当前位置: 首页 > >

pcb设计流程pcb常识(层面)

发布时间:

包括1通孔2埋孔3盲孔

电路板常识

电路板主要由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充、电 气边界等组成,各组成部分的主要功能如下: 焊盘:用于焊接元器件引脚的金属孔。 过孔:用于连接各层之间元器件引脚的金属孔。 安装孔:用于固定电路板。 导线:用于连接元器件引脚的电气网络铜膜。 接插件:用于电路板之间连接的元器件。 填充:用于地线网络的敷铜,可以有效的减小阻抗。 电气边界:用于确定电路板的尺寸,所有电路板上的元器 件都不能超过该边界。

主要分类
电路板系统分类为以下三种:

电路板

单面板 Single-Sided Boards 我们刚刚提到过,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 * 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。 双面板 Double-Sided Boards 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。 多层板 【多层板】在较复杂的应用需求时,电路可以被布置成多层的结构并 压合在一起,并在层间布建通孔电路连通各层电路。 内层线路 铜箔基板先裁切成适合加工生产的尺寸大小。基板压膜前通常需先用 刷磨、微蚀等方法将板面铜箔做适当的粗化处理,再以适当的温度及压力 将干膜光阻密合贴附其上。将贴好干膜光阻的基板送入紫外线曝光机中曝 光,光阻在底片透光区域受紫外线照射后会产生聚合反应(该区域的干膜 在稍后的显影、蚀铜步骤中将被保留下来当作蚀刻阻剂),而将底片上的 线路影像移转到板面干膜光阻上。撕去膜面上的保护胶膜后,先以碳酸钠 水溶液将膜面上未受光照的区域显影去除,再用盐酸及双氧水混合溶液将 裸露出来的铜箔腐蚀去除,形成线路。最后再以氢氧化钠水溶液将功成身 退的干膜光阻洗除。对于六层(含)以上的内层线路板以自动定位冲孔机 冲出层间线路对位的铆合基准孔。

四层电路板

Multi-Layer Boards 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* 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。 电路板的自动检测技术随着表面贴装技术的引入而得到应用,并使得 电路板的封装密度飞速增加。因此,即使对于密度不高、一般数量的电路 板,电路板的自动检测不但是基本的,而且也是经济的。在复杂的电路板 检测中,两种常见的方法是针床测试法和双探针或飞针测试法。

工作层面
电路板包括许多类型的工作层面,如信号层、防护层、丝印层、内部 层等,各种层面

电路板

的作用简要介绍如下: ( 1 )信号层:主要用来放置元器件或布线。 Protel DXP 通常包含 30 个中间层,即 Mid Layer1~Mid Layer30 ,中间层用来布置信号线,顶层和 底层用来放置元器件或敷铜。 ( 2)防护层:主要用来确保电路板上不需要镀锡的地方不被镀锡,从 而保证电路板运行的可靠性。其中 Top Paste 和 Bottom Paste 分别为顶层 阻焊层和底层阻焊层; Top Solder 和 Bottom Solder 分别为锡膏防护层和 底层锡膏防护层。 ( 3 )丝印层:主要用来在电路板上印上元器件的流水号、生产编号、 公司名称等。 ( 4 )内部层:主要用来作为信号布线层, Protel DXP 中共包含 16 个 内部层。 ( 5 )其他层:主要包括 4 种类型的层。 Drill Guide (钻孔方位层):主要用于印刷电路板上钻孔的位置。 Keep-Out Layer (禁止布线层):主要用于绘制电路板的电气边框。 Drill Drawing (钻孔绘图层):主要用于设定钻孔形状。 Multi-Layer (多层):主要用于设置多面层。

阻焊层就是solder mask,是指印刷 电路板子上要上绿 油的部分。实际上 这阻焊层使用的是 负片输出,所以在 阻焊层的形状映射 到板子上以后,并 不是上了绿油阻 焊,反而是露出了 铜皮。

