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印制电路板(PCB)的设计与制作


Rb1
Rc
C2
V C1
ebc
C3
Rb2 Re1
C2
元器件图形
印制板图
2. 印制电路板发展过程
印制电路板随着电子元器件的发展而发展, 由此可以分为下面几个发展阶段:
● 电子管分立器件
导线连接
● 半导体分立器件
单面印刷板
● 集成电路
双面印刷板
● 超大规模集成电路
多层印刷板
2. 印制电路板发展过程
电子管体积大、重量重、耗电高,使用 导线连接。
1. PCB的分类
按孔导通状态分:埋孔板,盲孔板,通孔板
盲孔 Blind Via 盲孔 Blind Via
埋孔 Buried Via
通孔 Drilled Through Via
1. PCB的分类
按成品软硬区分 :
▪ 硬板 Rigid PCB (刚性板) ▪ 软板 Flexible PCB (挠性板) 见左下图 ▪ 软硬板 Rigid-Flex PCB (刚挠结合板)见右下图
电解电容
电阻 接线端子
2. 印制电路板发展过程
相对于电子管,半导体器件体积小、重量 轻、耗电小、排列密集适用于单面印制板
电子管
三极管
电阻
电解电容
2. 印制电路板发展过程
焊接面(底层)
单面板
元件面(顶层)
2. 印制电路板发展过程
集成电路的出现使布线更加复杂,此时单面 板已经不能满足布线的要求,由此出现了双面 板——双面布线。
显示器 端口
内存插槽 硬盘端口
电源端口
PCI插座 软驱端口
电源开关、指示灯等端口
3. 确认元器件安装方式
① 表面贴装 ② 通孔插装
4. 阅读分析原理图
① 线路中是否有高压、大电流、高频电路, 对于元器件之间、线与线之间通常耐压200V/mm; 印制板上的铜箔线载流量,一般可按1A/mm估算; 高频电路需注意电磁兼容性设计以避免产生干扰。
(一)准备工作 (二)布线设计 (三)常见错误 (四)设计工艺要求
(一)准备工作
● 1.PCB的分类 ● 2.确定与板外元器件连接方式 ● 3.确认元器件安装方式 ● 4.阅读分析原理图
1. PCB的分类
按结构分类
▪ 单面板 ▪ 双面板 ▪ 多面板
印制电路板的层数是以 铜箔的层数为依据。例 如六层板则表示有6层铜 箔。
● 4~6层板:计算机、游戏机、汽车电子、光电板; ● 6~8层板:适配器、存储器、笔记本、汽车电子、
光电板、中端板、通讯; ● 8层 以上:服务器、基地台、手机、航天军工。
目前国内企业产品主要集中在单、双面板和4~6 层板等中低端板,单、双面板发展趋缓,6层以上的多 层板、软板等快速发展
二 PCB设计
4. 阅读分析原理图
② 了解电路中所有元器件的形状、尺寸、 引线
不同型号、规格元器件尺寸差异很大, 需要了解其体积大小,设计电路板时要 注意留有足够的安装空间;对于IC要注 意引脚的排列顺序及各引脚的功能。
4. 阅读分析原理图
③ 了解所有附加材料 原理图中没有体现而设计时必备的器材, 如:散热器、连接器、紧固装置······
铝基板常用:贝格斯、国产
1. PCB的分类
R-4板 :
高频板 :
金属基板:
2. 确定对外连接方式
印制板对外连接方式有两种: ① 直接焊接
简单、廉价、可靠,不易维修
2. 确定对外连接方式
② 接插式 维修、调试、组装方便;产品成本提高, 对印制板制造精度及工艺要求高。
2. 确定对外连接方式
打印机 端口 网络端口
印制电路板(PCB)的设计与制作
一 概述
PCB是英文(Printed Circuit Board) 印制线路板的简称。
1. 印制电路板(PCB)的概念
● 印制板的由来:
元器件相互连接需要一个载体
● 印制板的作用:
依照电路原理图上的元器件、 集成电路、开关、连接器和其它 相关元器件之间的相互关系和连 接,将他们用导线的连接形式相 互连接到一起。
集成电路
元件面(顶层)
焊接面(底层)
2. 印制电路板发展过程
焊盘
B 面 布 线
A面走线
过孔
图例 双面布线示意图
2. 印制电路板发展过程
随着超大规模集成电路、BGA等元器件的出现,双面板也不能 适应布线的要求,出现了多层板。目前技术上可以作出50层以上的 电路板,当前产品多数用到的是4~8层板
超大规摸集 成电路
1.分层布线
① 顶层 ② 顶层丝印
单面板
双面板
1.分层布线
③ 底层 ④ 底层丝印层
苹果笔记本MacBook Air
苹果笔记本MacBook Air
苹果笔记本MacBook Air
液晶屏
底盖
解图
苹果笔记本MacBook Air
PCB板
电池
拆解图
苹果笔记本MacBook Air
散热片
内存
主板
扬声器
输入输出接口
硬盘
如何将原理图设计成PCB图?
原理图
设计电路板时,要根据实际情况,选择不同 形式的电路板。
1.电路简单,元件少,空间大选单面板 2.电路复杂,元件多,空间有限双面板 3.电路复杂,元件多,集成电路管脚多,
空间有限选多层板
4.电路复杂,元件少,集成电路管脚多, 空间很小选多层板
目前中国PCB的使用情况
● 单面板、双面板:电话传真、PC机、遥控器、一般 电子用品 汽车电子、低端板、 主板;
4. 阅读分析原理图
CPU散热器风扇 CPU散热器
三端直流稳压器 散热器
显示主芯片 的散热器
(二)布线设计(插装)
● 1. 分层布线 ● 2. 元件面布设要求 ● 3. 印制导线设计要求 ● 4. 焊盘设计要求
1.分层布线
① 顶层 ② 顶层丝印层 ③ 底层 ④ 底层丝印层 ⑤ 阻焊层(非布线层)
PCB的应用
PCB是英文(Printed Circuit Board) 印制线路板的简称。
汽车
航天 计算机
通信 家用电器
苹果手机 iPhone4S
苹果手机 iPhone4S 拆解图
其它零配件
前盖
后盖
电池
电路板
苹果手机 iPhone4S 拆解图
液晶屏
主板A面
16G内存
光传感器和 LED指示灯
主板B面
挠性板
软硬板
硬板
1. PCB的分类
按板材类型分:
FR-4板 :基材为“环氧树脂+玻璃纤维布”(最常用)
常用:生益系列 型号举例:S1141 1.6 2/2
高频板 :PTFE、陶瓷(低介电损耗等)
常用:Rogers系列、Arlon系列、Cotanic系列 国产F4B/F4BK
金属基板:铝基、铜基(散热性好、尺寸稳定)
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