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PCB設計中常用術語解析

日期:2019-05-26 / 人氣: / 來源(yuan):scqhky.com

在PCB的(de)設計中,經(jing)常用到一些(xie)術(shu)語,如層、過孔、焊(han)盤(pan)等(deng)。下面對(dui)這(zhe)些(xie)常用的(de)術(shu)語進行簡單(dan)的(de)介紹。

PCB設(she)計中(zhong)的(de)層(ceng),與(yu)我們常用的(de)字處理(li)或其他許多軟件(jian)中(zhong)為實現圖(tu)、文、色等的(de)嵌套與(yu)合(he)成而(er)引入的(de)“層(ceng)”的(de)概(gai)念(nian)有(you)所不同。ProtelDXP中(zhong)的(de)層(ceng)不是(shi)一(yi)個虛(xu)擬的(de)概(gai)念(nian),而(er)是(shi)印制板材料本身(shen)實實在(zai)在(zai)存在(zai)的(de)多個銅箔層(ceng)。隨著電子線路設(she)計的(de)復(fu)雜性和板上(shang)(shang)電子元器件(jian)的(de)密(mi)集(ji)程(cheng)度(du)的(de)不斷提高,一(yi)些電子產品中(zhong)所用的(de)印制板不僅有(you)上(shang)(shang)下兩層(ceng)用于布(bu)線,在(zai)板的(de)中(zhong)間(jian)還設(she)有(you)能(neng)被(bei)特殊加工的(de)中(zhong)間(jian)層(ceng)銅箔。例如,現在(zai)計算機所采(cai)用的(de)主板大多在(zai)4層(ceng)以(yi)上(shang)(shang)。

印制電(dian)路板(ban)從最初(chu)的(de)(de)單面板(ban)到雙面板(ban),再發(fa)展到現在(zai)的(de)(de)多層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)板(ban),起初(chu)主要(yao)應(ying)用于復雜昂貴的(de)(de)體系如大(da)型計算機(ji),后來便被用于便宜(yi)的(de)(de)電(dian)子(zi)產品中,如6~8層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)手機(ji)板(ban)。多層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)PCB的(de)(de)標準(zhun)制作是通過內(nei)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)圖形(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)疊加而(er)成,層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)與層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)之間放半固化片(pian)(環氧玻纖(xian)材料,0.1~0.3mm厚)。層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)壓時,在(zai)溫度為160~180℃、壓力為10~20bar條(tiao)件(jian)下(xia),經過1h左右(you)完成固化。

印制電路板(ban)(ban)常見的板(ban)(ban)層結構有(you)單(dan)層板(ban)(ban)(Single  Layer  PCB)、雙層板(ban)(ban)(Double  Layer PCB)和(he)多層板(ban)(ban)(Multi Layer PCB)三種。對這(zhe)三種板(ban)(ban)層結構的簡要說明如下。 

(1)單層板:即只有(you)一(yi)面(mian)敷(fu)銅(tong)(tong)而另一(yi)面(mian)沒有(you)敷(fu)銅(tong)(tong)的(de)電路板。通常元器件放置在(zai)沒有(you)敷(fu)銅(tong)(tong)的(de)一(yi)面(mian),敷(fu)銅(tong)(tong)的(de)一(yi)面(mian)主要(yao)用(yong)于布線和焊(han)接(jie)。 

(2)雙層(ceng)板:即(ji)兩個面(mian)(mian)都敷銅(tong)的電(dian)路板,一面(mian)(mian)為(wei)(wei)頂層(ceng)(Top  Layer),另一面(mian)(mian)為(wei)(wei)底層(ceng)(Bottom Layer)。一般將頂層(ceng)作為(wei)(wei)放置元器件面(mian)(mian),底層(ceng)作為(wei)(wei)元器件焊(han)接面(mian)(mian)。 

