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PCB設計中常用術語解析

日期:2019-05-26 / 人氣: / 來源:189hi.cn

在PCB的(de)(de)設計中,經(jing)常用到一些(xie)術語(yu),如層、過(guo)孔、焊盤等。下面(mian)對這些(xie)常用的(de)(de)術語(yu)進行簡單的(de)(de)介(jie)紹。

PCB設計(ji)中(zhong)的(de)(de)層(ceng)(ceng),與我(wo)們常用(yong)的(de)(de)字處理(li)或(huo)其他許多軟件(jian)中(zhong)為實現圖、文、色等的(de)(de)嵌(qian)套與合成而引入的(de)(de)“層(ceng)(ceng)”的(de)(de)概(gai)念有所(suo)不同。ProtelDXP中(zhong)的(de)(de)層(ceng)(ceng)不是一(yi)個虛擬的(de)(de)概(gai)念,而是印(yin)制板材料(liao)本身實實在在存在的(de)(de)多個銅箔(bo)(bo)層(ceng)(ceng)。隨著電(dian)子線(xian)路(lu)設計(ji)的(de)(de)復(fu)雜性和板上電(dian)子元(yuan)器件(jian)的(de)(de)密集程度的(de)(de)不斷提高,一(yi)些電(dian)子產(chan)品中(zhong)所(suo)用(yong)的(de)(de)印(yin)制板不僅有上下兩層(ceng)(ceng)用(yong)于布線(xian),在板的(de)(de)中(zhong)間還設有能被特(te)殊(shu)加工(gong)的(de)(de)中(zhong)間層(ceng)(ceng)銅箔(bo)(bo)。例如,現在計(ji)算機所(suo)采用(yong)的(de)(de)主板大(da)多在4層(ceng)(ceng)以(yi)上。

印制(zhi)電(dian)路板(ban)從最初的單面板(ban)到雙面板(ban),再發展(zhan)到現在(zai)的多層(ceng)(ceng)(ceng)板(ban),起初主(zhu)要(yao)應(ying)用(yong)于復(fu)雜昂貴的體系(xi)如大型計(ji)算機,后(hou)來(lai)便(bian)被用(yong)于便(bian)宜的電(dian)子產品中,如6~8層(ceng)(ceng)(ceng)的手機板(ban)。多層(ceng)(ceng)(ceng)PCB的標準制(zhi)作(zuo)是(shi)通過內(nei)層(ceng)(ceng)(ceng)圖形層(ceng)(ceng)(ceng)的疊(die)加而成(cheng),層(ceng)(ceng)(ceng)與層(ceng)(ceng)(ceng)之間放半(ban)固化片(環氧玻纖(xian)材料,0.1~0.3mm厚)。層(ceng)(ceng)(ceng)壓(ya)(ya)時,在(zai)溫(wen)度為(wei)160~180℃、壓(ya)(ya)力(li)為(wei)10~20bar條件下,經過1h左右(you)完成(cheng)固化。

印(yin)制電路板(ban)常見的(de)板(ban)層(ceng)結(jie)構(gou)有(you)單層(ceng)板(ban)(Single  Layer  PCB)、雙層(ceng)板(ban)(Double  Layer PCB)和多層(ceng)板(ban)(Multi Layer PCB)三種。對這三種板(ban)層(ceng)結(jie)構(gou)的(de)簡(jian)要(yao)說明如下。 

(1)單(dan)層板:即只有一面(mian)敷(fu)銅而另一面(mian)沒(mei)(mei)有敷(fu)銅的(de)電路板。通常元器件放(fang)置在沒(mei)(mei)有敷(fu)銅的(de)一面(mian),敷(fu)銅的(de)一面(mian)主要用于布線和焊接。 

(2)雙層(ceng)(ceng)(ceng)板:即兩個面(mian)(mian)(mian)都敷銅(tong)的(de)電路板,一面(mian)(mian)(mian)為(wei)(wei)頂層(ceng)(ceng)(ceng)(Top  Layer),另一面(mian)(mian)(mian)為(wei)(wei)底層(ceng)(ceng)(ceng)(Bottom Layer)。一般將頂層(ceng)(ceng)(ceng)作為(wei)(wei)放置(zhi)元器件面(mian)(mian)(mian),底層(ceng)(ceng)(ceng)作為(wei)(wei)元器件焊(han)接面(mian)(mian)(mian)。 

