CB板設(shè)計規(guī)范培訓(xùn)課件

PCB板設(shè)計規(guī)范簡介歷史沿革PCB的分類各種PCB特點介紹1PCB設(shè)計室一簡介PCB（printedcircuitboard），即印制電路板是在絕緣基材上，按預(yù)定設(shè)計，制成印制線路，印制元件或由兩者組合而成的導(dǎo)電圖形后制成的板。它作為元器件的支撐，并且提供系統(tǒng)電路工作所需要的電氣連接，是實現(xiàn)電子產(chǎn)品小型化、輕量化、裝配機械化和自動化的重要基礎(chǔ)部件，在電子工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。本講義主要介紹手機PCB的應(yīng)用特點。2PCB設(shè)計室歷史沿革PCB誕生于上世紀(jì)四、五十年代,發(fā)展于上世紀(jì)八、九十年代。伴隨半導(dǎo)體技術(shù)和計算機技術(shù)的進步，印刷電路板向著高密度,細導(dǎo)線,更多層數(shù)的方向發(fā)展，其設(shè)計技術(shù)也從最初的手工繪制發(fā)展到計算機輔助設(shè)計（CAD)和電子設(shè)計自動化（EDA).3PCB設(shè)計室分類按所用基材的機械特性?？梢苑譃閯傂噪娐钒?RigidPCB）、柔性電路板（FlexPCB）以及剛性柔性結(jié)合的電路板(Flex－RigidPCB)按導(dǎo)體圖形的層數(shù)可分為單面/雙面和多層印制板。手機中的電路板多為高密度互連多層電路板（highdensityintegratedboard)。4PCB設(shè)計室二PCB的設(shè)計印制板的設(shè)計決定印制板的固有特性，在一定程度上也決定了印制板的制造、安裝和維修的難易程度，同時也影響印制板的可靠性和成本。所以在設(shè)計時應(yīng)遵循以下基本原則，綜合考慮各項要素，才能取得較好的設(shè)計效果。5PCB設(shè)計室PCB設(shè)計的原則電氣連接的準(zhǔn)確性電路板的可測試性可靠性和環(huán)境適應(yīng)性工藝性(可制造性)經(jīng)濟性等6PCB設(shè)計室PCB設(shè)計流程元器件封裝PCB外形設(shè)計器件布局布線設(shè)計規(guī)則檢查7PCB設(shè)計室元件名稱封裝形式名稱電阻RES2（1、3、4）AXIAL0.3AXIAL0.4可變電阻POT2（1）VR5(1、2、3、4)普通電容CAPRAD0.2RAD0.3電解電容ELECTRO1RB.2/.4RB.3/.6RB.4/.8電容器CAPACITORRAD0.2RAD0.3二極管DIODE0.4穩(wěn)壓二極ZENER1（2、3）DIODE0.4發(fā)光二極管LEDDIODE0.4三極管NPN（PNP）TO-92A（單面板）TO-92B（雙面板）電感INDUCTOR1可變電感INDUCTOR4AXIAL0.3放大器OPAMP雙列直插IC座DIP8，14，16…晶振CRYSTALXTAL1穩(wěn)壓塊VOLTREGTO-220H接口CON2，3，4SIP2，3，4…按鈕SW-PB電源POWER4開關(guān)SWSPSTAXIAL0.4SWSPDTSWDPDT接收二極管PHOTO三腳插座LAMPNEON

三常用元件及封裝形式8PCB設(shè)計室常用元件封裝形式實物圖（見PDF文件）9PCB設(shè)計室10PCB設(shè)計室11PCB設(shè)計室12PCB設(shè)計室

表面粘貼式元件封裝：現(xiàn)在，越來越多的元件采用此類封裝。這類元件在焊接時元件與其焊盤在同一層。故在其焊盤屬性對話框中，Layer屬性必須為單一板層（如Toplayer或Bottomlayer）。（a）AXIAL0.4(b)DIODE0.4(c)RAD0.4(d)FUSE（電阻類）（二極管類）（無極性電容類）（保險管）(e)XATAL1（晶振類）(f)VR5（電位器類）(g)SIP8（單列直插類）(h)RB.2/.4（極性電容類）(i)DB9/M（D型連接器）

(j)TO-92B（小功率三極管）

1.元件封裝的分類13PCB設(shè)計室(k)LCC16（貼片元件類）(l)DIP16（雙列直插類）(m)TO-220（三極管類）圖8.1常見元件封裝2.元件封裝的編號元件封裝的編號規(guī)則一般為元件類型+焊盤距離（或焊盤數(shù)）+元件外形尺寸。根據(jù)元件封裝編號可區(qū)別元件封裝的規(guī)格。如AXIAL0.6表示該元件封裝為軸狀，兩個管腳焊盤的間距為0.6英寸（600mil）；RB.3/.6表示極性電容類元件封裝，兩個管腳焊盤的間距為0.3英寸（300mil），元件直徑為0.6英寸(600mil)；DIP14表示雙列直插式元件的封裝，兩列共14個引腳。14PCB設(shè)計室

四印制板設(shè)計過程印制電路板（PCB）設(shè)計也稱印制板排版設(shè)計，通常包括以下過程：

（1）確定印制板的外形及結(jié)構(gòu)：

印制板對外連接一般包括電源線、地線、板外元器件的引線，板與板之間連接線等，繪圖時應(yīng)大致確定其位置和排列順序。若采用接插件引出時，要確定接插件位置和方向。圖4－1是溫度控制器電路板的板外連接圖，圖4－2是計算機上一種插卡外形尺寸草圖。15PCB設(shè)計室

圖4－1溫度控制器電路板的板外連接草圖圖4－2外形尺寸草圖示例16PCB設(shè)計室（1）印制板外形尺寸確定：根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)要求，考慮對原材料的有效利用，應(yīng)選取合適的尺寸，不應(yīng)選用過大也不應(yīng)選用過小。選材過大，元件排列稀疏，浪費材料；選材過，元件密集度又高，元件引線，外殼又易相碰，給安裝、調(diào)試、維修帶來不方便。（2）印制板外形尺寸受各種因素制約，在設(shè)計時注意考慮以下因素：1）形狀：優(yōu)先考慮矩形。2）安裝、定位：考慮印制板的安裝、固定孔位，安裝某些特殊元器件或插接定位用的孔、糟等幾何形狀的位置和尺寸，印制板與機殼或其他結(jié)構(gòu)件連接的螺孔位置及孔徑應(yīng)明確標(biāo)出。17PCB設(shè)計室3）類型：建議優(yōu)先采用雙面印制板布線，若電路比較簡單可采用單面板，若電路非常復(fù)雜可采多層印制板布線。4）方便：對電路中的可調(diào)節(jié)元件要置于有利于調(diào)節(jié)位置。5）把要放置到本印制板上的所有元件在印制板的區(qū)域上排列起來，確定印刷線路板的面積和元件的大致位置，位于邊緣的元件，應(yīng)離印刷線路板邊至少應(yīng)大于2mm。18PCB設(shè)計室布局就是將電路元器件放在印制板布線區(qū)內(nèi)，布局是否合理不僅影響后面的布線工作，而且對整個電路板的性能也有重要作用。元器件排列：元器件在印制板上的排列時盡可能按元器件軸線方向排列，元器件以臥式安裝為主，并與板的四邊垂直或平行，這樣排列元件版面美觀、整齊、規(guī)范，對安裝調(diào)試及維修均較方便。元器件安裝尺寸：設(shè)計PCB時，元器件的間距通常采用0.1英寸即2.54mm為一個間距單位，設(shè)計PCB時盡可能采用這個單位，既有利與Protel繪圖，又有利于使安裝規(guī)范，便于PCB加工和檢測。（2）元件布局：19PCB設(shè)計室布局原則：元件排列對電子設(shè)備的性能影響很大，不同電路在排列元件時有不同的要求。因此，在動手安裝前，首先要分析電路原理圖，了解電路元件的特性。排列元器件時應(yīng)考慮下列因素。

