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1、第4章印制電路板設(shè)計基礎(chǔ)4.1印刷電路板概述4.2印刷電路板布局和布線原則4.3Protel99SE印刷板編輯器4.4印刷電路板的工作層面本章小節(jié)在實際電路設(shè)計中，完成原理圖繪制后，最終需要將電路中的實際元件安裝在印制電路板（PrintedCircuitBoard，簡稱PCB）上。印制電路板(也稱印制線路板，簡稱印制板)是指以絕緣基板為基礎(chǔ)材料加工成一定尺寸的板，在其上面至少有一個導(dǎo)電圖形及所有設(shè)計好的孔（如元件孔、機(jī)械安裝孔及金屬化孔等），以實現(xiàn)元器件之間的電氣互連。4.1印制電路板概述4.1.1印制電路板種類目前的印制電路板一般以銅箔覆在絕緣板
2、（基板）上，故亦稱覆銅板。單面印制板（SingleSidedPrintBoard）單面印制板指一面敷銅，另一面沒有敷銅的電路板，它通過印制和腐蝕的方法在基板上形成印制電路。它適用于一般要求的電子設(shè)備。雙面印制板（DoubleSidedPrintBoard）雙面印制板指在兩面敷有銅箔的絕緣基板上，通過印制和腐蝕的方法在基板上形成印制電路，兩面的電氣互連通過金屬化孔實現(xiàn)。它適用于要求較高的電子設(shè)備，由于雙面印制板的布線密度較高，所以能減小設(shè)備的體積。多層印制板（MultilayerPrintBoard）多層印制板是由交替的導(dǎo)電圖形層及絕緣材料層層壓粘合
3、而成的一塊印制板，導(dǎo)電圖形的層數(shù)在兩層以上，層間電氣互連通過金屬化孔實現(xiàn)。它常用于計算機(jī)的板卡中。圖4-1所示為四層板剖面圖。通常在電路板上，元件放在頂層，所以一般頂層也稱元件面，而底層一般是焊接用的，所以又稱焊接面。對于SMD元件，頂層和底層都可以放元件。4.1.2PCB設(shè)計中的基本組件1.板層（Layer）板層分為敷銅層和非敷銅層。一般敷銅層上放置焊盤、線條等完成電氣連接；在非敷銅層上放置元件描述字符或注釋字符等；還有一些層面用來放置一些特殊的圖形來完成一些特殊的作用或指導(dǎo)生產(chǎn)。敷銅層包括頂層（又稱元件面）、底層（又稱焊接面）、中間層、電源層、
4、地線層等；非敷銅層包括印記層（又稱絲網(wǎng)層）、板面層、禁止布線層、阻焊層、助焊層、鉆孔層等。2.焊盤（Pad）焊盤用于固定元器件管腳或用于引出連線、測試線等，它有圓形、方形等多種形狀。焊盤分為插針式及表面貼片式兩大類，其中插針式焊盤必須鉆孔，表面貼片式焊盤無須鉆孔。鉆孔插針式焊盤表面貼片式焊盤圖4-3焊盤示意圖3.過孔（Via）過孔也稱金屬化孔，在雙面板和多層板中，為連通各層之間的印制導(dǎo)線，在各層需要連通的導(dǎo)線的交匯處鉆上一個公共孔，即過孔。過孔不僅可以是通孔，還可以是掩埋式。所謂通孔式過孔是指穿通所有敷銅層的過孔；掩埋式過孔則僅穿通中間幾個敷銅層面
5、。4.連線（Track、Line）連線指的是有寬度、有位置方向（起點和終點）、有形狀（直線或弧線）的線條。在銅箔面上的線條一般用來完成電氣連接，稱為印制導(dǎo)線或銅膜導(dǎo)線；在非敷銅面上的連線一般用作元件描述或其它特殊用途。通常印制導(dǎo)線是兩個焊盤（或過孔）間的連線，而大部分的焊盤就是元件的管腳，當(dāng)無法順利連接兩個焊盤時，往往通過跳線或過孔實現(xiàn)連接。圖中采用垂直布線法，一層水平走線，另一層垂直走線，兩層間印制導(dǎo)線的連接由過孔實現(xiàn)。5.元件的封裝（ComponentPackage）元件的封裝是指實際元件焊接到電路板時所指示的外觀和焊盤位置。電原理圖中的元件指
6、的是單元電路功能模塊，是電路圖符號；PCB設(shè)計中的元件是指電路功能模塊的物理尺寸，是元件的封裝。不同的元件可以使用同一個元件封裝，同種元件也可以有不同的封裝形式元件封裝形式可以分為兩大類：插針式元件封裝（THT）和表面安裝式封裝（SMT）。6.安全間距（Clearance）在進(jìn)行印制板設(shè)計時，為了避免導(dǎo)線、過孔、焊盤及元件的相互干擾，必須在它們之間留出一定的間距，這個間距稱為安全間距。元件封裝的命名一般與管腳間距和管腳數(shù)有關(guān)，如電阻的封裝AXIAL0.3中的0.3表示管腳間距為0.3英寸或300mil（1英寸=1000mil）；雙列直插式IC的封裝
7、DIP8中的8表示集成塊的管腳數(shù)為8。7.網(wǎng)絡(luò)（Net）和網(wǎng)絡(luò)表（Netlist）從元件的某個管腳上到其它管腳或其它元件管腳上的電氣連接關(guān)系稱作網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)表描述電路中元器件特征和電氣連接關(guān)系，一般可以從原理圖中獲取，它是原理圖設(shè)計和PCB設(shè)計之間的紐帶。8.飛線（Connection）飛線是在電路進(jìn)行自動布線時供觀察用的網(wǎng)絡(luò)連線，網(wǎng)絡(luò)飛線不是實際連線。通過網(wǎng)絡(luò)表調(diào)入元件并進(jìn)行布局后，就可以看到該布局下的網(wǎng)絡(luò)飛線的交叉狀況，飛線交叉越少，布通率越高。自動布線結(jié)束，未布通的網(wǎng)絡(luò)上仍然保留網(wǎng)絡(luò)飛線，此時可以用手工連接的方式連通這些網(wǎng)絡(luò)。9.柵格（Grid
8、）柵格用于PCB設(shè)計時的位置參考和光標(biāo)定位。4.2印制電路板布局和布線原則印制板的布局和布線必須的原則：可靠性在滿足電子設(shè)