(3)多層(ceng)板:即包含多個工作層(ceng)面的電路板。除了頂層(ceng)和底層(ceng)外(wai)還包含若干個中(zhong)間層(ceng),通常中(zhong)間層(ceng)可作為導線層(ceng)、信號(hao)層(ceng)、電源層(ceng)、接(jie)地層(ceng)等。層(ceng)與層(ceng)之間相互(hu)絕緣,層(ceng)與層(ceng)的連接(jie)通常通過(guo)過(guo)孔來實現。 

過孔

為了連(lian)(lian)接各層(ceng)之間(jian)的(de)(de)線(xian)(xian)路,在各層(ceng)需(xu)要連(lian)(lian)通(tong)(tong)的(de)(de)導線(xian)(xian)交(jiao)匯處鉆(zhan)上一(yi)(yi)個公共孔,這就是(shi)過(guo)(guo)孔。通(tong)(tong)常而言,鉆(zhan)孔的(de)(de)費用(yong)占PCB制(zhi)板費用(yong)的(de)(de)30%~40%。一(yi)(yi)般工藝(yi)上要求在過(guo)(guo)孔的(de)(de)孔壁圓柱面(mian)上用(yong)化學沉積的(de)(de)方法鍍上一(yi)(yi)層(ceng)金(jin)屬,用(yong)以連(lian)(lian)通(tong)(tong)中(zhong)間(jian)各層(ceng)需(xu)要連(lian)(lian)通(tong)(tong)的(de)(de)銅箔,而過(guo)(guo)孔的(de)(de)上下兩(liang)面(mian)則做成普通(tong)(tong)的(de)(de)焊盤(pan)形狀。根據電氣特(te)性(xing),過(guo)(guo)孔可以與上下兩(liang)面(mian)的(de)(de)線(xian)(xian)路相通(tong)(tong),也可以不連(lian)(lian)。

從制工(gong)藝(yi)上來說(shuo),過孔(kong)(kong)(kong)一般分(fen)為(wei)以(yi)下幾類:盲孔(kong)(kong)(kong)(BlindVia)、埋(mai)孔(kong)(kong)(kong)(BuriedVia)、通(tong)(tong)孔(kong)(kong)(kong)(ThroughVia)和微孔(kong)(kong)(kong)(MicroVia,孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)直徑小于(yu)5mil)。盲孔(kong)(kong)(kong)位于(yu)印(yin)制電(dian)路(lu)(lu)板的(de)(de)頂層(ceng)(ceng)和底層(ceng)(ceng)的(de)(de)表面,具(ju)有一定的(de)(de)深(shen)度,用于(yu)表層(ceng)(ceng)線路(lu)(lu)和下面的(de)(de)內(nei)層(ceng)(ceng)線路(lu)(lu)的(de)(de)連接,孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)深(shen)度一般不超過一定的(de)(de)比例(孔(kong)(kong)(kong)徑)。埋(mai)孔(kong)(kong)(kong)是指位于(yu)印(yin)制電(dian)路(lu)(lu)板內(nei)層(ceng)(ceng)的(de)(de)連接孔(kong)(kong)(kong),它不會延伸到電(dian)路(lu)(lu)板的(de)(de)表面。上述(shu)兩類孔(kong)(kong)(kong)都位于(yu)電(dian)路(lu)(lu)板的(de)(de)內(nei)層(ceng)(ceng),層(ceng)(ceng)壓前利(li)用通(tong)(tong)孔(kong)(kong)(kong)成(cheng)型工(gong)藝(yi)完成(cheng),在孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)形成(cheng)過程(cheng)中可能(neng)還(huan)會重疊好(hao)幾個(ge)(ge)內(nei)層(ceng)(ceng)。通(tong)(tong)孔(kong)(kong)(kong)則穿過整個(ge)(ge)電(dian)路(lu)(lu)板,除了(le)實現內(nei)部的(de)(de)互連外,尺寸還(huan)可以(yi)作為(wei)安(an)裝(zhuang)(zhuang)元器件(jian)的(de)(de)安(an)裝(zhuang)(zhuang)定位孔(kong)(kong)(kong)。

