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PCB电路板设计与制作

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扰,印制电路专用材料和专用设备没有及时跟上,整个生产技术水平落后于国外先进水平。到了八十年代,由于改革、开放政策的批引,不仅引进了大量具有国外八十年代先进水平的单面、双面、多层印制板生产线,而且经过十多年消化、吸收,较快地提高了我国印制电路生产技术水平。 1.2 PCB的设计

PCB的实际制造过程是在PCB工厂里完成的,工厂是不管设计的,设计工作由专门的公司进行,它们的设计结果叫做原理图,原理图再由专业的布线公司进行线路图的设计,得到的线路图就被交到PCB工厂制作。工厂的任务就是将工作站中的线路图变成现实中的实物板。

印制电路板的设计是以电路原理图为根据,实现电路设计者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设计,需要考虑外部连接的布局、内部电子组件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。优秀的版图设计可以节约生产成本,达到良好的电路性能和散热性能。简单的版图设计可以用手工实现,复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计(CAD)实现。

1.3 PCB的分类 1、以材质分

有机材质:酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、 Polyimide、BT/Epoxy等皆属之。

无机材质:铝、Copper-invar-copper、ceramic等皆属之。主要取其散热功能。

2、以成品软硬区分

硬板 Rigid PCB 软板 Flexible PCB

图1-1

图1-2

软硬板 Rigid-Flex PCB

图1-3

3、以结构分

a、单面板(剖面图)

在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面,所以我们就称这种PCB叫作单面板(Single-sided)。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制(因为只有一面,布线间不能交叉而必须绕独自的路径),所以只有早期的电路才使用这类的板子。

图1-4

b、双面板(剖面图)

这种电路板的两面都有布线。不过要用上两面的导线,必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的「桥梁」叫做导孔(via)。导孔是在PCB上,充满或涂上金属的小洞,它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍,而且因为布线可以互相交错(可以绕到另一面),它更适合用在比单面板更复杂的电路上。

图1-5

c、多层板(剖面图)

为了增加可以布线的面积,多层板用上了更多单或双面的布线板。多层板使用数片双面板,并在每层板间放进一层绝缘层后黏牢(压合)。板子的层数就代表了有几层独立的布线层,通常层数都是偶数,并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结构,不过技术上可以做到近100层的PCB板。大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板,不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替,超多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB中的各层都紧密的结合,一般不太容易看出实际数目,不过如果您仔细观察主机板,也许可以看出来。

图1-6

第二章 PCB的构造

2.1 PCB的分类

PCB的结构其实就是像一块三明治一样。 下面我们以一块多层板为例来进行说明:

外层

( Comp层)

Power层

。 内层

绝缘层

导通孔

外层

Ground 层

(Sold层) Signal层

图1-7

2.2 PCB的部件

1.防焊(SOLDER MASK 简称S/M)

图1-8 S/M防焊

2.线路 线路 图1-9

3.孔(HOLE)

a. 镀通孔或电镀孔(PLATED THROUGH HOLE,简称PTH孔)﹕

图1-10

导通孔(VIA HOLE) 零件孔

5.锡垫(PAD) a. SMD PAD:

图1-11

整個区块

b. BGA PAD:

图1-12 BGA PAD

整個区块 称为BGA

2.3 PCB特定名词

1. 线路间距: 指线路与线路之间的距离

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