變壓器，再至比較復(fù)雜的穩(wěn)壓器和凈化電源，以及價格昂貴而性能完善的不間斷電源，下面分別作簡要敘述。1.3 專用線路 只要通過對供電線路

6、的簡單清理就可以取得一定的干擾抑制效果。如在三相供電線路中認(rèn)定一相作為干擾敏感設(shè)備的供電電源；以另一相作為外部設(shè)備的供電電源；再以一相作為常用測試儀器或其他輔助設(shè)備的供電電源。這樣的處理可避免設(shè)備間的一些相互干擾，也有利于三相平衡。值得一提的是在現(xiàn)代電子設(shè)備系統(tǒng)中，由于配電線路中非線性負(fù)載的使用，造成線路中諧波電流的存在，而零序分量諧波在中線里不能相互抵消，反而是疊加，因此過于纖細(xì)的中線會造成線路阻抗的增加，干擾也將增加。同時過細(xì)的中線還會造成中線過熱。 1.4 瞬變干擾抑制器 屬瞬變干擾抑制器的有氣體放電管、金屬氧化物壓敏電阻、硅瞬變吸收二極管和固體放電管等多種。其中金屬氧化物壓敏電阻和硅瞬

7、變吸收二極管的工作有點(diǎn)象普通的穩(wěn)壓管，是箝位型的干擾吸收器件；而氣體放電管和固體放電管是能量轉(zhuǎn)移型干擾吸收器件（以氣體放電管為例，當(dāng)出現(xiàn)在放電管兩端的電壓超過放電管的著火電壓時，管內(nèi)的氣體發(fā)生電離，在兩電極間產(chǎn)生電弧。由于電弧的壓降很低，使大部分瞬變能量得以轉(zhuǎn)移，從而保護(hù)設(shè)備免遭瞬變電壓破壞）。瞬變干擾抑制器與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)使用。1.5氣體放電管 氣體放電管也稱避雷管，目前常用于程控交換機(jī)上。避雷管具有很強(qiáng)的浪涌吸收能力，很高的絕緣電阻和很小的寄生電容，對正常工作的設(shè)備不會帶來任何有害影響。但它對浪涌的起弧響應(yīng)，與對直流電壓的起弧響應(yīng)之間存在很大差異。例如90V氣體放電管對直流的起弧電壓就是9

8、0V，而對5kV/s的浪涌起弧電壓最大值可能達(dá)到1000V。這表明氣體放電管對浪涌電壓的響應(yīng)速度較低。故它比較適合作為線路和設(shè)備的一次保護(hù)。此外，氣體放電管的電壓檔次很少。1.6金屬氧化物壓敏電阻 由于價廉，壓敏電阻是目前廣泛應(yīng)用的瞬變干擾吸收器件。描述壓敏電阻性能的主要參數(shù)是壓敏電阻的標(biāo)稱電壓和通流容量即浪涌電流吸收能力。前者是使用者經(jīng)常易弄混淆的一個參數(shù)。壓敏電阻標(biāo)稱電壓是指在恒流條件下（外徑為7mm以下的壓敏電阻取0.1mA；7mm以上的取1mA）出現(xiàn)在壓敏電阻兩端的電壓降。由于壓敏電阻有較大的動態(tài)電阻，在規(guī)定形狀的沖擊電流下（通常是8/20s的標(biāo)準(zhǔn)沖擊電流）出現(xiàn)在壓敏電阻兩端的電壓（亦

9、稱是最大限制電壓）大約是壓敏電阻標(biāo)稱電壓的1.82倍（此值也稱殘壓比）。這就要求使用者在選擇壓敏電阻時事先有所估計(jì)，對確有可能遇到較大沖擊電流的場合，應(yīng)選擇使用外形尺寸較大的器件（壓敏電阻的電流吸收能力正比于器件的通流面積，耐受電壓正比于器件厚度，而吸收能量正比于器件體積）。使用壓敏電阻要注意它的固有電容。根據(jù)外形尺寸和標(biāo)稱電壓的不同，電容量在數(shù)千至數(shù)百pF之間，這意味著壓敏電阻不適宜在高頻場合下使用，比較適合于在工頻場合，如作為晶閘管和電源進(jìn)線處作保護(hù)用。特別要注意的是，壓敏電阻對瞬變干擾吸收時的高速性能（達(dá)ns)級，故安裝壓敏電阻必須注意其引線的感抗作用，過長的引線會引入由于引線電感產(chǎn)生的