设计过程
1 、电路板的基本设计过程可分为以下四个步骤: ( 1 )电路原理图的设计

电路原理图的设计主要是利用 Protel DXP 的原理图编辑器来绘制原理 图。 ( 2 )生成网络报表 网络报表就是显示电路原理与中各个元器件的链接关系的报表,它是 连接电路原理图设计与电路板设计( PCB 设计)的桥梁与纽带,通过电路原 理图的网络报表,可以迅速地找到元器件之间的联系,从而为后面的 PCB 设计提供方便。 (3) 印刷电路板的设计 印刷电路板的设计即我们通常所说的 PCB 设计,它是电路原理图转化 成的最终形式,这部分的相关设*系缏吩硗嫉纳杓朴薪洗蟮哪讯龋 们可以借助 Protel DXP 的强大设计功能完成这一部分的设计。 (4) 生成印刷电路板报表 印刷电路板设计完成后,还需生成各种报表,如生成引脚报表、电路 板信息报表、网络状态报表等,最后打印出印刷电路图。 2 、电路原理图的设计是整个电路设计的基础,它的设计的好坏直接决 定后面 PCB 设计的效果。一般来说,电路原理图的设计过程可分为以下七 个步骤: ( 1 ) 启动 Protel DXP 原理图编辑器 ( 2 ) 设置电路原理图的大小与版面 ( 3 ) 从元件库取出所需元件放置在工作*面 ( 4 ) 根据设计需要连接元器件 ( 5 ) 对布线后的元器件进行调整 ( 6 ) 保存已绘好的原理图文档 ( 7 ) 打印输出图纸 3 、图纸大小、方向和颜色主要在“Documents Options”对话框中实 现,执行 Design→Options 命令,即可打开“Documents Options”对话框, 在 Standard styles 区域可以设置图纸尺寸,单击 按钮,在下拉列表框中 可以选择 A4~ OrCADE 的纸型。图纸方向的设置通过“Documents Options” 对话框中 Options 部分的 Orientation 选项设置,单击 按钮,选中 Landscape ,设置水*图纸;选中 Portrait ,设置竖直图纸。图纸颜色的设 置在图纸设置对话框中的 Options 部分实现,单击 Border Color 色块,可 以设置图纸边框颜色,单击 Sheet Color 色块,可以设置图纸底色。 4 、执行 Design→Options→Change System Font 命令,弹出“Font” 对话框,通过该对话框用户可以设置系统字体,可以设置系统字体的颜色、 大小和所用的字体。 5 、设置网格与光标主要在“Preferences”对话框中实现,执行 Tools→Preferences 命令即可打开“Preferences”对话框。

设置网格:在打开的“Preferences”对话框选择 Graphical Editing 选项卡,在其中的 Cursor Grid Options 部分的 Visible Grids(显示网格) 栏,选 Line Grid 选项为设定线状网格,选 Dot Grid 选项则为点状网格(无 网格)。 设置光标:选择 Graphical Editing 选项卡中的 Cursor Grid Options 的 Cursor Type( 光标类型 )选项,该选项下有三种光标类型: Large Cursor90 、 Small Cursor90 和 Small Cursor45 ,用户可以选择任意一种光 标类型。

测试方法
针床测试法 这种方法由带有弹簧的探针连接到电路板上的每一个检测点。弹簧使 每个探针具有 100 - 200g 的压力,以保证每个检测点接触良好,这样的探 针排列在一起被称为 " 针床 " 。在检测软件的控制下,可以对检测点和检测 信号进行编程,图 14-3 是一种典型的针床测试仪结构,检测者可以获知所 有测试点的信息。实际上只有那些需要测试的测试点的探针是安装了的。 尽管使用针床测试法可能同时在电路板的两面进行检测,当设计电路板时, 还是应该使所有的检测点在电路板的焊接面。针床测试仪设备昂贵,且很 难维修。针头依据其具体应用选不同排列的探针。 一种基本的通用栅格处理器由一个钻孔的板子构成,其上插针的中心 间距为 100 、75 或 50mil 。插针起探针的作用,并利用电路板上的电连接 器或节点进行直接的机械连接。如果电路板上的焊盘与测试栅格相配,那 么按照规范打孔的聚醋薄膜就会被放置在栅格和电路板之间,以便于设计 特定的探测。连续性检测是通过访问网格的末端点 ( 已被定义为焊盘的 x-y 坐标 ) 实现的。既然电路板上的每一个网络都进行连续性检测。这样,一个 独立的检测就完成了。然而,探针的接*程度限制了针床测试法的效能。 电路板的观测

便携式视频显微镜 A200 电路板对比观测

电路板体积小,结构复杂,因此对电路板的观察也必须用到专业的观测仪 器。一般的,我们采用便携式视频显微镜来观察电路板的结构,通过视频 显微摄像头,可以清晰从显微镜看到非常直观的电路板的显微结构。通过

这种方式,我们就比较容易进行电路板的设计和检测了。现工厂现场采用 的便携式视频显微镜,采用的便携式视频显微镜 MSA200 、VT101 ,因它可实 现“随时观测、随时检测、多人讨论”比传统的显微镜更加方便!