1）排列順序：先大后小，先放置面積較大的元器件；先集成后分立，放置集成電路后，再在其周圍放置其它分立器件；先主后次，先放置主電路器件，之后放置次電路，先放置核心器件，再放置其它附屬器件。2）信號流向原則：按信號流向排列，一般從輸入級開始，到輸出級終止，避免輸入輸出部分交叉；將高頻和低頻部分電路分開來布置。3）就近原則：當(dāng)印制板上對外連接確定后，相關(guān)電路部分應(yīng)就近安放，避免走遠路，繞彎子，尤其忌諱交叉穿插。每個單元電路，應(yīng)以核心器件為中心，圍繞它進行布局。20PCB設(shè)計室4）美觀孤原則：在保證電徹路功能和雄性能指標(biāo)肉的前提下款，元件排晚列應(yīng)均勻些、整齊、酒緊湊、疏浪密得當(dāng)。露單元電路嚴(yán)之間的引幸線應(yīng)盡可槍能短，引更出線數(shù)目澤盡可能少遲。5）工藝崇原則：滿足工藝國、檢測、缺維修方面映的要求，朗既要考慮剝元器件排散列順序、揚方向、引虛線間距，浸又要考慮袋到印制板捷檢測的需欠要，設(shè)置譯必要的調(diào)討整空間和穩(wěn)測試點。6）散熱亂原則：發(fā)熱元器域件應(yīng)放在絕有利于散柄熱的位置虎；發(fā)熱量拐較大的元促件，應(yīng)盡棍可能放置喬在有利于習(xí)散熱的位醬置或靠近斜機殼；發(fā)主熱元器件罵不宜貼板萍安裝；如賓電源電路沃中發(fā)熱量脫大的器件火，可以考額慮放在機洋殼上；熱切敏元件要鋸遠離發(fā)熱苦元件。7）敏感貪元件要遠俱離干擾源投；有鐵芯凝的電感駐線圈，減應(yīng)盡量茂相互垂央直放置氧，且相銅互遠離畝以減小姻相互間早的磁耦逮合；盡家可能縮湊短高頻跡元件的再連接線濕，設(shè)法糧減小它撇們的分負布參數(shù)設(shè)和相互目間的干找擾；易盈受干擾聯(lián)的元件攪應(yīng)加屏喇蔽。21PCB誘設(shè)計室8）對于懇比較大、重的元件捎，要另加海支架或緊街固件，不尼能直接焊漲在印刷線趨路板上；掙可調(diào)元件鋪布置時，吐要考慮到嗎調(diào)節(jié)方便耍；線路板碑需要固定安的，應(yīng)留引有緊固件淺的位置，廁放置緊固澤件的位置墊應(yīng)考慮到千安裝，拆藍卸方便；幸若有引出幫線，最好洞使用接線講插頭。9）某臟些元件濱或?qū)Ь€間有較攝大電位傅差者，況應(yīng)加大恥它們之置間的距器離；元辦件外殼敞之間的便距離，隊?wèi)?yīng)根據(jù)乳它們之纖間的電那壓來確療定，不梅應(yīng)小于孝0.5熔mm。露個別密松集的地民方應(yīng)加狠套管。10）對徐稱式的電蘿路，如推挽睛功放，皺橋式電睬路等，倉應(yīng)注意趙元件的書對稱性念，盡可侄能使其輩分布參康數(shù)一致乏；位于惠邊緣的紅元件，滴應(yīng)離印慚刷線路吹板邊至龍少應(yīng)大障于2m妙m。22PCB設(shè)逮計室布線原濁則：布線是查按照原健理圖線戶路連接蔽要求將奏元器件導(dǎo)通過印酸制導(dǎo)線絡(luò)連接，謎這是印治制板設(shè)干計中的暖關(guān)鍵步模驟，具漁體布線鉤要把握嬌以下要瞧點：1）連接獵正確：印制板企上的印謹(jǐn)制導(dǎo)線爪與電路媽原理圖都的連接椅線有很米大的區(qū)痕別，在秩印制板身上的所析有導(dǎo)線背不能相循互交叉眼，若相潛互交叉耍則交叉都導(dǎo)線是壓相互連齊接的，蕉這是我么們在布蠢置印制姥導(dǎo)線時基特別注藍意的問打題，利則用Pr特ote決ll繪早圖軟件策繪圖可炊以將失啟誤減到花盡可能繪小的程者度。2）走線艦要簡捷：印制導(dǎo)線閣走線要簡素捷，盡可副能使走線蕉短、直、使平滑，特忽別是高頻潮、高電壓認(rèn)電路部分墊。3）粗細贊要適當(dāng)：同一類穿型的導(dǎo)飼線應(yīng)盡悉可能采嗎用相同趟的寬度錘，電源更線、地塊線和大聲電流線宿線必須繼保證足躁夠?qū)挾鹊V。特別恢是地線墻，在版雄面允許紛的條件蓄下盡可嚇能寬一夢些。（3）斜布線設(shè)矩計23PCB設(shè)御計室焊盤設(shè)計聲：焊盤是焊樹接元件的尾地方，元鎮(zhèn)件的一根她引線只能越對應(yīng)一個漲焊盤，不坊允許一個添焊盤焊接阿多個元件悔引線。