按一下以編輯母片標題樣式,*,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,PCB Layout,基础知识,2,一,PCB,的基本概念,1.,PCB,Printed Circuit Board,2.,印刷电路,在绝缘基材上按预定设计制成印刷线路印刷组件或,两者结合而成的导电图形3.,印刷线路,在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形4.,印刷板,印刷电路或者印刷线路的成品板称为印刷电路板或者印刷线,路板5.,按照导体图形的层数可以分为,单面双面多层印刷板电子设备采用印刷板后由于同类印刷板的一致性从而避免了人,工接线的差错并可实现电子元器件自动插装或贴装自动焊锡自动,检测保证了电子设备的质量提高了劳动生产率降低了成本便,于维修印刷板从单层发展到双面多层并且仍旧保着各自的发展趋,势由于不断地向高精度高密度和高可靠性方向发展不断缩小体积,减轻成本使得印刷板在未来电子设备的发展过程中仍然保持强大的,生命力3,6.,PC,板一般材质特性,尿素纸板,特性为颜色为淡黄色常用于单面板但由于是用尿素纸所制在阴,凉潮湿的地方容易腐烂故现已不常用CEM-3,板,特性为颜色为乳白色韧性好具有高,CTI(600V),二氧化碳排出量只,有正常的四分之一现在较为常用于单面板。
FR4,纤维板,特性为用纤维制成韧性较好断裂时有丝互相牵拉常用于多面板,其热膨胀系数为13(16,ppm/c),本厂用的主板是用此板所制软板,特性为材质较软透明常用于两板电气连接处便于折迭例如手提,计算机中,LCD,与计算机主体连接部分其它,随着个人计算机移动电话等多媒体数字化信息终端产品的普及,PCB,也变的得越来越轻薄短小在国外一些大的集团公司先后研制出更,多的,PCB,板材例如无卤,（卤）,无锑化环保产品高耐热高,Tg,板材,低热膨胀系数低介电常数低介质损耗板材其代表产品有,FR-5Tg200,板,PEE,板,PI,板,CEL-475,等等只是现在在国内还没有普及4,7.,印刷电路在电子设备中的功能,(1)提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑,(2)实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电器连接或电绝缘,(3)提供所要求的电器特性如特性阻抗等,(4)为自动焊锡提供阻焊图形为组件插装检查维修提供标识符元和图形,8.,PCB,发展简史,印刷电路基本概念在本世纪初已有人在专利中提出过1947年美国航,空局和美国标准局发起了印刷电路首次技术讨论会当时列出了26种不同,的印刷电路制造方法。
并归纳为六类涂料法喷涂法化学沉积法真,空蒸发法模压法和粉压法当时这些方法都未能实现大规模工业化生产直到五十年代初期由于铜箔和层压板的粘合问题得到解决覆铜层压板,性能稳定可靠并实现了大规模工业化生产铜箔蚀刻法成为印制板制,造技术的主流一直发展至今.六十年代孔金属化双面印刷和多层印刷板,实现了大规模生产七十年代由于大规模集成电路和电子计算器的迅速发,展八十年代表面贴装技术和九十年代多芯片组装技术的迅速发展推动了,印刷电路板生产技术的继续进步一批新材料新设备新测试仪器相继,涌现印刷电路生产技术进一步向高密度细导线多层高可靠性低,成本和自动化连续生产的方向发展5,二,Layout,的一些基本朮语,1.,Solder Mask,止焊膜面印刷电路板上面之防焊漆常使用绿色,因此又称为绿漆2.,P,in,指电路板上之金属焊垫在此焊垫上组件脚藉由焊锡焊接到,电路板Rat,是一条,Net,中未连接起来的两个,Pin,的直线当它连接后,Rat,就会消,失它是走线的辅助工具4.,Cline,指,Rat,连接起来之后的线,P,in,Cline,6,5.,Via,Via,或,Via Hole(,贯穿孔)作为电路板上面之线路从一层换到,另一层之贯穿连接之用它可分为三种：,(1),Through Via：,最常见之贯穿孔它是贯穿整个板子的。
2),Blind Via：,盲孔该孔有一边是在板子之一面然后通至板子之内,部为止3),Buried Via：,埋孔该孔之上下两面都在板子之内部层换句话说是,埋在板子内部的Buried,埋孔,Blind,盲孔,Via Hole Type,PTH,通孔,PTH,Plated Through Hole,为电镀贯穿孔之意思Non-PTH,或,NPTH,Non-Plated Through Hole,为非电镀贯穿孔在电路板(单面板除外)上面之钻孔大部份是,PTH,孔以便组件脚或是,各层线路能够导通单面板则百分之百为,NPTH,孔因它的线路只有一层,不需换层7,7.,Comp Side,(Top Side),零件面大多数零件放置之面又称为正面8.,Sold Side,(Bottom Side),焊锡面与,Comp Side,相反之面又称为反面9.,Positive Layer,单双层板的各层线路多层板的上下两层线路,以及内层走线层均属又称正面层10.,Negative Layer,通常指多层板的电源层又称负面层例如一个六层的板子迭板结构如下图,LAYER 2,LAYER 3,LAYER 4,LAYER 5,LAYER 1,LAYER 6,Comp Side(Positive Layer),GND(Negative Layer),Inner1(Positive Layer),Inner2(Positive Layer),Power(Negative Layer),Sold Side(Positive Layer),8,11.,Fiducial Mark(,基准点),Fiducial Mark,或,Fiducial Dot,是作为,SMT Pick and Place,机器摆放,SMD,组件所使用之光学定位点其形状依,SMT,机器有所不同并且又分为整块板子用户以及单独组件(例如,QFP,或其他细脚距组件)用户。