手持式无线显微镜 WM401TVPC 观察电路板

双探针飞针测试法 飞针测试仪不依赖于安装在夹具或支架上的插脚图案。基于这种系统, 两个或更多的探针安装在 x-y *面上可自由移动的微小磁头上,测试点由 CADI Gerber 数据直接控制。双探针能在彼此相距 4mil 的范围内移动。探 针能够独立地移动,并且没有真正的限定它们彼此靠*的程度。带有两个 可来回移动的臂状物的测试仪是以电容的测量为基础的。将电路板紧压着 放在一块金属板上的绝缘层上,作为电容器的另一个金属板。假如在线路 之间有一条短路,电容将比在一个确定的点上大。如果有 - 条断路,电容将 变小。 测试速度是选择测试仪的一个重要标准。针床测试仪能够一次精确地 测试数千个测试点,而飞针测试仪一次仅仅能测试两个或四个测试点。另 外,针床测试仪进行单面测试时,可能仅仅花费 20 - 305 ,这要根据板子 的复杂性而定,而飞针测试仪则需要 Ih 或更多的时间完成同样的评估。 Shipley (1991) 解释说,即使高产量印制电路板的生产商认为移动的飞针 测试技术慢,但是这种方法对于较低产量的复杂电路板的生产商来说还是 不错的选择。 对于裸板测试来说,有专用的测试仪器 ( Lea , 1990) 。一种成本更 为优化的方法是使用一个通用的仪器,尽管这类仪器最初比专用的仪器更 昂贵,但它最初的高费用将被个别配置成本的减少抵消。对于通用的栅格, 带引脚元器件的板子和表面贴装设备的标准栅格是 2.5mm 。此时测试焊盘 应该大于或等于 1.3mm 。 对于 Imm 的栅格, 测试焊盘设计得要大于 0.7mm 。 假如栅格较小, 则测试针小而脆, 并且容易损坏。 因此, 最好选用大于 2.5mm 的栅格。 Crum (1994b) 阐明,将通用测试仪 ( 标准的栅格测试仪 ) 和飞针测 试仪联合使用,可使高密度电路板的检测即精确又经济。他建议的另外一 种方法是使用导电橡胶测试仪,这种技术可以用来检测偏离栅格的点。然 而,采用热风整*处理的焊盘高度不同,将有碍测试点的连接。 通常进行以下三个层次的检测 :1 ) 裸板检测 ;

2) 在线检测 ; 3 ) 功能检测。 采用通用类型的测试仪,可以对一类风格和类型的电路板进行检测, 也可以用于特殊应用的检测。

维修知识
电路板维修是一门新兴的修理行业。*年来工业设备的自动化程度越 来越高,所以各个行业的工控板的数量也越来越多,工控板损坏后,更换 电路板所需的高额费用(少则几千元,多则上万或几十万元)也成为各企 业非常头痛的一件事。其实,这些损坏的电路板绝大多数在国内是可以维 修的,而且费用只是购买一块新板的 20% - 30% ,所用时间也比国外定板的 时间短的多。下面介绍下电路板维修基础知识。 几乎所有的电路板维修都没有图纸材料,因此很多人对电路板维修持 怀疑态度,虽然各种电路板千差万别,但是不变的是每种电路板都是由各 种集成块、电阻、电容及其它器件构成的,所以电路板损坏一定是其中某 个或某些个器件损坏造成的,电路板维修的思想就是基于上述因素建立起 来的。电路板维修分为检测跟维修两个部分,其中检测占据了很重要的位 置。对电路板上的每一个器件进行修基础知识的验测,直到将坏件找到更 换掉,那么一块电路板就修好了。 电路板检测就是对电路板上的每一个电子元件故障的查找、确定和纠 正的过程。其实整个检测过程是思维过程和提供逻辑推理线索的测试过程, 所以,检测工程师必需要在电路板的维护、测试、检修过程中,逐渐地积 累经验,不断地提高水*。一般的电子设备都是由成千上万的元器件组成 的,在维护、检修时,若靠直接一一测试检查电路板中的每一个元器件来 发现问题的话将十分费时,实施起来也非常困难。那么从故障现象到故障 原因的对号入座式的检修方式,是一种重要的检修方法。电路板只要检测 出了问题的所在,那么维修就很容易了。以上即为电路板维修基础知识介 绍。

维修费用标准
一、电路板维修收费标准: 维修费用的收取最高不超过电子板原值的 30%, 其次按照电路板破环程 度、难易程度、数量的多少、零件费用高低四方面收取费用。特殊情况, 酌情增减。 二、电路板维修说明: 1. 工控产品免费检测。 2. 客户确认维修后,运输费用由我方承担。 3. 维修方应根据检测后的故障情况给出的收费标准要合理。

4. 维修方维修的产品应该给予三个月保修。 三、验收: 修复设备,基板以现场试机通过为准,基板交用户后,用户必须在一 周内通知承修方,如没有通过则交回承修方返修,否则视为通过。特殊情 况不能试机(板),则客户方必须事先通知承修方。 四、线路板改制、仿制: 对客户现成的基板提供改进、定制基板或替换进口基板,则该项费用 视易难程度及基板数量等由双方协商决定,且需方先预付总价格的 50% 。 五、 工程报价: 1 、根据客户的要求免费设计电路、油路、气路、线路图。根据工程量 的大小、材料的选用、设备的选用,应一周内向客户报价。 加工厂分布情况 电路板加工厂在南北方均有分布,南方做多层线路板的比较多,北方 则是单面线路板比较多,主要有刚性印制板、铝基板、翔宇电路板
词条图册




友情链接: