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PCB設計基礎-基本概念

汽車電子技術 ? 來源:滑小稽筆記 ? 作者:電子技術園地 ? 2023-03-02 09:43 ? 次閱讀

1.1 PCB常用名稱解釋

1.1.1 通孔

從頂層開始,穿過中間層直達底層的過孔,用于連接每個層導線的一種過孔。

1.1.2 盲孔

從頂層或者底層開始,連接頂層-中間層或底層-中間層導線的一種過孔。

1.1.3 埋孔

連接中間層導線的一種過孔。

1.1.4 沉銅

在已鉆孔的不導電的孔壁基材上,用化學的方法沉積上一層薄薄的化學銅,以作為后面電鍍銅的基底,也是用于保證整個過孔導電性的方法。

1.1.5 開天窗

PCB上的導線都是蓋油的,可以防止短路,對器件造成傷害。所謂開窗就是去掉導線上的油漆層,讓導線裸露可以上錫。Top?Solder為助焊層,說白一點就是說,有這個層的地方就沒有綠油。

   Solder層是漏出銅從而保證可以上錫的。Paste層是上錫層,給焊盤上錫,不過要看工廠,有些是按開窗層上錫的,開天窗的目的是用于加大某條線路的電流耐受能力,有的線路電流很大,單純靠PCB上一層線路很難承受。

1.1.6 封裝

封裝英文名稱為Footprint,中文含義就是元件引腳的位置,電子元件的引腳位置是不一樣的,例如電阻的引腳之間的距離和芯片引腳的距離是不會一樣的,PCB上之所以能放置元件就是因為封裝的緣故,封裝放置的位置準確的展示了元器件的引腳,這也是PCB的核心。

1.2 PCB的組成

1.2.1 機械層(Mechanical Layers

最多可選擇16層機械加工層。設計雙面板只需要使用默認選項Mechanical Layer 1。機械層是定義整個PCB板的外觀的,它一般用于設置電路板的外形尺寸,數據標記,對齊標記,裝配說明以及其它的機械信息。設計為PCB機械外形,默認Layer1為外形層。其它Layer2/3/4等可作為機械尺寸標注或者特殊用途。

1.2.2 頂層(Top Layer)

具有電氣連接的層,也就是實際的銅層。該層中布的是導線。

1.2.3 底層(Bottom Layer)

具有電氣連接的層,也就是實際的銅層。該層中布的是導線。

1.2.4 中間層

用于布線的中間板層。

1.2.5 阻焊層(Solder Mask)

阻焊層包括頂層阻焊層(Top solder)和底層阻焊層(Bottom solder),其作用與錫膏層相反,指的是要蓋綠油的層。該層不粘焊錫,防止在焊接時相鄰焊接點的多余焊錫短路。阻焊層將銅膜導線覆蓋住,防銅膜過快在空氣中氧化,但是在焊點處留出位置,并不覆蓋焊點。阻焊層用于在設計過程中匹配焊盤,是自動產生的。

1.2.6 錫膏層(Paste Mask)

錫膏層或稱助焊層,包括頂層錫膏層(Top paste)和底層錫膏層(Bottom paste),指我們可以看到的露在外面的表面貼裝焊盤,也就是在焊接前需要涂焊膏的部分。

1.2.7 絲印層(Silkscreen Overlay)

絲印層包括頂層絲印層(Top overlay)和底層絲印層(Bottom overlay)。定義頂層和底層的絲印字符,就是一般在阻焊層之上印的一些文字符號,比如元件名稱、元件符號、元件管腳和版權等,方便以后的電路焊接和查錯等。

1.2.8 禁止布線層(Keep Out Layer)

定義布線層的邊界。定義了禁止布線層后,在以后的布線過程中,具有電氣特性的布線不可以超出禁止布線層的邊界。很多設計師也使用做PCB機械外形,如果PCB上同時有KeepOut Layer和Mechanical Layer1,則主要看這兩層的外形完整度,一般以Mechanical Layer1為準。建議設計時盡量使用MECHANICALLAYER1作為外形層,如果使用Keep Out Layer作為外形,則不要再使用Mechanical Layer1,避免混淆。

1.2.9 過孔與焊盤

焊盤:焊盤用于焊接元件的管腳

過孔:連接多個層的導線,實現多層布線的連接,例如頂層和底層各有一根導線,如果想讓這兩根導線連接起來,就需要用到過孔。

1.3 創建一個完整的PCB工程

一個完整的PCB工程包括4個文件,原理圖文件,元件庫文件,PCB文件和封裝庫文件。

原理圖文件:用于提供描述元件的連接關系,即繪制電路圖的文件。

元件庫文件:用于繪制原理圖用到的元件符號,如芯片,晶體管二極管等。

PCB文件:最終提供給制版廠家的PCB文件,廠家就是根據PCB文件來生產線路板,PCB文件可以做到所見即所得的效果。

封裝庫文件:用于繪制原理圖用到的元件符號的封裝。

1.3.1 創建PCB工程

(1)文件->新建->項目

圖片

(2)選擇PCB類型,修改文件名和保存路徑,點擊Create,即可創建PCB工程。

圖片

1.3.2 創建原理圖文件

文件->新的文件->原理圖

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1.3.3 創建元件庫文件

文件->新的文件->庫->原理圖庫

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1.3.4 創建封裝庫文件

文件->新的文件->庫->PCB元件庫

圖片

1.3.5 創建PCB文件

文件->新的文件->PCB

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1.3.6 保存整****個PCB工程

(1)完整的PCB工程如下圖所示

圖片

其中原理圖文件后綴是SchDoc,PCB文件后綴是PcbDoc,封裝庫文件后綴PcbLib,元件庫文件后綴SchLib。

(2)鼠標定位到PCB_Project上右鍵點擊保存,即可保存工程

圖片

(3)當文件后綴后面的*號消失的時候,意味著文件已被保存,如圖所示。

圖片

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