PCB概述
PCB( Printed Circuit Board),中文名稱為印制電路板,又稱印刷線路板,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載體。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的,故被稱為“印刷”電路板。
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PCB設(shè)計(jì)的一般原則
要使電子電路獲得最佳性能,元器件的布局及導(dǎo)線的布設(shè)是很重要的。為了設(shè)計(jì)質(zhì)量好、成本低的PCB,應(yīng)遵循以下一般性原則。
?。?)特殊元器件布局
首先,要考慮PCB尺寸的大?。篜CB尺寸過大時(shí),印刷線條長(zhǎng),阻抗增加,抗噪聲能力下降,成本也增加;過小,則散熱不好,且鄰近線條易受干擾。在確定PCB尺寸后,再確定特殊元器件的位置。最后,根據(jù)電路的功能單元,對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局。
在確定特殊元器件的位置時(shí)要遵守以下原則:
①盡可能縮短高頻元器件之間的連線,設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近,輸入和輸出元件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。
②某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差,應(yīng)加大它們之間的距離,以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。
?、壑亓砍^15g的元器件,應(yīng)當(dāng)用支架加以固定,然后焊接。那些又大又重、發(fā)熱量多的元器件,不宜裝在印刷板上,而應(yīng)裝在整機(jī)的機(jī)箱底板上,且應(yīng)考慮散熱問題。熱敏元件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱元件。
?、軐?duì)于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動(dòng)開關(guān)等可調(diào)元件的布局,應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求。若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié),應(yīng)放在印刷板上方便調(diào)節(jié)的地方;若是機(jī)外調(diào)節(jié),其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)。
⑤留出印刷板定位孔及固定支架所占用的位置。
(2)一般元器件布局
根據(jù)電路的功能單元,對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局時(shí),要符合以下原則:
?、侔凑针娐返牧鞒贪才鸥鱾€(gè)功能電路單元的位置,使布局便于信號(hào)流通,并使信號(hào)盡可能保持一致的方向。
?、谝悦總€(gè)功能電路的核心元件為中心,圍繞它來進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、整齊、緊湊地排列在PCB上,盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。
③在高頻下工作的電路,要考慮元器件之間的分布參數(shù)。一般電路應(yīng)盡可能使元器件平行排列,這樣,不但美觀,而且裝焊容易,易于批量生產(chǎn)。
④位于電路板邊緣的元器件,離電路板邊緣一般不小于2mm。電路板的最佳形狀為矩形。長(zhǎng)寬比為3:2或4:3。電路板面尺寸大于200mm×150mm時(shí),應(yīng)考慮電路板所受的機(jī)械強(qiáng)度。
(3)布線
布線的原則如下:
?、佥斎胼敵龆擞玫膶?dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行,最好加線間地線,以免發(fā)生反饋耦合。
?、谟∷鍖?dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)度和流過它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度為0.5mm、寬度為1~15mm時(shí),通過2A的電流,溫升不會(huì)高于3℃。因此,導(dǎo)線寬度為1.5mm可滿足要求。對(duì)于集成電路,尤其是數(shù)字電路,通常選0.02~0.3mm導(dǎo)線寬度。當(dāng)然,只要允許,還是盡可能用寬線,尤其是電源線和地線。導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對(duì)于集成電路,尤其是數(shù)字電路,只要工藝允許,可使間距小于0.1~0.2mm。
?、塾∷?dǎo)線拐彎處一般取圓弧形,而直角或夾角在高頻電路中會(huì)影響電氣性能。此外,盡量避免使用大面積銅箔,否則,長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí),易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時(shí),最好用柵格狀,這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。
(4)焊盤
焊盤中心孔要比器件引線直徑稍大一些。焊盤太大易形成虛焊。焊盤外徑D一般不小于(d+1.2)mm,其中d為引線孔徑。對(duì)高密度的數(shù)字電路,焊盤最小直徑可取(d+1.0)mm。
設(shè)計(jì)PCB電路板需要學(xué)習(xí)哪些科目
要想設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)PCB電路板,首先要知道基本的電子基礎(chǔ)、元器件知識(shí)、繪圖軟件操作、了解部分編程的流程。另外設(shè)計(jì)軟件需要知道一些電磁兼容性的知識(shí)。
PCB設(shè)計(jì)課程內(nèi)容與要求
六本pcb板設(shè)計(jì)書籍
1、《protel99se多層電路板設(shè)計(jì)與制作》
2、《portel99se高級(jí)應(yīng)用(修訂版)》趙景波編制
3、《AltiumDesignerPCB畫板速成(配視頻)》鄭振宇Kivy編寫
4、《PCB設(shè)計(jì)大全》
本書介紹了如何應(yīng)用OrCAD軟件包來設(shè)計(jì)和生產(chǎn)印制電路板。書中大量的示例展示了如何用Capture繪制電路的原理圖,如何用PCBEditor設(shè)計(jì)可投產(chǎn)的電路板。同時(shí),還講述了印制電路板設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí),包括印制電路板的生產(chǎn)流程、參考標(biāo)準(zhǔn)、可生產(chǎn)性設(shè)計(jì)、信號(hào)完整性設(shè)計(jì)等。本書既可以作為大專院校學(xué)生和工程師深入學(xué)習(xí)該軟件的考書,也可以作為了解印制電路板設(shè)計(jì)過程的參考用書。
5、《PCB板的設(shè)計(jì)與制作》
《PCB板的設(shè)計(jì)與制作》以Protel2004中文漢化版來進(jìn)行講解,重點(diǎn)介紹了原理圖的設(shè)計(jì)、PCB板的設(shè)計(jì)和元件庫的設(shè)計(jì),并簡(jiǎn)要介紹了手工制作印制電路板的一些基本操作方法和技巧。本書語言簡(jiǎn)潔,通俗易懂,知識(shí)點(diǎn)全面具體,是編者多年從事印制電路板的經(jīng)驗(yàn)之作。全書圖文并茂,并通過大量的設(shè)計(jì)實(shí)例說明了原理圖設(shè)計(jì)及PCB板設(shè)計(jì)中的一些技巧與方法,以及設(shè)計(jì)過程應(yīng)該注意的問題。工程性好,實(shí)用性強(qiáng)?!禤CB板的設(shè)計(jì)與制作》可以作為高職高專電子信息工程、通信工程、自動(dòng)化、電氣和計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)的教材,也可以作為廣大電路設(shè)計(jì)愛好者的自學(xué)教材、社會(huì)培訓(xùn)班的培訓(xùn)教材及Protel電路設(shè)計(jì)認(rèn)證考核的教材。本書由徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院夏淑麗、張江偉擔(dān)任主編。
6、《電路板設(shè)計(jì)與制作》
作 者:杜剛
出版社:清華大學(xué)出版社
出版時(shí)間:2010年02月
ISBN:9787302217589