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4层印刷电路板侧面图详解

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发表于 2018-3-27 05:29:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
  什么是印刷电路板


          印制电路板{PCB线路板,又称印刷电路板,是电子元器件电气连接的提供者。它的发展已有100多年的历史了;它的设计主要是版图设计;采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错,提高了自动化水平和生产劳动率。


          按照线路板层数可分为单面板、双面板、四层板、六层板以及其他多层线路板。


          由于印刷电路板并非一般终端产品,因此在名称的定义上略为混乱,例如:个人电脑用的母板,称为主板,而不能直接称为电路板,虽然主机板中有电路板的存在,但是并不相同,因此评估产业时两者有关却不能说相同。再譬如:因为有集成电路零件装载在电路板上,因而新闻媒体称他为IC板,但实质上他也不等同于印刷电路板。我们通常说的印刷电路板是指裸板-即没有上元器件的电路板。


       

          4层印刷电路剖面图


          多层印制板(Multilayer Print Board)。多层印制板是由交替的导电图形层及绝缘材料层层压粘合而成的一块印制板,导电图形的层数在两层以上,层间电气互连通过金属化孔实现。多层印制板的连接线短而直,便于屏蔽,但印制板的工艺复杂,由于使用金属化孔,可靠性稍差。它常用于计算机的板卡中。


       


          对于电路板的制作而言,板的层数愈多,制作程序就愈多,失败率当然增加,成本也相对提高,所以只有在高级的电路中才会使用多层板。


       


          图示为四层板剖面图。通常在电路板上,元件放在顶层,所以一般顶层也称元件面,而底层一般是焊接用的,所以又称焊接面。对于SMD元件,顶层和底层都可以放元件。元件也分为两大类,插针式元件和表面贴片式元件(SMD)。

       

          四层电路板布线规则


          1、本PCB 设计使用的软件工具为Prote1DXP。该核心板为四层电路板,顶层和底层为信号层,中间2 层分别为电源层和地层。顶层和底层的PCB 图如图2 和图3 所示。


          2、母板的原始PCB 尺寸为55mmX70mm,但在实际设计过程中,若也将PCB尺寸设计为此值,则在布线过程中会遇到难以布通的实际困难,因此先将板尺寸设计得稍微大一些,在布线成功之后,选择Design-Board Shape-Redefine RoardShape 对PCB 板进 行裁剪。


          3、在由原理图生成PCB 图时,通过手工的方式,将一些要求比较严格的元器件(U5、U6、U7 和U9)放置在适当的位置,并将其锁定; 同时要将晶振放置在U5的附近。在摆放其他元器件时也要注意元器件之间的距离,如果两个元器件距离太近,则会产生干扰,并呈绿色显示。


       


          4、在系统中,S3C44BOX 的片内工作频率为66MHZ。因此,在印刷电路板的设计过程中,应该遵循一些高频电路的设计基本原则,否则会使系统工作不稳定甚至不能正常工作。


          5、对于目前高密度的PCB 设计,已经感觉到贯通孔不太适应了,浪费了许多宝贵的布线通道。为解决这一矛盾,出现了盲孔和埋孔技术,它不仅实现了导通孔的作用,而且还省出许多布线通道,使布线过程完成得更加方便、流畅,更加完普。在大多数教程中,也提倡在多层电路板的设计中采用盲孔和埋孔技术。这样做虽然可以使布线工作变得容易,但是同时也增加了PCB设计的成本。因此是否选取此技术,要根据实际的电路复杂程度及经济能力来决定。笔者在设计四层板的过程中并没有采用此技术,如果觉得贯通孔数目太多,则可以在布线前在 布线规则中限制打孔的上限值。


       


          6、在布线前,预先在布线规则中设置项层采用水平布线,而底层则采用垂直布线的方式。这样做可以使项层和底层布线相互垂直,从而避免产生寄生耦合; 同时在引脚间的连线拐弯处尽最避免使用直角或锐角,因为它们在高频电路中会影响电气性能。


          7、PCB设计采用交互式布线方式。首先对元器件J1、J2 与U5之间的引脚连线手工进行预布线,在微处理器的输入/ 输出信号中,有相当一部分是相同类型的,如数据线、地址线和信号线。对于这些相同类型的信号线应该成组、平行分布,增强系统的稳定并注意它们之间的长短差异不要太大,这样既可以减小干扰,性,又可以使布线变得简单,印刷电路板的外观更加整齐美观。然后对其余元器件采用自动布线(其问可以尝试不同的布线策略),当布线成功之后,对一些不理想的布线可以进行修改、优化。


          8、布线设计完成后,须认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则,同时电需要确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求; 然后对焊盘补泪滴,使焊盘不容易起皮,走线与焊盘不易断开; 最后对印制线路板上进行大面积敷铜,这样有利于散热和屏蔽,减小干扰。由于印制线路板板材的基板与铜箔间的粘合剂在浸焊或长时间受热时,会产生挥发性气体无法排除,热量不易散发,以致产生铜销膨胀、脱落现象,因此在大面积敷制时,应将其开窗口设计成网状。
                       
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