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如何做好一块pcb板之设计

电子器件设计的基本流程包括:项目启动,市场调研,项目策划,项目详细设计,原理图,PCB布局,布线,PCB制板,焊接,功能,性能测试等环节,在教学过程中,我们一般按照以下步骤进行电子器件设计:

步骤一:获得产品所需实现的功能;


步骤二:确定设计方案,列出所需元件清单;

步骤3:根据元素列表,绘制元素符号库;

步骤四:根据所需功能设计,调用元器件符号库,画出原理图,用仿真软件模拟;

步骤五:根据实际元件外形绘制元件的封装库;

步骤六:根据示意图,调用元器件封装库,绘制PCB图;

步骤7:PCB打样;

步骤8:电焊,调试,测试等,如不符合设计要求,请重复以上步骤。

PCB设计是上述电子产品设计过程中最重要的一环,也是电子产品设计的核心技术。在实际电路设计中,在完成原理图的绘制和电路模拟之后,最终需要将电路中的实际元件安装到印刷电路板上(PrintedCircuitBoard,或PCB)。示意图的绘制解决了电路的逻辑连接问题,而电路板的物理连接则是用铜箔来完成的。

什么是PCB呢?

印刷电路板是指以绝缘基板为基础材料加工成一定尺寸的板材,在板材上至少有一个导电图形和所有设计好的孔(例如,元件孔、机械安装孔和金属化孔等),以便各部件之间进行电气连接:

印刷电路板具有重复性和可预测性。全部信号均可沿导线任意一点直接测试,不会因导线接触而造成短路。印刷电路板的焊点在一次焊接时可焊完大部分。

由于印刷板材具有上述特征,因此,从其上市之日起,就得到了广泛的应用与发展,现代印刷板材已向多层次、细线方向发展。尤其从80年代开始推广的SMD(表面封装)技术,将高精度印制板技术和VLSI(超大规模集成电路)技术紧密结合,使系统安装密度和系统可靠性大大提高。

第二,印制板的开发。

尽管印刷电路技术在二战后才得到快速发展,但“印刷电路”这个概念的起源却可以追溯到19世纪。

19世纪,印刷电路板的大量生产并不存在复杂的电子设备和电器设备,只是大量地需要无源元件,例如:电阻、线圈等。

美国人于1899年提出用金属箔冲压的方法,在基板上冲压箔制造电阻,1927年提出用电镀的方法制造电感、电容。

英国PaulEisler博士经过几十年的实践,提出了印刷电路板的概念,并为光蚀刻技术奠定了基础。

随著电子器件,尤其是晶体管的出现,电子仪器和电子设备的数量急剧增加,并趋于复杂化,印刷电路板的发展进入了一个新阶段。

50年代中期,随着大规模研制高粘接力覆铜板的出现,为印刷电路板的大规模生产奠定了材料基础。一九五四年,美国通用电气公司采用了图形电镀:蚀刻法。

在60年代,印刷板被广泛使用,并且越来越成为电子设备中的一个重要组成部分。除了大量使用丝网漏印和图形电镀:蚀刻(即减成)等工艺外,还采用了加法工艺,提高了印刷线的密度。当前,高层数的多层印刷电路、柔性印刷电路、金属芯印刷电路、功能性印刷电路等已有了很大发展。

国内印刷电路技术发展较慢,50年代中期试制了单板和双板,60年代中期,又试制了金属化双面印制板和多层印制板,1977年左右,开始采用电镀—腐蚀—图形电镀工艺生产印制板。一九七八年试制出加成料,即覆铝箔板,并采用半加成法制造印刷板材。80年代初开发了柔性印刷电路和金属芯印制板。

第三,PCB板的作用原理。

印刷电路板在电子设备中一般有四种用途。为电路中的各种元件提供必要的机械支持;提供电路的电气连接,实现各种元件,如集成电路之间的线路连接或电绝缘。(3)根据要求提供电路的电气特性,例如特性阻抗等。用标记物将安装在板材上的各个部件标出,以便于插装、检查和调试。

第四,印制板的种类。

当前印刷电路板一般都是用铜箔包覆绝缘板(基板),所以又被称为覆铜板。按电路板导电层划分:

(1)单面印刷板(SingleSidedPrintBoard)

单侧印制板指只在一侧具有导电图形的印制板,其厚度约为0.2~5.0mm,在一面涂覆铜箔的绝缘基底上,通过印刷和腐蚀的方法在基底上形成印刷电路。适合普通要求的电子设备使用。

这里有更严格的规定:布线间不得交叉,单独的线路必须绕行。

2.双面印刷版(DoubleSidedPrintBoard)

双侧印制板是指两面均有导电图形的印制板,其厚度在0.2~5.0mm左右,在两面涂覆铜箔的绝缘基材上,通过印刷和腐蚀的方法在基材上形成印刷电路,通过金属化孔实现两面电气互连。本发明适用于要求较高的电子设备,由于双面印刷板的布线密度较高,因此可以减小设备体积。

3.多层印制板(普林特·鲍德)

多级印制板是一种由交错的导电层与绝缘材料层层压粘而成的印制板,其导电层多于两层,层间电气互连通过金属化孔来实现。印制板的多层联接线短而直,易于屏蔽,但印刷板工艺复杂,采用金属化孔,可靠性稍差。通常用在电脑的卡片上。

对线路板的制作来说,板层越多,制作过程就越复杂,失败率当然就越高,成本就越高,因此多层板只能用于高级电路。