PCB-Layout基礎(chǔ)知識資料課件

按一下以編輯母片標(biāo)題樣式,*,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,PCB Layout,基礎(chǔ)知識,2,一,PCB,的基本概念,1.,PCB,Printed Circuit Board,2.,印刷電路,在絕緣基材上按預(yù)定設(shè)計制成印刷線路印刷組件或,兩者結(jié)合而成的導(dǎo)電圖形3.,印刷線路,在絕緣基材上提供元器件之間電氣連接的導(dǎo)電圖形4.,印刷板,印刷電路或者印刷線路的成品板稱為印刷電路板或者印刷線,路板5.,按照導(dǎo)體圖形的層數(shù)可以分為,單面雙面多層印刷板電子設(shè)備采用印刷板后由于同類印刷板的一致性從而避免了人,工接線的差錯并可實現(xiàn)電子元器件自動插裝或貼裝自動焊錫自動,檢測保證了電子設(shè)備的質(zhì)量提高了勞動生產(chǎn)率降低了成本便,于維修印刷板從單層發(fā)展到雙面多層并且仍舊保著各自的發(fā)展趨,勢由于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,減輕成本使得印刷板在未來電子設(shè)備的發(fā)展過程中仍然保持強大的,生命力3,6.,PC,板一般材質(zhì)特性,尿素紙板,特性為顏色為淡黃色常用于單面板但由于是用尿素紙所制在陰,涼潮濕的地方容易腐爛故現(xiàn)已不常用CEM-3,板,特性為顏色為乳白色韌性好具有高,CTI(600V),二氧化碳排出量只,有正常的四分之一現(xiàn)在較為常用于單面板。

FR4,纖維板,特性為用纖維制成韌性較好斷裂時有絲互相牽拉常用于多面板,其熱膨脹系數(shù)為13(16,ppm/c),本廠用的主板是用此板所制軟板,特性為材質(zhì)較軟透明常用于兩板電氣連接處便于折迭例如手提,計算機中,LCD,與計算機主體連接部分其它,隨著個人計算機移動電話等多媒體數(shù)字化信息終端產(chǎn)品的普及,PCB,也變的得越來越輕薄短小在國外一些大的集團公司先后研制出更,多的,PCB,板材例如無鹵,（鹵）,無銻化環(huán)保產(chǎn)品高耐熱高,Tg,板材,低熱膨脹系數(shù)低介電常數(shù)低介質(zhì)損耗板材其代表產(chǎn)品有,FR-5Tg200,板,PEE,板,PI,板,CEL-475,等等只是現(xiàn)在在國內(nèi)還沒有普及4,7.,印刷電路在電子設(shè)備中的功能,(1)提供集成電路等各種電子元器件固定裝配的機械支撐,(2)實現(xiàn)集成電路等各種電子元器件之間的布線和電器連接或電絕緣,(3)提供所要求的電器特性如特性阻抗等,(4)為自動焊錫提供阻焊圖形為組件插裝檢查維修提供標(biāo)識符元和圖形,8.,PCB,發(fā)展簡史,印刷電路基本概念在本世紀初已有人在專利中提出過1947年美國航,空局和美國標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)起了印刷電路首次技術(shù)討論會當(dāng)時列出了26種不同,的印刷電路制造方法。

并歸納為六類涂料法噴涂法化學(xué)沉積法真,空蒸發(fā)法模壓法和粉壓法當(dāng)時這些方法都未能實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)直到五十年代初期由于銅箔和層壓板的粘合問題得到解決覆銅層壓板,性能穩(wěn)定可靠并實現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)銅箔蝕刻法成為印制板制,造技術(shù)的主流一直發(fā)展至今.六十年代孔金屬化雙面印刷和多層印刷板,實現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)七十年代由于大規(guī)模集成電路和電子計算器的迅速發(fā),展八十年代表面貼裝技術(shù)和九十年代多芯片組裝技術(shù)的迅速發(fā)展推動了,印刷電路板生產(chǎn)技術(shù)的繼續(xù)進步一批新材料新設(shè)備新測試儀器相繼,涌現(xiàn)印刷電路生產(chǎn)技術(shù)進一步向高密度細導(dǎo)線多層高可靠性低,成本和自動化連續(xù)生產(chǎn)的方向發(fā)展5,二,Layout,的一些基本朮語,1.,Solder Mask,止焊膜面印刷電路板上面之防焊漆常使用綠色,因此又稱為綠漆2.,P,in,指電路板上之金屬焊墊在此焊墊上組件腳藉由焊錫焊接到,電路板Rat,是一條,Net,中未連接起來的兩個,Pin,的直線當(dāng)它連接后,Rat,就會消,失它是走線的輔助工具4.,Cline,指,Rat,連接起來之后的線,P,in,Cline,6,5.,Via,Via,或,Via Hole(,貫穿孔)作為電路板上面之線路從一層換到,另一層之貫穿連接之用它可分為三種：,(1),Through Via：,最常見之貫穿孔它是貫穿整個板子的。

