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PCB设计中常用术语解析

日期:2018-05-26 / 人气: / 来源:www.edrkp.live

在PCB的设计中,经常用到一些术语,如层、过孔、焊盘等。下面对这些常用的术语进行简单的介绍。

PCB设计中的层,与我们常用的字处理或其他许多软件中为实现图、文、色等的嵌?#23376;?#21512;成而引入的“层”的概念有所不同。ProtelDXP中的层不是一个虚拟的概念,而是印制板材料本身实实在在存在的多个铜箔层。随着电子线路设计的复?#26377;?#21644;板上电子元器件的密集程度的不断提高,一些电子产品中所用的印制板不仅有上下两层用于布线,在板的中间还设有能被特殊加工的中间层铜箔。例如,现在计算机所采用的主板大多在4层以上。

印制电路板从最初的单面板到双面板,再发展到现在的多层板,起初主要应用于复杂昂贵的体系如大型计算机,后来便被用于便宜的电子产品中,如6~8层的手机板。多层PCB的标准制作是通过内层图形层的叠加而成,层与层之间放半固化片(?#36153;?#29627;纤材料,0.1~0.3mm厚)。层压时,在温度为160~180℃、压力为10~20bar条件下,经过1h左右完成固化。

印制电路板常见的板层结构有单层板(Single  Layer  PCB)、双层板(Double  Layer PCB)和多层板(Multi Layer PCB)三种。对这三种板层结构的简要说明如下。 

(1)单层板:即只有一面敷铜而另一面没有敷铜的电路板。通常元器件放置在没有敷铜的一面,敷铜的一面主要用于布线和焊?#21360;?nbsp;

(2)双层板:即两个面都敷铜的电路板,一面为顶层(Top  Layer),另一面为底层(Bottom Layer)。一般将顶层作为放置元器件面,底层作为元器件焊?#29992;妗?nbsp;

(3)多层板:即包含多个工作层面的电路板。除了顶层和底层外还包含若干个中间层,通常中间层可作为导线层、信号层、电源层、接地层等。层与层之间相互绝缘,层与层的连接通常通过过孔来实现。 

过孔

为了连接各层之间的线路,在各层需要连通的导线交汇处钻上一个公共孔,这就是过孔。通常而言,钻孔的费用占PCB制板费用的30%~40%。一般工艺上要求在过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属,用以连通中间各层需要连通的铜箔,而过孔的上下两面则做成普通的焊盘形状。根据电气特性,过孔可以与上下两面的线路相通,也可以不连。

从制工艺上来说,过孔一般分为以下几类:盲孔(BlindVia)、埋孔(BuriedVia)、通孔(ThroughVia)和微孔(MicroVia,孔的?#26412;?#23567;于5mil)。盲孔位于印制电路板的顶层和底层的表面,具有一定的深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度一般不超过一定的比例(孔径)。埋孔是指位于印制电路板内层的连接孔,它不会延伸到电路板的表面。上述两类孔都位于电路板的内层,层压前利用通孔成型工艺完成,在孔的形成过程中可能还会重叠好几个内层。通孔则穿过整个电路板,除了实现内部的互连外,尺寸还可以作为安装元器件的安装定位孔。

一般而言,设计PCB的时候,对过空的处理遵循以下原则:

从成本和信号质量两方面考虑,选择合理的过孔尺寸。

PCB上的信号线尽量不要换层,即尽量不要使用不必要的过孔。

电源和地的引脚要就近打过孔,过孔和引脚之间的引线越短越好。同时,可以根据需要的载流量大小,?#23454;?#21152;大过孔的尺寸。

在信号线换层的过孔附近尽量放置一些接地的过孔,以便为信?#30424;?#20379;最近的回路。

焊盘

焊盘是PCB设计中最常接触也是最重要的一个概念。初学者在设计中往往忽略它的选择和修正,而千篇一律地使用圆形焊盘。选择元器件的焊盘类型需要综合考虑该元器件的大小、形状、布置形式、振动及受热受力方向等因素。

飞线

在电路系统设计中,飞线具有两重含义:

飞线是在引入网络表后自动布线时,供观察用的类似橡皮筋的网络连线,是由系统根据规则生成的,用于指引布线的一种连线。飞线与导线有着本质的区别。飞线只是一?#20013;?#24335;上的连线,它只是形式上表示出各个焊点间的连接关系,而没有电气的连?#21491;?#20041;。导线则是根据飞线指示的焊点间连接关系布置的、具有电气连?#21491;?#20041;的连接线路。

有些厂商在设计电路板的走线时,由于技术实力原因往往会导致最后的PCB存在不足的地方。这时,需要采用人工修补的方法来解决问题,就是用导线连通一些电气网络,有时候也称这种导线为“飞线”,这就是飞线的第二重含义。

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作者:电子产品设计


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