所有,PCB,上的,Mark,点(包括,QFP,旁边的辅助光学点)形状大小须一致可以是圆形或方形放置,Fiducial Mark,时要距离板边至少5,mm,且每两个,Fiducial Mark,不能在同一直在线Fiducial Mark,直径40,MIL,边长为120,mil,square,9,12.,Tear Drop,又叫做泪珠为,P,in,的一种特殊设计防止孔偏位时崩孔,13.,VBP,Via Between Pad,VIA,P,ad,14.,VIP,Via In Pad,10,15.,Gold Finger,称为金手指是指某些电路板(例如网络卡适配卡)上板,边的一根根镀金线因其形状类似手指故称之为金手,指它通常是插在另一片电路板的连接器组件插槽(,Slot),上,以作为两片电路板线路的连接金手指在电路板的制作上一般先镀低应力镍0.00015“以上再镀金有些板子为了省成本改为镀锡如此便称之为锡手指Gold Finger,11,Thermal Pad,Anti-pad,16.,Inner Pad,多层板的,Positive Layer,内层的,PadAnti-Pad,多层板内,Negative Layer,上所使用的绝缘范围不与零件,脚相接的,Pad。
Thermal Pad,多层板内,Negative Layer,上必须接零件脚时所使用的,Pad,一般用作散热或导通的12,厂商识别,制造日期,防火等级,1,7,.,各项标示,(1),UL(,美国保险商实验室),Underwriters Laboratories INC,板材耐燃性实验执行及认可,(2)防火等级(94,V-0 V-1),(3)制造日期一般是年号周数如0237就表示02年第37周,(4)厂商识别,13,三 与,PCB Layout,相关的部门,1.,产品的设计时间,EVT,Engineering Value Test,工程价值评估阶段,DVT,Design Verification Test,产品设计测试阶段,PVT,Process Verification Test,批量生产阶段,MP,Mass Production,量产阶段,PCB Layout,的最终目的是要让,R&D,设计的线路图转变成实际的,PCB,并能实现预期的功能且工作正常因此需与相关的部门共同合作,经常会与相关的人员讨论,R&D,线路零件布局相关走线规则,ME ,机构确认尺寸误差讨论,PE ,生产线生产时须注意事项,TE ,测试点摆放规则讨论,EMI,讨论零件布局相关走线和电磁干扰静电安全规则,PC,板厂,PC,板厂制造能力制造时间控管,14,PCB Layout,流程图,工程委托评估并提供相关数据,电路图的导入与核对,零件布局与核对,布线,布线检查,加测试点,切割电源层,Gerber out,电路板样品制作数据准备,底片制作及检查,电路板样品检验,结案,建新零件,无新增零件,有新增零件,ok,ok,ok,ok,NO,NO,NO,NO,DRC,后处理作业,Run ADI,NO,ok,15,四 工程委托评估并提供相关数据,1.,客户提供进度表(,Schedule),对,Schedule,进行讨论合理安排,Layout,的时间以免延误工作。
16,2.,RD,提供迭板结构(,Stack Up),17,3.,RD,提供,Guideline,Placement Guideline,Routing Guideline,18,4.,RD,提供电路图(,Schematic),电路图表示设计之电路连接图形它由组件电气线以及其他电,子符号组成还包括图框标题区(,title block),文字说明及其他符号确定,Schematic,中的零件是否零件库中都有否则要新建零件19,5.,ME,提供机构图(,ME Outline),Check,机构图是否完整正确板子尺寸固定零件的位置限高区,机构孔螺丝孔,Connector,等重要零件的位置20,五,电路图的导入与核对,原理图(,Schematic),的产生一般视为,PCB,生产过程的第一步它也是电,子工程技术人员对产品设想的具体实现是由许多逻辑组件(如各种,IC,的,门电路电阻电容等)通过不同的逻辑连接而组成做一个原理图它,的逻辑组件的来源是有的,CAD,软件含有的一个庞大的逻辑组件库而,有的,CAD,软件除了逻辑组件库外还可以由用户自己增加建立新的逻辑,组件(如,CadenceMentor,等)用户可以用这些逻辑组件来实现所要设计,的产品的逻辑功能。
1.,建立逻辑组件,逻辑组件是提供一种逻辑功能的部件(如一个,LSOO,门一个触发器,或一个,ASIC,电路)1)逻辑组件型号的定义(或称组件名),(2)逻辑组件管脚的封装形式,(3)逻辑组件管脚的描述,(4)逻辑组件的外形及符号尺寸的定义,2.,逻辑组件的功能特性描述,需对逻辑电路进行仿真就要对每个逻辑组件的功能特性进行描述,如逻辑组件的时序关系初始态上升沿(,Rise),下降沿(,Fall),延迟时间,还有驱动衰量衰减时间等21,3.,关于逻辑组件库的说明,由于逻辑组件很多,都建在一个库下容易造成混乱,不好管理,所以一般把功能特性相似的逻辑组件放于一个库下,按功能特性来管理,如,A/DD/A,转换器件,CMOS,器件,存贮器件,TTL,器件,线性器件,运放器件,比较器件等,都各自放在同类库下,同样也可以按公司厂家分类如,MOTOROLANECINTEL,等,4.,Check,电路图与产生相关数据文件,Run DRC,DRC,Design Rule Check,报告与标注违反电气规则或其他设计限制,之处包括相同的组件编号未连接的电气对象组件型式不,匹配不在格点上之组件等等2),产生相关,File,.NET:,网络表-表示信号与接脚之逻辑连接,.,CMP,Net in,时为了对应抓取零件库中零件,Footprint,的顺序表,.,BOM:,材料列表-为一个格式化的电气组件与其他对象之报。
