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PCB設計中常用術語解析

日(ri)期(qi):2019-05-26 / 人氣: / 來源:www.scqhky.com

在PCB的設計中,經常用(yong)到一些(xie)術(shu)語(yu),如層、過孔、焊(han)盤等。下面對這(zhe)些(xie)常用(yong)的術(shu)語(yu)進行簡單的介紹。

PCB設計中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)層(ceng)(ceng),與(yu)我們(men)常用的(de)(de)(de)(de)字(zi)處理或其(qi)他許多(duo)軟件(jian)中(zhong)(zhong)為實(shi)現圖、文(wen)、色等的(de)(de)(de)(de)嵌套(tao)與(yu)合(he)成而引入的(de)(de)(de)(de)“層(ceng)(ceng)”的(de)(de)(de)(de)概(gai)念有所(suo)不(bu)(bu)同。ProtelDXP中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)層(ceng)(ceng)不(bu)(bu)是一個(ge)虛擬(ni)的(de)(de)(de)(de)概(gai)念,而是印制板(ban)材料(liao)本(ben)身實(shi)實(shi)在(zai)(zai)在(zai)(zai)存在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)多(duo)個(ge)銅箔(bo)層(ceng)(ceng)。隨著電(dian)子線(xian)路設計的(de)(de)(de)(de)復雜性和板(ban)上(shang)電(dian)子元(yuan)器件(jian)的(de)(de)(de)(de)密(mi)集程度的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)斷提高,一些電(dian)子產品中(zhong)(zhong)所(suo)用的(de)(de)(de)(de)印制板(ban)不(bu)(bu)僅有上(shang)下兩層(ceng)(ceng)用于布(bu)線(xian),在(zai)(zai)板(ban)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)間還設有能被特殊(shu)加工的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)間層(ceng)(ceng)銅箔(bo)。例如(ru),現在(zai)(zai)計算機所(suo)采用的(de)(de)(de)(de)主板(ban)大(da)多(duo)在(zai)(zai)4層(ceng)(ceng)以上(shang)。

印制(zhi)電路板從最初的(de)單(dan)面(mian)板到雙(shuang)面(mian)板,再發(fa)展到現(xian)在的(de)多層(ceng)(ceng)板,起初主要應用于(yu)復雜昂(ang)貴的(de)體系如(ru)大型計算機,后(hou)來(lai)便(bian)被用于(yu)便(bian)宜的(de)電子產品中,如(ru)6~8層(ceng)(ceng)的(de)手機板。多層(ceng)(ceng)PCB的(de)標準(zhun)制(zhi)作是通過(guo)內層(ceng)(ceng)圖形層(ceng)(ceng)的(de)疊加(jia)而成,層(ceng)(ceng)與層(ceng)(ceng)之間放半固(gu)化片(環氧玻纖(xian)材料,0.1~0.3mm厚)。層(ceng)(ceng)壓(ya)時,在溫(wen)度為160~180℃、壓(ya)力為10~20bar條件下(xia),經過(guo)1h左右完(wan)成固(gu)化。

印制電路板(ban)常見的板(ban)層(ceng)結構有單層(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)結構的簡(jian)要(yao)說明(ming)如(ru)下。 

(1)單層板:即只(zhi)有(you)一(yi)面(mian)敷(fu)銅而(er)另一(yi)面(mian)沒有(you)敷(fu)銅的電(dian)路板。通常元器(qi)件放置在沒有(you)敷(fu)銅的一(yi)面(mian),敷(fu)銅的一(yi)面(mian)主要用于布線和(he)焊接(jie)。 

(2)雙層(ceng)板(ban):即兩個(ge)面都敷(fu)銅的(de)電路(lu)板(ban),一面為(wei)頂層(ceng)(Top  Layer),另一面為(wei)底(di)層(ceng)(Bottom Layer)。一般將頂層(ceng)作為(wei)放(fang)置元(yuan)器(qi)件面,底(di)層(ceng)作為(wei)元(yuan)器(qi)件焊接面。 

(3)多(duo)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)板:即包(bao)含多(duo)個工作層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)面的(de)電路板。除了頂層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)和底層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)外還包(bao)含若干個中間(jian)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),通(tong)常中間(jian)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)可作為導(dao)線(xian)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、信號層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、電源層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、接(jie)地層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)等。層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)與層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)之(zhi)間(jian)相互(hu)絕緣(yuan),層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)與層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)連(lian)接(jie)通(tong)常通(tong)過過孔來實現。 

過孔

為(wei)了(le)連(lian)接各(ge)層之間(jian)的(de)(de)線(xian)路,在各(ge)層需要(yao)連(lian)通的(de)(de)導線(xian)交匯(hui)處鉆(zhan)上一(yi)(yi)個公(gong)共(gong)孔(kong),這就是過(guo)孔(kong)。通常(chang)而言,鉆(zhan)孔(kong)的(de)(de)費用(yong)(yong)占PCB制板費用(yong)(yong)的(de)(de)30%~40%。一(yi)(yi)般工藝上要(yao)求在過(guo)孔(kong)的(de)(de)孔(kong)壁圓柱面上用(yong)(yong)化學沉(chen)積(ji)的(de)(de)方法(fa)鍍上一(yi)(yi)層金屬,用(yong)(yong)以(yi)連(lian)通中間(jian)各(ge)層需要(yao)連(lian)通的(de)(de)銅箔,而過(guo)孔(kong)的(de)(de)上下兩面則做成普(pu)通的(de)(de)焊盤形狀。根據電氣特性(xing),過(guo)孔(kong)可以(yi)與上下兩面的(de)(de)線(xian)路相通,也可以(yi)不連(lian)。

