PCB 及layout简介

发布于:2021-08-05 20:07:44

天马微电子集团
PCB 及layout简介
张* 2014-07-03
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目录 Contents

1 2 3

PCB 及SMT技术简介 PCB layout 设计流程简介

Allegro 操作简介

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PCB简介

什么是PCB?

PCB是Printed Circuit Board的英文简称,中文 称之为印制线路板,简称为印制板,是电子工业 的重要部件之一。

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PCB简介

PCB的作用是什么?
PCB的应用十分广泛,主要功能: 1.提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械 支撑 2.实现集成电路等各种电子元器件之间的电气连接 或电绝缘,提供所要求的电气特性,如特性阻抗等; 3.为自动锡焊提供阻焊图形, 4.为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

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PCB简介

PCB中的一些专有名词概念
PCB(PWB)同PCBA区别:
?PCB:printed circuit board 印刷线路板,不包含组 装元件,常称为光板(素板),由PCB厂制作和提供。 PWB:Printed wiring board,同PCB,只是叫法不同而已。 ?PCBA:Printed Circuit Board Assembly,印刷线路板 装备,包含组装后元件,通常由打件厂提供。

PAD:元件的焊盘 VIA:导通孔 盲孔:仅延伸到印制板的一个表面的导通孔。 埋孔:未延伸到印制板表面的导通孔。 测试点:用来方便量测信号而额外增加的测试PAD
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PCB简介

PCB 按照层数分类:
单层板:单层走线

双层板:双层走线,通过导 通孔VIA实现上下两层线 路的导通
多层板:多层走线,可以通 过多种导通孔(通孔,盲 孔,埋孔)进行多层之间 的线路导通

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PCB简介

PCB 的叠层构造剖面
VIA

典型的四层板PCB叠层构造

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PCB简介
PCB的主要材料
铜箔:单位OZ,在PCB行业指厚度。1OZ的定义:一*方英尺面积单面覆盖 铜箔重量1OZ(28.35g)的铜层厚度,1OZ铜箔厚度为35um。一般薄铜箔指 0.5OZ(18um)以下厚度的铜箔。 基材:覆铜箔层压板(Copper Clad Laminates,简写为CCL),简称覆铜箔 板或覆铜板,是制造PCB的基板材料。由介电层(树脂Resin,玻璃纤维Glass fiber),及高纯度的导体铜箔二者构成的复合材料。 胶片或半固化片(PP):树脂与载体合成的一种片状粘结材料,压合铜箔与 CCL用。 阻焊剂:PCB上的绿色或是棕色,是阻焊漆(soldermask)的颜色。这层是 绝缘的防护层,可以保护铜线,也可以防止零件被焊到不正确的地方。 丝印: 在阻焊层上另外会印刷上一层丝网印刷面(silk screen)。通常在这 上面会印上文字与符号(大多是白色的),以标示出各零件在板子上的位置, 板厂LOGO等生产信息。
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PCB简介

PCB 典型制造工艺
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SMT技术简介 什么是SMT?

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SMT技术简介 SMT的定义
表面贴装技术(Surface Mounting Technology简称SMT) 是新一代电子组装技术,它将传统的电子元器件压缩成为体 积只有几十分之一的器件,从而实现了电子产品组装的高密 度、高可靠、小型化﹑低成本﹐以及生产的自动化。这种 小型化的元器件称为:SMD器件(或称SMC、片式器件)。将 组件装配到印刷线路板或其它基板上的工艺方法称为SMT工 艺。相关的组装设备则称为SMT设备。目前,先进的电子产 品,特别是在计算机及通讯类电子产品,已普遍采用SMT技 术。国际上SMD器件产量逐年上升,而传统器件产量逐年下 降,因此随着时间的推移,SMT技术将越来越普及。

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SMT技术简介 为什么要用表面贴装技术(SMT)
1.电子产品追求小型化,以前使用的穿孔插件组件已无法缩 小 。 2.电子产品功能更完整,所采用的集成电路(IC)已无穿孔组 件,特别是大规模、高集成IC,不得不采用表面贴片组件。
3.产品批量化,生产自动化,厂方要以低成本高产量,出产 优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力 。

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SMT技术简介 SMT之优点
1.能节省空间50-70%. 2.大量节省组件及装配成本.

3.可使用更高脚数之各种零件.
4.具有更多且快速之自动化生产能力.

5.减少零件贮存空间.
6.节省制造厂房空间.

7.总成本降低.

