PCB-Layout基礎(chǔ)知識(shí)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(shí),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(jì)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(cuò)并可實(shí)現(xiàn)電子元器件自動(dòng)插裝或貼裝自動(dòng)焊錫自動(dòng),檢測(cè)保證了電子設(shè)備的質(zhì)量提高了勞動(dòng)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(shì)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(lái)電子設(shè)備的發(fā)展過(guò)程中仍然保持強(qiáng)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(shí)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(jì)算機(jī)中,LCD,與計(jì)算機(jī)主體連接部分其它,隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)移動(dòng)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(lái)越輕薄短小在國(guó)外一些大的集團(tuán)公司先后研制出更,多的,PCB,板材例如無(wú)鹵,（鹵）,無(wú)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(guó)內(nèi)還沒(méi)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(jī)械支撐,(2)實(shí)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(dòng)焊錫提供阻焊圖形為組件插裝檢查維修提供標(biāo)識(shí)符元和圖形,8.,PCB,發(fā)展簡(jiǎn)史,印刷電路基本概念在本世紀(jì)初已有人在專利中提出過(guò)1947年美國(guó)航,空局和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)起了印刷電路首次技術(shù)討論會(huì)當(dāng)時(shí)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(shí)這些方法都未能實(shí)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(wèn)題得到解決覆銅層壓板,性能穩(wěn)定可靠并實(shí)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(shí)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(jì)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(dòng)了,印刷電路板生產(chǎn)技術(shù)的繼續(xù)進(jìn)步一批新材料新設(shè)備新測(cè)試儀器相繼,涌現(xiàn)印刷電路生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)一步向高密度細(xì)導(dǎo)線多層高可靠性低,成本和自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)的方向發(fā)展5,二,Layout,的一些基本朮語(yǔ),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(lái)的兩個(gè),Pin,的直線當(dāng)它連接后,Rat,就會(huì)消,失它是走線的輔助工具4.,Cline,指,Rat,連接起來(lái)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(jiàn)之貫穿孔它是貫穿整個(gè)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(shuō)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(fù)面層例如一個(gè)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(diǎn)),Fiducial Mark,或,Fiducial Dot,是作為,SMT Pick and Place,機(jī)器擺放,SMD,組件所使用之光學(xué)定位點(diǎn)其形狀依,SMT,機(jī)器有所不同并且又分為整塊板子用戶以及單獨(dú)組件(例如,QFP,或其他細(xì)腳距組件)用戶。

所有,PCB,上的,Mark,點(diǎn)(包括,QFP,旁邊的輔助光學(xué)點(diǎn))形狀大小須一致可以是圓形或方形放置,Fiducial Mark,時(shí)要距離板邊至少5,mm,且每?jī)蓚€(gè),Fiducial Mark,不能在同一直在線Fiducial Mark,直徑40,MIL,邊長(zhǎng)為120,mil,square,9,12.,Tear Drop,又叫做淚珠為,P,in,的一種特殊設(shè)計(jì)防止孔偏位時(shí)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(shí)所使用的,Pad,一般用作散熱或?qū)ǖ?2,廠商識(shí)別,制造日期,防火等級(jí),1,7,.,各項(xiàng)標(biāo)示,(1),UL(,美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室),Underwriters Laboratories INC,板材耐燃性實(shí)驗(yàn)執(zhí)行及認(rèn)可,(2)防火等級(jí)(94,V-0 V-1),(3)制造日期一般是年號(hào)周數(shù)如0237就表示02年第37周,(4)廠商識(shí)別,13,三 與,PCB Layout,相關(guān)的部門,1.,產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)間,EVT,Engineering Value Test,工程價(jià)值評(píng)估階段,DVT,Design Verification Test,產(chǎn)品設(shè)計(jì)測(cè)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(jì)的線路圖轉(zhuǎn)變成實(shí)際的,PCB,并能實(shí)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(huì)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(jī)構(gòu)確認(rèn)尺寸誤差討論,PE ,生產(chǎn)線生產(chǎn)時(shí)須注意事項(xiàng),TE ,測(cè)試點(diǎn)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(shí)間控管,14,PCB Layout,流程圖,工程委托評(píng)估并提供相關(guān)數(shù)據(jù),電路圖的導(dǎo)入與核對(duì),零件布局與核對(duì),布線,布線檢查,加測(cè)試點(diǎn),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(yàn),結(jié)案,建新零件,無(wú)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(píng)估并提供相關(guān)數(shù)據(jù),1.,客戶提供進(jìn)度表(,Schedule),對(duì),Schedule,進(jìn)行討論合理安排,Layout,的時(shí)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(jì)之電路連接圖形它由組件電氣線以及其他電,子符號(hào)組成還包括圖框標(biāo)題區(qū)(,title block),文字說(shuō)明及其他符號(hào)確定,Schematic,中的零件是否零件庫(kù)中都有否則要新建零件19,5.,ME,提供機(jī)構(gòu)圖(,ME Outline),Check,機(jī)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(jī)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(duì),原理圖(,Schematic),的產(chǎn)生一般視為,PCB,生產(chǎn)過(guò)程的第一步它也是電,子工程技術(shù)人員對(duì)產(chǎn)品設(shè)想的具體實(shí)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(guò)不同的邏輯連接而組成做一個(gè)原理圖它,的邏輯組件的來(lái)源是有的,CAD,軟件含有的一個(gè)龐大的邏輯組件庫(kù)而,有的,CAD,軟件除了邏輯組件庫(kù)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(lái)實(shí)現(xiàn)所要設(shè)計(jì),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(gè),LSOO,門一個(gè)觸發(fā)器,或一個(gè),ASIC,電路)1)邏輯組件型號(hào)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(hào)尺寸的定義,2.,邏輯組件的功能特性描述,需對(duì)邏輯電路進(jìn)行仿真就要對(duì)每個(gè)邏輯組件的功能特性進(jìn)行描述,如邏輯組件的時(shí)序關(guān)系初始態(tài)上升沿(,Rise),下降沿(,Fall),延遲時(shí)間,還有驅(qū)動(dòng)衰量衰減時(shí)間等21,3.,關(guān)于邏輯組件庫(kù)的說(shuō)明,由于邏輯組件很多,都建在一個(gè)庫(kù)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(gè)庫(kù)下,按功能特性來(lái)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(yùn)放器件,比較器件等,都各自放在同類庫(kù)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(bào)告與標(biāo)注違反電氣規(guī)則或其他設(shè)計(jì)限制,之處包括相同的組件編號(hào)未連接的電氣對(duì)象組件型式不,匹配不在格點(diǎn)上之組件等等2),產(chǎn)生相關(guān),File,.NET:,網(wǎng)絡(luò)表-表示信號(hào)與接腳之邏輯連接,.,CMP,Net in,時(shí)為了對(duì)應(yīng)抓取零件庫(kù)中零件,Footprint,的順序表,.,BOM:,材料列表-為一個(gè)格式化的電氣組件與其他對(duì)象之報(bào)。