1、整個PCB版圖設計的完整流程

⑴、原理圖檢查（檢查是否有單端網(wǎng)絡、連接錯誤、沒有指定封裝等設計問題）

⑵、原理圖輸出網(wǎng)表以及網(wǎng)表檢查

⑶、檢查封裝庫（沒有封裝庫的，匹配原理圖，新建封裝庫）

⑷、導入原理圖網(wǎng)表，將所有元器件導入PCB中

⑸、核對產(chǎn)品結構圖紙，定位好結構元器件

⑹、PCB版圖布局

⑺、布局優(yōu)化以及布線規(guī)劃

⑻、層疊設計以及整個PCB版圖的設計規(guī)則添加

⑼、PCB版圖布線

⑽、PCB版圖電源分割與處理

⑾、布線優(yōu)化

⑿、生產(chǎn)文件（Gerber）的輸出

2、金屬化孔

金屬化孔（Plated Through Hole，PTH）：沉銅、孔化、鍍通孔，一般來說：內(nèi)孔直徑x2=外孔直徑。

3、非金屬化孔

非金屬化孔（Non-Plated Through Hoel,NPTH）:內(nèi)壁無銅孔，機械定位通孔，內(nèi)孔與外孔徑相等。

4、特性阻抗

特性阻抗： 又稱“特征阻抗”，它不是直流電阻，屬于長線傳輸中的概念。主要應用于高頻信號電路中；

信號在傳輸?shù)倪^程中，如果傳輸路徑上的特性阻抗發(fā)生變化，信號就會在阻抗不連續(xù)的節(jié)點產(chǎn)生反射。

影響特性阻抗的因素有：介電常數(shù)、介質(zhì)厚度、線寬、銅箔厚度等。

5、阻抗匹配目的

在于傳輸線上所有高頻的微波信號皆能到達負載點，不會有信號反射回源點。

6、影響PCB特性阻抗的因素有哪些?

介質(zhì)厚度H：增加介質(zhì)厚度可以提高阻抗，降低介質(zhì)厚度可以減小阻抗。

銅厚T：減小線厚可增大阻抗，增加線厚可減小阻抗。

線寬W：增加線寬，可減少阻抗，減小線寬可增大阻抗。

材質(zhì)介電常數(shù) εr：增加介電常數(shù)，可減小阻抗；減小介電常數(shù)，可增大阻抗。

阻焊厚度：印上阻焊會使外層阻抗減少。印刷1遍降低單端2Ω 查分8Ω，2遍下降值x2,3遍以上阻抗值不再變化。

7、PCB厚度分類：

一般厚度：0.5mm，0.7mm，0.8mm，1mm，1.2mm，1.6mm，2.0mm，2.2mm等：

常規(guī)雙面金手指板厚：1.5mm，多層金手指板厚1.0mm和1.6mm；

1mm厚度的PCB，最大拼板尺寸為200mmx150mm；

當板面較大或無法支持時，應選擇2~3mm厚的板;有負荷振動條件下，要根據(jù)振動條件采取縮小板的尺寸或加固和增加支持點的辦法，1.6mm板厚的PCB仍然可以使用;

只裝配集成電路、小功率晶體管、電阻、電容等小功率元器件，在沒有較強的負荷振動條件下，使用厚度為1.6mmPCB的尺寸在500mmx500mm之內(nèi)。

8、板厚公差要求：

板厚≤1.0mm ：板厚公差是±0.1mm；

板厚＞1.0mm：板厚公差是±10%。

9、PCB線路板開路和短路有什么區(qū)別?

PCB開路：指的是本應該連接在一起的兩個點，由于中間出現(xiàn)裂痕，最后無法正常連接在一起，這種情況叫作“開路”。

PCB短路：指的是兩條之間自身存在一定矩離的線路，中間出現(xiàn)多余的銅或雜質(zhì)，最夠?qū)е戮€與線之間信號無法進行正常的傳輸，這種情況就叫作“短路”。

兩者的區(qū)別就在于：開路是在一條原本完整的線路上發(fā)生斷裂，把這條線路一分為二;而短路是在原本兩條線路之間，多出來一些東西，最后影響到信號的連接，簡而言之，開路是少了一些東西，短路是多出一些東西。

10、多層板進行阻抗、層疊設計考慮的基本原則有哪些？

在進行阻抗、層疊設計的時候，主要的依據(jù)就是PCB板厚、層數(shù)、阻抗值要求、電流的大小、信號完整性、電源完整性等，

一般參考的原則如下：疊層具有對稱性；阻抗具有連續(xù)性；元器件面下面參考層盡量是完整的地或者電源(一般是第二層或者倒數(shù)第二層)；電源平面與地平面緊耦合；信號層盡量靠近參考平面層；兩個相鄰的信號層之間盡量拉大間距。走線為正交；信號上下兩個參考層為地和電源，盡量拉近信號層與地層的距離；差分信號的間距≤2倍的線寬；板層之間的半固化片≤3張；次外層至少有一張7628或者2116或者3313；