從制(zhi)工(gong)藝上來說,過(guo)孔(kong)(kong)一般分為以下幾(ji)類:盲孔(kong)(kong)(BlindVia)、埋(mai)孔(kong)(kong)(BuriedVia)、通(tong)(tong)孔(kong)(kong)(ThroughVia)和微(wei)孔(kong)(kong)(MicroVia,孔(kong)(kong)的(de)(de)直徑小于(yu)(yu)5mil)。盲孔(kong)(kong)位(wei)于(yu)(yu)印制(zhi)電(dian)(dian)路板(ban)(ban)的(de)(de)頂層(ceng)和底層(ceng)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian),具有(you)一定的(de)(de)深度,用于(yu)(yu)表(biao)(biao)層(ceng)線(xian)路和下面(mian)的(de)(de)內(nei)層(ceng)線(xian)路的(de)(de)連接,孔(kong)(kong)的(de)(de)深度一般不超過(guo)一定的(de)(de)比例(孔(kong)(kong)徑)。埋(mai)孔(kong)(kong)是(shi)指位(wei)于(yu)(yu)印制(zhi)電(dian)(dian)路板(ban)(ban)內(nei)層(ceng)的(de)(de)連接孔(kong)(kong),它不會(hui)延(yan)伸到(dao)電(dian)(dian)路板(ban)(ban)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)。上述兩類孔(kong)(kong)都位(wei)于(yu)(yu)電(dian)(dian)路板(ban)(ban)的(de)(de)內(nei)層(ceng),層(ceng)壓前利用通(tong)(tong)孔(kong)(kong)成(cheng)型工(gong)藝完成(cheng),在(zai)孔(kong)(kong)的(de)(de)形(xing)成(cheng)過(guo)程(cheng)中可(ke)(ke)能還會(hui)重疊好幾(ji)個(ge)內(nei)層(ceng)。通(tong)(tong)孔(kong)(kong)則穿過(guo)整(zheng)個(ge)電(dian)(dian)路板(ban)(ban),除了實現內(nei)部的(de)(de)互連外,尺寸還可(ke)(ke)以作為安(an)(an)裝(zhuang)元器件的(de)(de)安(an)(an)裝(zhuang)定位(wei)孔(kong)(kong)。

一般(ban)而言,設計PCB的(de)時候(hou),對過(guo)空的(de)處理遵循(xun)以下原則:

從成本和信號質量兩方面(mian)考慮,選擇合(he)理的過孔尺(chi)寸。

PCB上的信號線盡(jin)量(liang)不(bu)要換層,即盡(jin)量(liang)不(bu)要使用不(bu)必(bi)要的過(guo)孔(kong)。

電源和(he)地的(de)(de)引腳要就(jiu)近打過孔(kong)(kong),過孔(kong)(kong)和(he)引腳之(zhi)間的(de)(de)引線越短(duan)越好(hao)。同時,可(ke)以根據需要的(de)(de)載(zai)流量大小,適當加大過孔(kong)(kong)的(de)(de)尺寸。

在(zai)信號(hao)線換(huan)層的(de)過孔附近盡量放(fang)置一些接地(di)的(de)過孔,以便為信號(hao)提(ti)供最近的(de)回路。

焊盤

焊(han)(han)盤是PCB設計中(zhong)最常接觸也(ye)是最重要的(de)一(yi)個概念(nian)。初(chu)學(xue)者在設計中(zhong)往往忽略它(ta)的(de)選(xuan)擇(ze)和修正,而千篇一(yi)律地使用圓形焊(han)(han)盤。選(xuan)擇(ze)元器件的(de)焊(han)(han)盤類型(xing)需要綜(zong)合考慮該(gai)元器件的(de)大(da)小、形狀、布置形式、振動及受(shou)熱受(shou)力(li)方向等因素。

飛線

在電(dian)路系統設(she)計中,飛線(xian)具(ju)有兩重含(han)義:

飛(fei)(fei)線是(shi)在引入網絡表后自動布線時,供觀(guan)察用(yong)(yong)的(de)類似(si)橡皮筋的(de)網絡連(lian)線,是(shi)由(you)系統根據(ju)規則(ze)生(sheng)成的(de),用(yong)(yong)于指(zhi)引布線的(de)一種連(lian)線。飛(fei)(fei)線與導線有著本質的(de)區別(bie)。飛(fei)(fei)線只是(shi)一種形式(shi)上(shang)的(de)連(lian)線,它只是(shi)形式(shi)上(shang)表示(shi)出各個焊(han)點(dian)(dian)間的(de)連(lian)接(jie)(jie)關系,而沒有電(dian)氣的(de)連(lian)接(jie)(jie)意(yi)義。導線則(ze)是(shi)根據(ju)飛(fei)(fei)線指(zhi)示(shi)的(de)焊(han)點(dian)(dian)間連(lian)接(jie)(jie)關系布置的(de)、具有電(dian)氣連(lian)接(jie)(jie)意(yi)義的(de)連(lian)接(jie)(jie)線路。

有(you)些廠商在設計(ji)電(dian)路板(ban)的(de)(de)走線時(shi)(shi),由于技術實力原因往往會導致最后的(de)(de)PCB存(cun)在不足的(de)(de)地方(fang)。這時(shi)(shi),需要采(cai)用人工(gong)修(xiu)補的(de)(de)方(fang)法來解決問題,就(jiu)是用導線連(lian)通一(yi)些電(dian)氣網絡,有(you)時(shi)(shi)候也(ye)稱這種導線為“飛線”,這就(jiu)是飛線的(de)(de)第二重含(han)義。

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作者:電子產品設計


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