PCB板基礎知識、布局原則、布線技巧、設計規則

　　PCB 板基礎知識

　　一、PCB 板的元素 1、 工作層面 對于印制電路板來說，工作層面可以分為 6 大類， 信號層 （signal layer） ） 內部電源/接地層 內部電源 接地層 （internal plane layer） ） 機械層（ 主要用來放置物理邊界和放置尺寸標注等信息，起到相應 機械層（mechanical layer） ） 的提示作用。EDA 軟件可以提供 16 層的機械層。 防護層（ 包括錫膏層和阻焊層兩大類。錫膏層主要用于將表面貼 防護層（mask layer） ） 元器件粘貼在 PCB 上，阻焊層用于防止焊錫鍍在不應 該焊接的地方。 印層（ 在 PCB 板的 TOP 和 BOTTOM 層表面繪制元器件的外觀 絲印層（silkscreen layer） ） 輪廓和放置字符串等。例如元器件的標識、標稱值等以及 放置廠家標志，生產日期等。同時也是印制電路板上用來 焊接元器件位置的依據，作用是使 PCB 板具有可讀性， 便于電路的安裝和維修。 其他工作層（ 禁止布線層 Keep Out Layer 其他工作層（other layer） ） 鉆孔導引層 drill guide layer 鉆孔圖層 drill drawing layer 復合層 multi-layer

　　2、 元器件封裝 是實際元器件焊接到 PCB 板時的焊接位置與焊接形狀，包括了實際元器件的外形尺寸， 所占空間位置，各管腳之間的間距等。 元器件封裝是一個空間的功能，對于不同的元器件可以有相同的封裝，同樣相同功能的 元器件可以有不同的封裝。因此在制作 PCB 板時必須同時知道元器件的名稱和封裝形 式。 （1） 元器件封裝分類 通孔式元器件封裝（THT，through hole technology） 表面貼元件封裝 （SMT Surface mounted technology ） 另一種常用的分類方法是從封裝外形分類： SIP 單列直插封裝 DIP 雙列直插封裝 PLCC 塑料引線芯片載體封裝 PQFP 塑料四方扁平封裝 SOP 小尺寸封裝 TSOP 薄型小尺寸封裝 PPGA 塑料針狀柵格陣列封裝 PBGA 塑料球柵陣列封裝 CSP 芯片級封裝 （2） 元器件封裝編號 編號原則：元器件類型+引腳距離（或引腳數）+元器件外形尺寸

　　例如 AXIAL-0.3 DIP14 （3）常見元器件封裝

　　RAD0.1

　　RB7.6-15 等。

　　電阻類 普通電阻 AXIAL- × × ，其中 × × 表示元件引腳間的距離； 可變電阻類元件封裝的編號為 VR × ， 其中 × 表示元件的類別。 電容類 非極性電容 編號 RAD × × ，其中 × × 表示元件引腳間的距離。 極性電容 編號 RB xx - yy ，xx 表示元件引腳間的距離，yy 表示元件的直徑。 二極管類 編號 DIODE- × × ，其中 × × 表示元件引腳間的距離。 晶體管類 器件封裝的形式多種多樣。 集成電路類 SIP 單列直插封裝 DIP 雙列直插封裝 PLCC 塑料引線芯片載體封裝 PQFP 塑料四方扁平封裝 SOP 小尺寸封裝 TSOP 薄型小尺寸封裝 PPGA 塑料針狀柵格陣列封裝 PBGA 塑料球柵陣列封裝 CSP 芯片級封裝

　　3、 銅膜導線 是指 PCB 上各個元器件上起電氣導通作用的連線， 它是 PCB 設計中最重要的 部分。對于印制電路板的銅膜導線來說，導線寬度和導線間距是衡量銅膜導線的重要指 標，這兩個方面的尺寸是否合理將直接影響元器件之間能否實現電路的正確連接關系。 印制電路板走線的原則： ◆走線長度：盡量走短線，特別對小信號電路來講，線越短電阻越小，干擾越小。 ◆走線形狀：同一層上的信號線改變方向時應該走 135°的斜線或弧形，避免 90°的拐 角。 ◆走線寬度和走線間距：在 PCB 設計中，網絡性質相同的印制板線條的寬度要求盡量一 致，這樣有利于阻抗匹配。 走線寬度 通常信號線寬為： 0.2～0.3mm，（10mil） 電源線一般為 1.2～2.5mm 在條件允許的范圍內，盡量加寬電源、地線 寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關系是：地線＞電源線＞信號線 焊盤、線、過孔的間距要求 PAD and VIA ： ≥ 0.3mm（12mil） PAD and PAD ： ≥ 0.3mm（12mil） PAD and TRACK ： ≥ 0.3mm（12mil） TRACK and TRACK ： ≥ 0.3mm（12mil） 密度較高時：

　　PAD and VIA ： ≥ 0.254mm（10mil） PAD and PAD ： ≥ 0.254mm（10mil） PAD and TRACK ： ≥ 0.254mm（10mil） TRACK and TRACK ： ≥ 0.254mm（10mil）

　　4、 焊盤和過孔 引腳的鉆孔直徑=引腳直徑+（10~30mil） 引腳的焊盤直徑=鉆孔直徑+18mil

　　PCB 板設計技巧

　　設計 PCB 板的三大主要工作：1、集成庫的制作 2、布局 3、布線

　　布局設計

　　1、布局規劃 （1）PCB 的美觀 （2）布局要符合 PCB 可制造性 （3）要按照電路的單元電路功能進行布局 （4）特殊元件的布局 （5）元器件封裝的選擇 （6）檢查布局 一般工程師的做法：布局 自動布線 調整布局，如此反復，直到布局基本滿意為止。 2、手工布局的一般步驟和原則

　　3、元器件的操作技巧 無論是在布局過程中，還是在布線過程中，對元器件的操作都很頻繁。 （1） 選擇元器件、對其元器件 在原理圖編輯器中，選擇需要操作的元器件，此時在 PCB 編輯器中該元器件就以高 亮的形式顯示出來。 S+T 快捷鍵 （2）鎖定元器件 在 PCB 編輯器中，選中該元器件，單擊右鍵，component locked 雙擊該元器件，選中 locked （3）元器件組合（Union）的操作 （4）元器件的整體編輯 （5）拼版技巧