半固化片使用順序7628→2116→3313→1080→106。

11、PCB表面處理工藝的目的是什么？

目的：保證良好的可焊性或者電氣性能。

否則自然界的銅在空氣中暴露會以氧化物的形式存在。

常見的表面處理工藝：熱風整平、有機涂覆（OSP）、滑雪鍍鎳/浸金（化學沉金）、浸銀（沉銀）、浸錫（沉錫）、電鍍鎳金、化學鍍鈀（bǎ）、其他表面處理工藝等；

12、熱風整平是什么？

熱風整平又名熱風焊料整平，它是在PCB表面涂覆熔融錫鉛焊料并用加熱壓縮空氣整（吹）平的工藝，使其形成一層既抗銅氧化，又可提供良好的可焊性的涂覆層。

熱風整平時焊料和銅在結合處形成銅錫金屬間化合物。保護銅面的焊料厚度大約有1-2mil。PCB進行熱風整平時要浸在熔融的焊料中；風刀在焊料凝固之前吹平液態(tài)的焊料；

風刀能夠?qū)~面上焊料的彎月狀最小化和阻止焊料橋接。熱風整平分為垂直式和水平式兩種，一般認為水平式較好，主要是水平式熱風整平鍍層比較均勻，可實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

熱風整平工藝的一般流程為：微蝕→預熱→涂覆助焊劑→噴錫→清洗。

13、有機涂覆是什么？

有機涂覆工藝不同于其他表面處理工藝，它是在銅和空氣間充當阻隔層；有機涂覆工藝簡單、成本低廉，這使得它能夠在業(yè)界廣泛使用。早期的有機涂覆的分子是起防銹作用的咪唑和苯并三唑，最新的分子主要是苯并咪唑，它是化學鍵合氮功能團到PCB上的銅。在后續(xù)的焊接過程中，如果銅面上只有一層的有機涂覆層是不行的，必須有很多層。這就是為什么化學槽中通常需要添加銅液。在涂覆第一層之后，涂覆層吸附銅；接著第二層的有機涂覆分子與銅結合，直至二十甚至上百次的有機涂覆分子集結在銅面，這樣可以保證進行多次回流焊。試驗表明：最新的有機涂覆工藝能夠在多次無鉛焊接過程中保持良好的性能。

有機涂覆工藝的一般流程為：脫脂→微蝕→酸洗→純水清洗→有機涂覆→清洗，過程控制相對其他表面處理工藝較為容易。

14、鍍鎳工藝是什么？

化學鍍鎳/浸金化學鍍鎳/浸金工藝不像有機涂覆那樣簡單，化學鍍鎳/浸金好像給PCB穿上厚厚的盔甲；另外化學鍍鎳/浸金工藝也不像有機涂覆作為防銹阻隔層，它能夠在PCB長期使用過程中有用并實現(xiàn)良好的電性能。因此，化學鍍鎳/浸金是在銅面上包裹一層厚厚的、電性良好的鎳金合金，這可以長期保護PCB；另外它也具有其它表面處理工藝所不具備的對環(huán)境的忍耐性。鍍鎳的原因是由于金和銅間會相互擴散，而鎳層能夠阻止金和銅間的擴散；如果沒有鎳層，金將會在數(shù)小時內(nèi)擴散到銅中去。化學鍍鎳/浸金的另一個好處是鎳的強度，僅僅5微米厚度的鎳就可以限制高溫下Z方向的膨脹。此外化學鍍鎳/浸金也可以阻止銅的溶解，這將有益于無鉛組裝。

化學鍍鎳/浸金工藝的一般流程為：酸性清潔→微蝕→預浸→活化→化學鍍鎳→化學浸金，主要有6個化學槽，涉及到近100種化學品，因此過程控制比較困難。

15、浸銀工藝是什么？

浸銀工藝介于有機涂覆和化學鍍鎳/浸金之間，工藝比較簡單、快速；不像化學鍍鎳/浸金那樣復雜，也不是給PCB穿上一層厚厚的盔甲，但是它仍然能夠提供好的電性能。銀是金的小兄弟，即使暴露在熱、濕和污染的環(huán)境中，銀仍然能夠保持良好的可焊性，但會失去光澤。浸銀不具備化學鍍鎳/浸金所具有的好的物理強度因為銀層下面沒有鎳。另外浸銀有好的儲存性，浸銀后放幾年組裝也不會有大的問題。浸銀是置換反應，它幾乎是亞微米級的純銀涂覆。有時浸銀過程中還包含一些有機物，

