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1、2第8章 印制電路板基礎(chǔ)內(nèi)容提示:前面的章節(jié)對原理圖的設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,從本章開始將進(jìn)入PCB設(shè)計的學(xué)習(xí)。本章中將對印制電路板的一些基本知識進(jìn)行介紹,使讀者對于PCB有一個大概的了解,便于對后面章節(jié)的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)要點(diǎn):印制電路板的結(jié)構(gòu)常用的元件封裝PCB中的一些基本概念PCB設(shè)計的一般流程38.1 印制電路板的結(jié)構(gòu)根據(jù)電路板層數(shù)的多少,可以將電路板分為單面板、雙面板和多層板根據(jù)電路板層數(shù)的多少,可以將電路板分為單面板、雙面板和多層板3類。類。1單層板單面板是指所有元件、走線以及文字等對象都放置在一個面上,而另一面上不放置任何對象的電路板。由于僅需對一個面進(jìn)行加工,不設(shè)置過孔,因而成本低廉,但

2、同時僅允許一個面走線也對布線產(chǎn)生了很大限制,因而經(jīng)常會出現(xiàn)布線無法布通的問題,所以單面板只適用于比較簡單的電路設(shè)計。2雙層板雙層板由頂層(Top Layer)和底層(Bottom Layer)兩個層面構(gòu)成,頂層一般為元件面,用于放置元件,底層一般為焊錫層面,用于焊接元件引腳以及走線。其特點(diǎn)是雙面覆銅,因此可以兩面布線,對于表貼元件還可以在底層放置元件。 3多層板多層板是包含多個工作層面的電路板,一般指3層以上的電路板,除了頂層和底層外,還包含有若干中間信號層、電源層和地線層,如圖8.1所示。 48.2 元 件 封 裝8.2.1 定義和分類元件封裝是指實(shí)際元件焊接到電路板時所指示的外觀和焊點(diǎn)的位

3、置,是純粹的空間概念,因此不同的元件可共用同一元件封裝,同種元件也可有不同的元件封裝。元件封裝一般可分為兩類,一類是針插式封裝,這種元件體積較大,電路板必須鉆孔才能安置元件,完成鉆孔后,插入元件然后進(jìn)行焊接,此時針腳會貫通整個板子;另外一類是表面貼片式元件(SMD)封裝,這類元件通常體積較小,放置時不用鉆孔,而是直接焊在板子的焊盤上,整個元件位于同一層面。58.2.2 常用元件封裝介紹常用元件封裝如表常用元件封裝如表8.1所示。所示。元 件封 裝雙列插座IDC電阻AXIAL無極性電容RAD電解電容RB電位器VR二極管DIODE三極管TO電源穩(wěn)壓塊78和79系列TO-126H和TO-126V場效

4、應(yīng)管同三極管整流橋D單排多針插座CON SIP雙列直插元件DIP晶振XTAL168.2.2 常用元件封裝介紹一些常見的元件封裝如圖一些常見的元件封裝如圖8.2所示。下面對一些常用的基本元所示。下面對一些常用的基本元件的封裝進(jìn)行介紹。件的封裝進(jìn)行介紹。1電阻2無極性電容3電解電容4電位器5二極管6發(fā)光二極管7三極管8電源穩(wěn)壓塊9整流橋10石英晶體振蕩器11集成元件78.3 其 他 概 念8.3.1 導(dǎo)線和飛線1導(dǎo)線導(dǎo)線導(dǎo)線是在印制電路板上布置的銅質(zhì)線路,也稱為銅膜導(dǎo)線,如圖8.3所示,用于傳遞電流信號,實(shí)現(xiàn)電路的物理連通。導(dǎo)線從一個焊點(diǎn)走向另外一個焊點(diǎn),其寬度、走線路徑等對整個電路板的性能有著直

5、接的影響。印制電路板的設(shè)計主要包括兩個部分,一個是元件的布局,另一個就是導(dǎo)線的布置,電路板設(shè)計工作的很大一部分是圍繞如何布置導(dǎo)線來進(jìn)行的,是電路板設(shè)計的核心。88.3.1 導(dǎo)線和飛線導(dǎo)線和飛線2飛線在PCB編輯器中與電路板設(shè)計相關(guān)的還有一種線,叫做飛線,如圖8.4所示,其作用是指示PCB中各節(jié)點(diǎn)的電氣邏輯連接關(guān)系,而不表示物理上的連接,也可以稱之為預(yù)拉線。飛線是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)表中定義的管腳連接關(guān)系生成的,在引入網(wǎng)絡(luò)表后,PCB中各元件之間都是采用飛線指示連接關(guān)系,直到兩節(jié)點(diǎn)間布置了銅模導(dǎo)線。98.3.2 焊盤和過孔焊盤的主要作用是固定元件焊盤的主要作用是固定元件引腳,一般每個焊盤對應(yīng)一引腳,一般每個

6、焊盤對應(yīng)一個引腳,在焊盤部位放置引個引腳,在焊盤部位放置引腳,然后用熔化的焊錫連接,腳,然后用熔化的焊錫連接,當(dāng)焊錫冷卻凝結(jié)后即可將元當(dāng)焊錫冷卻凝結(jié)后即可將元件固定在電路板上,并保證件固定在電路板上,并保證引腳同導(dǎo)線網(wǎng)絡(luò)的連通。引腳同導(dǎo)線網(wǎng)絡(luò)的連通。過孔是用來連接不同層面的過孔是用來連接不同層面的導(dǎo)線的,包括導(dǎo)線的,包括3種類型:貫通種類型:貫通全部板層的通孔,連通頂層全部板層的通孔,連通頂層到中間某層或中間層到底層到中間某層或中間層到底層的盲孔,以及中間某層到中的盲孔,以及中間某層到中間另一層的內(nèi)孔。間另一層的內(nèi)孔。 如圖如圖8.5所示的電路中包含了所示的電路中包含了3個焊盤和兩個過孔。個焊盤和兩個過孔。108.4 PCB設(shè)計的基本流程印制電路板的設(shè)計過程如印制電路板的設(shè)計過程如圖圖8.6所示,一般可分為以所示,一般可分為以下幾個步驟。下幾個步驟。(1)原理圖設(shè)計(2)配置PCB編輯環(huán)境(3)規(guī)劃電路板(4)引入網(wǎng)絡(luò)表(5)元件布局(6)布線(7)規(guī)則檢查(8)導(dǎo)出PCB以及

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