pcb制版畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA （Electronic Design Automation）</p><p>　　EDA如今已成為不可逆轉(zhuǎn)的時(shí)代潮流。利用EDA工具，電子設(shè)計(jì)師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)，大量工作可以通過(guò)計(jì)算機(jī)完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計(jì)、性能分析到設(shè)計(jì)出IC版圖或PCB版圖的

2、整個(gè)過(guò)程在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)處理完成。</p><p>　　Protel設(shè)計(jì)系統(tǒng)就是一套建立在IBM兼容PC環(huán)境下的 EDA電路集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)，Protel設(shè)計(jì)系統(tǒng)是世界上第一套將EDA環(huán)境引入Windows環(huán)境的EDA開發(fā)工具，是具有強(qiáng)大功能的電子線路設(shè)計(jì)CAD軟件，它一向以其高度的集成性和擴(kuò)展性著稱于世。本論文介紹的Protel 99 SE是澳大利亞Protel Technology公司推出的EDA綜合設(shè)計(jì)環(huán)境，它

3、是一個(gè)基于Windows平臺(tái)的32位EDA設(shè)計(jì)系統(tǒng)。該軟件功能強(qiáng)大，它具有豐富多樣的編輯功能、強(qiáng)大便捷的自動(dòng)化設(shè)計(jì)能力、完善有效的檢測(cè)工具、靈活有序的設(shè)計(jì)管理手段，它提供了及其豐富的原理圖元器件庫(kù)、PCB元器件庫(kù)以及出色的在線庫(kù)編輯和庫(kù)管理，良好的開放性還使它可以兼容多種格式的設(shè)計(jì)文件。使用該軟件設(shè)計(jì)者可以容易地設(shè)計(jì)電路原理圖、畫元件圖、設(shè)計(jì)電路板圖、畫元件封裝圖和電路仿真等，是業(yè)界人士首選的電路圖設(shè)計(jì)工具。</p>&l

4、t;p>　　電解銅箔是制作印制電路板(PCB)的主要原料。PCB主要用于計(jì)算機(jī)及輔助設(shè)備和電子工業(yè)等領(lǐng)域。隨著電子、信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,我國(guó)對(duì)印制電路板的需求量也日益增長(zhǎng),這為電解銅箔行業(yè)帶來(lái)了良好的市場(chǎng)前景。作為一種重要的銅加工產(chǎn)品,銅箔在工業(yè)、國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)中的重要性。國(guó)內(nèi)外專家對(duì)未來(lái)電路板生產(chǎn)制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的論述基本是一致的，在性能上向高密度、高精度、細(xì)孔徑、細(xì)導(dǎo)線、小間距、高可靠、多層化、高速傳輸，輕量、薄型方向發(fā)展。&

5、lt;/p><p>　　全論文的特點(diǎn)是“易懂、實(shí)用”，主要介紹了Protel 99 SE的各種基本功能和一些應(yīng)用技巧。論文共分為4章，詳細(xì)介紹了印制電路板的設(shè)計(jì)規(guī)則與制作要點(diǎn)，Protel 99 SE印制電路板設(shè)計(jì)系統(tǒng)，人工設(shè)計(jì)印制電路板的基本流程，并詳細(xì)講解了實(shí)例的設(shè)計(jì)過(guò)程和布局、布線全過(guò)程。全論文內(nèi)容編排合理、邏輯性強(qiáng)，通俗易懂，圖文并茂，本論文的核心是突出針對(duì)性和實(shí)用性。本論文是結(jié)合理論知識(shí)，按照業(yè)界布板布線標(biāo)

6、準(zhǔn)完成的。</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　在現(xiàn)代電子設(shè)備中,印刷電路板(Printed Circuit Board)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,其質(zhì)量的好壞在一定程度上決定了電子產(chǎn)品的性能。印刷電路板（Printing Circuit Board, PCB）是電子產(chǎn)品中電路元件的支撐件，它提供了電路元件和元件之間的電氣連接。印刷電路板(

7、Printed Circuit Board)在電子領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，是電子信息制造業(yè)的重要基礎(chǔ)和組成部分。近年來(lái),PCB的制作層數(shù)越來(lái)越多、密度越來(lái)越高,性能越來(lái)越強(qiáng)，其發(fā)展趨勢(shì)也越來(lái)越可觀。本文對(duì)印刷電路板的發(fā)展趨勢(shì)、印刷電路板的基礎(chǔ)知識(shí)介紹、印刷電路板的功能及基本使用、人工作電路板及基本制作流程、手工制板過(guò)程中的注意事項(xiàng)作出了較全面的介紹，本文最后通過(guò)實(shí)例制作電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)板，總結(jié)了制作過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。同時(shí)具體介紹了電路板的功能

8、及使用。該電路板是一塊多功能的雙面電路板，其功能包括232、485串行口通信、1602、12864液晶顯示、4*4按鍵、單片機(jī)進(jìn)行控制、18B20溫度傳感器、紅外傳輸功能，1302定時(shí)功能等幾大部分，增加了排針外擴(kuò)展功能。該電路板的每部分都是獨(dú)立的，即可單獨(dú)使用，也可</p><p>　　關(guān)鍵字：發(fā)展趨勢(shì) 性能要求 制作流程 串口通信 單片機(jī)控制 I2C總線 SPI總線 紅外傳輸</p>

9、;<p><b>　　目錄</b></p><p>　　前 言…………………………………………………………………………………….I</p><p><b>　　摘 要II</b></p><p><b>　　目錄III</b></p><p>　　第1章

10、 PCB印刷電路板基礎(chǔ)知識(shí)1</p><p>　　1.1 印刷電路板概述1</p><p>　　1.1.1 PCB介紹1</p><p>　　1.1.2 電路板的發(fā)展及功能2</p><p>　　1.2印制電路板的分類2</p><p>　　1.3印刷電路板的發(fā)展趨勢(shì)4</p><p&g

11、t;　　1.3.1印制電路板要求4</p><p>　　1.3.2 國(guó)內(nèi)外電路板的發(fā)展趨勢(shì)5</p><p>　　第2章 PCB印刷電路設(shè)計(jì)基礎(chǔ)6</p><p>　　2.1.1布局、布線設(shè)計(jì)的基本原則6</p><p>　　2.2 印刷電路板設(shè)計(jì)要求8</p><p>　　2.2.1電路板設(shè)計(jì)的基本要求及走

12、線要求8</p><p>　　2.2.2印制導(dǎo)線間距及接地的設(shè)置8</p><p>　　2.3 PCB設(shè)計(jì)流程9</p><p>　　2.3.1電路原理圖的設(shè)計(jì)9</p><p>　　2.3.2 布線的原則11</p><p>　　2.4 設(shè)置電路板的工作層面和柵格12</p><p&g

13、t;　　2.4.1電路板層的設(shè)置12</p><p>　　2.4.2電路板柵格的設(shè)置13</p><p>　　第3章 人工設(shè)計(jì)PCB電路板15</p><p>　　3.1如何設(shè)計(jì)一款好的電路板15</p><p>　　3.2定義電路板15</p><p>　　3.2.1設(shè)置電路板層及電路板邊緣尺寸16<

14、;/p><p>　　3.3 人工制PCB電路板設(shè)計(jì)指導(dǎo)17</p><p>　　3.4 手工布線規(guī)則設(shè)置18</p><p>　　3.4.1安全間距及走線18</p><p>　　3.4.2敷銅設(shè)置19</p><p>　　3.5 EMC和EMI19</p><p>　　第4章 PCB電路

15、板設(shè)計(jì)實(shí)例20</p><p>　　4.1電路板工作原理分析20</p><p>　　4.1.1電路板原理圖分析（電路圖畫法采用的是層次原理圖）20</p><p>　　4.1.2 PCB電路板實(shí)例23</p><p><b>　　總結(jié)26</b></p><p><b>　　

16、附錄27</b></p><p>　　附錄A 常用元器件封裝27</p><p>　　附錄B PROTEL 99SE快捷鍵大全28</p><p><b>　　致謝29</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p><p>　　第1章

