PCB电路设计
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作者：幽幽谷的百合 发布日期：2007-04-02 ↓以下是文章部份文字内容↓ |
本章介绍印刷电路板 (PCB 板 ) 设计的一些基本概念，如电路板、导线、元件封装、多层板等，并介绍印刷电路板的设计方法和步骤。通过这一章的学习，使读者能够完整地掌握电路板设计的全部过程。
5.1 PCB 电路 板的基本概念
5.1.1 P CB 电路板的概念
在学习 PCB 电路板设计之前，首先要了解一些基本的概念，对 PCB 电路板有一些了解。
一般所谓的 PCB 电路板有 Single Layer PCB （单面板）、 Double Layer PCB （双面板）。
四层板、多层板等。
● 单面板是一种单面敷铜，因此只能利用它敷了铜的一面设计电路导线和元件的焊接。
● 双面板是包括 Top （顶层）和 Bottom （底层）的双面都敷有铜的电路板，双面都可以布线焊接，中间为一层 绝缘层，为常用的一种电路板。
● 如果在双面板的顶层和底层之间加上别的层，即构成了多层板，比如放置两个电源板层构成的四层板，这就是 多层板。
通常的 PCB 板，包括顶层、底层和中间层，层与层之间是绝缘层，用于隔离布线层。它的材料要求耐热性和绝缘性好。早期的电路板多使用电木为材料，而现在多使用玻璃纤维为主。
在 PCB 电路板布上铜膜导线后，还要在顶层和底层上印刷一层 Solder Mask （防焊层），它是一种特殊的化学物质，通常为绿色。该层不粘焊锡，防止在焊接时相邻焊接点的多余焊锡短路。防焊层将铜膜导线覆盖住，防铜膜过快在空气中氧化，但是在焊点处留出位置，并不覆盖焊点。
对于双面板或者多层板，防焊层分为顶面防焊层和底面防焊层两种。
电路板制作最后阶段，一般要在防焊层之上印上一些文字符号，比如元件名称、元件符号、元件管脚和版权等，方便以后的电路焊接和查错等。这一层为 Silkscreen Overlay （丝印层）。多层板的防焊层分 Top Overlay （顶面丝印层）和 Bottom Overlay （底面丝印层）。
5.1.2 多层板概念
般的电路系统设计用双面板和四层板即可满足设计需要，只是在较高级电路设计中，或者有特殊需要，比如对抗高频干扰要求很高情况下才使用六层及六层以上的多层板。多层板制作时是一层一层压合的，所以层数越多，无论设计或制作过程都将更复杂，设计时间与成本都将大大提高。
如果在 PCB 电路板的顶层和底层之间加上别的层，即构成了多层板，比如放置两个电源板层构成多层板。
多层板的 Mid-Layer （中间层）和 Internal Plane （内层）是不相同的两个概念，中间层是用于布线的中间板层，该层均布的是导线，而内层主要用于做电源层或者地线层，由大块的铜膜所构成，其结构如图 5 — 1 所示。
图 5 — 1 多层板剖面图
在图 5 — 1 中的多层板共有 6 层设计，最上面为 Top Layer （顶层）；最下为 Bottom Layer( 底层 ) ；中间 4 层中有两层内层，即 InternalPlane1 和 InternalPlane2, 用于电源层；两层中间层，为 MidLayerl 和 MidLayer2 ，用于布导线。
5.1.3 过孔
过孔就是用于连接不同板层之间的导线。过孔内侧一般都由焊锡连通，用于元件的管脚插入。
过孔分为 3 种：从顶层直接通到底层的过孔称为 Thnchole Vias （穿透式过孔）；只从顶层通到某一层里层，并没有穿透所有层，或者从里层穿透出来的到底层的过孔称为 Blind
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