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PCB設(shè)計(jì)中,經(jīng)常用到一些術(shù)語(yǔ),如層、過(guò)孔、焊盤(pán)等。下面深圳宏力捷對(duì)這些常用的術(shù)語(yǔ)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
層
PCB設(shè)計(jì)中的層,與我們常用的字處理或其他許多軟件中為實(shí)現(xiàn)圖、文、色等的嵌套與合成而引入的“層”的概念有所不同。ProtelDXP中的層不是一個(gè)虛擬的概念,而是印制板材料本身實(shí)實(shí)在在存在的多個(gè)銅箔層。隨著電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和板上電子元器件的密集程度的不斷提高,一些電子產(chǎn)品中所用的印制板不僅有上下兩層用于布線(xiàn),在板的中間還設(shè)有能被特殊加工的中間層銅箔。例如,現(xiàn)在計(jì)算機(jī)所采用的主板大多在4層以上。
印制電路板從最初的單面板到雙面板,再發(fā)展到現(xiàn)在的多層板,起初主要應(yīng)用于復(fù)雜昂貴的體系如大型計(jì)算機(jī),后來(lái)便被用于便宜的電子產(chǎn)品中,如6~8層的手機(jī)板。多層PCB的標(biāo)準(zhǔn)制作是通過(guò)內(nèi)層圖形層的疊加而成,層與層之間放半固化片(環(huán)氧玻纖材料,0.1~0.3mm厚)。層壓時(shí),在溫度為160~180℃、壓力為10~20bar條件下,經(jīng)過(guò)1h左右完成固化。
印制電路板常見(jiàn)的板層結(jié)構(gòu)有單層板(Single Layer PCB)、雙層板(Double Layer PCB)和多層板(Multi Layer PCB)三種。
這三種板層結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)要說(shuō)明如下:
(1)單層板:即只有一面敷銅而另一面沒(méi)有敷銅的電路板。通常元器件放置在沒(méi)有敷銅的一面,敷銅的一面主要用于布線(xiàn)和焊接。
(2)雙層板:即兩個(gè)面都敷銅的電路板,一面為頂層(Top Layer),另一面為底層(Bottom Layer)。一般將頂層作為放置元器件面,底層作為元器件焊接面。
(3)多層板:即包含多個(gè)工作層面的電路板。除了頂層和底層外還包含若干個(gè)中間層,通常中間層可作為導(dǎo)線(xiàn)層、信號(hào)層、電源層、接地層等。層與層之間相互絕緣,層與層的連接通常通過(guò)過(guò)孔來(lái)實(shí)現(xiàn)。
過(guò)孔
為了連接各層之間的線(xiàn)路,在各層需要連通的導(dǎo)線(xiàn)交匯處鉆上一個(gè)公共孔,這就是過(guò)孔。通常而言,鉆孔的費(fèi)用占PCB制板費(fèi)用的30%~40%。一般工藝上要求在過(guò)孔的孔壁圓柱面上用化學(xué)沉積的方法鍍上一層金屬,用以連通中間各層需要連通的銅箔,而過(guò)孔的上下兩面則做成普通的焊盤(pán)形狀。根據(jù)電氣特性,過(guò)孔可以與上下兩面的線(xiàn)路相通,也可以不連。
從制工藝上來(lái)說(shuō),過(guò)孔一般分為以下幾類(lèi):盲孔(BlindVia)、埋孔(BuriedVia)、通孔(ThroughVia)和微孔(MicroVia,孔的直徑小于5mil)。盲孔位于印制電路板的頂層和底層的表面,具有一定的深度,用于表層線(xiàn)路和下面的內(nèi)層線(xiàn)路的連接,孔的深度一般不超過(guò)一定的比例(孔徑)。埋孔是指位于印制電路板內(nèi)層的連接孔,它不會(huì)延伸到電路板的表面。上述兩類(lèi)孔都位于電路板的內(nèi)層,層壓前利用通孔成型工藝完成,在孔的形成過(guò)程中可能還會(huì)重疊好幾個(gè)內(nèi)層。通孔則穿過(guò)整個(gè)電路板,除了實(shí)現(xiàn)內(nèi)部的互連外,尺寸還可以作為安裝元器件的安裝定位孔。
一般而言,設(shè)計(jì)PCB的時(shí)候,對(duì)過(guò)孔的處理遵循以下原則:
1、從成本和信號(hào)質(zhì)量?jī)煞矫婵紤],選擇合理的過(guò)孔尺寸。
2、PCB上的信號(hào)線(xiàn)盡量不要換層,即盡量不要使用不必要的過(guò)孔。
3、電源和地的引腳要就近打過(guò)孔,過(guò)孔和引腳之間的引線(xiàn)越短越好。同時(shí),可以根據(jù)需要的載流量大小,適當(dāng)加大過(guò)孔的尺寸。
4、在信號(hào)線(xiàn)換層的過(guò)孔附近盡量放置一些接地的過(guò)孔,以便為信號(hào)提供最近的回路。
焊盤(pán)
焊盤(pán)是PCB設(shè)計(jì)中最常接觸也是最重要的一個(gè)概念。初學(xué)者在設(shè)計(jì)中往往忽略它的選擇和修正,而千篇一律地使用圓形焊盤(pán)。選擇元器件的焊盤(pán)類(lèi)型需要綜合考慮該元器件的大小、形狀、布置形式、振動(dòng)及受熱受力方向等因素。
飛線(xiàn)
在電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,飛線(xiàn)具有兩重含義:
飛線(xiàn)是在引入網(wǎng)絡(luò)表后自動(dòng)布線(xiàn)時(shí),供觀察用的類(lèi)似橡皮筋的網(wǎng)絡(luò)連線(xiàn),是由系統(tǒng)根據(jù)規(guī)則生成的,用于指引布線(xiàn)的一種連線(xiàn)。飛線(xiàn)與導(dǎo)線(xiàn)有著本質(zhì)的區(qū)別。飛線(xiàn)只是一種形式上的連線(xiàn),它只是形式上表示出各個(gè)焊點(diǎn)間的連接關(guān)系,而沒(méi)有電氣的連接意義。導(dǎo)線(xiàn)則是根據(jù)飛線(xiàn)指示的焊點(diǎn)間連接關(guān)系布置的、具有電氣連接意義的連接線(xiàn)路。
有些廠商在設(shè)計(jì)電路板的走線(xiàn)時(shí),由于技術(shù)實(shí)力原因往往會(huì)導(dǎo)致最后的PCB存在不足的地方。這時(shí),需要采用人工修補(bǔ)的方法來(lái)解決問(wèn)題,就是用導(dǎo)線(xiàn)連通一些電氣網(wǎng)絡(luò),有時(shí)候也稱(chēng)這種導(dǎo)線(xiàn)為“飛線(xiàn)”,這就是飛線(xiàn)的第二重含義。
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