各种电路板入门

1、各种电路板入门电路板主要由焊盘、过孔、安装孔、导线、元器件、接插件、填充、电气边界    电路板等组成，各组成部分的主要功能如下： 焊盘：用于焊接元器件引脚的金属孔。 过孔：用于连接各层之间元器件引脚的金属孔。 安装孔：用于固定电路板。 导线：用于连接元器件引脚的电气网络铜膜。 接插件：用于电路板之间连接的元器件。 填充：用于地线网络的敷铜，可以有效的减小阻抗。 电气边界：用于确定电路板的尺寸，所有电路板上的元器件都不能超过该边界。 编辑本段主要分类电路板系统分类为以下三种：    电路板单面板Single-Sided Boards 我们刚刚提到过，在最

2、基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以我们就称这种PCB叫作单面板（Single-sided）。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交*而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。 双面板Double-Sided Boards 这种电路板的两面都有布线。不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的桥梁叫做导孔（via）。导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相交错（可以绕到另一面），它更适合用在比单

3、面板更复杂的电路上。 多层板Multi-Layer Boards 为了    电路板增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。多层板使用数片双面板，并在每层板间放进一层绝缘层后黏牢（压合）。 板子的层数就代表了有几层独立的布线层，通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结构，不过技术上可以做到近100层的PCB板。大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板，不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替，超多层板已经渐渐不被使用了。因为PCB中的各层都紧密的结合，一般不太容易看出实际数目，不过如果您仔细观察主机板，也许可以看出来。

4、 电路板的自动检测技术随着表面贴装技术的引人而得到应用，并使得电路板的封装密度飞速增加。因此，即使对于密度不高、一般数量的电路板，电路板的自动检测不但是基本的，而且也是经济的。在复杂的电路板检测中，两种常见的方法是针床测试法和双探针或飞针测试法。 编辑本段工作层面电路板包括许多类型的工作层面，如信号层、防护层、丝印层、内部层等，各种层面    电路板的作用简要介绍如下： （1）信号层：主要用来放置元器件或布线。Protel DXP通常包含30个中间层，即Mid Layer1Mid Layer30，中间层用来布置信号线，顶层和底层用来放置元器件或敷铜。 （2）防护层：主要用来

5、确保电路板上不需要镀锡的地方不被镀锡，从而保证电路板运行的可靠性。其中Top Paste和Bottom Paste分别为顶层阻焊层和底层阻焊层；Top Solder和Bottom Solder分别为锡膏防护层和底层锡膏防护层。 （3）丝印层：主要用来在电路板上印上元器件的流水号、生产编号、公司名称等。 （4）内部层：主要用来作为信号布线层，Protel DXP中共包含16个内部层。 （5）其他层：主要包括4种类型的层。 Drill Guide（钻孔方位层）：主要用于印刷电路板上钻孔的位置。 Keep-Out Layer（禁止布线层）：主要用于绘制电路板的电气边框。 Drill Drawing（

6、钻孔绘图层）：主要用于设定钻孔形状。 Multi-Layer（多层）：主要用于设置多面层。 编辑本段设计过程1、电路板的基本设计过程可分为以下四个步骤： （1）电路原理图的设计 电路原理图的设计主要是利用Protel DXP的原理图编辑器来绘制原理图。 （2）生成网络报表 网络报表就是显示电路原理与中各个元器件的链接关系的报表，它是连接电路原理图设计与电路板设计（PCB设计）的桥梁与纽带，通过电路原理图的网络报表，可以迅速地找到元器件之间的联系，从而为后面的PCB设计提供方便。 (3 印刷电路板的设计 印刷电路板的设计即我们通常所说的PCB设计，它是电路原理图转化成的最终形式，这部分的相关设计

7、较电路原理图的设计有较大的难度，我们可以借助Protel DXP的强大设计功能完成这一部分的设计。 (4 生成印刷电路板报表 印刷电路板设计完成后，还需生成各种报表，如生成引脚报表、电路板信息报表、网络状态报表等，最后打印出印刷电路图。 2、电路原理图的设计是整个电路设计的基础，它的设计的好坏直接决定后面PCB设计的效果。一般来说，电路原理图的设计过程可分为以下七个步骤： （1） 启动Protel DXP原理图编辑器 （2） 设置电路原理图的大小与版面 （3） 从元件库取出所需元件放置在工作平面 （4） 根据设计需要连接元器件 （5） 对布线后的元器件进行调整 （6） 保存已绘好的原理图文档

