电路板设计及仿真第七章PCB板设计进阶——制作洗衣机控制电路PCB设计规则PCB设计的高级技巧128.1PCB设计规则PCB设计规则给PCB的布局、布线等过程提供了设计依据，合理地设置设计规则会提高布线的质量与布通率。执行“Design/Rules”菜单命令，进入设计规则设置界面。Protel99SE的PCB共有六种设计规则，相应有六个设计规则选择标签，分别用来给不同的设计过程设置PCB规则。六种设计规则的界面基本相同。8.1.1概述设计规则选择标签每种设计规则的具体分类当前选中规则当前选中规则解释当前规则文字解释当前规则图示已定义规则添加新规则删除规则规则分类编辑规则点击不同的设计规则选择标签，进入相应的设计规则设置界面。在每种设计规则下，又分了多类具体的详细规则，双击选定的具体设计规则或单击“Add…”按钮，进入详细规则的设置界面。设计规则设置界面编辑规则规则应用范围规则名称规则属性值规则最大值规则最小值规则默认值8.1.2PCB设计规则1.布线规则(Routing)布线规则给PCB自动布线器提供了布线时的参考依据，PCB自动布线器根据这些参数进行布线。共有十类自动布线规则。点击布线规则选择标签，进入布线规则设置界面。默认的当前选中规则为安全间距规则。布线设计规则界面共有十类布线设计规则当前选中将要设置的规则给当前选中的规则添加新规则设定同一工作层面上两种（两个）图元之间的最小距离，可以对整个电路板设置一个安全间距，也可以分别对不同的图元间设置不同的安全间距。•安全间距规则（ClearanceConstraint）一般PCB板的安全间距可设为8mil～10mil，较稀疏的PCB板可以设置12mil以上。目前4mil以下的安全间距对生产来说是难以实现的。单击“Add…”按钮或双击该选项，进入安全间距设置界面。安全间距规则设置界面图元A的选取范围图元B的选取范围图元A、Ｂ间的最小间距应用规则的网络规则名称根据PCB的设计要求，可以对不同的图元，设定不同的安全间距值。如可以设置顶层导线和元件之间的安全间距为50mil，之后再通过添加规则设置底层所有图元的安全间距为20mil用于设置布线时导线的拐角形状和拐角尺寸。有3种拐角模式，通过“Style”下拉菜单选择：“90Degrees”（90°角）、“45Degrees”（45°角）和“Rounded”（圆角）。单击“Ad

第六章PCB的电磁兼容设计杨继深2004年5月电话：010-68386283线路板上的电磁兼容问题•线路板的辐射•外界电磁场对线路板的干扰•地线和电源线噪声•地线引起的公共阻抗耦合•走线之间的串扰杨继深2004年5月电话：010-68386283走线是主要辐射源杨继深2004年5月电话：010-68386283时钟频率越高辐射越强杨继深2004年5月电话：010-68386283地线和电源线上的噪声Q1Q2Q3Q4R4R2R3R1VCC被驱动电路ICCI驱动I充电I放电IgVg杨继深2004年5月电话：010-68386283电源线、地线噪声电压波形输出ICCVCCIgVg杨继深2004年5月电话：010-68386283地线干扰对电路的影响1324寄生电容杨继深2004年5月电话：010-68386283线路板走线的电感L=0.002S(2.3lg(2S/W)+0.5HWSL=(L1L2-M2)/(L1+L2-2M)若：L1=L2L=(L1+M)/2MII杨继深2004年5月电话：010-68386283地线网格杨继深2004年5月电话：010-68386283电源线噪声的消除V=L(di/dt)储能电容这个环路尽量小杨继深2004年5月电话：010-68386283电源解耦电容的正确布置尽量使电源线与地线靠近杨继深2004年5月电话：010-68386283解耦电容的选择C=dIdtdVZf1/2LC各参数含义：在时间dt内，电源线上出现了瞬间电流dI，dI导致了电源线上出现电压跌落dV。杨继深2004年5月电话：010-68386283增强解耦效果的方法电源地铁氧体注意铁氧体安装的位置接地线面细线粗线用铁氧体增加电源端阻抗用细线增加电源端阻抗杨继深2004年5月电话：010-68386283有效滤波的例子普通电容（1）三端电容（0.1）三端电容+铁氧体注意位置！杨继深2004年5月电话：010-68386283多个电容改善解耦效果杨继深2004年5月电话：010-68386283选择合适的电容种类插线电容表贴电容杨继深2004年5月电话：010-68386283线路板的两种辐射机理差模辐射共模辐射电流环杆天线杨继深2004年5月电话：010-68386283实际电路的辐射ZGZLVZC=ZG+ZL近场：ZC7.9DfE=7.96VA/D3（V/m

SignalIntegrity、EMC&HighSpeedPCBDesignPart3PCB的信号完整性分析12第3部分PCB的信号完整性设计▪PCB的信号波形完整性设计信号完整性问题----反射阻抗匹配关键长度布线➢单端传输线➢信号线差分对端接技术➢串联➢并联➢戴维南➢AC➢二极管信号完整性问题----串扰共模和差模布线层的安排互连和I/O信号完整性分析模型3第3部分PCB的信号完整性设计▪PCB的电源完整性设计电源完整性问题同步开关噪声电源分配设计PCB回流设计▪PCB的信号时序完整性设计两种常见的时序模型及其时序裕量的计算方法几种变型的源同步时序电路及其时序裕量的计算方法仿真在时序设计中的作用4PCB的信号完整性设计▪信号完整性在硬件不同阶段的工作5PCB的信号完整性设计▪信号完整性的定义信号完整性（SignalIntegrity，简称SI）是指在信号线上的信号质量6PCB的信号完整性设计▪信号完整性的内容波形完整性（Waveformintegrity）时序完整性（Timingintegrity）电源完整性（Powerintegrity）▪信号完整性分析的目的就是用最小的成本，最快的时间使产品达到波形完整性、时序完整性、电源完整性的要求。7信号完整性概论▪信号完整性的内容波形完整性单调性（monotonic)噪声裕量（noisemargin）上冲下冲（overshoot,undershoot)振铃（ringing）8信号完整性概论▪信号完整性的内容时序完整性建立保持时间（setup/holdtime）时序抖动（timingjitter）反射(reflection)串扰ISISSOrandomjitter飞行时间（flighttime）9信号完整性概论▪时序问题的提出数据的传输一般都通过时钟对数据信号进行有序的收发控制。芯片只能按规定的时序发送和接收数据，过长的信号延迟或信号延时匹配不当都可能导致信号时序的违背和功能混乱，导致芯片无法正确收发数据、系统无法正常工作。随着时钟频率的不断升高，留给系统设计的时序裕量将越来越少，我们必须经过精确的时序计算，给出各个环节的时序裕量。10信号完整性概论▪电源完整性电源噪声地弹SSO目标阻抗11信号完整性概论▪信号完整性的含义信号完整性指的是在高速产品中由互连线引起的所有问题。▪所有与信号完整性噪声问题有关的效应都对应下面四