焊重盤之間是哭由印制導(dǎo)榨線連接起盾來的。每個焊慈盤中心歪都鉆有萌引線孔很，孔徑戶要比所符插入元擺件引線驢直徑略帥大些，洗但不要葬過大。哲否則，丈焊錫易倍從引線戴孔中流益過而損蜻壞被焊奇元件，春或由于秘元件的甚活動容船易造成間虛焊。際元件引附線孔直擔(dān)徑優(yōu)先預(yù)采用0目.5m默m、0懂.8m朗m、1息.0m樹m、1折.2m馬m。（a）圓聲形城（進b）方形貼（c）矩欣形焊盤圖4－昆3焊盤朱形狀24PCB快設(shè)計室1）焊棄盤形狀恢：焊盤形狀莫有很多樣加式（如圖捐3－3所捏示），圓色形焊盤，破焊盤與穿照線孔為一戲同心圓，悅其外徑一頸般為2～剝3倍孔徑?jīng)]。焊盤不第宜過小，趟太小則在科焊接中極枯易脫落。視至于采用告何種形狀浮的焊盤，課應(yīng)根據(jù)元揭器件封裝晨和引線的粒形狀、大驚小來確定石。2）焊暗盤外徑供：焊盤外徑融的大小主旦要由所焊級接元件的輪載流量和冰機械強度妥等因素所迅決定的，甚一般單面營板焊盤外炒徑應(yīng)大于電引線孔1袍.5mm綁以上，雙鑰面板大于匆1.0m企m，高密嶺度精密板帽大于0.而5mm。3）引線扮孔和過孔燈：引線孔有莫電氣連接岔和機械固理定雙重作壩用，引線讓孔既不能朋過大，也處不能過小冶。過大容怕易使焊錫密從引線孔衡流過而損斧壞元件，妻或形成氣違孔造成焊甩接缺陷；撐過小則帶形來安裝困姿難，焊錫臨不能潤濕因金屬孔。魚引線孔徑侄應(yīng)比元器欠件引線直屯徑大0.刷2～0.謊4mm。25PCB醋設(shè)計室過孔作傳用是連車接不同兵層面之廳間的電夏氣連線江。一般覽電路過矮孔直徑浸可取0赴.6～違0.8啟mm，勉高密度這板可減菜小到0家.4m叨m，尺只寸越小閑則布線島密度越刑高，過壘孔的最傅小極限駕受制板灘廠技術(shù)視設(shè)備條乞件的制于約。4）安臨裝孔：安裝孔用撿于在印制藏板上固定蔽大型元器塞件，或?qū)⑺幱≈瓢骞虋W定在機殼櫻內(nèi)部的安浙裝支架上威，安裝孔囑根據(jù)實際豪需要選取密，優(yōu)選選簡擇2.2荒，3.0率，3．5后，4.0蘇，4.5攜，5.0倡，6.0誰mm。5）定物位孔：定位孔豆是印制代板加工有和檢測點定位用選的。一籍般采用屢三孔定蠢位方式濟，孔徑冬根據(jù)裝罩配工藝靠確定。26PCB椅設(shè)計室印制導(dǎo)線冰設(shè)計：印制導(dǎo)眨線的寬幻玉度確定詢：印刷煉線路板松上的印講制導(dǎo)線侮寬度主吼要由印贊刷導(dǎo)線傳與絕緣闊板之間籃的粘附器強度和資流過它猴們的電弓流值決鼠定的。雙印制導(dǎo)袖線寬度蹤蝶和間距球可根據(jù)聰布線的芽實際情妻況進行其選擇。27PCB設(shè)鄙計室28PCB眼設(shè)計室安全間覽距（C預(yù)lea素ran巡壽ce）進行印刷賢電路板設(shè)挎計時，為懸了避免導(dǎo)活線、過孔年、焊盤及猶元件間的阻距離過近槐而造成相低互干擾，格就必須在編他們之間領(lǐng)留出一定眉的間距，祥這個間距謙就稱為安脂全間距。親右圖8為寸安全間距枝示意圖。安全間家距29PCB隸設(shè)計室根據(jù)實際羨經(jīng)驗和具僵體電路的之要求，布亡線時要掌白握以下幾儲條基本原培則。1）印制樸導(dǎo)線應(yīng)盡槳可能地短獲，能走直鳥線的就不旗要繞彎。2）走線新平滑自然陪，間距能父一致的盡賴量一致，血避免急拐我彎和尖角鳥出現(xiàn)。3）電冠源線、址地線布吩置在印榆制板的歸最邊緣偷，且分女兩層布喘置。公雄共地線柴應(yīng)盡可滴能多地傻保留銅震箔。4）首先舅對單元電計路進行布耀線，之后指再進行單宰元電路之拳間的布線智；先對核摩心器件（曲如晶體管吊、集成電荒路為核心驅(qū)的單元電竄路）布線訓(xùn)，再對外杯圍元件布名線。5）將大銷部分導(dǎo)線贊布置在印桂刷電路板鐵的底面，過其余少部罵分導(dǎo)線布茄置在頂面甘。兩層面售的導(dǎo)線應(yīng)具相互垂直限，減小相覺互間的干戀擾，避免趟平行線效筒應(yīng)。30PCB設(shè)快計室6）高脆頻電路辨地線要傾采用用且大面積路接地方苗法。印消制板上惑大面積織銅箔應(yīng)予僂空成目柵狀，稿導(dǎo)線寬脊度超過晚3mm佳時