PCB设计基础

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  • 系列文章目录
  • 前言
  • 一、PCB设计术语与定义
  • 二、焊盘堆和过孔的构成及分类
  • 总结


前言

介绍PCB的基础内容。


一、PCB设计术语与定义

PCB全称为Printed Circuit Board,印刷电路板。它是电子元器件的支撑体,是重要的电子部件以及电气连接的载体。

PCB的组成元素:
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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:用于固定印刷电路板。
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界。

按照层数分类:
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单层板:一面敷铜啊,一边不敷铜的电路板,通常元器件放在没有敷铜的一面,敷铜的一面主要用于布线和焊接。
双层板:两个面都敷铜的电路板。
多层板:包含多个层面的电路板,除了顶层和底层外,还包含多个中间层,通常中间层当作导线层、信号层、电源层以及接地层等。

按照材质分类:
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PCB中常用的单位:
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PCB中偏离主线的那一部分成为Stub。
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PCB设计通用原则:
3W原则:保持三倍线宽,即两线的中心距是三倍线宽。
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20H原则:电源层相对于地层之间内缩20H的距离。这里的H指的是电源层到地层的距离。
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3H原则:布线相对于参考平面内缩3H的距离。H指的是信号层到参考平面之间的距离。
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3W可以有效减小线间串扰
20H抑制边缘辐射效应
3H抑制边缘辐射效应

二、焊盘堆和过孔的构成及分类

焊盘堆的定义:用于电气连接、器件固定或电器连接和器件固定兼备的部分导电图形。

焊盘堆的分类:
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表贴焊盘堆:由铜、阻焊、助焊组成。
通孔焊盘堆:由过孔、铜、阻焊组成。
过孔焊盘堆:由孔、铜、阻焊组成。
安装孔焊盘堆:由孔、铜、阻焊组成。其作用是将印刷电路板安装到外壳或表面上。

非金属化孔是没有沉铜或者没有任何属性的孔,只用于结构连接,无电气连接,此时它的组成里面是没有铜的。
金属化孔是具有电气属性的,一般是GND或GNDP的属性,最终需要接地。

过孔:用以连通各层之间的印制导线,是多层PCB重要组成部分。费用占比高,一般占PCB制板费用的30%到40%。
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过孔的分类:
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盲孔位于顶层和底层表面,用于表层线路和内层线路的连接。
埋孔位于内层的连接孔,不会延伸到表面。
通孔穿过整个线路板,用于内部互连或安装定位。

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过孔设计选取要点
1、一般密度PCB,0.25mm钻孔0.5mm焊盘
2、高密度PCB,0.20mm钻孔0.4mm焊盘,或考虑盲埋孔:
3、电源或地线的过孔,考虑较大尺寸的过孔。

使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄生参数,如下公式可知。
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总结

以上就是对PCB知识的学习,掌握PCB设计的基础内容。

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