10、感應(yīng)電壓（在示波器上，感應(yīng)電壓呈尖刺狀）。引線越長，感應(yīng)電壓也越大。為取得滿意的干擾抑制效果，應(yīng)盡量縮短其引線。關(guān)于壓敏電阻的電壓選擇，要考慮被保護(hù)線路可能有的電壓波動（一般取1.21.4倍）。如果是交流電路，還要注意電壓有效值與峰值之間的關(guān)系。所以對 220V線路，所選壓敏電阻的標(biāo)稱電壓應(yīng)當(dāng)是220×1.4×1.4430V。此外，就壓敏電阻的電流吸收能力來說，1kA（對8/20s的電流波）用在晶閘管保護(hù)上，3kA用在電器設(shè)備的浪涌吸收上；5kA用在雷擊及電子設(shè)備的過壓吸收上；10kA用在雷擊保護(hù)上。壓敏電阻的電壓檔次較多，適合作設(shè)備的一次或二次保護(hù)。 1.7硅瞬變電壓吸收

11、二極管（TVS管） 硅瞬變電壓吸收二極管具有極快的響應(yīng)時間（亞納秒級）和相當(dāng)高的浪涌吸收能力，及極多的電壓檔次。可用于保護(hù)設(shè)備或電路免受靜電、電感性負(fù)載切換時產(chǎn)生的瞬變電壓，以及感應(yīng)雷所產(chǎn)生的過電壓。 TVS管有單方向（單個二極管）和雙方向（兩個背對背連接的二極管）兩種，它們的主要參數(shù)是擊穿電壓、漏電流和電容。使用中TVS管的擊穿電壓要比被保護(hù)電路工作電壓高10左右，以防止因線路工作電壓接近TVS擊穿電壓，使TVS漏電流影響電路正常工作；也避免因環(huán)境溫度變化導(dǎo)致TVS管擊穿電壓落入線路正常工作電壓的范圍。 TVS管有多種封裝形式，如軸向引線產(chǎn)品可用在電源饋線上；雙列直插的和表面貼裝的適合于在印

12、刷板上作為邏輯電路、I/O總線及數(shù)據(jù)總線的保護(hù)。 TVS管在使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)： ·對瞬變電壓的吸收功率（峰值）與瞬變電壓脈沖寬度間的關(guān)系。手冊給的只是特定脈寬下的吸收功率（峰值），而實(shí)際線路中的脈沖寬度則變化莫測，事前要有估計(jì)。對寬脈沖應(yīng)降額使用。 ·對小電流負(fù)載的保護(hù)，可有意識地在線路中增加限流電阻，只要限流電阻的阻值適當(dāng)，不會影響線路的正常工作，但限流電阻對干擾所產(chǎn)生的電流卻會大大減小。這就有可能選用峰值功率較小的TVS管來對小電流負(fù)載線路進(jìn)行保護(hù)。 ·對重復(fù)出現(xiàn)的瞬變電壓的抑制，尤其值得注意的是TVS管的穩(wěn)態(tài)平均功率是否在安全范圍之內(nèi)。 ·作為半

13、導(dǎo)體器件的TVS管，要注意環(huán)境溫度升高時的降額使用問題。 ·特別要注意TVS管的引線長短，以及它與被保護(hù)線路的相對距離。 ·當(dāng)沒有合適電壓的TVS管供采用時，允許用多個TVS管串聯(lián)使用。串聯(lián)管的最大電流決定于所采用管中電流吸收能力最小的一個。而峰值吸收功率等于這個電流與串聯(lián)管電壓之和的乘積。 ·TVS管的結(jié)電容是影響它在高速線路中使用的關(guān)鍵因素，在這種情況下，一般用一個TVS管與一個快恢復(fù)二極管以背對背的方式連接，由于快恢復(fù)二極管有較小的結(jié)電容，因而二者串聯(lián)的等效電容也較小，可滿足高頻使用的要求。 ·固體放電管 固體放電管是一種較新的瞬變干擾吸收器件，具

