第5章印制电路板设计基础

印制板基础知识印刷电路板（Printed circuit board，PCB）几乎会出现在每一种电子设备当中。

如果在某样设备中有电子零件，那么它们也都是镶在大小各异的PCB上。

除了固定各种小零件外，PCB 的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。

随着电子设备越来越复杂，需要的零件越来越多，PCB上头的线路与零件也越来越密集了。

标准的PCB长得就像这样。

裸板（上头没有零件）也常被称为「印刷线路板Printed Wiring Board（PWB）」。

板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。

在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部份就变成网状的细小线路了。

这些线路被称作导线（conductor pattern）或称布线，并用来提供PCB上零件的电路连接。

为了将零件固定在PCB上面，我们将它们的接脚直接焊在布线上。

在最基本的PCB（单面板）上，零件都集中在其中一面，导线则都集中在另一面。

这么一来我们就需要在板子上打洞，这样接脚才能穿过板子到另一面，所以零件的接脚是焊在另一面上的。

因为如此，PCB的正反面分别被称为零件面（Component Side）与焊接面（Solder Side）。

如果PCB上头有某些零件，需要在制作完成后也可以拿掉或装回去，那么该零件安装时会用到插座（Socket）。

由于插座是直接焊在板子上的，零件可以任意的拆装。

下面看到的是ZIF（Zero Insertion Force，零拨插力式）插座，它可以让零件（这里指的是CPU）可以轻松插进插座，也可以拆下来。

插座旁的固定杆，可以在您插进零件后将其固定。

如果要将两块PCB相互连结，一般我们都会用到俗称「金手指」的边接头（edge connector）。

金手指上包含了许多裸露的铜垫，这些铜垫事实上也是PCB布线的一部份。

通常连接时，我们将其中一片PCB上的金手指插进另一片PCB上合适的插槽上（一般叫做扩充槽Slot）。

《电子工程制图》课程标准一、课程基本信息（一）课程信息（二）专业概况1、培养目标电子线路制版软件Protel 99SE是Protel99加强版本，本课程的教学目标是使学生能运用所学的电子线路Protel 99SE知识和技能，根据实际电路创建、绘制原理图和原理图元件，根据实际要求制作实用的PCB板和PCB封装元件，根据需要进行简单原理图的仿真，使学生达到中级电子线路CAD绘图员的工作水平。

2、岗位面向以职业能力培养为目的，使学生具备高素质实用型高级职业技术专门人才所必需的电子工程制图的基本知识和基本技能，初步形成运用工程制图知识解决工程实际问题的能力，为学习专业知识和职业技能打下基础。

3、专业核心能力PCB设计与生产是应用电子技术专业的一门专业课，课程主要任务是介绍Protel99SE 软件的基本操作以及使用环境，详细讲解了电路原理图的设计、印制电路板的设计。

另外对工业制板系统做了较深入的讲解，使学生掌握使用Protel99SE进行电路图的设计，并具备工业制板的基本能力。

二、教学大纲（一）总体目标与任务1、课程性质和任务电子线路制版Protel 99SE是高等职业院校计算机类专业的一门主干课程，其主要任务是使学生掌握电子线路制版Protel 99SE的基本概念和基本操作技能，培养学生利用电子线路CAD软件进行原理图绘制和PCB板制作的基本技能，为适用电子线路CAD绘图员和一线制板岗位打下坚实基础。

2、课程定位《电子工程制图》是应用电子技术体现高职高专办学定位、岗位培训、工学结合的一门专业技术基础课，同时是从事电子工程技术相关专业的技术人员都必须熟练掌握的基本技能、贯穿于汽车电子专业的整个教学过程中。

电子工程制图不仅是电子工程界的重要技术语言，也是电子工程信息的有效载体。

电子工程制图与计算机技术相结合，对一名工科大学生所具备的制图知识、方法和技能提出了更高要求。

3、课程目标（1）能力目标1）具有对Protel99SE软件进行安装、使用的能力2）具有设计、制作一般电路板的能力（2）知识目标1）掌握Protel99SE的使用2）掌握电路原理图的设计步骤3）掌握元器件的编辑、装载4）学会制作元器件与建立元器件库5）了解印制电路板的基础知识6）掌握制作印制电路板的方法7）了解工业制板系统的流程8）学会用至少一种方法来制作印制电路板（3）素质目标1）培养学生热爱科学、实事求是的学风，培养学生严肃认真、一丝不苟的工作作风和创新精神；2）增强学生的质量意识和职业道德意识。