8、（7） 打印输出图纸 3、图纸大小、方向和颜色主要在“Documents Options”对话框中实现，执行DesignOptions命令，即可打开“Documents Options”对话框，在Standard styles区域可以设置图纸尺寸，单击 按钮，在下拉列表框中可以选择A4 OrCADE的纸型。图纸方向的设置通过“Documents Options”对话框中Options部分的Orientation选项设置，单击 按钮，选中Landscape，设置水平图纸；选中Portrait，设置竖直图纸。图纸颜色的设置在图纸设置对话框中的Options部分实现，单击Border Color色块

9、，可以设置图纸边框颜色，单击Sheet Color色块，可以设置图纸底色。 4、执行DesignOptionsChange System Font命令，弹出“Font”对话框，通过该对话框用户可以设置系统字体，可以设置系统字体的颜色、大小和所用的字体。 5、设置网格与光标主要在“Preferences”对话框中实现，执行ToolsPreferences命令即可打开“Preferences”对话框。 设置网格：在打开的“Preferences”对话框选择Graphical Editing选项卡，在其中的Cursor Grid Options部分的Visible Grids（显示网格）栏，选Lin

10、e Grid选项为设定线状网格，选Dot Grid选项则为点状网格（无网格）。 设置光标：选择Graphical Editing选项卡中的Cursor Grid Options的Cursor Type(光标类型选项，该选项下有三种光标类型：Large Cursor90、Small Cursor90和Small Cursor45，用户可以选择任意一种光标类型。 编辑本段测试方法针床测试法这种方法由带有弹簧的探针连接到电路板上的每一个检测点。弹簧使每个探针具有100 - 200g 的压力，以保证每个检测点接触良好，这样的探针排列在一起被称为"针床"。在检测软件的控制下，可以对检

11、测点和检测信号进行编程，图14-3 是一种典型的针床测试仪结构，检测者可以获知所有测试点的信息。实际上只有那些需要测试的测试点的探针是安装了的。尽管使用针床测试法可能同时在电路板的两面进行检测，当设计电路板时，还是应该使所有的检测点在电路板的焊接面。针床测试仪设备昂贵，且很难维修。针头依据其具体应用选不同排列的探针。 一种基本的通用栅格处理器由一个钻孔的板子构成，其上插针的中心间距为100 、75 或50mil。插针起探针的作用，并利用电路板上的电连接器或节点进行直接的机械连接。如果电路板上的焊盘与测试栅格相配，那么按照规范打孔的聚醋薄膜就会被放置在栅格和电路板之间，以便于设计特定的探测。连续

12、性检测是通过访问网格的末端点(已被定义为焊盘的x-y 坐标实现的。既然电路板上的每一个网络都进行连续性检测。这样，一个独立的检测就完成了。然而，探针的接近程度限制了针床测试法的效能。 电路板的观测电路板体积小，结构复杂，因此对电路板的观察也必须用到专业的观    电路板结构图测仪器。一般的，我们用显微摄像头观察电路板的结构，通过显微摄像头，可以非常直观的看到电路板的显微结构。通过这种方式，我们就比较容易进行电路板的设计和检测了。 双探针飞针测试法飞针测试仪不依赖于安装在夹具或支架上的插脚图案。基于这种系统，两个或更多的探针安装在x-y 平面上可自由移动的微小磁头上，测试点由

13、CADI Gerber 数据直接控制。双探针能在彼此相距4mil 的范围内移动。探针能够独立地移动，并且没有真正的限定它们彼此靠近的程度。带有两个可来回移动的臂状物的测试仪是以电容的测量为基础的。将电路板紧压着放在一块金属板上的绝缘层上，作为电容器的另一个金属板。假如在线路之间有一条短路，电容将比在一个确定的点上大。如果有-条断路，电容将变小。 测试速度是选择测试仪的一个重要标准。针床测试仪能够一次精确地测试数千个测试点，而飞针测试仪一次仅仅能测试两个或四个测试点。另外，针床测试仪进行单面测试时，可能仅仅花费20 - 305 ，这要根据板子的复杂性而定，而飞针测试仪则需要Ih 或更多的时间完成同样的评估。Shipley (1991 解释说，即使高产量印制电路板的生产商认为移动的飞针测试技术慢，但是这种方法对于较低产量的复杂电路板的生产商来说还是不错的选择。 对于裸板测试来说，有专用的测试仪器( Lea , 1990 。一种成本更为优化的方法是使用一个通用的仪器，尽管这类仪器最初比专用的仪器更昂贵，但它最初的高费用将被个别配置成本的减少抵消。对于通用的栅格，带引脚元器件的板子和表面贴装设备的标准栅格是2.5mm 。此时测试焊盘应该大于或等于1.3mm 。对于Imm 的栅格，测试焊盘设计得要大于0.7mm 。假如栅格较小，则测试针小而脆，并且容易损坏。因此，最好选用大