17、 PCB印刷電路板基礎(chǔ)知識(shí)</p><p>　　1.1 印刷電路板概述</p><p>　　印刷電路板（Printed Circuit Board, 簡(jiǎn)稱PCB）又稱印制板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的，故被稱為“印刷”電路板。印制電路板的設(shè)計(jì)是以電路原理圖為根據(jù)，實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)者所需要的功能。印刷電路板的設(shè)計(jì)主要指版圖設(shè)

18、計(jì)，需要考慮外部連接的布局、內(nèi)部電子元件的優(yōu)化布局、金屬連線和通孔的優(yōu)化布局、電磁保護(hù)、熱耗散等各種因素。優(yōu)秀的版圖設(shè)計(jì)可以節(jié)約生產(chǎn)成本，達(dá)到良好的電路性能和散熱性能。這才是有價(jià)值的印刷電路板。</p><p>　　1.1.1 PCB介紹</p><p>　　PCB是電子產(chǎn)品的重要部件之一，幾乎每種電子設(shè)備，小到電子手表、計(jì)算器，大到計(jì)算機(jī)、通信電子設(shè)備、自動(dòng)化控制系統(tǒng)，只要存在電子元器件

19、、它們之間的電氣互連就要使用PCB。在電子產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程中，影響電子產(chǎn)品成功的最基本因素之一是該產(chǎn)品的PCB的設(shè)計(jì)和制造，PCB的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量直接影響到整個(gè)電子產(chǎn)品的質(zhì)量和成本，甚至影響電子產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p>　　在電子技術(shù)發(fā)展早期，元件都是用導(dǎo)線連接的，而元件的固定是在空間中立體進(jìn)行的。電路由電源、導(dǎo)線、開關(guān)和元器件構(gòu)成，就像實(shí)驗(yàn)室里電工實(shí)驗(yàn)電路那樣。</p><p

20、>　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品的功能、結(jié)構(gòu)變得很復(fù)雜，元件布局、</p><p>　　互連布線都不能像以往那樣隨便，否則檢查起來(lái)就會(huì)眼花繚亂；因此，人們對(duì)元件和線路進(jìn)行了規(guī)劃。用一塊板子為基礎(chǔ)，在板上分配元件的布局，確定元件的接點(diǎn)，使用鉚釘、接線柱作為接點(diǎn)，用導(dǎo)線把接點(diǎn)按照電路要求，在板的一面布線，另一面裝元件，這就是最原始的電路板。這種類型的電路板在真空電子管時(shí)代非常盛行。線路的接法有直線連接（接點(diǎn)到

21、接點(diǎn)的連線拉直）和曲線連接。后來(lái)，大多數(shù)人采用曲線連接，盡量減少使用直線連接。線路都在同一個(gè)平面分布，沒有太多的遮蓋點(diǎn)，檢查起來(lái)容易。這時(shí)電路板已初步形成了“層”的概念。</p><p>　　單面敷銅板的發(fā)明，成為電路板設(shè)計(jì)與制作新時(shí)代的標(biāo)志。布線設(shè)計(jì)和制作技術(shù)都已發(fā)展成熟。先在敷銅板上用模板印刷防腐蝕膜圖，然后再腐蝕刻線，這種技術(shù)就像在紙上印刷那么簡(jiǎn)便，“印刷電路板”因此得名，英文Printed Circuit

22、 Board,簡(jiǎn)稱PCB。印刷電路板的應(yīng)用大幅度降低了生產(chǎn)成本，從晶體管時(shí)代到現(xiàn)在，這種單面印刷電路板一直得到了廣泛的應(yīng)用。隨著技術(shù)進(jìn)步，人們又發(fā)明了雙面板，即在板子兩面都敷銅，兩面都可腐蝕刻線。</p><p>　　1.1.2 電路板的發(fā)展及功能</p><p><b>　　一、電路板的發(fā)展</b></p><p>　　由于電路的復(fù)雜性，有時(shí)

23、也用到“飛線”。但電路的布線不是把元件按電路原理簡(jiǎn)單連接起來(lái)就可以，電路工作時(shí)電磁感應(yīng)、電阻效應(yīng)、電容效應(yīng)的都會(huì)影響電路的性能，甚至?xí)饑?yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，如自激、信號(hào)不完整傳輸、電磁干擾等問(wèn)題。飛線的方法只能解決少量的信號(hào)交錯(cuò)問(wèn)題，數(shù)量太多是不可取的。而且，硬要把所有線路都排在有限的兩個(gè)面上，又要降低電磁感應(yīng)、電阻效應(yīng)、電容效應(yīng)，使得布線設(shè)計(jì)的任務(wù)十分艱巨。線太細(xì)太密，不但加工困難、干擾大，而且容易燒斷和發(fā)生斷路故障。若保證了線寬和線間

24、距，電路板的面積就可能太大，不利于精密設(shè)備的小型化。這些問(wèn)題的出現(xiàn)促使了印制電路板設(shè)計(jì)和制作工藝的發(fā)展。</p><p>　　隨著電子產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，開始在雙面電路板的基礎(chǔ)上發(fā)展夾層，其實(shí)就是在雙面板的基礎(chǔ)上疊加上一塊單面板，這就是多層電路板。起初，夾層多用做大面積的地線、電源線的布線，表層都用于信號(hào)布線。后來(lái)，要求夾層用于信號(hào)布線的情況越來(lái)越多，這要求電路板的層數(shù)也要增加。但夾層不能無(wú)限增加，主要原因是成本

25、和厚度問(wèn)題。電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)要考慮性價(jià)比這個(gè)矛盾的綜合體，而最實(shí)際的設(shè)計(jì)方法仍然是以表層做信號(hào)布線層為首選。高頻電路的元件也不能排的太密，否則元件本身的輻射會(huì)直接對(duì)其他元件產(chǎn)生干擾。層與層之間的布線應(yīng)錯(cuò)開成十字走向，以減少布線電容和電感。</p><p>　　二、印刷電路板的功能</p><p>　　印制電路板在電子設(shè)備中具有如下功能：提供集成電路等各種電子元器件固定、裝配的機(jī)械支撐；實(shí)現(xiàn)集成

26、電路等各種電子元器件之間的布線和電氣連接或電絕緣；提供所要求的電氣特性，如特性阻抗等；為自動(dòng)焊錫提供阻焊圖形，為元件插裝、檢查、維修提供識(shí)別字符和圖形。</p><p>　　有關(guān)印制板的一些基本術(shù)語(yǔ)如下；在絕緣基材上，按預(yù)定設(shè)計(jì)，制成印刷線路、印制元件或由兩者結(jié)合而成的導(dǎo)電圖形，稱為印刷線路，它不包括印制元件。印制電路或者印制線路的成品板稱為印制電路板或印制線路板，也稱印制板。</p><p&

27、gt;　　電子設(shè)備采用印制板后，由于同類印制板的一致性，避免了人工接線的差錯(cuò)，并可實(shí)現(xiàn)電子元器件自動(dòng)插裝或貼裝、自動(dòng)焊錫、自動(dòng)監(jiān)測(cè)，保證了電子產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低了成本，且便于維修。</p><p>　　1.2印制電路板的分類</p><p>　　根據(jù)電路層數(shù)分類：分為單面板、雙面板和多層板。常見的多層板一般為4層板或6層板，復(fù)雜的多層板可達(dá)十幾層。</p>&

28、lt;p>　　1.2.1印制電路板分類</p><p><b>　　一、單面板</b></p><p>　　單面板（Single-Sided Boards） 在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，導(dǎo)線則集中在另一面上。因?yàn)閷?dǎo)線只出現(xiàn)在其中一面，所以這種PCB叫作單面板（Single-sided）。因?yàn)閱蚊姘逶谠O(shè)計(jì)線路上有許多嚴(yán)格的限制（因?yàn)橹挥幸幻妫季€間不能

29、交叉而必須繞獨(dú)自的路徑），所以只有早期的電路才使用這類的板子。</p><p>　　單面板結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，制作成本較低，因此通常批量生產(chǎn)的電子產(chǎn)品會(huì)采用單面板，例如電視機(jī)、顯示器的電路板。但是對(duì)于復(fù)雜的電路，由于只能在一個(gè)面上走線并且不允許交叉，單面板布線難度很大，布通率往往較低，當(dāng)然如果剩下的未布通的導(dǎo)線不多，可以通過(guò)焊接飛線來(lái)連接。不過(guò)如果飛線太多，不但焊接印制電路板的工作量加大，而且焊接飛線本來(lái)就是一種隱患，

30、時(shí)間久了，飛線容易脫落。因此，通常只有電路比較簡(jiǎn)單時(shí)才采用單面板的布線方案。</p><p><b>　　二、雙面板與多層板</b></p><p>　　雙面板（Double-Sided Boards） 這種電路板的兩面都有布線，不過(guò)要用上兩面的導(dǎo)線，必須要在兩面間有適當(dāng)?shù)碾娐愤B接才行。這種電路間的“橋梁”叫做導(dǎo)孔（via）。導(dǎo)孔是在PCB上，充滿或涂上金屬的小洞，它

31、可以與兩面的導(dǎo)線相連接。因?yàn)殡p面板的面積比單面板大了一倍，而且因?yàn)椴季€可以互相交錯(cuò)（可以繞到另一面），它更適合用在比單面板更復(fù)雜的電路上。</p><p>　　目前，表面貼裝（不鉆孔，直接焊接在PCB表面上）的使用越來(lái)越廣泛，在使用表面貼裝時(shí)，可以根據(jù)需要將元器件焊接在任意一面上，這時(shí)候元器件面和焊接面的區(qū)別就不是很明顯了，但是作為一種標(biāo)識(shí)，PCB仍然會(huì)區(qū)分元器件面和焊接面。</p><p&g

32、t;　　多層板（Multi-Layer Boards） 為了增加可以布線的面積，多層板用上了更多單或雙面的布線板。用一塊雙面作內(nèi)層、二塊單面作外層或二塊雙面作內(nèi)層、二塊單面作外層的印刷線路板，通過(guò)定位系統(tǒng)及絕緣粘結(jié)材料交替在一起且導(dǎo)電圖形按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行互連的印刷線路板就成為四層、六層印刷電路板了，也稱為多層印刷線路板。板子的層數(shù)就代表了有幾層獨(dú)立的布線層，通常層數(shù)都是偶數(shù)，并且包含最外側(cè)的兩層。大部分的主機(jī)板都是4到8層的結(jié)構(gòu)，不過(guò)技術(shù)

33、上理論可以做到近100層的PCB板。大型的超級(jí)計(jì)算機(jī)大多使用相當(dāng)多層的主機(jī)板，不過(guò)因?yàn)檫@類計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以用許多普通計(jì)算機(jī)的集群代替，超多層板已經(jīng)漸漸不被使用了。因?yàn)镻CB中的各層都緊密的結(jié)合，一般不太容易看出實(shí)際數(shù)目，不過(guò)如果仔細(xì)觀察主機(jī)板，還是可以看出來(lái)。</p><p><b>　　三、其他電路板</b></p><p>　　根據(jù)制作材料的不同，PCB可以分為剛性

34、印制板和撓性印制板</p><p>　　剛性印制板包括酚醛紙質(zhì)層壓板、環(huán)氧紙質(zhì)層壓板、聚酯玻璃氈層壓板、環(huán)氧玻璃布層壓板等；撓性印制板包括聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜、氟化乙丙烯（FEP）薄膜等。</p><p>　　撓性印制板又稱軟件印制電路板，即FPC, 軟性電路板是以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的一種具有高可靠性和較高曲撓性的印制板。撓性印制板散熱性能好，具有可彎曲、折疊、卷繞等優(yōu)點(diǎn)，也可

35、在三維空間隨意移動(dòng)和伸縮?？衫肍PC縮小體積，實(shí)現(xiàn)輕量化、小型化、薄型化，從而實(shí)現(xiàn)元器件裝置和導(dǎo)線連接一體化。FPC廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通信、航天及家電等行業(yè)。</p><p>　　1.3印刷電路板的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　印制電路板從單層板發(fā)展到雙面板、多層板和撓制板，并不斷地向高精度、高密度和高可靠性方向發(fā)展。不斷縮小體積、減少成本、提高性能，使得印制板在未來(lái)電子產(chǎn)品的發(fā)展過(guò)程中

36、，仍然保持強(qiáng)大的生命力。</p><p>　　1.3.1印制電路板要求</p><p>　　對(duì)于雙面板和多層板而言，印制板技術(shù)水平的標(biāo)志是把大批量生產(chǎn)的印制板在2.50mm或2.54mm標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格交點(diǎn)上的兩個(gè)焊盤之間，能布設(shè)導(dǎo)線的根數(shù)作為標(biāo)志。在兩個(gè)焊盤之間布設(shè)一根導(dǎo)線，為低密度印制板，其導(dǎo)線寬度大于0.3mm。在兩個(gè)焊盤之間布設(shè)2根導(dǎo)線，為中密度印制板，其導(dǎo)線寬度約為0.2mm。在兩個(gè)焊盤

37、之間布設(shè)3根導(dǎo)線，為高密度印制板，其導(dǎo)線寬度為0.1~0.15mm。在兩個(gè)焊盤之間布設(shè)4根導(dǎo)線，可算超高密度印制板，線寬度為0.05~0.08mm。對(duì)于多層板來(lái)說(shuō)，還應(yīng)以孔徑大小、層數(shù)多少作為綜合衡量標(biāo)志。</p><p>　　密集組裝板面打線（WireBond）盛行，鍍鎳鍍金越來(lái)越重要，柱狀溴化鎳將興起，PCB設(shè)計(jì)與制作技術(shù)難度加大，薄板、大尺寸排板、小孔劇增，縱橫比（AspeetRatio）加大，水平反脈沖與

38、垂直反脈沖供電方式被廣泛應(yīng)用，盲孔鍍銅則以垂直自走渦流攪拌方式為宜，如UCON。</p><p>　　細(xì)線制作困難，特性阻抗要求也越來(lái)越嚴(yán)格，對(duì)線邊齊直度要求也逐漸苛求。方式如：采用薄銅皮、平行光曝光、濕膜薄光阻、部分蝕刻法（PartialEtching）或砂帶削薄法等進(jìn)行批量生產(chǎn)。</p><p>　　要考慮印制電路板尺寸大小，如果尺寸過(guò)大會(huì)使印制線條長(zhǎng)，阻抗增加，不僅抗噪聲能力下降，成

39、本也高；但尺寸過(guò)小，則散熱不好，同時(shí)易受臨近線條干擾。要求其尺寸要適中。因此，設(shè)計(jì)電路板首先對(duì)PCB的大小和外形，給出一個(gè)合理的定位。再確定特殊元件的位置和單元電路等，要按電路的流程把整個(gè)電路分為幾個(gè)單元電路或模塊，并以每個(gè)單元電路的核心元件(如集成電路)為中心，其它的元件要按一定的順序均勻、整齊緊湊地排列在PCB板上，但不要太靠近這些大的元件，要有一定的距離，特別一些比較大、比較高的元件周圍要保持一定的距離，這樣有助于焊接和返修。一些

40、開關(guān)、微調(diào)元件等應(yīng)該放在易于操作的地方。同一塊印制板上的器件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列，發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號(hào)晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上流(入口處)，發(fā)熱量大或耐熱性好的器件放在冷卻氣流最下游。在同頻電路中應(yīng)考慮元器件之間的分布參數(shù)，一般高頻電路中應(yīng)考慮元器件之間的分布參數(shù)，一般電路盡可能使元器件平行排列，這樣不但美觀，而且易于裝焊，同時(shí)易于批量生產(chǎn)。</p><

41、p>　　1.3.2 國(guó)內(nèi)外電路板的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　目前，全球PCB產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占電子元件產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的四分之一以上，是各個(gè)電子元件細(xì)分產(chǎn)業(yè)中比重最大的產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)400億美元。同時(shí)，由于其在電子基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)中的獨(dú)特地位，已經(jīng)成為當(dāng)代電子元件業(yè)中最活躍的產(chǎn)業(yè)，2003和2004年，全球PCB產(chǎn)值分別是344億美元和401億美元，同比增長(zhǎng)率分別為5.27%和16.47%。</p><