P.C.B.製程綜覽LONGWIDTHVIOLATIONNICKSPROTRUSIONDISHDOWNFINEOPENSURFACESHORTWIDESHORTFINESHORTSHAVEDPADSPACINGWIDTHVIOLATIONPINHOLENICKOVERETCHEDPADCOPPERSPLASHMISSINGPADMissingJunctionMissingOpen一.PCB演變1.1PCB扮演的角色PCB的功能為提供完成第一層級構裝的元件與其它必須的電子電路零件接合的基地，以組成一個具特定功能的模組或成品。所以PCB在整個電子產品中，扮演了整合連結總其成所有功能的角色，也因此時常電子產品功能故障時，最先被質疑往往就是PCB。圖1.1是電子構裝層級區分示意。圖1.1晶圓第0層次第1層次(Module)第2層次(Card)第3層次(Board)第4層次(Gate)1.2PCB的演變1.早於1903年Mr.AlbertHanson首創利用“線路”(Circuit)觀念應用於電話交換機系統。它是用金屬箔予以切割成線路導體，將之黏著於石蠟紙上，上面同樣貼上一層石蠟紙，成了現今PCB的機構雛型。見圖1.22.至1936年，DrPaulEisner真正發明了PCB的製作技術，也發表多項專利。而今日之print-etch(photoimagetransfer)的技術，就是沿襲其發明而來的。圖1.21.3PCB種類及製法在材料、層次、製程上的多樣化以適合不同的電子產品及其特殊需求。以下就歸納一些通用的區別辦法,來簡單介紹PCB的分類以及它的製造方法。1.3.1PCB種類A.以材質分a.有機材質酚醛樹脂、玻璃纖維/環氧樹脂、Polyimide、BT/Epoxy等皆屬之。b.無機材質鋁、Copper-invar-copper、ceramic等皆屬之。主要取其散熱功能B.以成品軟硬區分a.硬板RigidPCBb.軟板FlexiblePCB見圖1.3c.軟硬板Rigid-FlexPCB見圖1.4C.以結構分a.單面板見圖1.5b.雙面板見圖1.6c.多層板見圖1.7圖1.3圖1.4圖1.5圖1.6圖1.7圖1.8D.依用途分：通信/耗用性電子/軍用/電腦/半導體/電測板…,見圖1.8BGA.另有一種射出成型的立體PCB，因使用少，不在此介紹。1.3.2製造方法介紹A.減除法，

电工电子基础实习—智能车车灯模块广州大学实验中心http://eelab.gzhu.edu.cn智能车车灯模块——PCB板设计电工电子基础实习—智能车车灯模块广州大学实验中心http://eelab.gzhu.edu.cnAltiumDesigner•电路原理图SCH、印制电路板PCB•1.原理图仅从原理上给出元件间的电气连接关系，是印制电路板设计的基础。•2.原理图网络连接正确即可生成印刷电路板.电子产品的设计通过印制电路板实现。AltiumDesigner是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统。这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，为设计者提供了全新的设计解决方案。电工电子基础实习—智能车车灯模块广州大学实验中心http://eelab.gzhu.edu.cn电工电子基础实习—智能车车灯模块广州大学实验中心http://eelab.gzhu.edu.cn主要内容一、工程新建与打开二、原理图SCH绘制三、电路板PCB设计（修改封装及生效）四、文件打印与交付五、实习要求电工电子基础实习—智能车车灯模块广州大学实验中心http://eelab.gzhu.edu.cn一、工程新建与打开•1、File→new→project→PCBproject(*.PrjPcb)电工电子基础实习—智能车车灯模块广州大学实验中心http://eelab.gzhu.edu.cn•2、File→new→Schematic(*.SchDoc)电工电子基础实习—智能车车灯模块广州大学实验中心http://eelab.gzhu.edu.cn•3、File→new→PCB(*.PcbDoc)电工电子基础实习—智能车车灯模块广州大学实验中心http://eelab.gzhu.edu.cn•将它们保存在桌面的同一文件夹下，取名为lightcontrol，通过PrjPcb文件打开工程12通过PrjPcb格式文件打开工程统一保存在桌面文件夹下电工电子基础实习—智能车车灯模块广州大学实验中心http://eelab.gzhu.edu.cn二、原理图SCH绘制电工电子基础实习—智能车车灯模块广州大学实验中心http://eelab.gzhu.edu.cn⚫完成所有元件的放置元件清单元件名封装名电工电子基础

