1、第 6 章 PCB 设计基础本文由 gsgtwlg 贡献ppt 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。第 6 章 PCB 设计基础 PCB 设计基础学习目标：掌握 PCB 编辑器管理窗口的基本操作。 ? 掌握画面管理操作。 ? 掌握元器件放置工具栏以及 PCB 编辑器常 用编辑功能的使用等。6.1PCB 概述 概述印制电路板是指以绝缘基板为基础材料加工而成 的具有一定尺寸的板，在其上面至少有 1 个导电 图形及所有设计好的孔（如元器件孔、机械安装 孔及金属化孔等） ，以实现元器件之间的电气互 连。 为电路中的各种元器件提供必要的机械支撑。 提供电路
2、的电气连接。 用标记符号将板上所安装的各个元器件标注出来， 便于插装、检查及调试。 ?6.1.1PCB 的种类? 根据 PCB 所用基板材料划分 所用基板材料划分 根据 （1）刚性印制板 ） 刚性印制板是指以刚性材料制成的 PCB，常见的 刚性印制板是指以刚性材料制成的 ， PCB 一般都是刚性的，如计算机中的板卡、家电中的印 一般都是刚性的， 一般都是刚性的 如计算机中的板卡、 制板等。常见的刚性 PCB 如下。 如下。 制板等。常见的刚性 如下 纸基板。价格低廉，性能较差， 纸基板。价格低廉，性能较差，一般用于低频电路 和要求不高的场合。 和要求不高的场合。 玻璃布板。价格较贵，性能较好，
3、 玻璃布板。价格较贵，性能较好，常用于高频电路 和高档家电产品中。 和高档家电产品中。 合成纤维板。价格较贵，性能较好， 合成纤维板。价格较贵，性能较好，常用于高频电 家电产品中。 路和高档 家电产品中。 当频率高于数百兆时， 当频率高于数百兆时，必须使用介电常数和介质损 耗更小的材料，如聚四氟乙烯和高频陶瓷作基板。 耗更小的材料，如聚四氟乙烯和高频陶瓷作基板。（3）柔性印制板 ） ? 柔性印制板是以软性绝缘材料为基材的 柔性印制板是以软性绝缘材料为基材的 PCB。由 。 于它具有可进行折叠、弯曲和卷绕等特点， 于它具有可进行折叠、弯曲和卷绕等特点，因此 可以节省 60%90%的空间，为电子产
4、品小型化、 的空间， 可以节省 的空间 为电子产品小型化、 薄型化创造了条件，它在计算机、打印机、 薄型化创造了条件，它在计算机、打印机、自动 化仪表及通信设备中得到广泛应用。 化仪表及通信设备中得到广泛应用。 （4）刚柔性印制板 ） ? 刚柔性印制板是指利用柔性基材，并在不同区 柔性印制板是指利用柔性基材， 域与刚性基材结合制成的 PCB，主要用于印制电 域与刚性基材结合制成的 ， 路的接口部分。 路的接口部分。6.1.2PCB 设计中的基本组件（1）板层 ） ? 板层分为敷铜层和非敷铜层，平常所说的几层板是指敷 铜层的层面数。一般在敷铜层上放置焊盘、线条等完成 电气连接；在非敷铜层上放置元
5、器件描述字符或注释字 符等；还有一些层面用来放置一些特殊的图形来完成一 些特殊的作用或指导生产。 ? 对于一个批量生产的电路板而言，通常在电路板上铺设 一层阻焊剂，阻焊剂一般是绿色或棕色，除了要焊接的 地方外，其他地方根据电路设计软件所产生的阻焊图来 覆盖一层阻焊剂，这样可以快速焊接，并防止焊锡溢出 引起短路；而对于要焊接的地方，通常是焊盘，则要涂 上助焊剂。（2）焊盘 ） ? 焊盘用于固定元器件管脚或用于引出连线、 测试线等，它有圆形、方形等多种形状。 焊盘的参数有焊盘编号、x 方向尺寸、y 方 向尺寸、钻孔孔径尺寸等。 ? 焊盘可分为插针式及表面贴片式两大类， 其中插针式焊盘必须钻孔，而表
6、面贴片式 焊盘无需钻孔。（3）元器件的封装 ） 元器件的封装是指实际元器件焊接到电路板时 所指示的外观和焊盘位置。不同的元器件可以 使用同一个元器件封装，同种元器件也可以有 不同的封装形式。 在电路板设计时要分清楚原理图和印制板中的 元器件，电原理图中的元器件指的是单元电路 功能模块，是电路图符号；PCB 设计中的元器 件则是指电路功能模块的物理尺寸，是元器件 的封装。（4）金属化孔 ） 金属化孔也称过孔，在双面板和多层板中， 为连通各层之间的印制导线，通常在各层 需要连通的导线交汇处钻上一个公共孔， 即过孔，在工艺上，过孔的孔壁圆柱面上 用化学沉积的方法镀上一层金属，用以连 通中间各层需要连