42、p>　　我國(guó)的PCB研制工作始于1956年，1963-1978年，逐步擴(kuò)大形成PCB產(chǎn)業(yè)。改革開放后20多年，由于引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，單面板、雙面板和多層板均獲得快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)PCB產(chǎn)業(yè)由小到大逐步發(fā)展起來(lái)。2002年，成為第三大PCB產(chǎn)出國(guó)。2003年，PCB產(chǎn)值和進(jìn)出口額均超過(guò)60億美元，成為世界第二大PCB產(chǎn)出國(guó)。我國(guó)PCB產(chǎn)業(yè)近年來(lái)保持著20%左右的高速增長(zhǎng)，并預(yù)計(jì)在2010年左右超過(guò)日本，成為全球PCB產(chǎn)值最大和技術(shù)

43、發(fā)展最活躍的國(guó)家。 </p><p>　　從產(chǎn)量構(gòu)成來(lái)看，中國(guó)PCB產(chǎn)業(yè)的主要產(chǎn)品已經(jīng)由單面板、雙面板轉(zhuǎn)向多層板，而且正在從4～6層向6～8層以上提升。隨著多層板、HDI板、柔性板的快速增長(zhǎng)，我國(guó)的PCB產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正在逐步得到優(yōu)化和改善。</p><p>　　在北美的許多印制板制造商們企盼著美國(guó)電子工業(yè)衰退的終結(jié)，但未見明顯回升，美國(guó)的印制板制造商們除了采取在本土裁員或關(guān)廠等應(yīng)急措施外，為了

44、長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，他們將戰(zhàn)略重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到亞洲。西方廠商看重東方市場(chǎng)，電子制造業(yè)在亞洲獲得空前發(fā)展，尤其是在中國(guó)。目前，中國(guó)已經(jīng)成為電子制造業(yè)大國(guó)。    隨著改革開放的深入，以及中國(guó)的長(zhǎng)治久安和社會(huì)的穩(wěn)定，吸引了越來(lái)越多的境外廠商。這是中國(guó)企業(yè)難得的機(jī)遇，只有牢牢抓住這個(gè)機(jī)遇，尋找差距，迅速提高自己，才能使中國(guó)的電子電路行業(yè)真正攀登世界高峰。</p><p>　　第2章 PCB印刷電路設(shè)計(jì)

45、基礎(chǔ)</p><p>　　2.1印刷電路板設(shè)計(jì)的基本原則</p><p>　　印制電路板的設(shè)計(jì)，要從確定板的尺寸大小開始，印制電路板的尺寸因受機(jī)箱大小限制，以能恰好放入機(jī)箱為宜。其次，應(yīng)考慮印制電路板與外接元器件（如電位器、按鍵、插口或其他印制電路板）的連接方式。印制電路板與外接元器件一般是通過(guò)塑料導(dǎo)線或金屬隔離線進(jìn)行連接，有時(shí)也設(shè)計(jì)成插座形式連接。在設(shè)備內(nèi)安裝插入式印制板時(shí)要留出充當(dāng)插口

46、的接觸位置。對(duì)于安裝印制電路板上較大的元器件時(shí)，要加金屬附件固定，以提高耐震、耐沖擊性能。</p><p>　　2.1.1布局、布線設(shè)計(jì)的基本原則</p><p>　　首先需要完全了解所選用元器件及各種插座的規(guī)格、尺寸、面積等。合理地、仔細(xì)地考慮各部件的位置安排（從電磁兼容性、抗干擾性、走線要短、交叉要少、電源和地線的路徑及去耦等發(fā)明考慮。），各部件位置定出后，就是各部件的連線，按照電路圖

47、連接有關(guān)引腳。布局和布線兩者都很重要。</p><p>　　一、印制電路板板上各元器件的布局應(yīng)遵循以下基本原則:</p><p>　　1. 按電路模塊進(jìn)行布局，實(shí)現(xiàn)同一功能的相關(guān)電路稱為一個(gè)模塊，電路模塊中的元件應(yīng)采用就近集中原則，同時(shí)數(shù)字電路和模擬電路分開。</p><p>　　2.定位孔、標(biāo)準(zhǔn)孔等非安裝孔周圍1.27mm 內(nèi)不得貼裝元、器件，螺釘?shù)劝惭b孔周圍3.

48、5mm（對(duì)于M2.5）、4mm（對(duì)于M3）內(nèi)不得貼裝元器件。</p><p>　　3. 電阻、二極管、管狀電容器等元器件有“立式”和“臥式”兩種安裝方式。立式指的是元器件體垂直于電路板安裝、焊接，其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省空間；臥式指的是元器件體平行并緊貼于電路板安裝、焊接，其優(yōu)點(diǎn)是元器件安裝的機(jī)械強(qiáng)度較好。這兩種不同的安裝元器件，印制電路板上的元器件孔距是不一樣的。 臥裝電阻、電感（插件）、電解電容等元件的下方避免布過(guò)孔，以

49、免波峰焊后過(guò)孔與元件殼體短路。</p><p>　　4. 元器件的外側(cè)距板邊的距離為5mm。</p><p>　　5. 貼裝元件焊盤的外側(cè)與相鄰插裝元件的外側(cè)距離大于2mm。</p><p>　　6. 金屬殼體元器件和金屬件（屏蔽盒等）不能與其它元器件相碰，不能緊貼印制線、焊盤，其間距應(yīng)大于2mm。定位孔、緊固件安裝孔、橢圓孔及板中其它方孔外側(cè)距板邊的尺寸大于3mm

50、。</p><p>　　7. 發(fā)熱元件不能緊鄰導(dǎo)線和熱敏元件；高熱器件要均衡分布。</p><p>　　8. 電源插座要盡量布置在印制板的四周，電源插座與其相連的匯流條接線端應(yīng)布置在同側(cè)。特別應(yīng)注意不要把電源插座及其它焊接連接器布置在連接器之間，以利于這些插座、連接器的焊接及電源線纜設(shè)計(jì)和扎線。電源插座及焊接連接器的布置間距應(yīng)考慮方便電源插頭的插拔；</p><p>

51、;　　9. 其它元器件的布置：所有IC 元件單邊對(duì)齊，有極性元件極性標(biāo)示明確，同一印制板上極性標(biāo)示不得多于兩個(gè)方向，出現(xiàn)兩個(gè)方向時(shí)，兩個(gè)方向互相垂直。</p><p>　　10.貼片焊盤上不能有通孔，以免焊膏流失造成元件虛焊。重要信號(hào)線不準(zhǔn)從插座腳間穿過(guò)。</p><p>　　11.貼片單邊對(duì)齊，字符方向一致，封裝方向一致。</p><p>　　12.有極性的器件在

52、以同一板上的極性標(biāo)示方向盡量保持一致。</p><p>　　13.同一級(jí)電路的接地點(diǎn)應(yīng)盡量靠近，并且本級(jí)電路的電源濾波電容也應(yīng)接在該級(jí)接地點(diǎn)上。特別是本級(jí)三極管基極、發(fā)射極的接地點(diǎn)不能離的太遠(yuǎn)，否則因兩個(gè)接地點(diǎn)間的銅箔太長(zhǎng)會(huì)引起干擾和自激，采用這樣“一點(diǎn)接地法”的電路，工作較穩(wěn)定，不易自激。</p><p>　　二、印制電路板板上各元器件之間的布線應(yīng)遵循以下基本原則:</p>

53、<p>　　1．印制電路板中不允許有交叉電路，對(duì)于可能交叉的線條，可以用“鉆”、“繞”兩種辦法解決。即讓某引線從別的電阻、電容、三極管腳下的空隙處“鉆”過(guò)去，或從可能交叉的某條引線的一端“繞”過(guò)去，在特殊情況下如果電路很復(fù)雜，為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)也允許用導(dǎo)線跨接，解決交叉電路的問(wèn)題。</p><p>　　2．畫定布線區(qū)域距PCB板邊≤1mm的區(qū)域內(nèi)，以及安裝孔周圍1mm內(nèi)，禁止布線。</p>&l

