PCB设计基础知识2

PCB设计的基础知识

作为一个从事电子设计人员,我们都应该掌握一些关于PCB的相关知识,对于PCB设计钢铁清洗剂,则我们要基础要学会单面板以及双面板的基础
关健字：PCB,线路板设计

无论是采用分离器件的传统电子产品或是采用大规模集成电路的现代数码产品，都少不了印制线路板（PCB-Printed C]ircuit Board）。PCB是在覆铜板上完成印制线路工艺加工的成品板，它起电路元件和器件之间的电气连接的作用。在电子产品中，PCB与各类电子器件一样，处于非常重要的地位，故PCB也是电子部件之一。

随着微电子技术的不断发展，现代电子产品的体积已趋小型化和微型化，而PCB也由单面板发展到双面板、多层板以及挠性板；其设计也由传统制作工艺发展到计算机辅助设计。目前，应用最广泛的是单面板与双面板。为此，掌握单、双面PCB的设计便成了电子技术人员的一项重要技能。

PCB layout设计规则之元件的布局

PCB设计规则的元件的布局方式包括:元器件布局要求,元器件布局原则,元器件布局顺序,常用元器件的布局方法

在PCB LAYOUT中，我们使用Protel 、DXP、PADS、protel DXP等工具画电路板的时候，需要注意以下几个方面
（1）元器件布局要求

保证电路功能和性能指标；满足工艺性、检测、维修等方面的要求；元器件排列整齐、疏密得当，兼顾美观性。

（2）元器件布局原则

排列方位尽可能与原理图一致，布线方向最好与电路图走线方向一致；PCB四周留有5-10mm空隙不布器件；布局的元器件应有利于发热元器件散热；高频时，要考虑元器件之间的分布参数，一般电路应尽可能使元器件平行排列；高、低压之间要隔离，隔离距离与承受的耐压有关。

对于单面PCB，每个元器件引脚独占用一个焊盘，且元器件不可上下交叉，相邻两元器件

之间要保持一定间距，不得过小或碰接。

（3）元器件布局顺序

先放置占用面积较大的元器件；先集成后分立；先主后次，多块集成电路时先放置主电路。

（4）常用元器件的布局方法

可调元件应放在印制板上便于调节的地方；质量超过15g的元器件应当用支架，大功率器件最好装在整机的机箱底板上，热敏元件应远离发热元件；对于管状元器件一般采用平放，但PCB尺寸不大时，可采用竖放，竖放时两个焊盘的间距一般取0.1-0.2 in（1 in=25．4×10（-3立方果冻蜡烛）m）；对于集成电路要确定定位槽放置的方位是否正确。

如何按线路板还原电路图

在拿到一个产品的时候,很多时候,我们并没有电路图,那么,我们在这种情况下,如何讲述清楚线路板的原理以及工作情况呢,这就是将实物反原为电路原理图了.

在遇到一些小的实物,或者有需要的时候,遇到无图纸的电子产品时，需要根据实物画出电路原理图。虽然在规模稍大的情况就,就变得很复杂,但是在掌握以下几点后,相信我们还是可以做到的,对于简单一点的电路,就不在话下了.

1.选择体积大、引脚多并在电路中起主要作用的元器件如集成电路、变压器、晶体管等作画图基准件，然后从选择的基准件各引脚开始画图，可减少出错。

2.若印制板上标有元件序号（如VD870、R330、C466等），由于这些序号有特定的规则，英文字母后首位阿拉伯数字相同的元件属同一功能单元，因此画图时应巧加利用。正确区分同一功能单元的元器件，是画图布局的基础。

3.如果印制板上未标出元器件的序号，为便于分析与校对电路，最好自己给元器件编号。制造厂在设计印制板排列元器件时，为使铜箔走线最短，一般把同一功能单元的元器件相对集中布置。到某单元起核心作用的器件后，只要顺藤摸瓜就能到同一功能单元的其它元件。

4.正确区分印制板的地线、电源线和信号线。以电源电路为例，电源变压器次级所接整流

管的负端为电源正极，与地线之间一般均接有大容量滤波电容，该电容外壳有极性标志。也可从三端稳压器引脚出电源线和地线。工厂在印制板布线时，为防止自激、抗干扰，一般把地线铜箔设置得最宽（高频电路则常有大面积接地铜箔），电源线铜箔次之，信号线铜箔最窄。此外，在既有模拟电路又有数字电路的电子产品中，印制板上往往将各自的地线分开，形成独立的接地网，这也可作为识别判断的依据。

5.为避免元器件引脚连线过多使电路图的布线交叉穿插，导致所画的图杂乱无章，电源和地线可大量使用端子标注与接地符号。如果元器件较多，还可将各单元电路分开画出，然后组合在一起。

6.画草图时，推荐采用透明描图纸，用多彩笔将地线、电源线、信号线、元器件等按颜分类画出。修改时，逐步加深颜，使图纸直观醒目，以便分析电路。

7.熟练掌握一些单元电路的基本组成形式和经典画法，如整流桥、稳压电路和运放、数字集成电路等。先将这些单元电路直接画出，形成电路图的框架，可提高画图效率。

8.画电路图时，应尽可能地到类似产品的电路图做参考，会起事半功倍的作用。

以上的粗体,均为重要的概括,希望大家在学习实物转为电路图的时候,可以从这几点中出发,掌握到这种技术,因为,这可是一个电子工作人员的基础

PCB设置中元件摆放方法

一块合理的PCB板设计,除了提供优质的电气特性外液晶白板,还要以下几个方面需要注意的,如何通过合理的布置,使这一块PCB板外形美观,安装方便,受力均匀,扰干扰能力好呢,就要做到以下几个方面了