主要是防止銀腐蝕和消除銀遷移問題；一般很難測量出來這一薄層有機物，分析表明有機體的重量少于1％。

16、浸錫工藝是什么？

浸錫由于目前所有的焊料都是以錫為基礎的，所以錫層能與任何類型的焊料相匹配。從這一點來看，浸錫工藝極具有發(fā)展前景。但是以前的PCB經(jīng)浸錫工藝后出現(xiàn)錫須，在焊接過程中錫須和錫遷徙會帶來可靠性問題，因此浸錫工藝的采用受到限制。后來在浸錫溶液中加入了有機添加劑，可使得錫層結構呈顆粒狀結構，克服了以前的問題，而且還具有好的熱穩(wěn)定性和可焊性。浸錫工藝可以形成平坦的銅錫金屬間化合物，這個特性使得浸錫具有和熱風整平一樣的好的可焊性而沒有熱風整平令人頭痛的平坦性問題；浸錫也沒有化學鍍鎳/浸金金屬間的擴散問題——銅錫金屬間化合物能夠穩(wěn)固的結合在一起。浸錫板不可存儲太久，組裝時必須根據(jù)浸錫的先后順序進行。

17、其他表面處理工藝及化學鍍鈀

其他表面處理工藝其他表面處理工藝的應用較少，下面來看應用相對較多的電鍍鎳金和化學鍍鈀工藝。電鍍鎳金是PCB表面處理工藝的鼻祖，自從PCB出現(xiàn)它就出現(xiàn)，以后慢慢演化為其他方式。它是在PCB表面導體先鍍上一層鎳后再鍍上一層金，鍍鎳主要是防止金和銅間的擴散。現(xiàn)在的電鍍鎳金有兩類：鍍軟金（純金，金表面看起來不亮）和鍍硬金（表面平滑和硬，耐磨，含有鈷等其他元素，金表面看起來較光亮）。軟金主要用于芯片封裝時打金線；硬金主要用在非焊接處的電性互連。考慮到成本，業(yè)界常常通過圖像轉(zhuǎn)移的方法進行選擇性電鍍以減少金的使用。目前選擇性電鍍金在業(yè)界的使用持續(xù)增加，這主要是由于化學鍍鎳/浸金過程控制比較困難。正常情況下，焊接會導致電鍍金變脆，這將縮短使用壽命，因而要避免在電鍍金上進行焊接；但化學鍍鎳/浸金由于金很薄，且很一致，變脆現(xiàn)象很少發(fā)生。化學鍍鈀的過程與化學鍍鎳過程相近似。主要過程是通過還原劑（如次磷酸二氫鈉）使鈀離子在催化的表面還原成鈀，新生的鈀可成為推動反應的催化劑，因而可得到任意厚度的鈀鍍層。

化學鍍鈀的優(yōu)點為良好的焊接可靠性、熱穩(wěn)定性、表面平整性。

18、金手指是什么？有什么設計要求？

金手指（connecting finger）一般用于電腦硬件如：（內(nèi)存條上與內(nèi)存插槽接口之間、顯卡與顯卡插槽接口等），所有的信號都是通過金手指進行傳送的。金手指由眾多金黃色的導電觸片組成，因其表面鍍金而且導電觸片排列如手指狀，所以稱為“金手指”。

優(yōu)點：金的抗氧化性和傳導性極強，外觀相比鍍錫等更亮麗。

設計要求如下：

金手指上金的厚度一般是0.25-1.3um，金的厚度根據(jù)金手指的插拔次數(shù)而定；

金手指間的最小距離6mil；

金手指板卡的設計厚度是0.8-2.0mm；

金手指最大高度≤2inch；

金手指倒角的角度可以是20°、30°、45°、60°、90°；

沉錫、沉銀焊盤的距離離金手指頂端最小間距14mil；

金手指的倒角要求如下圖所示，除了插入邊要倒角以外，插板兩側板也應該設計（1-1.5mm）45°的倒角或者R1-R1.5的圓角，方便插拔。

19、PCB阻焊及目的是什么？

PCB阻焊，也叫PCB防焊，在柔性線路板中也叫PCB阻焊膜，英文為Solder Mask or Solder Resist，采用綠色等感光油墨噴涂于PCB電路板表層。

目的：防止氧化及焊接時出現(xiàn)橋連現(xiàn)象（連錫）的發(fā)生，主要起到電氣絕緣的作用。

阻焊的顏色有：綠色、白色、藍色、黑色、紅色、黃色、亞光色、紫色、菊色、亮綠色、啞光黑、啞光綠等。

20、焊盤設計的一般原則是什么？

阻焊開窗應該比焊盤大6mil以上；

PCB設計的時候貼片焊盤之間、貼片焊盤與插件之間、過孔之間要保留阻焊橋，最小的寬度為4mil；

PCB走線、鋪銅、器件等到阻焊開窗的距離要6mil以上；

散熱焊盤應該做開全窗處理，并在焊盤上打上過孔；

金手指的焊盤的開窗應該做開全窗處理，上端跟金手指上端平齊，下端要超出金手指下面的板邊，金手指頂部的開窗與其它走線、鋪銅、器件的間距要大于20mil；
審核編輯：湯梓紅