印制电路板设计基础培训摘要印制电路板(PCB)是现代电子设备中不可或缺的组成部分。

了解印制电路板的设计原理和基础知识对于电子工程师至关重要。

本文档旨在提供印制电路板设计的基础培训，帮助读者掌握PCB设计的关键概念和流程。

1. 介绍印制电路板是一个支持和连接电子元件的基板，通过导线、电路等在其表面形成所需的电路连接。

PCB设计不仅决定了电子设备的功能和性能，也影响到生产制造的成本和效率。

2. PCB设计流程2.1 硬件需求分析在进行PCB设计前，需要对电路的功能和性能需求进行全面的分析，包括输入输出接口、电源需求等。

2.2 电路原理图设计电路原理图是PCB设计的基础，通过软件绘制出电路的逻辑连接和元件布局，为之后的布局和布线提供依据。

2.3 PCB布局设计在PCB布局设计中，需要考虑元件的布局、大小、引脚连接等，以确保电路性能和稳定性。

2.4 PCB布线设计通过软件进行PCB布线设计，调整导线路径、增加过孔等，满足电路的传输速度和稳定性要求。

3. PCB设计技巧3.1 信号完整性在PCB设计中，要注意信号完整性，避免信号串扰和时序问题，保证电路的稳定性和可靠性。

3.2 地线与电源线地线和电源线是PCB设计中的关键元件，合理的地线与电源线布局可以有效减小串扰和提高电路性能。

3.3 制造规范在设计PCB时，应考虑制造规范，包括元件间距、过孔规格，以便于生产制造和装配。

4. PCB设计软件4.1 常见PCB设计软件•Altium Designer•Cadence Allegro•Mentor Graphics PADS4.2 选择软件的考量选择PCB设计软件时，需考虑使用习惯、功能强大程度、成本和技术支持等因素，以满足设计需求。

5. 结论通过本文档的阅读，读者将了解PCB设计的基础知识和流程，为将来的PCB 设计工作奠定基础。

PCB设计是电子工程师必备的技能之一，深入研究和实践将有助于提高电路设计的水平和质量。

PCB设计基础教程PCB设计是电子工程师必须掌握的基本技能之一，它在电子产品开发中扮演着重要的角色。

在PCB设计中，每一个元件都有它自己的位置和连接方式，因此，在电子系统中，PCB设计往往决定着电子产品的性能以及稳定性。

本文将向您介绍基础的PCB设计知识。

一、概述PCB的全称是Printed Circuit Board，中文名叫印制电路板。

它是一种载有电子元件的平面板，用于连接各种电子元件和部件，组成一个完整的电子电路系统。

在PCB设计中，主要是通过连接各个元件实现电路功能的设计。

二、PCB设计流程1.确定电路要求：在进行PCB设计之前，需要先明确电路的具体要求，包括电压、电流、容量、频率、负载和噪声等要素。

在明确这些参数后，才有助于进行后续的PCB设计。

2.电路结构设计：在确定完电路的要求之后，接下来需要进行电路结构设计。

这个过程主要是决定元件和部件的安置和连接方式，以及布局的排列顺序和位置。

同时还需关注元件与板面的距离、线宽、线间距、孔径和阻抗等设计要素。

3.部件封装设计：电气部件的外形不同，对应的封装也不同，因此需要进行部件封装的设计。

部件封装的设计要素主要包括引脚、位置和大小等。

在PCB设计过程中，通过确定部件的封装大小和引脚位置等因素，来决定元件的安装位置和方向。

4.电路原理图：PCB设计的最后一步就是进行电路原理图的设计。

在进行电路原理图设计时，需要将PCB部件与设计原理图分离，以便于进行布局、连线的设计和元件的检查。

三、PCB常用工具及其使用方法1. PCB绘图软件：为进行PCB设计，需要使用一款专业的PCB绘图软件。

常用的PCB绘图软件包括Altium Design、Mentor Graphics、Eagle、Pads等。

这些软件提供了各种工具和功能，使得PCB设计变的更加简单、灵活。

2. PCB元件库管理：PCB元件库管理工具使得元件的选取和管理更加方便。

通过这个工具，可以进行元件查找、封装的选择以及导入和导出等操作。

印制电路板设计摘要：本文主要阐述了印制电路板（PCB）的设计过程以及相关技术知识。

在PCB设计中，需要考虑电路的布局和线路的走向，同时还需要考虑相关元件的布置和尺寸，确定适合的PCB板材和厚度。

本研究采用标准PCB设计流程，通过使用Eagle 软件进行PCB设计，最终得出了一张符合要求的PCB图纸。

本文总结了PCB设计中的经验和技巧，对PCB设计工作者有一定指导作用。

关键词：PCB、设计、布局、线路、软件正文：一、引言印制电路板是电子设备中不可缺少的一个组成部分，其质量直接影响到整个电子设备的性能和可信度。

随着电子设备的不断发展和进步，PCB的设计和制造技术也逐渐成熟和完善。

本文主要介绍PCB的设计过程和相关技术知识，具有一定的理论和实践指导意义。

二、 PCB设计流程1. 需求分析和电路原理图设计在进行PCB设计之前，首先需要进行需求分析和电路原理图设计。

需求分析包括对产品需求的调研和分析，包括产品的功能、规格要求、成本和生产周期等。

电路原理图是PCB设计的基础，它符合相关电气原理和电路分析，明确输入输出、信号传输、逻辑运算等，通过EDA软件进行绘制。

2. PCB布局设计布局是PCB设计的关键一步，它直接决定了PCB的性能和可靠性。

在进行布局设计时，需要考虑以下几个方面。

（1）组件布置：组件布置应该保证电路的稳定性和可靠性，且满足产品尺寸和成本的要求。

（2）线路走向：线路应该简短，避免交叉和重叠，保证电路的传输速率和稳定性。

（3）线宽线距：线宽和线距直接决定了PCB板的质量和成本，需要根据PCB板材的类型和厚度来合理设计。

3. PCB电路设计电路设计是PCB设计中比较复杂和繁琐的一步，需要注意以下几个方面。

（1）元件选择：元件的选择直接影响PCB电路的性能和可靠性，需要根据电路的功能和性能要求选择合适的元件。

（2）元件布局：在布局过程中，需要注意元件之间的距离、交叉和重叠，避免电路中的短路和干扰现象。