14、有響應(yīng)速度較快（1020ns級）、吸收電流較大、動作電壓穩(wěn)定和使用壽命長等特點(diǎn)。固體放電管與氣體放電管同屬能量轉(zhuǎn)移型。圖2.2為其伏安特性。當(dāng)外界干擾低于觸發(fā)電壓時，管子呈截止?fàn)睢Ｒ坏└蓴_超出觸發(fā)電壓時，伏安特性發(fā)生轉(zhuǎn)折，進(jìn)入負(fù)阻區(qū)，此時電流極大，而導(dǎo)通電阻極小，使干擾能量得以轉(zhuǎn)移。隨著干擾減小，通過放電管電流的回落，當(dāng)放電管的通過電流低于維持電流時，放電管就迅速走出低阻區(qū)，而回到高阻態(tài)，完成一次放電過程。固體放電管的一個優(yōu)點(diǎn)是它的短路失效模式（器件失效時，兩電極間呈短路狀），為不少應(yīng)用場合所必須，已在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。固體放電管的電壓檔次較少，比較適合于作網(wǎng)絡(luò)、通信設(shè)備，乃至部件一級的保護(hù)

15、。七、PCB使用技巧1、元器件標(biāo)號自動產(chǎn)生或已有的元器件標(biāo)號取消重來 Tools工具|Annotate注釋All Part：為所有元器件產(chǎn)生標(biāo)號 Reset Designators：撤除所有元器件標(biāo)號2、單面板設(shè)置： Design設(shè)計(jì)|Rules規(guī)則|Routing layersToplayer設(shè)為NotUsedBottomlayer設(shè)為Any3、自動布線前設(shè)定好電源線加粗 Design設(shè)計(jì)|Rules規(guī)則|Width Constraint 增加：NET,選擇網(wǎng)絡(luò)名VCC GND，線寬設(shè)粗4、PCB封裝更新，只要在原封裝上右鍵彈出窗口內(nèi)的footprint改為新的封裝號5、100mil=2.5

16、4mm;1mil=1/1000英寸6、快捷鍵"M"，下拉菜單內(nèi)的Dram Track End 拖拉端點(diǎn)拉PCB內(nèi)連線的一端點(diǎn)處繼續(xù)連線。7、定位孔的放置 在KeepOutLayer層（禁止布線層）中畫一個圓，Place|Arc(圓心弧)center,然后調(diào)整其半徑和位置8、設(shè)置圖紙參數(shù)Design|Options|Sheet Options(1)設(shè)置圖紙尺寸：Standard Sytle選擇(2)設(shè)定圖紙方向：Orientation選項(xiàng)-Landscape(小平方向)-Portrait(垂直方向)(3)設(shè)置圖紙標(biāo)題欄(Title BlocK):選擇Standard為標(biāo)準(zhǔn)型，

17、ANSI為美國國家協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)型(4)設(shè)置顯示參考邊框Show Reference Zones(5)設(shè)置顯示圖紙邊框Show Border(6)設(shè)置顯示圖紙模板圖形Show Template Graphics(7)設(shè)置圖紙柵格Grids 鎖定柵格Snap On,可視柵格設(shè)定Visible(8)設(shè)置自動尋找電器節(jié)點(diǎn)10、元件旋轉(zhuǎn)：Space鍵：被選中元件逆時針旋轉(zhuǎn)90在PCB中反轉(zhuǎn)器件(如數(shù)碼管)，選中原正向器件，在拖動或選中狀態(tài)下， X鍵：使元件左右對調(diào)（水平面）； Y鍵：使元件上下對調(diào)（垂直面）11、元件屬性： Lib Ref:元件庫中的型號，不允件修改 Footprint:元件的封裝形式 De

18、signator:元件序號如U1 Part type：元件型號（如芯片名AT89C52 或電阻阻值10K等等）（在原理圖中是這樣，在PCB中此項(xiàng)換為Comment）12、生成元件列表(即元器件清單)Reports|Bill of Material13、原理圖電氣法則測試(Electrical Rules Check)即ERC 是利用電路設(shè)計(jì)軟件對用戶設(shè)計(jì)好的電路進(jìn)行測試，以便能夠檢查出人為的錯誤或疏忽。 原理圖繪制窗中Tools工具|ERC電氣規(guī)則檢查 ERC對話框各選項(xiàng)定義：Multiple net names on net:檢測“同一網(wǎng)絡(luò)命名多個網(wǎng)絡(luò)名稱”的錯誤Unconnected ne

