干貨|PCB電路板的組成、設計、工藝、流程及元器擺放和布線原則

時間：2022-12-20

大家對PCB電路板這個詞很熟，有的了解PCB電路板的組成，有的了解PCB電路板的設計步驟，有的了解PCB電路板的制作工藝......但是對整個PCB電路板的組成、設計、工藝、流程及元器擺放和布線原則，及后期的注意事項沒有一個綜合的了解。沐渥科技把這一套都整合羅列出來了，下面我們就跟著小編來學習下吧！
PCB電路板的組成：
1、線路與圖面：線路是做為原件之間導通的工具，在設計上會另外設計大銅面作為接地及電源層。線路與圖面是同時做出的。
2、介電層：用來保持線路及各層之間的絕緣性，俗稱為基材。
3、孔：導通孔可使兩層次以上的線路彼此導通，較大的導通孔則做為零件插件用，另外有非導通孔通常用來作為表面貼裝，組裝時固定螺絲用。
4、防焊油墨：并非全部的銅面都要吃錫上零件，因此非吃錫的區(qū)域，會印一層隔絕銅面吃錫的物質(zhì)（通常為環(huán)氧樹脂），避免非吃錫的線路間短路。根據(jù)不同的工藝，分為綠油、紅油、藍油。
5、絲?。捍藶榉潜匾畼?gòu)成，主要的功能是在電路板上標注各零件的名稱、位置框，方便組裝后維修及辨識用。
6、表面處理：由于銅面在一般環(huán)境中，很容易氧化，導致無法上錫（焊錫性不良），因此會在要吃錫的銅面上進行保護。保護的方式有噴錫，化金，化銀，化錫，**保焊劑，方法各有優(yōu)缺點，統(tǒng)稱為表面處理。
PCB電路板的設計步驟：
（1）電路原理圖的設計：電路原理圖的設計主要是利用Protel DXP的原理圖編輯器來繪制原理圖。
（2）生成網(wǎng)絡報表：網(wǎng)絡報表就是顯示電路原理與中各個元器件的鏈接關系的報表，它是連接電路原理圖設計與電路板設計的橋梁與紐帶，通過電路原理圖的網(wǎng)絡報表，可以迅速地找到元器件之間的聯(lián)系，從而為后面的PCB設計提供方便。
（3）PCB電路板的設計：PCB設計是以電路原理圖為根據(jù)來實現(xiàn)所需要的功能，設計PCB圖，需要考慮很多因素，包括機械的結(jié)構(gòu)、外部連接布局、元件的布局、連線、散熱、電磁兼容等。為較終完成這一步往往需要無數(shù)次的修改電路原理圖。
（4）PCBA控制板制作:采購完元件，PCB板拿到后，按照原理圖，經(jīng)過SMT上件，焊接上各種元器件，和DIP插件的制程，這樣我們的控制板就制作完成了。
元器件放置原則
首先，放置與結(jié)構(gòu)有緊密配合的元器件，如電源插座、指示燈、開關、連接器、接口等；其次，放置特殊元器件，如大的元器件、重的元器件、發(fā)熱元器件、IC等；最后，放置小的元器件；元件布局時應考慮走線，盡量選擇利于布線的布局設計；
1、晶振要靠近IC擺放；
2、IC去耦電容的布局要盡量靠近IC的電源管腳，并使之與電源和地之間形成的回路較短；
3、發(fā)熱元件一般應均勻分布，以便于單板和整機的散熱，除溫度檢測元件以外的溫度敏感器件應遠離發(fā)熱量大的元器件；
走線原則
1、高速信號走線盡量短，關鍵信號走線盡量短；
2、一條走線不要打太多的過孔，不要**過兩個過孔；
3、走線拐角應盡可能大于90度，杜絕90度以下的拐角，也盡量少用90度拐角；
4、雙面板布線時，兩面的導線宜相互垂直、斜交、或彎曲走線，避免相互平行，以減少寄生耦合；
5、音頻輸入線要等長，兩條線靠近擺放，音頻線外包地線；
6、功放IC下面不能走線，功放IC下多打過孔與GND連接；
