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印刷电路板基本知识

作者:dolphin时间:2012-10-31

第一章:
1、印刷电路板主要由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充、电气边界等组成,各组成部分的主要功能如下:
焊盘:用于焊接元器件引脚的金属孔。
过孔:用于连接各层之间元器件引脚的金属孔。
安装孔:用于固定印刷电路板。
导线:用于连接元器件引脚的电气网络铜膜。
接插件:用于电路板之间连接的元器件。
填充:用于地线网络的敷铜,可以有效的减小阻抗。
电气边界:用于确定电路板的尺寸,所有电路板上的元器件都不能超过该边界。

2、印刷电路板常见的板层结构包括单层板(Single Layer PCB)、双层板(Double Layer PCB)和多层板(Multi Layer PCB)三种,这三种板层结构的简要说明如下:
(1) 单层板:即只有一面敷铜而另一面没有敷铜的电路板。通常元器件放置在没有敷铜的一面,敷铜的一面主要用于布线和焊接。
(2) 双层板:即两个面都敷铜的电路板,通常称一面为顶层(Top Layer),另一面为底层(Bottom Layer)。一般将顶层作为放置元器件面,底层作为元器件焊接面。
(3) 多层板:即包含多个工作层面的电路板,除了顶层和底层外还包含若干个中间层,通常中间层可作为导线层、信号层、电源层、接地层等。层与层之间相互绝缘,层与层的连接通常通过过孔来实现。

3、印刷电路板包括许多类型的工作层面,如信号层、防护层、丝印层、内部层等,各种层面的作用简要介绍如下:
(1)信号层:主要用来放置元器件或布线。Protel DXP通常包含30个中间层,即Mid Layer1~Mid Layer30,中间层用来布置信号线,顶层和底层用来放置元器件或敷铜。
(2)防护层:主要用来确保电路板上不需要镀锡的地方不被镀锡,从而保证电路板运行的可靠性。其中Top Paste和Bottom Paste分别为顶层阻焊层和底层阻焊层;Top Solder和Bottom Solder分别为锡膏防护层和底层锡膏防护层。
(3)丝印层:主要用来在印刷电路板上印上元器件的流水号、生产编号、公司名称等。
(4)内部层:主要用来作为信号布线层,Protel DXP中共包含16个内部层。
(5)其他层:主要包括4种类型的层。
Drill Guide(钻孔方位层):主要用于印刷电路板上钻孔的位置。
Keep-Out Layer(禁止布线层):主要用于绘制电路板的电气边框。
Drill Drawing(钻孔绘图层):主要用于设定钻孔形状。
Multi-Layer(多层):主要用于设置多面层。

4、所谓元器件封装,是指元器件焊接到电路板上时,在电路板上所显示的外形和焊点位置的关系。它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片的作用,而且是芯片内部世界和外部沟通的桥梁。不同的元器件可以有相同的封装,相同的元器件也可以有不同的封装。因此在进行印刷电路板设计时,不但要知道元器件的名称、型号还要知道元器件的封装。常用的封装类型有直插式封装和表贴式封装,直插式封装是指将元器件的引脚插过焊盘导孔,然后再进行焊接,而表贴式封装是指元器件的引脚与电路板的连接仅限于电路板表层的焊盘。

5、Protel DXP工作流程主要包括:启动并设置Protel DXP工作环境、绘制电路原理图、产生网络报表、设计印刷电路板、输出和打印。

6、启动Protel DXP的方法与启动其它应用程序的方法相同,双击桌面上的快捷键Protel DXP即可启动,另外,还可以执行Start→Protel DXP命令或执行Start→Program→Altium→Protel DXP命令来启动Protel DXP。
执行File→New→SchematIC即可启动电路原理图编辑器,执行File→New→PCB即可启动PCB编辑器编辑器。

7、在创建新的设计文件(原理图文件和PCB文件)之前应先创建一个新的电路板设计工程,工程文件的创建过程如下:
(1) 执行File→New→PCB Project命令,Project 面板上就会添加一个默认名为“PCB Project1.PrjPCB”新建工程文件。
(2) 创建工程文件后,执行File→Save Project命令,在出现的Save Project对话框中输入文件的名称,单击“保存”按钮即可完成工程的保存。
保存新建的工程文件后,就可以在该工程文件下创建新的原理图文件与PCB等文件,下面以原理图文件为例介绍设计文件的创建步骤。
(1)创建原理图文件。执行File→New→Schematic命令,即可启动原理图编辑器。新建的原理图文件将自动添加到当前的设计工程列表中。
(2)执行File→Save命令,弹出保存新建原理图文件对话框,在对话框中输入文件名,单击“保存”按钮即可将新建的原理图文件进行保存。

8、在设计过程中,经常需要对图纸进行仔细观察,并希望对图纸做进一步的调整和修改,因此,需要对这张图纸进行放大。单击标准工具栏中的 按钮或使用快捷键Page Up可对图纸进行放大,也可执行View→Zoom In菜单命令实现对图纸的放大。另外,还可以单击标准工具栏中的 按钮,此时光标将变成十字形状,在所需放大的部位左上方单击鼠标左键同时拖动光标框选需要放大的区域,即可实现该区域的局部放大。
当图纸过大而无法浏览全图时,应缩小图纸显示比例。单击标准工具栏中的 按钮,即可将显示比例缩小,也可使用快捷键Page Down将显示比例缩小。


第二章:
1、电路板的基本设计过程可分为以下四个步骤:
(1)电路原理图的设计
电路原理图的设计主要是利用Protel DXP的原理图编辑器来绘制原理图。
(2)生成网络报表
网络报表就是显示电路原理与中各个元器件的链接关系的报表,它是连接电路原理图设计与电路板设计(PCB设计)的桥梁与纽带,通过电路原理图的网络报表,可以迅速地找到元器件之间的联系,从而为后面的PCB设计提供方便。
(3) 印刷电路板的设计
印刷电路板的设计即我们通常所说的PCB设计,它是电路原理图转化成的最终形式,这部分的相关设计较电路原理图的设计有较大的难度,我们可以借助Protel DXP的强大设计功能完成这一部分的设计。
(4) 生成印刷电路板报表
印刷电路板设计完成后,还需生成各种报表,如生成引脚报表、电路板信息报表、网络状态报表等,最后打印出印刷电路图。



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