Protel99SE电路设计实例教程8(共13章)

2第8章印制电路板基础内容提示：前面的章节对原理图的设计进行了详细的介绍，从本章开始将进入PCB设计的学习。本章中将对印制电路板的一些基本知识进行介绍，使读者对于PCB有一个大概的了解，便于对后面章节的学习。学习要点：印制电路板的结构常用的元件封装PCB中的一些基本概念PCB设计的一般流程38.1印制电路板的结构根据电路板层数的多少，可以将电路板分为单面板、双面板和多层板3类。1．单层板单面板是指所有元件、走线以及文字等对象都放置在一个面上，而另一面上不放置任何对象的电路板。由于仅需对一个面进行加工，不设置过孔，因而成本低廉，但同时仅允许一个面走线也对布线产生了很大限制，因而经常会出现布线无法布通的问题，所以单面板只适用于比较简单的电路设计。2．双层板双层板由顶层(TopLayer)和底层(BottomLayer)两个层面构成，顶层一般为元件面，用于放置元件，底层一般为焊锡层面，用于焊接元件引脚以及走线。其特点是双面覆铜，因此可以两面布线，对于表贴元件还可以在底层放置元件。3．多层板多层板是包含多个工作层面的电路板，一般指3层以上的电路板，除了顶层和底层外，还包含有若干中间信号层、电源层和地线层，如图8.1所示。48.2元件封装8.2.1定义和分类元件封装是指实际元件焊接到电路板时所指示的外观和焊点的位置，是纯粹的空间概念，因此不同的元件可共用同一元件封装，同种元件也可有不同的元件封装。元件封装一般可分为两类，一类是针插式封装，这种元件体积较大，电路板必须钻孔才能安置元件，完成钻孔后，插入元件然后进行焊接，此时针脚会贯通整个板子；另外一类是表面贴片式元件(SMD)封装，这类元件通常体积较小，放置时不用钻孔，而是直接焊在板子的焊盘上，整个元件位于同一层面。58.2.2常用元件封装介绍常用元件封装如表8.1所示。元件封装双列插座IDC电阻AXIAL无极性电容RAD电解电容RB电位器VR二极管DIODE三极管TO电源稳压块78和79系列TO-126H和TO-126V场效应管同三极管整流桥D单排多针插座CONSIP双列直插元件DIP晶振XTAL168.2.2常用元件封装介绍一些常见的元件封装如图8.2所示。下面对一些常用的基本元件的封装进行介绍。1．电阻2．无极性电容3．电解电容4．电位器5．二极管6．发光二极管7．三极管8．电源稳压块9．整流桥10．石英晶体振荡器11．集成元件78.3其他概念8.3.1导线和飞线1．导线导线是在印制电路板上布置的铜质线路，也称为铜膜导线，如图8.3所示，用于传递电流信号，实现电路的物理连通。导线从一个焊点走向另外一个焊点，其宽度、走线路径等对整个电路板的性能有着直接的影响。印制电路板的设计主要包括两个部分，一个是元件的布局，另一个就是导线的布置，电路板设计工作的很大一部分是围绕如何布置导线来进行的，是电路板设计的核心。88.3.1导线和飞线2．飞线在PCB编辑器中与电路板设计相关的还有一种线，叫做飞线，如图8.4所示，其作用是指示PCB中各节点的电气逻辑连接关系，而不表示物理上的连接，也可以称之为预拉线。飞线是根据网络表中定义的管脚连接关系生成的，在引入网络表后，PCB中各元件之间都是采用飞线指示连接关系，直到两节点间布置了铜模导线。98.3.2焊盘和过孔焊盘的主要作用是固定元件引脚，一般每个焊盘对应一个引脚，在焊盘部位放置引脚，然后用熔化的焊锡连接，当焊锡冷却凝结后即可将元件固定在电路板上，并保证引脚同导线网络的连通。过孔是用来连接不同层面的导线的，包括3种类型：贯通全部板层的通孔，连通顶层到中间某层或中间层到底层的盲孔，以及中间某层到中间另一层的内孔。如图8.5所示的电路中包含了3个焊盘和两个过孔。108.4PCB设计的基本流程印制电路板的设计过程如图8.6所示，一般可分为以下几个步骤。(1)原理图设计(2)配置PCB编辑环境(3)规划电路板(4)引入网络表(5)元件布局(6)布线(7)规则检查(8)导出PCB以及打印118.5本章小结本章中对印制电路板的一些基本知识进行了介绍，目的在于使读者对于PCB设计有一个初步的认识。