19、t labels:“未實(shí)際連接的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號”的警告性檢查Unconnected power objects:“未實(shí)際連接的電源圖件”的警告性檢查Duplicate sheet mnmbets:檢測“電路圖編號重號”Duplicate component designator:“元件編號重號”bus label format errors:“總線標(biāo)號格式錯誤”Floating input pins:“輸入引腳浮接”Suppress warnings:“檢測項(xiàng)將忽略所有的警告性檢測項(xiàng)，不會顯示具有警告性錯誤的測試報告”Create report file:“執(zhí)行完測試后程序是否自動將測試結(jié)果存在報告

20、文件中”Add error markers:是否會自動在錯誤位置放置錯誤符號Descend into sheet parts:將測試結(jié)果分解到每個原理圖中，針對層次原理圖而言Sheets to Netlist:選擇所要進(jìn)行測試的原理圖文件的范圍Net Identifier Scope:選擇網(wǎng)絡(luò)識別器的范圍14、系統(tǒng)原帶庫Miscellanous Devices.ddb中的DIODE(二級管)封裝應(yīng)該改，也就把管腳說明 1(A) 2(K)改為A(A) K(K)這樣畫PCB導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表才不會有錯誤：Note Not Found15、PCB布線的原則如下 (1)輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。最

21、好加線間地線，以免發(fā)生反饋藕合。 (2)印制攝導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基扳間的粘附強(qiáng)度和流過它們的電流值決定。 當(dāng)銅箔厚度為0.05mm、寬度為115mm時通過2A的電流，溫度不會高于3，因此導(dǎo)線寬度為1.5mm（60mil）可滿足要求。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選0.020.3mm(0.812mil)導(dǎo)線寬度。當(dāng)然，只要允許，還是盡可能用寬線尤其是電源線和地線。導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對于集成電路，尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許，可使間距小至58mm。 (3)印制導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。此外，盡量避免使用

22、大面積銅箔，否則長時間受熱時，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時，最好用柵格狀.這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。(4)焊盤：焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D一般不小于(d+1.2)mm，其中d為引線孔徑。對高密度的數(shù)字電路，焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。16、工作層面類型說明、信號層（Signal Layers）,有16個信號層，TopLayer BottomLayer MidLayer1-14。、內(nèi)部電源/接地層（Internal Planes）,有4個電源/接地層Planel1-4。、機(jī)械層（Mechanical La

23、yers）,有四個機(jī)械層。、鉆孔位置層（Drill Layers）,主要用于繪制鉆孔圖及鉆孔的位置，共包括Drill Guide 和Drill drawing兩層。、助焊層（Solder Mask）,有TopSolderMask和BottomSolderMask兩層，手工上錫。、錫膏防護(hù)層（Paste Mask）有TopPaste和BottomPaster兩層。、絲印層（Silkscreen）,有TopOverLayer和BottomOverLayer兩層，主要用于繪制元件的外形輪廓。、其它工作層面（Other）： KeepOutLayer:禁止布線層，用于繪制印制板外邊界及定位孔等鏤空部分。

24、 MultiLayer:多層 Connect:連接層 DRCError:DRC錯誤層 VisibleGrid:可視柵格層 Pad Holes:焊盤層。 Via Holes:過孔層。17、PCB自動布線前的設(shè)置 Design|Rules Auto Route|Setup Lock All Pro-Route:鎖定所有自動布線前手工預(yù)布的連線。印制板基礎(chǔ)知識 印刷電路板（Printed circuit board，PCB）幾乎會出現(xiàn)在每一種電子設(shè)備當(dāng)中。如果在某樣設(shè)備中有電子零件，那么它們也都是鑲在大小各異的PCB上。除了固定各種小零件外，PCB的主要功能是提供上頭各項(xiàng)零件的相互電氣連接。隨著電子