54、t;p>　　3、電源線盡可能的寬，不應(yīng)低于18mil；信號(hào)線寬不應(yīng)低于12mil；cpu入出線不應(yīng)低于10mil（或8mil）；線間距不低于10mil。</p><p>　　4、正常過(guò)孔不低于30mil。</p><p>　　5、雙列直插：焊盤60mil，孔徑40mil；</p><p>　　1/4W電阻： 51*55mil（0805表貼）；直插時(shí)焊盤62mi

55、l，孔徑42mil；</p><p>　　無(wú)極電容： 51*55mil（0805表貼）；直插時(shí)焊盤50mil，孔徑28mil。</p><p>　　6、注意電源線與地線應(yīng)盡可能呈放射狀，以及信號(hào)線不能出現(xiàn)回環(huán)走線。</p><p>　　7、總地線必須嚴(yán)格按高頻—中頻—低頻一級(jí)級(jí)地按弱電到強(qiáng)電的順序排列原則，切不可隨便亂接，級(jí)與級(jí)間的接線可長(zhǎng)一些，特別是變頻頭、再生頭

56、、調(diào)頻頭的接地線的安排要求更為嚴(yán)格，如有不當(dāng)就會(huì)產(chǎn)生自激以致無(wú)法工作。調(diào)頻頭等高頻電路常采用大面積包圍式地線，以保證有良好的屏蔽效果。</p><p>　　8、強(qiáng)電流引線（公共地線，功放電源引線等）應(yīng)盡可能寬些，以降低布線電阻及其電壓降，可減小寄生耦合而產(chǎn)生的自激。</p><p>　　9、阻抗高的走線盡量短，阻抗低的走線可長(zhǎng)一些，因?yàn)樽杩垢叩淖呔€容易發(fā)射和吸收信號(hào)，引起電路不穩(wěn)定。電源線

57、、地線、無(wú)反饋元器件的基極走線、發(fā)射極引線等均屬低阻抗走線，射級(jí)跟隨器的基極走線、收錄機(jī)兩個(gè)聲道的地線必須分開，各自成一路，一直到功效末端再合起來(lái)，如兩路地線連接，極易產(chǎn)生串音，使分離下降。</p><p>　　10.板面布線應(yīng)疏密得當(dāng)，當(dāng)疏密差別太大時(shí)應(yīng)以網(wǎng)狀銅箔填充，網(wǎng)格大于8mil(或0.2mm)</p><p>　　2.2 印刷電路板設(shè)計(jì)要求</p><p>

58、;　　2.2.1電路板設(shè)計(jì)的基本要求及走線要求</p><p>　　一、印制電路板設(shè)計(jì)中的基本要求:</p><p>　　1． 印制線路板上的元器件放置的通常順序： </p><p>　　（1） 放置與結(jié)構(gòu)有緊密配合的固定位置的元器件，如電源插座、指示燈、開關(guān)、連接件之類。器件放置好后用軟件的LOCK 功能將其鎖定，使之以后不會(huì)被誤移動(dòng)。 </p>&

59、lt;p>　?。?）放置線路上的特殊元件和大的元器件，如發(fā)熱元件、變壓器、IC 、集成電路等； </p><p>　　（3） 放置小器件，例如阻容器件、二極管等。 </p><p>　　2． 元器件離板邊緣的距離：可能的話所有的元器件均放置在離板的邊緣3mm以內(nèi)或至少大于板厚，這是由于在大批量生產(chǎn)的流水線插件和進(jìn)行波峰焊時(shí)，要提供給導(dǎo)軌槽使用，同時(shí)也為了防止由于外形加工引起邊緣部分

60、的缺損，如果印制線路板上元器件過(guò)多，不得已要超出3mm范圍時(shí)，可以在板的邊緣加上3mm的輔邊，輔邊開V 形槽，在生產(chǎn)時(shí)用手掰斷即可。 </p><p>　　二、印制電路板的布線： </p><p>　　1. 印制導(dǎo)線的線長(zhǎng)：印制導(dǎo)線的布設(shè)應(yīng)盡可能的短，在高頻回路中更應(yīng)如此；印制導(dǎo)線的拐彎應(yīng)成圓角，而直角或尖角在高頻電路和布線密度高的情況下會(huì)影響電氣性能；當(dāng)兩面板布線時(shí)，兩面的導(dǎo)線宜相互垂直

61、、斜交、或彎曲走線，避免相互平行，以減小寄生耦合；作為電路的輸入及輸出用的印制導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行，以免發(fā)生回授，在這些導(dǎo)線之間最好加接地線。 </p><p>　　2.印制導(dǎo)線的寬度：銅膜線的寬度應(yīng)以能滿足電氣性能要求而便于生產(chǎn)為準(zhǔn)則，它的最小值取決于流過(guò)它的電流，但是一般不宜小于0.2mm.只要板面積足夠大，銅膜線寬度和間距最好選擇0.3mm。一般情況下1～1.5mm的線寬，能夠流過(guò)2A的電流，例如地線和電

62、源線最好選用大于1mm的線寬。在集成電路座焊盤之間走兩根線時(shí)，焊盤直徑為50mil,線寬和線間隔都是10mil，當(dāng)焊盤之間走一根線時(shí)，焊盤之間為64mil，線寬與線距都為12mil（1mil=0.0254mm）.</p><p>　　2.2.2印制導(dǎo)線間距及接地的設(shè)置</p><p><b>　　一、印制導(dǎo)線的間距</b></p><p>　　

63、相鄰導(dǎo)線間距必須能滿足電氣安全要求，而且為了便于操作和生產(chǎn)，間距也應(yīng)盡量寬些。最小間距至少要能適合承受的電壓。這個(gè)電壓一般包括工作電壓、附加波動(dòng)電壓以及其它原因引起的峰值電壓。如果有關(guān)技術(shù)條件允許導(dǎo)線之間存在某種程度的金屬殘粒，則其間距就會(huì)減小。因此設(shè)計(jì)者在考慮電壓時(shí)應(yīng)把這種因素考慮進(jìn)去。在布線密度較低時(shí)，信號(hào)線的間距可適當(dāng)?shù)丶哟螅瑢?duì)高、低電平懸殊的信號(hào)線應(yīng)盡可能地短且加大間距。 </p><p>　　二、印制導(dǎo)

64、線的屏蔽與接地</p><p>　　印制導(dǎo)線的公共地線，應(yīng)盡量布置在印制線路板的邊緣部分。在印制線路板上應(yīng)盡可能多地保留銅箔做地線，這樣得到的屏蔽效果，比一長(zhǎng)條地線要好，傳輸線特性和屏蔽作用將得到改善，另外起到了減小分布電容的作用。印制導(dǎo)線的公共地線最好形成環(huán)路或網(wǎng)狀，這是因?yàn)楫?dāng)在同一塊板上有許多集成電路，特別是有耗電多的元件時(shí)，由于圖形上的限制產(chǎn)生了接地電位差，從而引起噪聲容限的降低，當(dāng)做成回路時(shí)，接地電位差減

65、小。另外，接地和電源的圖形盡可能要與數(shù)據(jù)的流動(dòng)方向平行，這是抑制噪聲能力增強(qiáng)的秘訣；多層印制線路板可采取其中若干層作屏蔽層，電源層、地線層均可視為屏蔽層，一般地線層和電源層設(shè)計(jì)在多層印制線路板的內(nèi)層，信號(hào)線設(shè)計(jì)在內(nèi)層和外層。 </p><p>　　三、 焊盤的直徑和內(nèi)孔尺寸</p><p>　　焊盤的內(nèi)孔尺寸必須從元件引線直徑和公差尺寸以及搪錫層厚度、孔徑公差、孔金屬化電鍍層厚度等方面考慮

66、，焊盤的內(nèi)孔一般不小于0.6mm，因?yàn)樾∮?.6mm的孔開模沖孔時(shí)不易加工，通常情況下以金屬引腳直徑值加上0.2mm作為焊盤內(nèi)孔直徑，如電阻的金屬引腳直徑為0.5mm時(shí)，其焊盤內(nèi)孔直徑對(duì)應(yīng)為0.7mm，焊盤直徑取決于內(nèi)孔直徑，如表2-1：</p><p><b>　　表2-1</b></p><p><b>　　四、跨接線的使用</b></

