国家级精品课程——电子CAD课件
2005-8-3
第五讲 Protel 99se
——PCB基础知识
湖南信息职业技术学院
——电子CAD设计课程组
学习目标:
印制电路板的结构和分类等基本概念
元件布局和布线的基本原则
手动和自动设计印制电路板的工作流程
教学重点:
PCB元件布局和布线的基本原则
教学内容
5.1 印刷电路板的基本概念
5.2 印刷电路板的专用名词
5.3 PCB布局,布线基本原则
5.4 印刷电路板设计的一般流程
5.1 印刷电路板的基本概念
印制电路板:即PCB板,是由绝缘基板和附在其上的印制导电图形(焊盘,过孔,铜膜导线)以及说明性文字(元件轮廓,型号,参数)等构成.印制板按结构划分为单面板,双面板,多层板三种.多层板又可以按层数分为三层,四层,六层板等.
单面板:一面有敷铜,另一面没有敷铜的电路板,它只可在敷铜的一面布线,另一面放置元件. 结构如图1所示.
双面板:包括顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer)两层,两面都有敷铜,均可布线.结构如图1所示.
多层板:是包含了多个工作层面的电路板.除了顶层,底层以外,还包括中间层,内部电源/接地层等.多层电路板包括三层或三层以上,如四层板,六层板等 .结构如图2所示.
图1 单面板与双面板结构图
图2 四层板结构图
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5.2 印刷电路板的专用名词
信号层(Signal Layers):主要用于放置连接数字或模拟信号的铜膜走线.
层电源/接地层(Internal Plane):主要用于布置电源线及接地线.
机械层(Mechanical Layers):主要用于放置各种指示和说明文字,如电路板尺寸.
阻焊层(Solder Mask):Top/Bottom Solder Mask为顶/底层阻焊层, 主要用于丝网漏印版,将不需要焊接的地方涂上阻焊剂.
丝印层(Silksreen):用于印刷标识元件的名称,参数和形状.有Top/Bottom Overlay顶/底层丝印层
穿透层(Multi Layer):用于放置所有穿透式焊盘和过孔.
禁止布线层(Keep Out):用于设置布线范围和电路板尺寸.
安全间距(Clearance)是铜线与铜线,铜线与焊盘,焊盘与焊盘,焊盘与过孔之间的最小距离.
元件封装:元件封装的定义规则为元件类型+焊点距离+元件外形.
针脚式元件封装:元件引脚带有针脚形状,在焊接时必须把元件引脚插入焊点导通孔,加上焊锡,通过焊接连接引脚和焊盘.因为针脚式元件的引脚贯穿整个电路板的各个板层,所以在焊点属性设置中,Layer板层属性必须设置位Multi Layer.
表面贴片式元件:元件引脚用焊锡粘贴在印制电路板表面板层,因为表面贴片式元件的引脚仅仅作用于电路板单一层面,所以在板层属性设置中,Layer必须指定电路板板层(Top Layer或Bottom Layer).
导线:电路板上布置的导线都是铜质的,称为铜膜导线或简称为导线,用于传递各种电流信号.
飞线:飞线是虚线,它指示元件焊点之间的连接关系,导线实现飞线的意图.
焊盘:焊盘的主要作用是通过引脚来固定元件,每一焊盘对一个引脚,在焊盘部位放置引脚和融化的焊锡,冷却后焊锡凝固从而将元件牢牢固定住.
过孔:过孔在多层电路板设计中,它用于连接不同板层间的导线.

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