2),Blind Via：,盲孔該孔有一邊是在板子之一面然后通至板子之內(nèi),部為止3),Buried Via：,埋孔該孔之上下兩面都在板子之內(nèi)部層換句話說是,埋在板子內(nèi)部的Buried,埋孔,Blind,盲孔,Via Hole Type,PTH,通孔,PTH,Plated Through Hole,為電鍍貫穿孔之意思Non-PTH,或,NPTH,Non-Plated Through Hole,為非電鍍貫穿孔在電路板(單面板除外)上面之鉆孔大部份是,PTH,孔以便組件腳或是,各層線路能夠?qū)▎蚊姘鍎t百分之百為,NPTH,孔因它的線路只有一層,不需換層7,7.,Comp Side,(Top Side),零件面大多數(shù)零件放置之面又稱為正面8.,Sold Side,(Bottom Side),焊錫面與,Comp Side,相反之面又稱為反面9.,Positive Layer,單雙層板的各層線路多層板的上下兩層線路,以及內(nèi)層走線層均屬又稱正面層10.,Negative Layer,通常指多層板的電源層又稱負面層例如一個六層的板子迭板結(jié)構(gòu)如下圖,LAYER 2,LAYER 3,LAYER 4,LAYER 5,LAYER 1,LAYER 6,Comp Side(Positive Layer),GND(Negative Layer),Inner1(Positive Layer),Inner2(Positive Layer),Power(Negative Layer),Sold Side(Positive Layer),8,11.,Fiducial Mark(,基準(zhǔn)點),Fiducial Mark,或,Fiducial Dot,是作為,SMT Pick and Place,機器擺放,SMD,組件所使用之光學(xué)定位點其形狀依,SMT,機器有所不同并且又分為整塊板子用戶以及單獨組件(例如,QFP,或其他細腳距組件)用戶。

所有,PCB,上的,Mark,點(包括,QFP,旁邊的輔助光學(xué)點)形狀大小須一致可以是圓形或方形放置,Fiducial Mark,時要距離板邊至少5,mm,且每兩個,Fiducial Mark,不能在同一直在線Fiducial Mark,直徑40,MIL,邊長為120,mil,square,9,12.,Tear Drop,又叫做淚珠為,P,in,的一種特殊設(shè)計防止孔偏位時崩孔,13.,VBP,Via Between Pad,VIA,P,ad,14.,VIP,Via In Pad,10,15.,Gold Finger,稱為金手指是指某些電路板(例如網(wǎng)絡(luò)卡適配卡)上板,邊的一根根鍍金線因其形狀類似手指故稱之為金手,指它通常是插在另一片電路板的連接器組件插槽(,Slot),上,以作為兩片電路板線路的連接金手指在電路板的制作上一般先鍍低應(yīng)力鎳0.00015“以上再鍍金有些板子為了省成本改為鍍錫如此便稱之為錫手指Gold Finger,11,Thermal Pad,Anti-pad,16.,Inner Pad,多層板的,Positive Layer,內(nèi)層的,PadAnti-Pad,多層板內(nèi),Negative Layer,上所使用的絕緣范圍不與零件,腳相接的,Pad。