67、p><p>　　在單面的印制線路板設(shè)計(jì)中，有些線路無(wú)法連接時(shí)，常會(huì)用到跨接線，在初學(xué)者中，跨接線常是隨意的，有長(zhǎng)有短，這會(huì)給生產(chǎn)上帶來(lái)不便。放置跨接線時(shí)，其種類越少越好，通常情況下只設(shè)6mm，8mm，10mm三種，超出此范圍的會(huì)給生產(chǎn)上帶來(lái)不便。</p><p>　　2.3 PCB設(shè)計(jì)流程</p><p>　　印制電路板的設(shè)計(jì)主要為六個(gè)步驟：</p>&l

68、t;p>　　1、原理圖繪制與參數(shù)的精確計(jì)算。</p><p>　　2、網(wǎng)絡(luò)表的生成與調(diào)入。</p><p>　　3、確定好板形尺寸、板間結(jié)構(gòu)及定位安裝。</p><p>　　4、PCB板的布局設(shè)計(jì)，并注意板上線的調(diào)配。</p><p>　　5、PCB的布線設(shè)計(jì)，關(guān)鍵信號(hào)線的畫法及接地、鋪銅處理。</p><p>

69、　　6、PCB的檢查、評(píng)審和輸出。</p><p>　　2.3.1電路原理圖的設(shè)計(jì)</p><p>　　1.電路原理圖的設(shè)計(jì)是印制電路板設(shè)計(jì)中三大步驟的第一步，也是非常重要的一步，電路原理圖設(shè)計(jì)的好壞將直接影響到后面的工作。首先原理圖的正確性是最基本的要求，因?yàn)樵谝粋€(gè)錯(cuò)誤的基礎(chǔ)上所進(jìn)行的工作是沒有意義的。其次，原理圖應(yīng)該布局合理，這樣不僅可以盡量避免出錯(cuò)，也便于讀圖、便于查找和糾正錯(cuò)誤，當(dāng)

70、元器件較多時(shí)，可以考慮采用層次原理圖畫圖；最后，在滿足正確性和布局合理的前提下應(yīng)力求原理圖的美觀。同時(shí)要確保電路原理圖元件圖形與實(shí)物相一致和電路原理圖中網(wǎng)絡(luò)連接的正確性。</p><p>　　2..對(duì)于所設(shè)計(jì)的電子設(shè)備能有效地工作，要求電子設(shè)備既能抑制各種外來(lái)的干擾，使電子設(shè)備在特定的電磁環(huán)境中能夠正常工作，同時(shí)又能減少電子設(shè)備本身對(duì)其它電子設(shè)備的電磁干擾。</p><p>　　在電子設(shè)備

71、中，接地是控制干擾的重要方法。在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，為了提高電路的抗干擾能力，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，往往需要將電源和接地線加寬。如果地線采用很細(xì)的導(dǎo)線，接地電位隨電流的變化，使抗噪性能降低。因此加粗接地線，在模擬電路和模/數(shù)混合電路中尤為重要。同時(shí)也要選擇合適的接地電路，單點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地；將接地線構(gòu)成閉環(huán)路，這樣也可以提高抗噪聲能力。若能將接地和屏蔽正確結(jié)合起來(lái)使用，可解決大部分干擾問(wèn)題。</p><p>　　在直流

72、電源回路中，負(fù)載的變化會(huì)引起電源噪聲，配置去耦電容就可以抑制因負(fù)載變化而產(chǎn)生的噪聲。因此，PCB的設(shè)計(jì)中一般常規(guī)在印制電路板上配置適當(dāng)?shù)娜ヱ铍娙荨＠鐚?duì)于抗干擾能力弱、關(guān)斷電源變化大的元件應(yīng)在該元件的電源線和地線之間接入去耦電容。去耦電容的引線不能過(guò)長(zhǎng)，特別是高頻旁路電容不能帶引線。</p><p>　　3.印制電路板的布局是設(shè)計(jì)印制電路板的關(guān)鍵，它直接影響到整個(gè)印刷電路板的安裝、可靠性、通風(fēng)散熱、布線的成功率以

73、及電路板的性能。</p><p>　　如高頻元件應(yīng)盡量按照電路圖結(jié)構(gòu)緊湊地放置，使得連線縮短，以減小分布參數(shù)的影響；數(shù)字器件應(yīng)遠(yuǎn)離模擬器件，以減小數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬信號(hào)的干擾。</p><p>　　優(yōu)先要考慮印制電路板尺寸大小，如果尺寸過(guò)大會(huì)使印制線條長(zhǎng)，阻抗增加，不僅抗噪聲能力下降，成本也高；但尺寸過(guò)小，則散熱不好，同時(shí)易受臨近線條干擾。要求其尺寸要適中。因此，設(shè)計(jì)電路板首先對(duì)PCB的大小和

74、外形，給出一個(gè)合理的定位。再確定特殊元件的位置和單元電路等，要按電路的流程把整個(gè)電路分為幾個(gè)單元電路或模塊，并以每個(gè)單元電路的核心元件(如集成電路)為中心，其它的元件要按一定的順序均勻、整齊緊湊地排列在PCB板上，但不要太靠近這些大的元件，要有一定的距離，特別一些比較大、比較高的元件周圍要保持一定的距離，這樣有助于焊接和返修。一些開關(guān)、微調(diào)元件等應(yīng)該放在易于操作的地方。同一塊印制板上的器件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列，發(fā)熱量

75、小或耐熱性差的器件(如小信號(hào)晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上流(入口處)，發(fā)熱量大或耐熱性好的器件放在冷卻氣流最下游。在同頻電路中應(yīng)考慮元器件之間的分布參數(shù)，一般高頻電路中應(yīng)考慮元器件之間的分布參數(shù)，一般電路盡可能使元器件平行排列，這樣不但美觀，而且易于裝焊，同時(shí)易于批量生產(chǎn)。</p><p>　　4.完成元件布局工作后，接下來(lái)就是布線，導(dǎo)線的布置是設(shè)計(jì)PCB板的主要工作</p>

76、<p>　　在印制電路板設(shè)計(jì)中，根據(jù)所在板層的不同所布線意義也有所不同，例如，在信號(hào)板層和電源/接地層的線，就是銅膜導(dǎo)線，具有連接電氣信號(hào)的功能。而在非布線板層里的線，則為說(shuō)明或指示性質(zhì)的線，通常是用油墨印在PCB板上的，不具有導(dǎo)電功能。</p><p>　　2.3.2 布線的原則</p><p>　　一、元件的位置確定了，根據(jù)它們的距離進(jìn)行布線，要遵守以下的原則：</

77、p><p>　　1.選擇合理的導(dǎo)線寬度，導(dǎo)線寬度主要由導(dǎo)線與絕緣層基板間的粘附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定。導(dǎo)線寬度不要突變。不過(guò)，我們盡可能的用寬線，特別是PCB板上的電源線和地線，提高抗干擾性。</p><p>　　2.盡量減少印制導(dǎo)線的不連續(xù)性，但導(dǎo)線的拐角應(yīng)大于90度且禁止環(huán)狀走線。</p><p>　　3.差分對(duì)布線要平行等距。總線要大體等長(zhǎng)，尤其是數(shù)據(jù)線。&l

78、t;/p><p>　　4.電源去耦電容要用導(dǎo)線連接到需要去耦電源的管腳上。</p><p>　　5.相領(lǐng)層間的走線不要平行。</p><p>　　6.同一信號(hào)的輸入與輸出線不要相鄰平行。</p><p>　　7.避免布出電源環(huán)路和地環(huán)路或線環(huán)路。</p><p>　　8.模擬地與數(shù)字地要分開布，采用一點(diǎn)相連接。</p

79、><p>　　9.注意線寬，線間路與最小過(guò)孔及其孔徑比。</p><p><b>　　二、連接地線的方法</b></p><p>　　在電子設(shè)備中，接地是控制干擾的重要方法。如能將接地和屏蔽正確結(jié)合起來(lái)使用，可解決大部分干擾問(wèn)題。電子設(shè)備中地線結(jié)構(gòu)大致有系統(tǒng)地、機(jī)殼地（屏蔽地）、數(shù)字地（邏輯地）和模擬地等。在地線設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p&