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SMT技术简介 SMT工艺流程
PCB投入
SMT产线: 锡膏印刷 印刷检查

贴片
印刷机 贴片机 回流焊

焊接后检查
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回流焊接

贴片检查
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SMT技术简介 贴片技术组装流程图
发料
Parts Issue

基板烘烤
Bare Board Baking

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PCB Loading

锡膏印刷
Solder Paste Printing

印刷目检
VI. after printing

高速机贴片
Hi-Speed Mounting

点固定胶
Glue Dispensing

泛用机贴片
Multi Function Mounting

回焊前目检
VI. before Reflow

回流焊
Reflow Soldering

炉后比对目检

测试

修理
Rework/Repair

插件
M.I / A.I

波峰焊
Wave Soldering

装配/目检 Assembly/VI

品检

入库 Stock

修理
Rework/Repair
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SMT技术简介 SMT生产车间现场

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SMT技术简介

SMT生产线主要设备

印刷机

高速机1

高速机2

高速机3

泛用机

回焊炉

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SMT技术简介 SMT成品

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PCB layout 设计流程简介
PCB 设 计 流 程
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Layout
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PCB layout 设计流程简介
拿到原理图,进行分析,进行DRC检查。标准元件库的 建立,特殊元器件的建立,具体印制板设计文件的建 立,转网表。

网表的输入。
规则设置:进行线宽、线距、层定义、过孔、全局参 数的设置等。 根据印制板结构尺寸画出边框,参照原理图,结合机 构进行布局,检查布局。

参照原理图进行预布线,检查布线是否符合电路模块 要求,修改布线,并符合相应要求。
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PCB layout 设计流程简介

PCB制作初步完成,“铺铜”与“补铜”,进行连线、 连通性、间距、“孤岛”、文字标识检查,并对其 进行修改,使其符合要求。

检查无误后,生成gerber底片,到此PCB板layout设 计完成。

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PCB layout 设计流程简介

?封装检查:核对所做封装是否合理

?连接电气性检查: ?通路 ?断路 ?短路 ?设计规则合理性 ?安装合理性 ?机构尺寸 ?冷热膨胀性

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PCB layout 设计流程简介
L Q9 C92M 1 2
1

T1 VDD_12V
2

3

开关电源
2 2

+ E1 B1 DC+ 1 2 R107 39k B04S
2

R105 10 9 8 7 6 1000uF 16V E2 1000uF 16V + 1K

L
J3
1 4

D21 1N4007
1 3

D22 1N4007

C23 F103Z 1KV + E4

3 4 5

1 2 3

C24
1 2

LF1 D23 HER108
2 2

N
D24 1N4007
1 1

1

R1084.7k L03X

C25

104 DC+

D25 1N4007 R111 30 M11X 1

2

Q12 SSS7N80A
3

R109 1k R1104.7k

IC1 UC3842 1 8 2 7 3 6 4 5 L04X M11X

R112 177k D26 HER108 2 1 B04S

R113 22k R115 1

R114 1k

C28 D102K 1KV

R116 5.6k

+ C29 104

E5 100uF 50V

C30 472

电子原理图

机构外形图 导入网络表图

实物完成图

layout图

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ALLEGRO 操作应用简介

Layout 程序 ? 在PCB 设计时主要用到PCB Editor和Pad Designer 两个程序 ? PCB Editor : PCB设计和元件封装设计 ? PAD Designer : 创建和编辑焊盘

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ALLEGRO 操作应用简介

建焊盘

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建焊盘

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ALLEGRO 操作应用简介

建焊盘

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ALLEGRO 操作应用简介 建封装

1.打开allegro PCB Editor 新建 一个package symbol 2.设置基本参数: setup—drawing size

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ALLEGRO 操作应用简介

画电路板
导入外形 导入网表

设置规则
布局 布线 铺铜 Gerber & NC

drill OUT
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ALLEGRO 操作应用简介 导入外形 FILE---import---dxf

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ALLEGRO 操作应用简介 导入网络表 FILE---import---LOGIC

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ALLEGRO 操作应用简介 设置规则:setup---constraints

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ALLEGRO 操作应用简介 放元件 Place---manually

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ALLEGRO 操作应用简介 布线 Route

自动选择中心 代替修改前的连线

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ALLEGRO 操作应用简介 铺铜

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ALLEGRO 操作应用简介 Gerber out----Manufacture----Artwork

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ALLEGRO 操作应用简介 NC drill out----Manufacture----NC----NC DRILL

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激情 高效 共赢
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