25、設(shè)備越來越復(fù)雜，需要的零件越來越多，PCB上頭的線路與零件也越來越密集了。 標(biāo)準(zhǔn)的PCB長得就像這樣。裸板（上頭沒有零件）也常被稱為印刷線路板Printed Wiring Board（PWB）。 板子本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材質(zhì)所制作成。在表面可以看到的細(xì)小線路材料是銅箔，原本銅箔是覆蓋在整個板子上的，而在制造過程中部份被蝕刻處理掉，留下來的部份就變成網(wǎng)狀的細(xì)小線路了。這些線路被稱作導(dǎo)線（conductor pattern）或稱布線，并用來提供PCB上零件的電路連接。 為了將零件固定在PCB上面，我們將它們的接腳直接焊在布線上。在最基本的PCB（單面板）上，零件都集中在其中一面，導(dǎo)

26、線則都集中在另一面。這么一來我們就需要在板子上打洞，這樣接腳才能穿過板子到另一面，所以零件的接腳是焊在另一面上的。因?yàn)槿绱?，PCB的正反面分別被稱為零件面（Component Side）與焊接面（Solder Side）。 如果PCB上頭有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或裝回去，那么該零件安裝時會用到插座（Socket）。由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆裝。下面看到的是ZIF（Zero Insertion Force，零撥插力式）插座，它可以讓零件（這里指的是CPU）可以輕松插進(jìn)插座，也可以拆下來。插座旁的固定桿，可以在您插進(jìn)零件后將其固定。 如果要將兩塊PCB相互連結(jié)，一般

27、我們都會用到俗稱金手指的邊接頭（edge connector）。金手指上包含了許多裸露的銅墊，這些銅墊事實(shí)上也是PCB布線的一部份。通常連接時，我們將其中一片PCB上的金手指插進(jìn)另一片PCB上合適的插槽上（一般叫做擴(kuò)充槽Slot）。在計(jì)算機(jī)中，像是顯示卡，聲卡或是其它類似的界面卡，都是借著金手指來與主機(jī)板連接的。 PCB上的綠色或是棕色，是阻焊漆（solder mask）的顏色。這層是絕緣的防護(hù)層，可以保護(hù)銅線，也可以防止零件被焊到不正確的地方。在阻焊層上另外會印刷上一層絲網(wǎng)印刷面（silk screen）。通常在這上面會印上文字與符號（大多是白色的），以標(biāo)示出各零件在板子上的位置。絲網(wǎng)印刷面

28、也被稱作圖標(biāo)面（legend）。 單面板（Single-Sided Boards） 我們剛剛提到過，在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，導(dǎo)線則集中在另一面上。因?yàn)閷?dǎo)線只出現(xiàn)在其中一面，所以我們就稱這種PCB叫作單面板（Single-sided）。因?yàn)閱蚊姘逶谠O(shè)計(jì)線路上有許多嚴(yán)格的限制（因?yàn)橹挥幸幻?，布線間不能交叉而必須繞獨(dú)自的路徑），所以只有早期的電路才使用這類的板子。 雙面板（Double-Sided Boards） 這種電路板的兩面都有布線。不過要用上兩面的導(dǎo)線，必須要在兩面間有適當(dāng)?shù)碾娐愤B接才行。這種電路間的橋梁叫做導(dǎo)孔（via）。導(dǎo)孔是在PCB上，充滿或涂上金屬的小洞，它可以與兩面

29、的導(dǎo)線相連接。因?yàn)殡p面板的面積比單面板大了一倍，而且因?yàn)椴季€可以互相交錯（可以繞到另一面），它更適合用在比單面板更復(fù)雜的電路上。 多層板（Multi-Layer Boards） 為了增加可以布線的面積，多層板用上了更多單或雙面的布線板。多層板使用數(shù)片雙面板，并在每層板間放進(jìn)一層絕緣層后黏牢（壓合）。板子的層數(shù)就代表了有幾層獨(dú)立的布線層，通常層數(shù)都是偶數(shù)，并且包含最外側(cè)的兩層。大部分的主機(jī)板都是4到8層的結(jié)構(gòu)，不過技術(shù)上可以做到近100層的PCB板。大型的超級計(jì)算機(jī)大多使用相當(dāng)多層的主機(jī)板，不過因?yàn)檫@類計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以用許多普通計(jì)算機(jī)的集群代替，超多層板已經(jīng)漸漸不被使用了。因?yàn)镻CB中的各層都緊密