80、gt;<p>　　1.正確選擇單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地</p><p>　　在低頻電路中，信號(hào)的工作頻率小于1MHz，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環(huán)流對(duì)干擾影響較大，因而應(yīng)采用一點(diǎn)接地。當(dāng)信號(hào)工作頻率大于10MHz時(shí)，地線阻抗變得很大，此時(shí)應(yīng)盡量降低地線阻抗，應(yīng)采用就近多點(diǎn)接地。當(dāng)工作頻率在1～10MHz時(shí)，如果采用一點(diǎn)接地，其地線長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)波長(zhǎng)的1/20，否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地法。&l

81、t;/p><p>　　2. 數(shù)字電路與模擬電路的共地處理</p><p>　　現(xiàn)在有許多PCB不再是單一功能電路(數(shù)字或模擬電路),而是由數(shù)字電路和模擬電路混合構(gòu)成的.因此在布線時(shí)就需要考慮它們之間互相干擾問(wèn)題,特別是地線上的噪音干擾.數(shù)字電路的頻率高,模擬電路的敏感度強(qiáng),對(duì)信號(hào)線來(lái)說(shuō),高頻的信號(hào)線盡可能遠(yuǎn)離敏感的模擬電路器件,對(duì)地線來(lái)說(shuō),整人PCB對(duì)外界只有一個(gè)結(jié)點(diǎn),所以必須在PCB內(nèi)部進(jìn)行

82、處理數(shù)、模共地的問(wèn)題,而在板內(nèi)部數(shù)字地和模擬地實(shí)際上是分開的它們之間互不相連,只是在PCB與外界連接的接口處(如插頭等).數(shù)字地與模擬地有一點(diǎn)短接,請(qǐng)注意,只有一個(gè)連接點(diǎn).也有在PCB上不共地的,這由系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)決定.。</p><p>　　3.盡量加粗接地線    若接地線很細(xì)，接地電位則隨電流的變化而變化，致使電子設(shè)備的定時(shí)信號(hào)電平不穩(wěn)，抗噪聲性能變壞。因此應(yīng)將接地線盡量加粗，使

83、它能通過(guò)三位于印制電路板的允許電流。如有可能，接地線的寬度應(yīng)大于3mm。</p><p>　　4.將接地線構(gòu)成閉環(huán)路    設(shè)計(jì)只由數(shù)字電路組成的印制電路板的地線系統(tǒng)時(shí)，將接地線做成閉環(huán)路可以明顯的提高抗噪聲能力。其原因在于：印制電路板上有很多集成電路元件，尤其遇有耗電多的元件時(shí)，因受接地線粗細(xì)的限制，會(huì)在地結(jié)上產(chǎn)生較大的電位差，引起抗噪聲能力下降，若將接地結(jié)構(gòu)成環(huán)路，則

84、會(huì)縮小電位差值，提高電子設(shè)備的抗噪聲能力。</p><p>　　5.同一級(jí)電路的接地點(diǎn)應(yīng)該盡可能靠近，并且本級(jí)電路的電源濾波電容也應(yīng)該接在本級(jí)的接地點(diǎn)上。</p><p>　　6. 大面積導(dǎo)體中連接腿的處理</p><p>　　在大面積的接地(電)中,常用元器件的腿與其連接,對(duì)連接腿的處理需要進(jìn)行綜合的考 慮,就電氣性能而言,元件腿的焊盤與銅面滿接為好,但對(duì)元件的焊

85、接裝配就存在一些不良 隱患如:①焊接需要大功率加熱器.②容易造成虛焊點(diǎn).所以兼顧電氣性能與工藝需要,做 成十字花焊盤,稱之為熱隔離(heat shield)俗稱熱焊盤(Thermal),這樣,可使在焊接時(shí)因截面過(guò)分散熱而產(chǎn)生虛焊點(diǎn)的可能性大大減少.多層板的接電(地)層腿的處理相同。</p><p>　　2.4 設(shè)置電路板的工作層面和柵格</p><p>　　2.4.1電路板層的設(shè)置<

86、/p><p>　　在電路板設(shè)計(jì)環(huán)境中需要對(duì)電路板層的設(shè)置，使用Design/Options菜單命令，如圖2-1所示，在Layers頁(yè)面中可以對(duì)正在使用的板層進(jìn)行設(shè)置。</p><p>　　1.SignalLayers:信號(hào)層。Protel99SE設(shè)計(jì)的電路板有32個(gè)信號(hào)層，其中Top是頂層，Mid是中間層，Bottom是底層。</p><p>　　2.mechanica

87、llayers:機(jī)械層。共有16個(gè)機(jī)械層，機(jī)械層用于放置各種指示和說(shuō)明性文字，例如，電路板尺寸。</p><p>　　3.Silkscreen:絲網(wǎng)層。絲網(wǎng)層有2層層疊疊用于印刷標(biāo)識(shí)元件的名稱。</p><p>　　4.Keepout:禁止布線層。該層設(shè)置布線范圍和電路板尺寸。</p><p>　　5.MultiLayer:穿透層。該層放置所有穿透式焊盤和過(guò)孔。&l

88、t;/p><p>　　圖2-1 Layers頁(yè)面</p><p>　　2.4.2電路板柵格的設(shè)置</p><p>　　一、在Options頁(yè)面可以對(duì)如下內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置如圖2－2所示：</p><p><b>　　圖 2－2</b></p><p>　　1．Grids:用于設(shè)置柵格的間距和形狀。</

89、p><p>　　Snap X:設(shè)置捕捉柵格X方向尺寸。</p><p>　　Snap Y:設(shè)置捕捉柵格Y方向尺寸。</p><p>　　Component X:設(shè)置元件放置時(shí)使用的X方向柵格尺寸。</p><p>　　Component Y:設(shè)置元件放置時(shí)使用的Y方向柵格尺寸。</p><p>　　2．Electrical

90、 Grid：電氣柵格</p><p>　　Range:設(shè)置吸引距離。</p><p>　　Visible Kind:選擇可視柵格的種類。</p><p>　　3．Measurement Unit：切換測(cè)量單位</p><p>　　Metric:公制，單位為mm。1mm=40mil。</p><p>　　Imperial

91、:英制，單位為mil。1mil=0.0254mm。</p><p>　　二、電路板畫圖環(huán)境設(shè)置</p><p>　　啟動(dòng)Tool/Preferences菜單，如圖2－3所示:</p><p><b>　　圖2－3</b></p><p>　　第3章 人工設(shè)計(jì)PCB電路板</p><p>　　3.1

92、如何設(shè)計(jì)一款好的電路板</p><p>　　首先要說(shuō)明的是，任何一種東西都有其靈魂的，電路板的靈魂就是我們給他灌注多少我們的設(shè)計(jì)思想，電路板的優(yōu)劣也與我們費(fèi)了多少的功夫有關(guān)系，真正的一款好的設(shè)計(jì)，應(yīng)該是一幅藝術(shù)作用，讓人看了后賞心悅目。這才能說(shuō)到位。</p><p>　　對(duì)于設(shè)計(jì)來(lái)講，設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想十分關(guān)鍵，換句話說(shuō)，你要了解這個(gè)板要干什么用及你想通過(guò)這個(gè)板給使用者傳遞什么信息，想讓人家

93、看到什么，學(xué)到什么。如果你都不知道一個(gè)板的設(shè)計(jì)意圖是什么，那可能設(shè)計(jì)不出一款好的電路板。想設(shè)計(jì)出一款好的電路板還要對(duì)整個(gè)電路圖把握好，就是電路圖一定不能出錯(cuò)，一旦電路圖出錯(cuò)，那電路板畫得再好，也成了廢品，因此電路圖需要設(shè)計(jì)者必須精確到位，這就需要他們有很好的電路功底，這點(diǎn)可能很多人都不夠，就需要好好研究、學(xué)習(xí)和積累。</p><p>　　還有就是電路圖需要自己畫出來(lái)，這樣在電路板布局上，你就對(duì)每個(gè)部件了然于胸，也