7、雙面板中沒有地線層，晶振電容地線應使用盡量款的短線連接至器件上離晶振較近的GND引腳，且盡量減少過孔；
8、電源線，USB充電輸入要走粗線（》=1mm），過孔處雙面鋪銅，然后在鋪銅處多打幾個過孔；
一般情況下，首先應對電源線和地線進行布線，以保證電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內(nèi)，盡量加寬電源、地線寬度，較好是地線比電源線寬，它們的關系是：地線＞電源線＞信號線，通常信號線寬為：0.2～0.3mm，較細寬度可達0.05～0.07mm，電源線一般為1.2～2.5mm。
多層PCB電路板的完整制作工藝流程；
1.內(nèi)層；主要是為了制作PCB電路板的內(nèi)層線路；制作流程為：
裁板：將PCB基板裁剪成生產(chǎn)尺寸；前處理：清潔PCB基板表面，去除表面污染物;壓膜：將干膜貼在PCB基板表層，為后續(xù)的圖像轉(zhuǎn)移做準備；：使用設備利用紫外光對覆膜基板進行，從而將基板的圖像轉(zhuǎn)移至干膜上；DE：將進行以后的基板經(jīng)過顯影、蝕刻、去膜，進而完成內(nèi)層板的制作
2.內(nèi)檢；主要是為了檢測及維修板子線路；
AOI：AOI光學掃描，可以將PCB板的圖像與已經(jīng)錄入好的良品板的數(shù)據(jù)做對比，以便發(fā)現(xiàn)板子圖像上面的缺口、凹陷等不良現(xiàn)象；VRS：經(jīng)過AOI出的不良圖像資料傳至VRS，由相關人員進行檢修;補線：將金線焊在缺口或凹陷上，以防止電性不良；
3.壓合；是將多個內(nèi)層板壓合成一張板子；
棕化：棕化可以增加板子和樹脂之間的附著力，以及增加銅面的潤濕性；鉚合：將PP裁成小張及正常尺寸使內(nèi)層板與對應的PP牟合;疊合壓合、、鑼邊、磨邊；
4.鉆孔；按照客戶要求利用鉆孔機將板子鉆出直徑不同，大小不一的孔洞，使板子之間通孔以便后續(xù)加工插件，也可以幫助板子散熱；
5.一次銅；為外層板已經(jīng)鉆好的孔鍍銅，使板子各層線路導通；去毛刺線：去除板子孔邊的毛刺，防止出現(xiàn)鍍銅不良；除膠線：去除孔里面的膠渣；以便在微蝕時增加附著力；
6.外層；外層同第一步內(nèi)層流程大致相同，其目的是為了方便后續(xù)工藝做出線路;
7.二次銅與蝕刻；二次鍍銅，進行蝕刻；
8.阻焊：可以保護板子，防止出現(xiàn)氧化等現(xiàn)象；
9.文字；印刷文字；酸洗：清潔板子表面，去除表面氧化以加強印刷油墨的附著力；
10.表面處理OSP；將裸銅板待焊接的一面經(jīng)涂布處理,形成一層**皮膜,以防止生銹氧化；
11.成型；鑼出客戶所需要的板子外型,方便客戶進行SMT貼片與組裝；
12.飛針測試；測試板子電路，避免短路板子流出；
13.FQC；較終檢測，完成所有工序后進行抽樣全檢；
14.包裝、出庫，完成交付；
PCB電路板制作流程注意事項
1.設置電路板外形得是用keep-out layer層畫線；
2.線與線的間距，線與過孔的間距，覆銅間距，得達到制版廠的要求，一般10mil即可；
3.投板之前進行規(guī)則檢查，關鍵查漏短路和開路這兩項；
4.元器件布局時距離板邊至少2mm的距離。

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詞條說明
干貨|PCB電路板的組成、設計、工藝、流程及元器擺放和布線原則
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