30、的結(jié)合，一般不太容易看出實(shí)際數(shù)目，不過如果您仔細(xì)觀察主機(jī)板，也許可以看出來。 我們剛剛提到的導(dǎo)孔（via），如果應(yīng)用在雙面板上，那么一定都是打穿整個板子。不過在多層板當(dāng)中，如果您只想連接其中一些線路，那么導(dǎo)孔可能會浪費(fèi)一些其它層的線路空間。埋孔（Buried vias）和盲孔（Blind vias）技術(shù)可以避免這個問題，因?yàn)樗鼈冎淮┩钙渲袔讓?。盲孔是將幾層?nèi)部PCB與表面PCB連接，不須穿透整個板子。埋孔則只連接內(nèi)部的PCB，所以光是從表面是看不出來的。 在多層板PCB中，整層都直接連接上地線與電源。所以我們將各層分類為信號層（Signal），電源層（Power）或是地線層（Ground）。如

31、果PCB上的零件需要不同的電源供應(yīng)，通常這類PCB會有兩層以上的電源與電線層。 零件封裝技術(shù) 插入式封裝技術(shù)（Through Hole Technology） 將零件安置在板子的一面，并將接腳焊在另一面上，這種技術(shù)稱為插入式（Through Hole Technology，THT）封裝。這種零件會需要占用大量的空間，并且要為每只接腳鉆一個洞。所以它們的接腳其實(shí)占掉兩面的空間，而且焊點(diǎn)也比較大。但另一方面，THT零件和SMT（Surface Mounted Technology，表面黏著式）零件比起來，與PCB連接的構(gòu)造比較好，關(guān)于這點(diǎn)我們稍后再談。像是排線的插座，和類似的界面都需要能耐壓力，所

32、以通常它們都是THT封裝。 表面黏貼式封裝技術(shù)（Surface Mounted Technology） 使用表面黏貼式封裝（Surface Mounted Technology，SMT）的零件，接腳是焊在與零件同一面。這種技術(shù)不用為每個接腳的焊接，而都在PCB上鉆洞。表面黏貼式的零件，甚至還能在兩面都焊上。 SMT也比THT的零件要小。和使用THT零件的PCB比起來，使用SMT技術(shù)的PCB板上零件要密集很多。SMT封裝零件也比THT的要便宜。所以現(xiàn)今的PCB上大部分都是SMT，自然不足為奇。 因?yàn)楹更c(diǎn)和零件的接腳非常的小，要用人工焊接實(shí)在非常難。不過如果考慮到目前的組裝都是全自動的話，這個問題

33、只會出現(xiàn)在修復(fù)零件的時候吧。 設(shè)計(jì)流程 在PCB的設(shè)計(jì)中，其實(shí)在正式布線前，還要經(jīng)過很漫長的步驟，以下就是主要設(shè)計(jì)的流程： 系統(tǒng)規(guī)格 首先要先規(guī)劃出該電子設(shè)備的各項(xiàng)系統(tǒng)規(guī)格。包含了系統(tǒng)功能，成本限制，大小，運(yùn)作情形等等。 系統(tǒng)功能區(qū)塊圖 接下來必須要制作出系統(tǒng)的功能方塊圖。方塊間的關(guān)系也必須要標(biāo)示出來。 將系統(tǒng)分割幾個PCB 將系統(tǒng)分割數(shù)個PCB的話，不僅在尺寸上可以縮小，也可以讓系統(tǒng)具有升級與交換零件的能力。系統(tǒng)功能方塊圖就提供了我們分割的依據(jù)。像是計(jì)算機(jī)就可以分成主機(jī)板、顯示卡、聲卡、軟盤驅(qū)動器和電源等等。 決定使用封裝方法，和各PCB的大小 當(dāng)各PCB使用的技術(shù)和電路數(shù)量都決定好了，接下