(3)多(duo)層(ceng)(ceng)板:即包(bao)含多(duo)個(ge)工(gong)作(zuo)層(ceng)(ceng)面的電路板。除(chu)了(le)頂(ding)層(ceng)(ceng)和底層(ceng)(ceng)外還包(bao)含若(ruo)干(gan)個(ge)中間(jian)層(ceng)(ceng),通(tong)常中間(jian)層(ceng)(ceng)可作(zuo)為(wei)導線層(ceng)(ceng)、信號層(ceng)(ceng)、電源層(ceng)(ceng)、接(jie)地層(ceng)(ceng)等。層(ceng)(ceng)與層(ceng)(ceng)之間(jian)相互絕緣,層(ceng)(ceng)與層(ceng)(ceng)的連接(jie)通(tong)常通(tong)過過孔來實(shi)現。 

過孔

為了連(lian)接各層之(zhi)間的(de)(de)線路,在各層需要連(lian)通(tong)的(de)(de)導線交匯處(chu)鉆上一(yi)個公共孔(kong)(kong),這就是過(guo)(guo)孔(kong)(kong)。通(tong)常而言,鉆孔(kong)(kong)的(de)(de)費用(yong)占PCB制板費用(yong)的(de)(de)30%~40%。一(yi)般工藝(yi)上要求在過(guo)(guo)孔(kong)(kong)的(de)(de)孔(kong)(kong)壁圓柱面(mian)上用(yong)化學沉(chen)積(ji)的(de)(de)方法鍍上一(yi)層金(jin)屬,用(yong)以(yi)連(lian)通(tong)中間各層需要連(lian)通(tong)的(de)(de)銅箔,而過(guo)(guo)孔(kong)(kong)的(de)(de)上下兩(liang)面(mian)則做成普通(tong)的(de)(de)焊盤形(xing)狀。根據電(dian)氣特性,過(guo)(guo)孔(kong)(kong)可以(yi)與(yu)上下兩(liang)面(mian)的(de)(de)線路相通(tong),也(ye)可以(yi)不連(lian)。

從(cong)制(zhi)工藝上來說,過(guo)(guo)(guo)孔(kong)(kong)(kong)一(yi)般(ban)分為(wei)以下幾類:盲孔(kong)(kong)(kong)(BlindVia)、埋(mai)孔(kong)(kong)(kong)(BuriedVia)、通(tong)孔(kong)(kong)(kong)(ThroughVia)和(he)微(wei)孔(kong)(kong)(kong)(MicroVia,孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)直徑小于5mil)。盲孔(kong)(kong)(kong)位于印(yin)制(zhi)電(dian)(dian)路(lu)板(ban)的(de)(de)頂層(ceng)和(he)底層(ceng)的(de)(de)表(biao)面(mian),具有一(yi)定(ding)的(de)(de)深(shen)度,用(yong)于表(biao)層(ceng)線(xian)(xian)路(lu)和(he)下面(mian)的(de)(de)內(nei)層(ceng)線(xian)(xian)路(lu)的(de)(de)連(lian)接(jie),孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)深(shen)度一(yi)般(ban)不超過(guo)(guo)(guo)一(yi)定(ding)的(de)(de)比例(孔(kong)(kong)(kong)徑)。埋(mai)孔(kong)(kong)(kong)是指位于印(yin)制(zhi)電(dian)(dian)路(lu)板(ban)內(nei)層(ceng)的(de)(de)連(lian)接(jie)孔(kong)(kong)(kong),它不會(hui)延伸到(dao)電(dian)(dian)路(lu)板(ban)的(de)(de)表(biao)面(mian)。上述(shu)兩類孔(kong)(kong)(kong)都(dou)位于電(dian)(dian)路(lu)板(ban)的(de)(de)內(nei)層(ceng),層(ceng)壓(ya)前利用(yong)通(tong)孔(kong)(kong)(kong)成(cheng)型工藝完成(cheng),在(zai)孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)形成(cheng)過(guo)(guo)(guo)程中可能還會(hui)重疊好幾個(ge)內(nei)層(ceng)。通(tong)孔(kong)(kong)(kong)則穿過(guo)(guo)(guo)整(zheng)個(ge)電(dian)(dian)路(lu)板(ban),除了實(shi)現內(nei)部的(de)(de)互連(lian)外(wai),尺寸還可以作(zuo)為(wei)安裝(zhuang)元器(qi)件的(de)(de)安裝(zhuang)定(ding)位孔(kong)(kong)(kong)。