7、通的铜箔，而过孔的上 下两面做成圆形焊盘形状，过孔的参数主 要有孔的外径和钻孔尺寸。（5）连线 ） 连线是指有宽度、有位置方向（起点和终 点） 、有形状（直线或弧线）的线条。在 敷铜面上的线条一般用来完成电气连接， 称为印制导线或铜膜导线；在非敷铜面上 的连线一般用作元器件描述或其他特殊用 途。（6）网络和网络表 ） 从一个元器件的某个管脚上到其他管脚或其他 元器件的管脚上的电气连接关系称为网络。每 一个网络均有唯一的网络名称，有的网络名是 人为添加的，有的是系统自动生成的，系统自 动生成的网络名由该网络内两个连接点的管脚 名称构成。 网络表描述电路中元器件特征和电气连接关系， 一般可以从原理
8、图中获取，它是原理图设计和 PCB 设计之间的纽带。（7）飞线 ） 飞线是指电路进行自动布线时供观察用的 类似橡皮筋的网络连线，网络飞线不是实 际连线。通过网络表调入元器件并进行布 局后，就可以看到该布局下的网络飞线交 叉状况，不断调整元器件的位置，使网格 飞线的交叉最少，以提高自动布线的布通 率。6.2 Protel 99SE 印制板编辑器印制电路板的设计工作在 Protel 99SE 提供 的 PCB 设计编辑器内进行，启动 PCB 编辑 器后，即可进行印制电路板的设计。6.2.1 Protel 99SE 印制板编辑器进入 Protel 99SE 的主窗口，执行菜单【File】 /【New
9、】命令，建立新的设计项目，再次 执行【File】/【New】 ，屏幕弹出新建文 件对话框图 6-1 建立新的设计项目界面6.2.2PCB 编辑器的管理PCB 编辑器的管理窗口可以实现很多功能，熟练运用 PCB 编辑器管理窗口可以 使用户的 PCB 设计工作达到事半功倍的效果。6.2.3 工作环境设置PCB 编辑器的环境参数主要指【Snap Grid】 （光标捕捉栅格） 、【Electric Grid】 （电 气捕捉栅格） 、 【Visible Grid】 （可视栅 格）和【Component Grid】 （元器件捕捉 栅格）等参数。环境参数设置的好坏将直 接影响到 PCB 设计的全过程，尤其是
10、对于 手工布线和手动调整，这一点应当引起足 够的重视。6.2.4 元器件封装库单击【Browse】栏中文本框后的按钮，在 打开的下拉列表中选择【Libraries】选项， 将 PCB 编辑器管理窗口切换到浏览元器件 封装库的模式，PCB 编辑器的管理窗口中 将显示当前 PCB 编辑器中载入的元器件封 装库6.3 PCB 放置工具栏在 PCB 编辑器中，绘图工具栏和 PCB 放置工具栏 被集成到了一起，如图 6-10 所示。其中绘图工具 的使用方法与在原理图编辑器中的使用方法基本 相同，但是由绘图工具栏绘制出的图形却被赋予 了新的意义。以矩形填充为例，当其在电路板的 顶层时，就表示电路板顶层的一
11、整块矩形覆铜， 具有电气功能；当其在顶层丝印层时，只表示一 个丝印的矩形符号，没有任何导电意义。因此， 在 PCB编辑器中，图形所在的工作层面不同，具 有的意义也就各不相同。6.3.1 绘制导线 ? 绘制导线的方法主要有以下 3 种：单击放置工具栏中的按钮； 执行菜单命令【Place】/【Interactive Routing】 ； 使用快捷键 P/T。6.3.2 放置焊盘 放置焊盘的方法主要有以下 3 种： 单击放置工具栏中的按钮； 执行菜单命令【Place】/【Pad】 ； 使用快捷键 P/P。6.3.3 放置元器件放置元器件的方法主要有以下 3 种： 单击放置工具栏中的按钮； 执行菜单命令【Place】/ 【Component】 ； 使用快捷键 P/C。1