元件布置合理是设计出优质的PCB图的基本前提。关于元件布置的要求主要有安装、受力、受热、信号、美观五方面的要求。在我们使用PCB Layou工具如（PROTEL、power pcb 、PADS）的时候画板的时候，就要注意这方面了，这些参数，在pcl layout的时候一定要做好的

1.1.安装

指在具体的应用场合下，为了将电路板顺利安装进机箱、外壳、插槽，不致发生空间干涉、短路等事故，并使指定接插件处于机箱或外壳上的指定位置而提出的一系列基本要求。

这里不再赘述。

1.2.受力

电路板应能承受安装和工作中所受的各种外力和震动。为此电路板应具有合理的形状，板上的各种孔（螺钉孔、异型孔）的位置要合理安排。一般孔与板边距离至少要大于孔的直径。同时还要注意异型孔造成的板的最薄弱截面也应具有足够的抗弯强度。板上直接脑根”伸”出设备外壳的接插件尤其要合理固定，保证长期使用的可靠性。

1.3.受热

对于大功率的、发热严重的器件，除保证散热条件外，还要注意放置在适当的位置。尤其在精密的模拟系统中，要格外注意这些器件产生的温度场对脆弱的前级放大电路的不利影响。一般功率非常大的部分应单独做成一个模块，并与信号处理电路间采取一定的热隔离措施。

1.4.信号

信号的干扰PCB版图设计中所要考虑的最重要的因素。几个最基本的方面是：弱信号电路与强信号电路分开甚至隔离；交流部分与直流部分分开；高频部分与低频部分分开；注意信号线的走向；地线的布置；适当的屏蔽、滤波等措施。这些都是大量的论著反复强调过的，这里不再重复。

1.5.美观

不仅要考虑元件放置的整齐有序，更要考虑走线的优美流畅。由于一般外行人有时更强调前者，以此来片面评价电路设计的优劣，为了产品的形象，在性能要求不苛刻时要优先考虑前者。但是，在高性能的场合，如果不得不采用双面板，而且电路板也封装在里面，平时看不见，就应该优先强调走线的美观。下一小节将会具体讨论布线的”美学”。

PCB设计规则之印制导线的宽度及间距

印制导线的宽度及间距,一般导线的最小宽度在0.5-0.8mm,间距不少于1mm

（1）印制导线的最小宽度

主要由导线与绝缘基板间的粘附强度和流过它们的电流值决定。PCB的电源线和接地线因电流量较大，设计时要适当加宽，一般不要小于1mm，对于安装密度不大的PCB，印制导线宽度最好不小于0．5mm，手工制板应不小于0.8mm。

（2）印制导线间距

由它们之间的安全工作电压决定。相邻导线之间的峰值电压、基板的质量、表面涂覆层、电容耦合参数等都影响印制导线的安全工作电压。

为满足电气安全要求，印制导线宽度与间隙一般不小于lmm.

PCB设计规则之印制导线布线

布线是指对印制导线的走向及形状进行放置，它在PCB的设计中是最关键的步骤，而且是工作量最大的步骤

PCB布线有单面布线、双面布线及多层布线；布线的方式也有自动布线和手动布线两种。印制导线的走向及形状如表所示。
在PCB机器人上下料的设计中，为了获得比较满意的布线效果，则应遵循如下基本原则：

1）印制线的走向——尽可能取直，以短为佳，不要绕远。

2）印制线的弯折——走线平滑自然，连接处用圆角，避免用直角。

3）双面板上的印制线——两面的导线应避免相互平行；作为电路输人与输出用的印制

导线应尽量避免相互平行，且在这些导线之间最好加接地线。

4）印制线作地线——尽可能多地保留铜箔作公共地线，且布置在PCB的边缘。

5）大面积铜箔的使用——使用时最好镂空成栅格，有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体；导线宽度超过3mm时中间留槽，以利于焊接。

印制导线的走向及形状

PCB设计规则之元器件的间距与安装尺寸

讲述的是在PCB设计当中,元器件的排放时,元间的间距以及安装的尺寸

（1）元器件的引脚间距

元器件不同，其引脚间距也不相同。但对于各种各样的元器件的引脚间距大多都是：100mil（英制）的整数倍（1mil=l×10（-3立方）in=25．4×10（-6次方）m），常将100mil作为1间距。
在PCB设计中必须准确弄清元器件的引脚间距，因为它决定着焊盘放置间距。对于非标准器件的引脚间距的确定最直接的方法就是：使用游标卡尺进行测量。常用元器件的引脚间距如图所示。

常用元器件的引脚间距
a）DIP IC b）TO-92型三极管 c）1/4w型电阻器 d）某微调电阻

（2）元器件的安装尺寸

是根据引脚间距来确定焊孔间距。它有软尺寸和硬尺寸之分。软尺寸是基于引脚能够弯折的元器件，故设计该类器件的焊接孔距比较灵活；而硬尺寸是基于引脚不能弯折的元器件，其焊接孔距要求相当准确。设计PCB纸碗时，元器件的焊孔间距的确定可用CAD软件中的标尺度量工具来测量。

PCB设计规则之焊盘的孔径及形状

介绍PCB设计的基础知识,包括焊盘的形状,以及焊般的孔径

焊盘的孔径