34、來就是決定板子的大小了。如果設(shè)計(jì)的過大，那么封裝技術(shù)就要改變，或是重新作分割的動作。在選擇技術(shù)時，也要將線路圖的品質(zhì)與速度都考量進(jìn)去。 繪出所有PCB的電路概圖 概圖中要表示出各零件間的相互連接細(xì)節(jié)。所有系統(tǒng)中的PCB都必須要描出來，現(xiàn)今大多采用CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，Computer Aided Design）的方式。下面就是使用CircuitMakerTM設(shè)計(jì)的范例。 PCB的電路概圖 初步設(shè)計(jì)的仿真運(yùn)作 為了確保設(shè)計(jì)出來的電路圖可以正常運(yùn)作，這必須先用計(jì)算機(jī)軟件來仿真一次。這類軟件可以讀取設(shè)計(jì)圖，并且用許多方式顯示電路運(yùn)作的情況。這比起實(shí)際做出一塊樣本PCB，然后用手動測量要來的有效率多

35、了。 將零件放上PCB 零件放置的方式，是根據(jù)它們之間如何相連來決定的。它們必須以最有效率的方式與路徑相連接。所謂有效率的布線，就是牽線越短并且通過層數(shù)越少（這也同時減少導(dǎo)孔的數(shù)目）越好，不過在真正布線時，我們會再提到這個問題。下面是總線在PCB上布線的樣子。為了讓各零件都能夠擁有完美的配線，放置的位置是很重要的。 測試布線可能性，與高速下的正確運(yùn)作 現(xiàn)今的部份計(jì)算機(jī)軟件，可以檢查各零件擺設(shè)的位置是否可以正確連接，或是檢查在高速運(yùn)作下，這樣是否可以正確運(yùn)作。這項(xiàng)步驟稱為安排零件，不過我們不會太深入研究這些。如果電路設(shè)計(jì)有問題，在實(shí)地導(dǎo)出線路前，還可以重新安排零件的位置。 導(dǎo)出PCB上線路 在概

36、圖中的連接，現(xiàn)在將會實(shí)地作成布線的樣子。這項(xiàng)步驟通常都是全自動的，不過一般來說還是需要手動更改某些部份。下面是2層板的導(dǎo)線模板。紅色和藍(lán)色的線條，分別代表PCB的零件層與焊接層。白色的文字與四方形代表的是網(wǎng)版印刷面的各項(xiàng)標(biāo)示。紅色的點(diǎn)和圓圈代表鉆洞與導(dǎo)孔。最右方我們可以看到PCB上的焊接面有金手指。這個PCB的最終構(gòu)圖通常稱為工作底片（Artwork）。 每一次的設(shè)計(jì)，都必須要符合一套規(guī)定，像是線路間的最小保留空隙，最小線路寬度，和其它類似的實(shí)際限制等。這些規(guī)定依照電路的速度，傳送信號的強(qiáng)弱，電路對耗電與噪聲的敏感度，以及材質(zhì)品質(zhì)與制造設(shè)備等因素而有不同。如果電流強(qiáng)度上升，那導(dǎo)線的粗細(xì)也必須要

37、增加。為了減少PCB的成本，在減少層數(shù)的同時，也必須要注意這些規(guī)定是否仍舊符合。如果需要超過2層的構(gòu)造的話，那么通常會使用到電源層以及地線層，來避免信號層上的傳送信號受到影響，并且可以當(dāng)作信號層的防護(hù)罩。 導(dǎo)線后電路測試 為了確定線路在導(dǎo)線后能夠正常運(yùn)作，它必須要通過最后檢測。這項(xiàng)檢測也可以檢查是否有不正確的連接，并且所有聯(lián)機(jī)都照著概圖走。 建立制作檔案 因?yàn)槟壳坝性S多設(shè)計(jì)PCB的CAD工具，制造廠商必須有符合標(biāo)準(zhǔn)的檔案，才能制造板子。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格有好幾種，不過最常用的是Gerber files規(guī)格。一組Gerber files包括各信號、電源以及地線層的平面圖，阻焊層與網(wǎng)板印刷面的平面圖，以及鉆

38、孔與取放等指定檔案。 電磁兼容問題 沒有照EMC（電磁兼容）規(guī)格設(shè)計(jì)的電子設(shè)備，很可能會散發(fā)出電磁能量，并且干擾附近的電器。EMC對電磁干擾（EMI），電磁場（EMF）和射頻干擾（RFI）等都規(guī)定了最大的限制。這項(xiàng)規(guī)定可以確保該電器與附近其它電器的正常運(yùn)作。EMC對一項(xiàng)設(shè)備，散射或傳導(dǎo)到另一設(shè)備的能量有嚴(yán)格的限制，并且設(shè)計(jì)時要減少對外來EMF、EMI、RFI等的磁化率。換言之，這項(xiàng)規(guī)定的目的就是要防止電磁能量進(jìn)入或由裝置散發(fā)出。這其實(shí)是一項(xiàng)很難解決的問題，一般大多會使用電源和地線層，或是將PCB放進(jìn)金屬盒子當(dāng)中以解決這些問題。電源和地線層可以防止信號層受干擾，金屬盒的效用也差不多。對這些問題我

