PCB设计与制作学习情境一课件1-2PCB设计规则与工艺流程的认知.ppt

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1、《PCB设计与制作》任务1.2PCB设计规则与工艺流程的认知电子课件学习情境一本任务内容1.引导文2.工作任务描述3.操作演示引导文引导文任务1.2PCB设计规则与工艺流程的认知教学目的知识能力：熟悉PCB设计规则、电路板形状及尺寸、元器件的选用和布局、PCB导线的线宽、线距的选择与设定、走线方式和特殊线的处理，了解常用PCB设计软件。技能能力：掌握各种板型的PCB制作工艺、网格状填充区和填充区、异型孔设计、条码位置的选择技巧和操作。社会能力：培养学生的认知能力及自学的能力。1.2.1PCB设计规范1.根据安装环境设置电路板形状及尺寸电路板尺寸的设置，用户需要根据实际的安装环境设置电

2、路的形状及尺寸。当PCB尺寸过大时，必然造成印制线路长，而导致阻抗增加，致使电路的抗噪声能力下降，成本也相应增加；而当PCB尺寸过小时，会导致PCB的散热不好，且印制线路密集，必然使临近线路易受干扰。因此电路板的尺寸定义应引起设计者的重视。通常PCB外形及尺寸应根据设计的PCB在产品中的位置、空间的大小、形状，以及与其他部件的配合来确定PCB的外形与尺寸。在设计前要确定PCB所选用的板材，例如FR-4、铝基板、陶瓷基板、纸芯板等，若选用高TG值的板材，应在工艺文件中注明厚度公差。确定PCB铜箔的表面处理镀层，例如镀锡、镀镍金或OSP等，并在工艺文件中注明。引导文2.元器件的选用和布局

3、图2-1原理图的编辑环境引导文（1）元器件的选用进行PCB设计时，应根据噪声的不同特点，正确选用抗扰元器件：用二极管和压敏电阻等吸收浪涌电压；用隔离变压器等隔离电源噪声；用线路滤波器等滤除一定频段的干扰信号；用电阻器、电容器、电感器等元件的组合对干扰电压或电流进行旁路、吸收、隔离、滤除、去耦等处理。对电容器的选用和安装来说，钽电解电容器在低频段应用效果好，应装在电源入口处；陶瓷电容器在高频段应用效果好，应装在各集成电路的附近。另外，选择器件时应注意挑选热反馈影响小的器件。对高频电路来说，应选用适宜的芯片，以减少电路辐射；在选择逻辑器件时，要充分考虑其噪声容限指标；当单纯考虑电路的噪声

4、容限时，最好用HTL，若兼顾功耗，则用工作电压大于15V的CMOS元件为宜。（2）元器件的布局1）按照信号流向布局。PCB布局时应遵循信号从左到右或从上到下的原则，即在布局时将输入信号放在电路板的左侧或上方，而将输出放置到电路板的右侧或下方。将电路按照信号的流向逐一排布元件，便于信号的流通。此外，与输入端直接相连的元件应当放在靠近输入接插件的地方。同理，与输出端直接相连的元件应当放在靠近输出接插件的地方。当布局受到连线优化或空间的约束而需放置到电路板同侧时，输入端与输出端不宜靠得太近，以免引起电路振荡，甚至导致系统工作不稳定。2）优先确定核心元件的位置。以电路功能判别电路的核心元件，

5、然后以核心元件为中心，围绕核心元件布局，如图1-37所示。引导文引导文图1-37围绕核心元件布局图1-38电路板上安装有散热装置3）充分考虑电路的电磁特性。在电路布局时，应充分考虑电路的电磁特性。通常强电部分（220V交流电）与弱电部分要远离，电路输入级与输出级的元件应尽量分开。同时，当直流电源引线较长时，要增加滤波元件，以防止50Hz干扰。当元件问可能有较高电位差时，应加大它们之间的距离，以避免因放电、击穿引起的意外。此外，金属壳的元件应避免相互接触。4）布局时考虑电路的热干扰。对于发热元件应尽量放置在靠近外壳或通风较好的位置，以便利用机壳上开凿的散热孔散热。当元件需要安装散热装置

6、时，应将元件放置到电路板的边缘，以便于安装散热器或小风扇来确保元件的温度在允许范围内。安装散热装置的电路如图1-38所示。5）位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于80mil。电路板最佳形状为矩形。长宽比为3:2成4:3。电路板面尺寸大于8000×6000mil时。应考虑电路板所受的机械强度。引导文3.PCB导线表1-1PCB设计铜铂厚度、线宽和电流关系引导文4.PCB布线（1）布线板型和密度的选择只要满足布线要求，布线时应优先考虑选择单面板，其次是双面板、多层板。布线密度应综合结构及电性能要求等合理选取，力求布线简单、均匀。（2）布线线宽和间距的选择导线最小宽度和间距一般不

7、应小于8mil，布线密度允许时，适当加宽印制导线及其间距。PCB中导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。当铜箔厚度为2mil、宽度为40～600mil时，通过2A的电流，温度不会高于3℃。因此导线宽度为60mil可满足要求。通常选8～12mil导线宽度。对于集成电路，尤其是数字电路，最细可达2～2.8mil，在条件允许的范围内，尽量加宽电源、地线宽度，最好是地线比电源线宽，它们的关系是：地线＞电源线＞信号线。引导文引导文图1