94、就自然知道他是誰(shuí)的元件，應(yīng)該和誰(shuí)最近，放置的好壞能否影響電路板的電氣特性。</p><p>　　再有就是布局，這是整個(gè)電路板美觀好看的最關(guān)鍵點(diǎn)，當(dāng)然裝在殼中的電路板，可能對(duì)布局的美觀不要求那么完美，但有些板卡類的東西，就需要在布局上秀秀了，布局的講究是很多的，我這里想說(shuō)的是，如果你是個(gè)設(shè)計(jì)者，布局怎么看都難看，你該怎么辦？你是不是需要考慮一下自己的設(shè)計(jì)在那里出了點(diǎn)什么問(wèn)題，是沒有考慮到什么東西，你了解這板電路想給

95、使用者展示什么嗎，根據(jù)這個(gè)前提可不可以適當(dāng)增減些電路哪？因?yàn)槟闶莻€(gè)設(shè)計(jì)者，自主權(quán)是還是很多的。</p><p>　　因此，還可以說(shuō)，能不能設(shè)計(jì)出一款好的電路板，一是與我們不知道電路板想給使用者展示什么東西，這就能展示出來(lái)的東西就是電路板的真正的靈魂；二是我們對(duì)待這份設(shè)計(jì)工作的態(tài)度，也就是責(zé)任心的問(wèn)題，如果把他當(dāng)成一項(xiàng)工作或是任務(wù)來(lái)完成的話，電路圖畫出來(lái)的就去畫電路板，完事一交差就感覺完成了任務(wù)，多辦也設(shè)計(jì)不出什么

96、好的電路板。如果以上幾點(diǎn)能把握好，再加上扎實(shí)的理論知識(shí)，那么你將設(shè)計(jì)出一款優(yōu)秀的電路板。你將是一個(gè)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)工程師。在工程師的道路上，你比其他人都要燦爛，獲得的更多。</p><p><b>　　3.2定義電路板</b></p><p>　　在實(shí)際設(shè)計(jì)電路板的過(guò)程中，經(jīng)常要直接定義電路板的板層和尺寸大小。板層一般設(shè)置成單層、雙層、四層、六層…雙數(shù)層。板層是成對(duì)出現(xiàn)的。

97、電路板的最佳形狀是矩形，長(zhǎng)度比為3：2或4：3。當(dāng)電路板的尺寸大于200mm×150mm時(shí)，應(yīng)該考慮電路板機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　3.2.1設(shè)置電路板層及電路板邊緣尺寸</p><p><b>　　一、設(shè)置電路板層</b></p><p>　　首先建立一個(gè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)文件，使用菜單File/New,建立新的電路板文件，這樣建立的

98、電路板文件是具有如下板層屬性的雙層板。板層的增減可以使用Design/Layer Stack Manager菜單操作。</p><p>　　Silk Screen (Top/Bottom Overlay):絲網(wǎng)層。用于印刷標(biāo)識(shí)元件的名稱、參數(shù)和形狀。</p><p>　　Solder Mask (Top/Bottom):阻焊層。</p><p>　　Paste Ma

99、sk (Top/Bottom):錫膏層。用于把表面元件（SMD）粘貼到電路板上。</p><p>　　Top:頂層，又稱元件層。</p><p>　　Bottom:底層，又稱焊接層。。</p><p>　　Drill Guide(Drill Drawing):鉆孔層。用于標(biāo)識(shí)鉆孔的位置和尺寸類型。</p><p>　　Keep Out Lay

100、er:禁止布線層，用于設(shè)置電路板邊緣。</p><p>　　Mechanical Layer1:機(jī)械層，用于放置電路板尺寸。</p><p>　　Multi Layer:多層。</p><p>　　二、設(shè)置電路板邊緣尺寸</p><p>　　將板層切換到Keep Out Layer，使用畫線工具或使用快捷鍵P、T畫一個(gè)框，該框的大小就是電路板

101、的大小。</p><p>　　若是沒有確切的電路板尺寸，隨便畫一個(gè)框就可以了。等布完線再重新畫框定義電路板邊緣。需要注意的是電路板的電氣外形尺寸一定得在Keep Out層中定義。</p><p>　　而機(jī)械外形尺寸應(yīng)該在Mechanical Layer層中定義。</p><p><b>　　三、定義單層電路板</b></p>&l

102、t;p>　　使用Design/Layer Stack Manager菜單，然后單擊左下腳的Menu按鈕，在彈出的菜單中選擇Example Layer Stacks子菜單，然后選擇Single Layer,這時(shí)可以應(yīng)該在屏幕底層觀察到Top Layer標(biāo)簽變換成Component Side標(biāo)簽，而Bottom Layer標(biāo)簽變成了Solder Side標(biāo)簽。</p><p><b>　　四、定義多層

103、電路板</b></p><p>　　使用Design/Layer Stack Manager菜單，然后單擊左下腳的Menu按鈕，在彈出的菜單中選擇Example Layer Stacks子菜單，然后選擇你想要定義的層數(shù)，或者等你導(dǎo)入網(wǎng)絡(luò)表后，再在Design/Layer Stack Manager狀態(tài)欄中單擊Add layer增加信號(hào)層層數(shù)，單擊Add plane增加內(nèi)層（電源層/地層）層數(shù)。利用Mo

104、ve up和Move down按鈕將某一層上下移動(dòng)。已達(dá)到將電路板設(shè)計(jì)成最適合的布板布線狀態(tài)。點(diǎn)中某一層，可以單擊Delete按鈕，刪除該選中層。這些功能的設(shè)置也可以通過(guò)Design/Layer Stack Manager菜單，然后單擊左下腳的Menu按鈕進(jìn)行設(shè)置。然后選擇OK即可。這樣多層電路板設(shè)置就完成了。</p><p>　　3.3 人工制PCB電路板設(shè)計(jì)指導(dǎo)</p><p>　　1

105、. 電源部分設(shè)計(jì)時(shí)，一定要在電源入口加100uF或以上的電解/鉭電容，及0.1uF的陶瓷電容。</p><p>　　2.銅膜線與板邊最小距離為0.5mm,元件與板邊最小距離為5.0mm。</p><p>　　3.一般通孔安裝元件的焊盤的大小(直徑)為的兩倍, 制作焊盤時(shí)，孔徑的大小一般為元件的引腳直徑加0.2mm,（如有標(biāo)準(zhǔn)元件庫(kù)，則以標(biāo)準(zhǔn)元件庫(kù)為準(zhǔn)）。</p><p&

106、gt;　　4.電解電容不可觸及發(fā)熱元件,如大功率電阻,熱敏電阻,變壓器,散熱器等.電解電容與散熱器的間隔最小為10.0mm,其它元件到散熱器的間隔最小為2.0mm。</p><p>　　5.螺絲孔半徑5.0mm內(nèi)不能有銅箔(除要求接地外)及元件。(或按結(jié)構(gòu)圖要求).</p><p>　　6.每一個(gè)三極管必須在絲印上標(biāo)出e,c,b腳。</p><p>　　7.布線方向

107、為水平或垂直，由垂直轉(zhuǎn)入水平要走45度進(jìn)入。元件的安放為水平或垂直。</p><p>　　8.若與焊盤連接的銅膜較細(xì)時(shí)，則需加淚滴可使焊盤不易剝離。如圖3-1所示：</p><p><b>　　圖 3-1</b></p><p>　　9.布線盡可能短，特別注意時(shí)鐘線、低電平信號(hào)線及所有高頻回路布線要更短。</p><p>

108、;　　10.模擬電路及數(shù)字電路的地線及供電系統(tǒng)要完全分開。</p><p>　　11.PCB板上的保險(xiǎn)管、保險(xiǎn)電阻、交流220V的濾波電容、變壓器等元件位置附近,面絲印上應(yīng)有 符號(hào)及該元件的標(biāo)稱值.</p><p>　　12. 時(shí)鐘線，要遵守3W原則，其它線要離時(shí)鐘線3倍的線寬。晶振走線，如果能在一層完成，最好不要換層。</p><p>　　13. 布線先走總線再走