一般而言(yan),設計PCB的時候,對(dui)過空的處理(li)遵循(xun)以下原則:

從成本和(he)信號質量(liang)兩方(fang)面考慮,選擇合理的過(guo)孔尺寸。

PCB上(shang)的(de)信號線盡量(liang)不要(yao)(yao)(yao)換層,即盡量(liang)不要(yao)(yao)(yao)使用不必要(yao)(yao)(yao)的(de)過孔。

電(dian)源和地(di)的引(yin)(yin)腳要(yao)就(jiu)近(jin)打過(guo)孔(kong),過(guo)孔(kong)和引(yin)(yin)腳之(zhi)間的引(yin)(yin)線越短越好。同時,可以根(gen)據需要(yao)的載(zai)流量(liang)大小,適當加大過(guo)孔(kong)的尺寸(cun)。

在信號(hao)線換層的(de)過(guo)孔(kong)附(fu)近盡量放置一些接地的(de)過(guo)孔(kong),以便(bian)為(wei)信號(hao)提供最近的(de)回路。

焊盤

焊(han)盤(pan)(pan)是(shi)PCB設計中最常接觸也是(shi)最重要的(de)一個概念(nian)。初學者在設計中往往忽略它的(de)選(xuan)擇和修正,而千篇一律地使用圓(yuan)形焊(han)盤(pan)(pan)。選(xuan)擇元器件(jian)的(de)焊(han)盤(pan)(pan)類型需要綜合考慮該元器件(jian)的(de)大小、形狀、布置(zhi)形式、振動及受熱受力方(fang)向等因素。

飛線

在電路系統設(she)計中(zhong),飛線具有兩重含義:

飛線是(shi)在(zai)引入網(wang)絡(luo)表(biao)后自(zi)動布線時(shi),供觀察用的(de)(de)(de)(de)(de)類似橡皮筋的(de)(de)(de)(de)(de)網(wang)絡(luo)連(lian)(lian)線,是(shi)由系(xi)統根據(ju)規則生成的(de)(de)(de)(de)(de),用于指(zhi)引布線的(de)(de)(de)(de)(de)一種連(lian)(lian)線。飛線與導(dao)線有著本質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)區(qu)別。飛線只是(shi)一種形式上的(de)(de)(de)(de)(de)連(lian)(lian)線,它只是(shi)形式上表(biao)示出各個(ge)焊點間的(de)(de)(de)(de)(de)連(lian)(lian)接(jie)關(guan)系(xi),而沒有電氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)連(lian)(lian)接(jie)意義。導(dao)線則是(shi)根據(ju)飛線指(zhi)示的(de)(de)(de)(de)(de)焊點間連(lian)(lian)接(jie)關(guan)系(xi)布置的(de)(de)(de)(de)(de)、具有電氣(qi)連(lian)(lian)接(jie)意義的(de)(de)(de)(de)(de)連(lian)(lian)接(jie)線路。

有些廠商在設(she)計電(dian)路板的走線(xian)(xian)時,由于(yu)技術實力原因往往會導(dao)致最后(hou)的PCB存在不足的地方(fang)。這時,需要采(cai)用人(ren)工修補的方(fang)法來解決問(wen)題(ti),就是(shi)用導(dao)線(xian)(xian)連通一些電(dian)氣(qi)網絡(luo),有時候(hou)也(ye)稱這種導(dao)線(xian)(xian)為“飛(fei)線(xian)(xian)”,這就是(shi)飛(fei)線(xian)(xian)的第二重含(han)義(yi)。

【格亞信電子】是專業從事電子產品設計、電子方案開發、電子產品PCBA加工的深圳電子方(fang)案(an)公(gong)司,主要設計電子產(chan)品包括工控、汽車、電源、通信(xin)、安防、醫療電子產(chan)品開(kai)發(fa)。

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作者:電子產品設計


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