39、們就不過于深入了。 電路的最大速度得看如何照EMC規(guī)定做了。內(nèi)部的EMI，像是導(dǎo)體間的電流耗損，會隨著頻率上升而增強(qiáng)。如果兩者之間的的電流差距過大，那么一定要拉長兩者間的距離。這也告訴我們?nèi)绾伪苊飧邏海约白岆娐返碾娏飨慕档阶畹?。布線的延遲率也很重要，所以長度自然越短越好。所以布線良好的小PCB，會比大PCB更適合在高速下運(yùn)作。 制造流程 PCB的制造過程由玻璃環(huán)氧樹脂（Glass Epoxy）或類似材質(zhì)制成的基板開始影像（成形導(dǎo)線制作） 制作的第一步是建立出零件間聯(lián)機(jī)的布線。我們采用負(fù)片轉(zhuǎn)?。⊿ubtractive transfer）方式將工作底片表現(xiàn)在金屬導(dǎo)體上。這項(xiàng)技巧是將整個表面鋪上

40、一層薄薄的銅箔，并且把多余的部份給消除。追加式轉(zhuǎn)?。ˋdditive Pattern transfer）是另一種比較少人使用的方式，這是只在需要的地方敷上銅線的方法，不過我們在這里就不多談了。 如果制作的是雙面板，那么PCB的基板兩面都會鋪上銅箔，如果制作的是多層板，接下來的步驟則會將這些板子黏在一起。 接下來的流程圖，介紹了導(dǎo)線如何焊在基板上。 正光阻劑（positive photoresist）是由感光劑制成的，它在照明下會溶解（負(fù)光阻劑則是如果沒有經(jīng)過照明就會分解）。有很多方式可以處理銅表面的光阻劑，不過最普遍的方式，是將它加熱，并在含有光阻劑的表面上滾動（稱作干膜光阻劑）。它也可以用液

41、態(tài)的方式噴在上頭，不過干膜式提供比較高的分辨率，也可以制作出比較細(xì)的導(dǎo)線。 遮光罩只是一個制造中PCB層的模板。在PCB板上的光阻劑經(jīng)過UV光曝光之前，覆蓋在上面的遮光罩可以防止部份區(qū)域的光阻劑不被曝光（假設(shè)用的是正光阻劑）。這些被光阻劑蓋住的地方，將會變成布線。 在光阻劑顯影之后，要蝕刻的其它的裸銅部份。蝕刻過程可以將板子浸到蝕刻溶劑中，或是將溶劑噴在板子上。一般用作蝕刻溶劑的有，氯化鐵（Ferric Chloride），堿性氨（Alkaline Ammonia），硫酸加過氧化氫（Sulfuric Acid + Hydrogen Peroxide），和氯化銅（Cupric Chloride）等。蝕刻結(jié)束后將剩下的光阻劑去除掉。這稱作脫膜（Stripping）程序。 鉆孔與電鍍 如果制作的是多層PCB板，并且里頭包含埋孔或是盲孔的話，每一層板子在黏合前必須要先鉆孔與電鍍。如果不經(jīng)過這個步驟，那么就沒辦法互相連接了。 在根據(jù)鉆孔需求由機(jī)器設(shè)備鉆孔之后，孔璧里頭必須經(jīng)過電鍍（鍍通孔技術(shù)，Plated-Through-Hole technology，PTH）。在孔璧內(nèi)部作金屬處理后，可以讓內(nèi)部的各層線路能夠彼此連接。在開始電鍍之前，必須先清掉孔內(nèi)的雜物。這是因?yàn)闃渲h(huán)氧物在加熱后會產(chǎn)生一些化學(xué)變化，而它會覆蓋住內(nèi)部PCB層，所以要先