SignalIntegrity、EMC&HighSpeedPCBDesignPart3PCB的信号完整性分析12第3部分PCB的信号完整性设计▪PCB的信号波形完整性设计信号完整性问题----反射阻抗匹配关键长度布线➢单端传输线➢信号线差分对端接技术➢串联➢并联➢戴维南➢AC➢二极管信号完整性问题----串扰共模和差模布线层的安排互连和I/O信号完整性分析模型3第3部分PCB的信号完整性设计▪PCB的信号时序完整性设计两种常见的时序模型及其时序裕量的计算方法几种变型的源同步时序电路及其时序裕量的计算方法仿真在时序设计中的作用▪PCB的电源完整性设计电源完整性问题同步开关噪声电源分配设计PCB回流设计4PCB的电源完整性设计▪电源完整性问题概述电源系统波动原因▪同步开关噪声芯片内开关噪声及抑制方法芯片外开关噪声（地弹）及抑制办法▪电源分配设计▪PCB的回流设计回流类型分割电源平面与EMI仿真5电源完整性问题▪电源完整性（PI）是指系统运行过程中电源的波动情况，或者说电源波形的质量。背景开关器件数目不断增加，芯片工作电压不断减小，电源的波动会给系统带来致命的影响。信号速度加快，电源线因耦合电感而承受不小的压降。PI质量也直接影响最终PCB的信号完整性和EMC。电源波动的原因及分类器件高速开关状态下，瞬态的交变电流过大：同步开关噪声（SSN）或Δi噪声，地弹也可归为此类电路回路上存在的电感：非理想电源阻抗影响（包括电源内阻）谐振及边缘效应6PI问题：电源、地问题7同步开关噪声SSN的起因8减小SSN的措施▪芯片设计时要考虑信号/电源/地的数量比，参考值为4:1:1FPGA设计时可参考▪做好芯片的封装设计，特别是处理好芯片内的电源、地，电源和地的引脚引线要尽量短电源和地应平均分布，并尽量靠近▪芯片内最好有耦合电容，单板上也要有合理的滤波方案。▪使用电源平面和地平面，并让电源平面和地平面尽量相互靠近▪尽量选择弱输出驱动能力的驱动器▪连接器的收发信号分开▪DCA（DirectChipAttach,芯片直接贴装）技术9电源分配系统设计▪电源分配系统，其作用是给系统内的所有器件足够的电源，这些器件不但需要足够的功率消耗，同时对电源的平稳性也有一定的要求▪电源之所以波动，就是因为实际的电源平面总是存在阻抗，这样在瞬间电流通过时，就会产生一定的电压降和电压摆动，故需要对电源的阻抗进行控

一、电磁兼容的基本概念1、问题的提出：随着电子技术的发展，电子设备的应用越来越普及，电子系统的规模越来越庞大，而体积却越来越小，电子设备的安装越来越密集，电子设备内部元器件的安装密度越来越高。使得电子设备之间、设备内部电路之间的干扰问题越来越突出。2、什么是电磁兼容?电磁兼容性（ElectromagneticCompatibility----EMC)是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。（国标GB/T4365-1995）通俗的讲：电磁兼容是指多个设备或系统在同一环境中能够正常工作。其含义包括两个方面：不能形成干扰，也不能被干扰。换句话说：电磁兼容解决的是设备间干扰与被干扰的问题。3、电磁兼容研究的主要内容：电磁兼容设计；电磁兼容测试；电磁兼容标准及电磁兼容预测。4、电磁干扰的三要素：电路的抗干扰技术与PCB设计（1）干扰源耦合通道敏感体电路的抗干扰技术与PCB设计（2）5、解决干扰的基本思路该三要素本身形成了一个干扰系统，切断系统中任何一个环节都可以切断干扰。6、电磁干扰的定义、分类任何可能引起装置、设备或系统性能降低的电磁现象。国标GB/T4365-1995）场的干扰：电场的干扰，磁场的干扰，电磁辐射的干扰。传导干扰：公共阻抗干扰（电阻、电容、电感），地干扰，漏电干扰7、电磁干扰的解决方法空间分离：地点位置控制，自然地形隔离，方位角控制，电场矢量方向控制。频率管理：频率管制，滤波，频率变换。地线隔离：变压器隔离，光电隔离，继电器隔离，DC/DC变换传输通道抑制：滤波，屏蔽。时间分割：时间分隔，同步。电路的抗干扰技术与PCB设计（3）8、什么叫EMC认证产品的EMC认证是依据产品的电磁兼容标准和相应的技术要求，经过认证机构测试确认，并通过颁发认证证书和认证标志来证明某一产品符合相应标准和相应技术的要求。在我国EMC认证已纳入3C认证范围(中国强制认证，英文名称为“ChinaCompulsoryCertification”，英文缩写为“CCC”，也可简称为“3C认证”)，国家对有强制性电磁兼容国家标准或强制性电磁兼容行业标准以及标准中有电磁兼容强制条款的产品实行安全认证制度，对这些实施电磁兼容安全认证的产品在进入流通领域实施强制性监督管理（没有进行电磁兼容安全认证就不能进入流通领域)。9、电磁兼容性的测量电路的抗干扰

伟创力校企合作项目培训课程名称：PCBA制程工程技术概论与基础(PE+EE)编写部门：测试工程Name:KhooTeeWanDate:10Jan20102Contents内容PageObjectives目的Page-3Canyouimagineworldwithoutelectronics你能想象世界没有电子的情景吗？Page-4ElectronicsIndustrySectors电子工业部门Page-5ElectronicsIndustryandSMT电子工业和自动粘贴技术Page-6PCBPackagingTypePCB封装方式Page-7WhymixedtechnologyPCBpackaging?为什么有混合的封装方式Page-8SMTandMixedTechnologyAssemblyTypesＳＭＴ和多样的组装技术Page-9GeneralConsiderationsforPCBPackagingＰＣＢ封装考量通择Page-10SurfaceMountTechnology表面粘贴技术Page-13OverviewofSMTProcessSMT制程概述Page-19SolderPrinting锡膏印刷Page-21Pick&PlaceProcess选择和放置零件Page-23Contents3Contents内容PagePostReflowProcess回流焊Page-28WaveSolder波峰焊Page-40WaveSolderandThroughHoleAssemblyProcess波峰焊和插件组装制程Page-44Contents4Bytheendofthismodule,youwillbeableto:•Describeelectronicspackagingandsurfacemounttechnology(SMT)•Comparedifferentassemblytypes•IdentifythedifferentassemblyprocessesformakingthePrintedCircuitBoard(PCB)assembly•IdentifySMTcomponentsObjectives目的到本单元结束时，您将能够：•描述电子产品包装和表面贴装技术（SMT）•比较不同的装配类型•识别不同的装配工艺制造的印制•电路板(PCB）组装SM

印制电路板设计与制作主编孙广江语文教育出版集团项目一认知印制电路板本项目是一个基础项目，这个项目为下一步学习整个《印制电路设计与制作》内容打下一个坚实的基础。采用的学习方法是通过图示来理解印制电路板的概念、单面板、双面板、多层板的组成及制作工艺流程，从而实现本项目的学习目标。最后完成每一个任务《任务评价表》，同学按照该表的要求进行理论和实际的操作，通过自评、互评和教师评价，通过你所得到项目分值，来确定你的每一个任务是否达标。1.知识目标印制电路板概念及制作工艺流程。2.能力目标单面板、双面板、多层板的组成及制作工艺流程。3.知识点印制电路板概念。4.技能点单面板、双面板、多层板的组成及制作工艺流程。5.重点印制电路板概念。6.难点单面板、双面板、多层板制作工艺流程。学习指南思维导图4任务一印制电路板的概念及作用任务描述理解印制线路板概念，印制电路板应用的范围，了解印制电路板发展历史。任务分析通过理解印制线路板概念而掌握什么是印制线路板、它的发展历史、应用的范围及相应的分类。必备知识图1-1单层印制电路板元件面图1-2双层印制电路板2.印制电路板的主要功能（1）为电路中的各种元器件提供必要的机械支撑。（2）提供电路的电气连接。（3）用标记符号将各个元器件标注出来，便于插装、检查及调试1.印制电路板PrintedCricuitBoard（PCB），印制板也称为印制线路板或印制电路板，通过印制板上的印制导线、焊盘及金属化过孔实现元器件引脚之间的电气连接。3.印制电路板发展历史（1）早期电路板（2）双面板（3）多层电路板4.印制电路板应用的范围（1）民用印制板：（2）工业用印制板：（3）军用印制板及航空航天用印制板。5.印制电路板的分类7任务二印制电路板的组成任务描述理解单面板、双面板、多层板的组成及用途。任务分析通过理解单面板、双面板、多层板的制作工艺而掌握单面板、双面板、多层板的组成及用途。必备知识1.单面板单面板是一种一面有敷铜，另一面没有敷铜的电路板，用户只可在敷铜的一面布线并放置元件。图1-8单面板剖面图图1-9单面板实物图2.双面板双面板包括顶层（TopLayer）和底层（BottomLayer）图1-10双面板剖面图图1-11双面板实物图3.多层板多层板是包含了多个工作层的电路板图1-12多层板剖面图图1-13多层板实物图10任务三印制电路板制作工艺流程任务描

第7章PCB设计基础7.1PCB设计基础知识7.2ProtelDXPPCB设计流程7.3ProtelDXPPCB编辑器的使用7.4准备网络表或原理图7.5设置参数7.6规划电路板7.7装入元件封装7.8装入网络表7.9元件布局7.10布线7.11覆铜和补泪滴7.12其他放置工具7.13DRC检查7.14打印和输出7.15创建项目元件库7.1PCB设计基础知识•PCB（PrintedCircuitBoard）：也称印制电路板，通过印制板上的印制导线、焊盘及金属化过孔实现元器件引脚之间的电气连接。•由于印制板上的导电图形（如元件引脚焊盘、印制连线、过孔等）以及说明性文字（如元件轮廓、序号、型号）等均通过印制方法实现，因此称为印制电路板。•PCB基板是由绝缘隔热、不易弯曲的材质所制成。在整个板子的表面上覆盖着铜箔。在制造过程中部分铜箔被刻蚀处理掉，留下来的部分就变成导线，用来连接PCB上零件的电路连接。7.1.1PCB基础知识印制电路板的主要制作材料•绝缘材料：一般用二氧化硅（SiO2）•金属铜：主要用于印制电路板上的电气导线，一般还会在导线表面再附上一层薄的绝缘层。•焊锡：附着在过孔和焊盘的表面。覆铜板：通过一定的工艺，在绝缘性能很高的基材上覆盖一层导电性能良好的铜薄膜，就构成了生产印制电路板所必需的材料——覆铜板。按电路要求，在覆铜板上刻蚀出导电图形，并钻出元件引脚安装孔、实现电气互连的过孔以及固定整个电路板所需的螺丝孔，就获得了电子产品所需的印制电路板。印制板种类•根据导电层数目的不同可分为：》单面板》双面板》多层板•根据覆铜板基底材料的不同可分为：》纸质覆铜箔层压板》玻璃布覆铜箔层压板这两种压板都是使用粘结树脂将纸或玻璃布粘在一起，然后经过加热、加压工艺处理而成。目前常用的粘结树脂（三种）•酚醛树脂：覆铜箔酚醛纸质层压板—使用酚醛树脂粘结的纸质覆铜箔层压板。其特点是成本低，主要用作收音机、电视机以及其他电子设备的印制电路板。）•环氧树脂：》覆铜箔环氧纸质层压板：使用环氧树脂粘结的纸质覆铜箔层压板。其电气性能和机械性能均比覆铜箔酚醛纸质层压板好，也主要用在收音机、电视机以及其他低频电子设备中。》覆铜箔环氧玻璃布层压板：使用环氧树脂粘结的玻璃布覆铜箔层压板。是目前使用最广泛的印制电路板材料之一，具有良好的电气和机械性能，耐热，尺寸稳定性好，可在较高温度下使用。广泛用作

PCBA生產注意事項(二)目錄一、BGARework注意事項二、製程ESD/EOS防護技術三、IC故障分析(FailureAnalysis)四、RMA退貨處理及更換良品之注意事項一、BGARework注意事項1.1BGA拆封後注意事項1.2SATforBGA1.3ummaryoftransmissionX-Raydiagnosticcapability1.4當BGA需要做整修(Rework)救回程序1.5ReflowProfile1.6BGA(Rework)救回程序流程圖1.7VT8633Ball-OutDefinition1.1BGA拆封後注意事項BGA包裝產品拆封後，常見的儲存及掌控時間72小時是最大值(假如環境濕度@60%RH)。拆封後超過72小時尚未使用完的IC元件，必須再烘烤125ºC,12小時後，才可使用或密封包裝儲存。BGA並非全密封式包裝，它的結構容易在儲存階段吸入濕氣，若之後在熔焊爐內迅速加熱，封裝體內的濕氣被蒸發而產生應力，造成封裝體裂開(即為“爆米花效應”Popcorn及“脫層效應”Delaminationeffect)。(1)NormalBGADevicesGoldWireChipDieSilverEpoxyMoldingCompoundSubstrateSolderBall(2)PopcornorDelamBGAduetoMoistureVaporizationduringHeatinginSMTorRemovalDelaminationVoidMoisture(3)PopcornorDelamBGAduetoPlasticStressFailureCollapsedVoidCrack1.2SAT(ScannerAcousticTomography)forBGADelaminationorPopcornBGADevices,andRedareameansVoidorMoistureareaNormalBGADevices1.3SummaryoftransmissionX-RaydiagnosticcapabilityFailureModeRootCauseEaseofDetectionRating1(easy)…3…5(hard)ShortsTweaking1ShortsDebris1ShortsExcessPaste1ShortsPopc

电子电路设计创新实验室PCB成型清洗电路板1234567891011显影吹干覆膜感光打印电路设计电路钻孔蚀刻电镀覆阻焊模镀锡清洗烘干设计电路进行PCB板制作的第一步就是要设计电路图，我们使用Multisim来设计一个电路并进行仿真之后就可以将电路转到Ultiboard中去进行后期的PCB的制作。详细操作步骤请见视频返回打印电路PCB设计完成之后就要进行打印，我们打印的PCB电路图将会在后期曝光时用到，需要注意的是要打印PCB的反色图。在第一步电路设计的视频中有电路打印的操作下面是打印好的电路返回钻孔钻孔过程就是通过我们的雕刻机把我们所设计的电路图中的所有过孔都进行钻孔处理钻孔最需要注意的就是钻孔的深度钻孔深度设定：在正常状况下进行电路板钻孔都是让钻头钻穿电路板，因此在设定钻孔深度时我们通常会以电路板厚度为基准再加上1mm来确保钻头会钻穿电路板。例如您使用的电路板厚度为1.6mm，则设定在深度分厘卡上的钻孔深度就把它调整到1.6+1=2.6mm.用关使用雕刻机进行钻孔的详细说明请见雕刻机使用手册和操作视频返回电镀钻孔之后就要进行电镀，电镀的目的是要把钻孔中镀上铜，从而使PCB板上下层电路能导通。详细的操作步骤请见视频返回覆模覆模是要在PCB板上覆上一层蓝色的感光模，覆模前需要注意的是要将PCB板擦拭干净，否则感光模将不会和PCB板紧贴在一起，这样在显影时已曝光的感光模就会容易脱落。覆模之后我们需要将PCB板和打印好的电路图对应贴在一起以便曝光处理。（注意一定要把打印电路图和PCB上的钻孔对应放好，覆模过程应在暗房或光线较暗的地方进行）详细操作过程请见操作视频返回感光感光是要把我们覆模好的电路进行曝光处理，这样被电路图黑色部分所遮盖的感光模将会变得透明，透明部分在显影过程中将都会被腐蚀掉，而其它的电路会保留下来。感光过程中需要注意的是曝光时间越长电路就会变得越细。曝光时间为70秒左右。（注意感光过程应在暗房或光线较暗的地方进行）详细操作过程请见操作视频返回显影吹干显影过程主要是把经过感光处理的PCB板上已透明的感光模腐蚀掉，在显影过程中需要注意的是显影液浓度不要过高，浸泡时间不要过长，否则不应被腐蚀的感光模也会容易脱落。详细操作过程请见操作视频返回蚀刻蚀刻过程会把经过显影的PCB板上已裸露的铜模部分腐蚀掉，而电路部分将会保留下来，蚀刻的时间不要过长否则有些线路可能也会被

电路板设计及仿真第八章制作数码管PCB元件库电路原理图——PCB元件库的制作.启动PCB元件库编辑器1PCB元件封装编辑器概述2创建新的元件封装3PCB元件封装管理4创建项目元件封装库5新建设计数据库对话框7.1启动PCB元件库编辑器创建设计数据库后的窗口7.1启动PCB元件库编辑器新建文件对话框7.1启动PCB元件库编辑器新建元件封装库文件7.1启动PCB元件库编辑器元件封装编辑器主窗口7.1启动PCB元件库编辑器元件封装编辑器界面7.2PCB元件封装编辑器概述1.主菜单▪File：用于文件的管理、存储、打印等操作。▪Edit：用于各项编辑功能，如删除、移动等。▪View：用于画面管理，如画面的放大、缩小和各种工具栏的打开与关闭等。▪Place：用于绘图命令，如在工作界面上放置一个圆弧、导线、焊盘等。▪Tools：在设计的过程中提供各种方便的工具。▪Reports：用于产生报表。▪Windows：用于打开窗口的排列方式、切换当前工作窗口等。▪Help：用于提供帮助文件。7.2PCB元件封装编辑器概述2.主工具栏按钮功能按钮功能1切换管理器面板10粘贴2打开文件11选取区域所有对象3保存12取消选取4打印13移动所选对象5放大显示14设置移动栅格6缩小显示15恢复7放大显示电路板16重做8放大选定区域17帮助9剪切7.2PCB元件封装编辑器概述3.绘图工具栏4.元件编辑区5.状态栏和命令行6.快捷菜单7.元件封装库管理器7.2PCB元件封装编辑器概述7.3创建新的元件封装创建PCB元件封装图的常用方法有两种：手工创建和利用向导创建。7.3.1元件封装参数设置1.工作层面参数设置2.系统参数设置(1)顶层(TopLayer),也称元件层,主要用来放置元器件,对于比层板和多层板可以用来布线.(2)中间层(MidLayer),最多可有30层,在多层板中用于布信号线.(3)底层(BootomLayer),也称焊接层,主要用于布线及焊接,有时也可放置元器件.(4)顶部丝印层(TopOverlayer),用于标注元器件的投影轮廓、元器件的标号、标称值或型号及各种注释字符。(5)底部丝印层(BottomOverlayer)，与顶部丝印层作用相同，如果各种标注在顶部丝印层都含有，那么在底部丝印层就不需要了。(6)内部电源接地层(InternalPlanes),(7)机械层(Mech

第5章印制电路板的高级设计前一章学习了手工绘制电路板的过程，但是复杂的电路系统制作PCB板用手工绘制较困难，因此可以采取自动设计与手工绘制相结合的方式来完成，本章结合实例讲述双层板设计的过程。5.1原理图到印刷板5.2规划电路板5.3电路板参数设置5.4装载网路表及电路元件5.5元件布局本章内容5.6布线与布线规则5.7报表的生成5.8创建自己的PCB封装5.9电路板的打印输出5.1原理图到印刷板5.2规划电路板5.3电路板参数设置5.4装载网路表及电路元件本次课内容印制电路板设计流程原理图与网络表准备电路板规划电路板参数设置装入网络表及元件自动布局元件位置手工调整自动布线总体编辑及完善保存输出后面以下面电路图为例，学习设计印制电路板（PCB）的过程，主要以双面板制作为例。5.1原理图到印刷板绘制好电路原理图，创建对应的网路表文件1.利用原理图绘制的方法，绘制出以及设计好的电路原理图，如下图示2.打开已绘制并检测过的原理图，创建网络表执行弹出对话框点击“OK”创建网络表如下：5.2规划电路板规划电路板：定义电路板框，为即将进行的布局和布线规划一个区域。方法：一是使用手工绘制；二是使用板框向导绘制。5.2.1手工绘制板框与前面第4章中的板框绘制方法相同1.绘制物理边界：先设置原点坐标并显示标志，然后选择Mechanical（机械层）工作层面，最后绘制直线和圆弧构成电路板物理边界板框。2.绘制电气边界：选择KeepOutlayer工作层面，最后绘制直线和圆弧构成电路板电气边界板框，与物理边界保持一定的距离，电气边界可小于等于物理边界。3.放置尺寸标注，标注物理边界的尺寸大小。1、规划物理边界规划机械层的方法：在一个机械层上绘制电路板的物理轮廓，在其他的机械层放置物理尺寸、队列标记和标题信息等。设置物理边界：先选择机械层Mechanical（或先执行Design/Mechanical）,然后执行Place/Track(见演示）。2、规划电气边界先选择禁止布线层KeepoutLayer，然后用绘制导线的方式绘制出电气边界。3、标注尺寸标记，如图示。5.2.2使用板框向导绘制板框本节内容请大家参看课本P185-192的内容，自己学习掌握。5.3电路板参数设置5.3.1设置工作层这个内容在第4章已经介绍过。弹出对话框1.电路板层的设置2.网格参数的设置根据需求切换单位5.3.2

PresentedbyNinaMiaoNDC2004-02Ver.2.0.1.4PadstackDetails2.2.4Packageoutline.BoardDesign3.1BoardOutlineBoardDesign(Cont.)BoardDesign(Cont.)BoardDesign(Cont.)BoardDesign(Cont.)4.3milsPrepreg~48milsCore：FR44.5milsPrepreg＝60Ω±10％。BoardDesign(Cont.)LayoutProcess4.2Bringtheschematicdata4.3ImportlogicinformationLayoutProcess􀂄􀂄􀂄ConceptLogicImportThird-PartyLogicImport5.1Therearefourtypesofdesignrules:5.1.1SpacingRuleSet:Clearancesbetweenlines,pads,vias,andcopperareas(shapes)5.1.2PhysicalRuleSet:Linewidthandlayerrestrictions5.1.3DesignConstraints:Packagechecks,soldermaskchecksandnegativeplaneislandchecks5.1.4ElectricalConstraintSets:Performancecharacteristics(crosstalkandpropagationdelay).􀂄􀂄6.1Theprerequisitesformanualplacementare:6.1.1Symbols:Thepackagesymbolsandpadstacksrequiredforpartsinthenetlistmustexist.6.1.2Netlist:YoumustloadaschematicdatabaseintoanAllegrodesignfile(.brd).6.1.3Floorplanning:Youcancreatea“blockdiagram”ofthelogicalfunctionsthatneedtobearrangedontheboardbyusingRooms.6.

第8章印制电路板的布线设计8.1放置布线工具8.1.1放置焊盘8.1.2放置导线8.1.3放置圆及圆弧导线8.1.4放置过孔8.1.5放置矩形填充8.1.6放置敷铜8.1.7放置直线8.1.8放置字符串8.1.9放置位置坐标8.1.10放置尺寸标注8.1.11放置元器件封装8.2自动布线规则设置8.2.1电气规则设置8.2.2布线规则设置8.2.3导线宽度规则及优先级的设置8.2.4布线拓扑子规则设置8.2.5布线优先级子规则设置8.2.6布线层子规则设置8.2.7布线拐角子规则设置8.2.8过孔子规则设置8.2.9扇出布线子规则设置8.2.10差分对布线子规则设置8.2.11规则设置向导8.3自动布线策略设置8.4PCB自动布线8.5手动调整布线8.6补泪滴8.7思考与练习8.1放置布线工具把所有的工作全部交给AltiumDesigner系统来自行完成是不现实的。绝大多数情况下，设计者还需要手工完成布局、放置、布线、调整等操作。在PCB板上放置元器件、导线、焊盘、字符串等等图元是开展PCB设计需要掌握的最基本技能。AltiumDesigner为用户提供了丰富的图元放置和调整工具，如放置导线、焊盘、过孔、字符串、尺寸标注，或者绘制直线、圆弧等，这些操作可通过使用前面所讲过的【布线】工具栏和【实用工具】栏所提供的快捷操作或命令完成。此外，还可以使用【放置】菜单进行图元放置。显然，这种方式效率较低。8.1.1放置焊盘【例8-1】放置焊盘操作。（1）在PCB设计环境中，执行【放置】/【焊盘】命令，此时光标变成十字型，并带有一个焊盘。（2）移动光标到PCB板的合适位置，单击鼠标即可完成放置。此时PCB编辑器仍处于放置焊盘的命令状态，移动到新的位置，可进行连续放置，如图所示。8.1.2放置导线1.导线的放置【例8-2】导线的放置。2.导线的属性设置8.1.3放置圆及圆弧导线圆弧可以作为特殊形状的导线布置在信号层，也可以用来定义边界或绘制一些特殊图形。在PCB编辑器中，系统为用户提供了如图所示4种放置圆及圆弧的方法，分别是：◼中心法放置圆弧◼边沿法放置90°圆弧◼放置任意角度圆弧◼放置圆环【例8-3】边沿法绘制圆弧。8.1.3放置圆及圆弧导线8.1.4放置过孔【例8-4】放置过孔操作（1）执行【放置】/【过孔】命令，此时光标变成十字型，并带有一个过孔，移动光标到合适位置处，单击

图形转移《工艺流程原理》目录一、前言………………………………………3二、工序制作简介……………………………4三、工艺制作流程……………………………5-12四、工艺制程原理……………………………13-45五、各工序主要测试项目……………………46-52六、常见问题种类及特征……………………53-59七、结束语……………………………………60-61编写本教材为[图形转移]工艺制作原理，适用于负责内外层图形转移工序入职工程师、及相关技术人员的培训.随着图形转移技术的不断革新,部分观点将出现差异,我们应以实际的要求及变化为准.一、前言图形转移的定义：就是将在处理过的铜面上贴上或涂上一层感光性膜层，在紫外光的照射下，将菲林底片上的线路图形转移到铜面上，形成一种抗蚀的掩膜图形，那些未被抗蚀剂保护的不需要的铜箔，将在随后的化学蚀刻工艺中被蚀刻掉，经过蚀刻工艺后再褪去抗蚀膜层，得到所需要的裸铜电路图形。图形转移工序包括：内层制作影像工序，外层制作影像工序，外层丝印工序。2023/7/27二、工序制作简介板面处理贴干膜（方法一）涂湿膜（方法二）显影曝光菲林制作退膜蚀刻三、工艺制作流程❖以内层图形转移工序为例：三、工艺制作流程❖以外层图形转移工序为例：显影曝光菲林制作退膜图形电镀蚀刻板面处理贴干膜褪锡三、工艺制作流程❖以外层丝印图形转移工序为例：低温锔曝光菲林制作高温锔UV紫外字符板面处理丝印显影底片Cu层基材层贴膜曝光显影蚀刻褪膜干膜三、工艺制作流程图形转移过程原理(内层图示）三、工艺制作流程图形转移过程原理(外层图示）底片Cu基材贴膜曝光显影蚀刻褪锡干膜图电褪膜3.1前处理工序（SurfacePre-Treatment)定义：将铜面粗化，使之后工序的干膜有效地附着在铜面上。除油微蚀酸洗热风吹干除油：通过酸性化学物质将铜面的油性物质，氧化膜除去。微蚀：原理是铜表面发生氧化还原反应，形成粗化的铜面。酸洗：将铜离子及减少铜面的氧化。热风吹干：将板面吹干。磨板的方式：化学磨板、物理磨板（机械）。（+水洗）（+水洗）（+水洗）三、工艺制作流程（以内层制作为例）3.2影像转移（Imagetranster)辘膜（贴干膜）菲林制作菲林检查曝光辘膜：以热贴的方式将干膜贴附在板铜面上。菲林制作：根据客户的要求，将线路图形plot在菲林（底片）上，并进行检查后投入生产。菲林检查：检查菲林上的杂质或漏洞，

圖形轉移(外層)制程教案一、什麼是圖形轉移二、工藝流程簡介三、外層設備寫真四、主物料簡介五、制程工藝制作六、常見故障及排除方法教案綱要制造印刷板过程中的一道工序就是將照相底版上的电路图像转移到覆铜箔层压板上，形成一种抗蚀或抗电镀的掩膜图像。抗蚀图像用于“印制蚀刻工艺”，即用保护性的抗蚀材料在覆铜箔层压板上形成正相图像，那些未被抗蚀剂保护的不需要的铜箔，在随后的化学蚀刻工序中被去掉，蚀刻后去除抗蚀层，便得到所需的裸铜电路图像。而抗电镀图像用于“图形电镀工艺”，即用保护性的抗蚀材料在覆铜层压板上形成负相图像，使所需要的图像是铜表面，经过清洁、粗化等处理后，在其上电镀铜或电镀金属保护层(锡铅、锡镍、锡、金等)，然后去掉抗蚀层进行蚀刻，电镀的金属保护层在蚀刻工序中起抗蚀作用。一、什麼是圖形轉移圖形轉移工艺过程概括如下：1.印制蚀刻工艺流程：下料→板面清洁处理→涂湿膜→曝光→显影（贴干膜→曝光→显影）→蚀刻→去膜→进入下工序2.圖形电镀工艺过程概括如下：下料→钻孔→孔金属化→预镀铜→板面清洁→涂湿膜→曝光→显影（贴干膜→曝光→显影）→形成负相图象→图形镀铜→图形电镀金属抗蚀层→去膜→蚀刻→进入下工序二、工藝流程簡介图像转移有两种方法，一种是网印图像转移，一种是光化学图像转移。网印图像转移比光化学图像转移成本低，在生产批量大的情况下更是如此，但是网印抗蚀印料通常只能制造大于或等于o．25mm的印制导线，而光化学图像转移所用的光致抗蚀剂制造分辨率高的清晰图像。本章所述内容为后一种方法。光化学图像转移需要使用光致抗蚀剂，下面介绍有关光致抗蚀剂的一些基本知识1)光致抗蚀剂：用光化学方法获得的，能抵抗住某种蚀刻液或电镀溶液浸蚀的感光材料。2)正性光致抗蚀剂：光照射部分分解(或软化)，曝光显影之后，能把生产用照相底版上透明的部分从板面上除去。3)负性光致抗蚀剂：光照射部分聚合(或交联)，曝光显影之后，能把生产用照相底版上透明的部分保留在板面上。4)光致抗蚀剂的分类：按用途分为耐蚀刻抗蚀剂和耐电镀抗蚀剂。按显影类型分为全水溶性抗蚀剂、半水溶性抗蚀剂和溶剂性抗蚀剂。按物理状态分为液体抗蚀剂和干膜抗蚀剂。按感光类型分为正性抗蚀剂和负性抗蚀剂。图像转移的方法三、外層設備寫真1.干膜前處理站2.壓膜站3.曝光站4.顯影站流程圖進料區圖片進料區1.干膜前處理站-進料注明::作業:量的檢查:質的檢查:

物理学及电子信息工程系YANGTZENORMALUNIVERSITY10.8PCB设计基础10.8.1印刷电路板基础10.8.1.1印刷电路板的结构10.8.1.2元件的封装（Footprint）10.8.1.3焊盘（Pad）与过孔（Via）10.8.1.4铜膜导线（Track）10.8.1.5安全间距（Clearance）10.8.2PCB编辑器10.8.2.1PCB编辑器的启动与退出10.8.2.2PCB编辑器的画面管理10.8PCB设计基础物理学及电子信息工程系YANGTZENORMALUNIVERSITY10.8PCB设计基础10.8.3电路板的工作层10.8.3.1工作层的类型10.8.3.2工作层的设置10.8.3.3工作层的打开与关闭10.8.4设置PCB工作参数10.8.4.1Options选项卡的设置10.8.4.2Display选项卡的设置10.8.4.3Colors选项卡的设置10.8.4.4Show/Hide选项卡的设置物理学及电子信息工程系YANGTZENORMALUNIVERSITY10.8PCB设计基础10.8.4.5Defaults选项卡的设置10.8.4.6SignalIntegrity选项卡的设置10.8.5PCB中的定位10.8.5.1使用PCBMiniViewer定位10.8.5.2手动移动图纸10.8.5.3跳转到指定位置10.8.5.4PCB管理器中BrowsePCB选项卡的功能物理学及电子信息工程系YANGTZENORMALUNIVERSITY10.8PCB设计基础本节重点：1印刷电路板的概念与分类2元件封装3焊盘、过孔与铜膜导线4PCB文件中关于工作层的概念与使用物理学及电子信息工程系YANGTZENORMALUNIVERSITY10.8PCB设计基础10.8.1印刷电路板基础10.8.1.1印刷电路板的结构1.单面板指仅一面有导电图形的电路板，也称单层板。单面板的特点是成本低，但仅适用于比较简单的电路设计，如收音机、电视机。对于比较复杂的电路，采用单面板往往比双面板或多层板要困难。2.双面板指两面都有导电图形的电路板，也称双层板。其两面的导电图形之间的电气连接通过过孔来完成。由于两面均可以布线，对比较复杂的电路，其布线比单面板布线的布通率高，所以它是目前采用最广泛的电路板结构。物理学及电子信息工程系YANGTZENO

PCB的电磁兼容设计脉冲信号的频谱T1/d1/trdtr谐波幅度（电压或电流）频率（对数）-20dB/dec-40dB/decAV(orI)=2A(d+tr)/TV(orI)=0.64A/TfV(orI)=0.2A/Ttrf2上升沿越陡高频越丰富地线和电源线上的噪声Q1Q2Q3Q4R4R2R3R1VCC被驱动电路ICCI驱动I充电I放电IgVg电源线、地线噪声电压波形输出ICCVCCIgVg地线干扰对电路的影响1324寄生电容线路板走线的电感L=0.002S(2.3lg(2S/W)+0.5HWSL=(L1L2-M2)/(L1+L2-2M)若：L1=L2L=(L1+M)/2MII地线网格电源线噪声的消除电源线电感储能电容这个环路尽量小电源解耦电容的正确布置尽量使电源线与地线靠近解耦电容的选择C=dIdtdVZf1/2LC各参数含义：在时间dt内，电源线上出现了瞬间电流dI，dI导致了电源线上出现电压跌落dV。增强解耦效果的方法电源地铁氧体注意铁氧体安装的位置接地线面细线粗线用铁氧体增加电源端阻抗用细线增加电源端阻抗多个电容并联加强解耦效果线路板的两种辐射机理差模辐射共模辐射电流环杆天线电流环路产生的辐射近场区内:H=IA/(4D3)A/mE=Z0IA/(2D2)V/mZW=Z0（2D/）远场区内:H=IA/(2D)A/mE=Z0IA/(2D)V/mZW=Z0=377AI随频率、距离增加而增加Z0f、D导线的辐射近场区内:H=IL/(4D2)A/mE=Z0IL/(82D3)V/mZW=Z0（/2D）远场区内:H=IL/(2D)A/mE=Z0IL/(2D)V/mIL随频率、距离增加而减小Z0f、D实际电路的辐射ZGZLVZC=ZG+ZL近场：ZC7.9DfE=7.96VA/D3（V/m）ZC7.9Df，E=63IAf/D2（V/m）H=7.96IA/D3（A/m）远场：E=1.3IAf2/D（V/m）环路面积=A~I常用的差模辐射预测公式考虑地面反射时：E=2.6IAf2/D（V/m）脉冲信号差模辐射的频谱频谱包络线差模辐射频率特性线脉冲的差模辐射包络线1/d1/trfffE=2.6IAf2/DEdB=20lg（2.6IA/D）+40lgf不同逻辑电路为了满足EMI指标要求所允许的环路面积逻辑系列上升时间电流