Thermal Pad,多層板內(nèi),Negative Layer,上必須接零件腳時所使用的,Pad,一般用作散熱或?qū)ǖ?2,廠商識別,制造日期,防火等級,1,7,.,各項標(biāo)示,(1),UL(,美國保險商實驗室),Underwriters Laboratories INC,板材耐燃性實驗執(zhí)行及認可,(2)防火等級(94,V-0 V-1),(3)制造日期一般是年號周數(shù)如0237就表示02年第37周,(4)廠商識別,13,三 與,PCB Layout,相關(guān)的部門,1.,產(chǎn)品的設(shè)計時間,EVT,Engineering Value Test,工程價值評估階段,DVT,Design Verification Test,產(chǎn)品設(shè)計測試階段,PVT,Process Verification Test,批量生產(chǎn)階段,MP,Mass Production,量產(chǎn)階段,PCB Layout,的最終目的是要讓,R&D,設(shè)計的線路圖轉(zhuǎn)變成實際的,PCB,并能實現(xiàn)預(yù)期的功能且工作正常因此需與相關(guān)的部門共同合作,經(jīng)常會與相關(guān)的人員討論,R&D,線路零件布局相關(guān)走線規(guī)則,ME ,機構(gòu)確認尺寸誤差討論,PE ,生產(chǎn)線生產(chǎn)時須注意事項,TE ,測試點擺放規(guī)則討論,EMI,討論零件布局相關(guān)走線和電磁干擾靜電安全規(guī)則,PC,板廠,PC,板廠制造能力制造時間控管,14,PCB Layout,流程圖,工程委托評估并提供相關(guān)數(shù)據(jù),電路圖的導(dǎo)入與核對,零件布局與核對,布線,布線檢查,加測試點,切割電源層,Gerber out,電路板樣品制作數(shù)據(jù)準(zhǔn)備,底片制作及檢查,電路板樣品檢驗,結(jié)案,建新零件,無新增零件,有新增零件,ok,ok,ok,ok,NO,NO,NO,NO,DRC,后處理作業(yè),Run ADI,NO,ok,15,四 工程委托評估并提供相關(guān)數(shù)據(jù),1.,客戶提供進度表(,Schedule),對,Schedule,進行討論合理安排,Layout,的時間以免延誤工作。

16,2.,RD,提供迭板結(jié)構(gòu)(,Stack Up),17,3.,RD,提供,Guideline,Placement Guideline,Routing Guideline,18,4.,RD,提供電路圖(,Schematic),電路圖表示設(shè)計之電路連接圖形它由組件電氣線以及其他電,子符號組成還包括圖框標(biāo)題區(qū)(,title block),文字說明及其他符號確定,Schematic,中的零件是否零件庫中都有否則要新建零件19,5.,ME,提供機構(gòu)圖(,ME Outline),Check,機構(gòu)圖是否完整正確板子尺寸固定零件的位置限高區(qū),機構(gòu)孔螺絲孔,Connector,等重要零件的位置20,五,電路圖的導(dǎo)入與核對,原理圖(,Schematic),的產(chǎn)生一般視為,PCB,生產(chǎn)過程的第一步它也是電,子工程技術(shù)人員對產(chǎn)品設(shè)想的具體實現(xiàn)是由許多邏輯組件(如各種,IC,的,門電路電阻電容等)通過不同的邏輯連接而組成做一個原理圖它,的邏輯組件的來源是有的,CAD,軟件含有的一個龐大的邏輯組件庫而,有的,CAD,軟件除了邏輯組件庫外還可以由用戶自己增加建立新的邏輯,組件(如,CadenceMentor,等)用戶可以用這些邏輯組件來實現(xiàn)所要設(shè)計,的產(chǎn)品的邏輯功能。

1.,建立邏輯組件,邏輯組件是提供一種邏輯功能的部件(如一個,LSOO,門一個觸發(fā)器,或一個,ASIC,電路)1)邏輯組件型號的定義(或稱組件名),(2)邏輯組件管腳的封裝形式,(3)邏輯組件管腳的描述,(4)邏輯組件的外形及符號尺寸的定義,2.,邏輯組件的功能特性描述,需對邏輯電路進行仿真就要對每個邏輯組件的功能特性進行描述,如邏輯組件的時序關(guān)系初始態(tài)上升沿(,Rise),下降沿(,Fall),延遲時間,還有驅(qū)動衰量衰減時間等21,3.,關(guān)于邏輯組件庫的說明,由于邏輯組件很多,都建在一個庫下容易造成混亂,不好管理,所以一般把功能特性相似的邏輯組件放于一個庫下,按功能特性來管理,如,A/DD/A,轉(zhuǎn)換器件,CMOS,器件,存貯器件,TTL,器件,線性器件,運放器件,比較器件等,都各自放在同類庫下,同樣也可以按公司廠家分類如,MOTOROLANECINTEL,等,4.,Check,電路圖與產(chǎn)生相關(guān)數(shù)據(jù)文件,Run DRC,DRC,Design Rule Check,報告與標(biāo)注違反電氣規(guī)則或其他設(shè)計限制,之處包括相同的組件編號未連接的電氣對象組件型式不,匹配不在格點上之組件等等2),產(chǎn)生相關(guān),File,.NET:,網(wǎng)絡(luò)表-表示信號與接腳之邏輯連接,.,CMP,Net in,時為了對應(yīng)抓取零件庫中零件,Footprint,的順序表,.,BOM:,材料列表-為一個格式化的電氣組件與其他對象之報。