一般而言,設計PCB的(de)時候,對過空的(de)處(chu)理遵循以下(xia)原(yuan)則:

從成本和信號質量(liang)兩方(fang)面考慮,選(xuan)擇合理的過孔(kong)尺寸。

PCB上的信(xin)號線盡量不(bu)要換層,即盡量不(bu)要使用(yong)不(bu)必要的過孔(kong)。

電源和(he)地的引(yin)腳要(yao)就(jiu)近打過孔,過孔和(he)引(yin)腳之間的引(yin)線越短越好。同時,可(ke)以根據需(xu)要(yao)的載流量大(da)(da)小,適當加大(da)(da)過孔的尺(chi)寸。

在信(xin)號線換層的(de)過孔(kong)附近盡量放(fang)置(zhi)一些接地的(de)過孔(kong),以便為信(xin)號提供最近的(de)回路(lu)。

焊盤

焊(han)(han)盤是PCB設(she)計中最(zui)常接觸也是最(zui)重要(yao)的(de)一個概念。初(chu)學者(zhe)在設(she)計中往(wang)往(wang)忽略它的(de)選(xuan)擇和修正,而(er)千篇一律地使用(yong)圓形(xing)焊(han)(han)盤。選(xuan)擇元(yuan)器件(jian)的(de)焊(han)(han)盤類型(xing)需要(yao)綜合考慮該(gai)元(yuan)器件(jian)的(de)大小、形(xing)狀、布置形(xing)式、振動及受(shou)熱受(shou)力(li)方向等(deng)因素。

飛線

在電路(lu)系(xi)統設計中(zhong),飛線具有兩重含(han)義:

飛線(xian)(xian)(xian)是(shi)(shi)在(zai)引入網絡表后(hou)自動布(bu)線(xian)(xian)(xian)時,供(gong)觀察用的(de)(de)(de)(de)類似橡皮筋的(de)(de)(de)(de)網絡連(lian)(lian)(lian)線(xian)(xian)(xian),是(shi)(shi)由系統根據規則(ze)生成的(de)(de)(de)(de),用于指引布(bu)線(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)一種(zhong)連(lian)(lian)(lian)線(xian)(xian)(xian)。飛線(xian)(xian)(xian)與導線(xian)(xian)(xian)有著本質的(de)(de)(de)(de)區別。飛線(xian)(xian)(xian)只是(shi)(shi)一種(zhong)形式(shi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)連(lian)(lian)(lian)線(xian)(xian)(xian),它只是(shi)(shi)形式(shi)上(shang)表示(shi)出各個焊(han)點間(jian)的(de)(de)(de)(de)連(lian)(lian)(lian)接關系,而(er)沒(mei)有電氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)連(lian)(lian)(lian)接意(yi)義。導線(xian)(xian)(xian)則(ze)是(shi)(shi)根據飛線(xian)(xian)(xian)指示(shi)的(de)(de)(de)(de)焊(han)點間(jian)連(lian)(lian)(lian)接關系布(bu)置的(de)(de)(de)(de)、具有電氣(qi)(qi)連(lian)(lian)(lian)接意(yi)義的(de)(de)(de)(de)連(lian)(lian)(lian)接線(xian)(xian)(xian)路。

有(you)些廠商在設計電(dian)路板的走線(xian)時,由于技術(shu)實(shi)力原因往往會(hui)導致(zhi)最后的PCB存在不足的地方。這時,需要采用人工(gong)修補的方法來(lai)解決問題(ti),就是用導線(xian)連通一些電(dian)氣網絡(luo),有(you)時候也稱這種導線(xian)為(wei)“飛(fei)線(xian)”,這就是飛(fei)線(xian)的第二重含(han)義。

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作者:電子產品設計


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