干貨|PCB電路板的組成、設(shè)計、工藝、流程及元器擺放和布線原則

大家對PCB電路板電路這個詞很熟，有的了解PCB電路板的組成，有的了解PCB電路板的設(shè)計步驟，有的了解PCB電路板的制作工藝......但是對整個PCB電路板的組成、設(shè)計、工藝、流程及元器擺放和布線原則，及后期的注意事項沒有一個綜合的了解。沐渥科技把這一套都整合羅列出來了，下面我們就跟著小編來學(xué)習下吧！

PCB電路板的組成：

1、線路與圖面：線路是做為原件之間導(dǎo)通的工具，在設(shè)計上會另外設(shè)計大銅面作為接地及電源層。線路與圖面是同時做出的。

2、介電層：用來保持線路及各層之間的絕緣性，俗稱為基材。

3、孔：導(dǎo)通孔可使兩層次以上的線路彼此導(dǎo)通，較大的導(dǎo)通孔則做為零件插件用，另外有非導(dǎo)通孔通常用來作為表面貼裝定位，組裝時固定螺絲用。

4、防焊油墨：并非全部的銅面都要吃錫上零件，因此非吃錫的區(qū)域，會印一層隔絕銅面吃錫的物質(zhì)（通常為環(huán)氧樹脂），避免非吃錫的線路間短路。根據(jù)不同的工藝，分為綠油、紅油、藍油。

5、絲?。捍藶榉潜匾畼?gòu)成，主要的功能是在電路板上標注各零件的名稱、位置框，方便組裝后維修及辨識用。

6、表面處理：由于銅面在一般環(huán)境中，很容易氧化，導(dǎo)致無法上錫（焊錫性不良），因此會在要吃錫的銅面上進行保護。保護的方式有噴錫，化金，化銀，化錫，有機保焊劑，方法各有優(yōu)缺點，統(tǒng)稱為表面處理。

PCB電路板的設(shè)計步驟：

（1） 電路原理圖的設(shè)計：電路原理圖的設(shè)計主要是利用Protel DXP的原理圖編輯器來繪制原理圖。

（2）生成網(wǎng)絡(luò)報表：網(wǎng)絡(luò)報表就是顯示電路原理與中各個元器件的鏈接關(guān)系的報表，它是連接電路原理圖設(shè)計與電路板設(shè)計的橋梁與紐帶，通過電路原理圖的網(wǎng)絡(luò)報表，可以迅速地找到元器件之間的聯(lián)系，從而為后面的PCB設(shè)計提供方便。

（3）PCB電路板的設(shè)計：PCB設(shè)計是以電路原理圖為根據(jù)來實現(xiàn)所需要的功能，設(shè)計PCB圖，需要考慮很多因素，包括機械的結(jié)構(gòu)、外部連接布局、元件的布局、連線、散熱、電磁兼容等。為最終完成這一步往往需要無數(shù)次的修改電路原理圖。

（4）PCBA控制板制作;采購?fù)暝琍CB板拿到后，按照原理圖，經(jīng)過SMT上件，焊接上各種元器件，和DIP插件的制程，這樣我們的控制板就制作完成了。

元器件放置原則

首先，放置與結(jié)構(gòu)有緊密配合的元器件，如電源插座、指示燈、開關(guān)、連接器、接口等；其次，放置特殊元器件，如大的元器件、重的元器件、發(fā)熱元器件、IC等；最后，放置小的元器件；元件布局時應(yīng)考慮走線，盡量選擇利于布線的布局設(shè)計；

1、晶振要靠近IC擺放；

2、IC去耦電容的布局要盡量靠近IC的電源管腳，并使之與電源和地之間形成的回路最短；

3、發(fā)熱元件一般應(yīng)均勻分布，以便于單板和整機的散熱，除溫度檢測元件以外的溫度敏感器件應(yīng)遠離發(fā)熱量大的元器件；

走線原則

1、高速信號走線盡量短，關(guān)鍵信號走線盡量短；

2、一條走線不要打太多的過孔，不要超過兩個過孔；

3、走線拐角應(yīng)盡可能大于90度，杜絕90度以下的拐角，也盡量少用90度拐角；

4、雙面板布線時，兩面的導(dǎo)線宜相互垂直、斜交、或彎曲走線，避免相互平行，以減少寄生耦合；

5、音頻輸入線要等長，兩條線靠近擺放，音頻線外包地線；

6、功放IC下面不能走線，功放IC下多打過孔與GND連接；

7、雙面板中沒有地線層，晶振電容地線應(yīng)使用盡量款的短線連接至器件上離晶振最近的GND引腳，且盡量減少過孔；

8、電源線，USB充電輸入要走粗線（》=1mm），過孔處雙面鋪銅，然后在鋪銅處多打幾個過孔；

一般情況下，首先應(yīng)對電源線和地線進行布線，以保證電路板的電氣性能。在條件允許的范圍內(nèi)，盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線＞電源線＞信號線，通常信號線寬為：0.2～0.3mm，最細寬度可達0.05～0.07mm，電源線一般為1.2～2.5mm。

多層PCB電路板的完整制作工藝流程；

1.內(nèi)層；主要是為了制作PCB電路板的內(nèi)層線路；制作流程為：

裁板：將PCB基板裁剪成生產(chǎn)尺寸；前處理：清潔PCB基板表面，去除表面污染物;壓膜：將干膜貼在PCB基板表層，為后續(xù)的圖像轉(zhuǎn)移做準備；曝光：使用曝光設(shè)備利用紫外光對覆膜基板進行曝光，從而將基板的圖像轉(zhuǎn)移至干膜上；DE：將進行曝光以后的基板經(jīng)過顯影、蝕刻、去膜，進而完成內(nèi)層板的制作

2.內(nèi)檢；主要是為了檢測及維修板子線路；

AOI：AOI光學(xué)掃描，可以將PCB板的圖像與已經(jīng)錄入好的良品板的數(shù)據(jù)做對比，以便發(fā)現(xiàn)板子圖像上面的缺口、凹陷等不良現(xiàn)象；VRS：經(jīng)過AOI檢測出的不良圖像資料傳至VRS，由相關(guān)人員進行檢修;補線：將金線焊在缺口或凹陷上，以防止電性不良；

3.壓合；是將多個內(nèi)層板壓合成一張板子；

棕化：棕化可以增加板子和樹脂之間的附著力，以及增加銅面的潤濕性；鉚合：將PP裁成小張及正常尺寸使內(nèi)層板與對應(yīng)的PP牟合;疊合壓合、打靶、鑼邊、磨邊；

4.鉆孔；按照客戶要求利用鉆孔機將板子鉆出直徑不同，大小不一的孔洞，使板子之間通孔以便后續(xù)加工插件，也可以幫助板子散熱；

5.一次銅；為外層板已經(jīng)鉆好的孔鍍銅，使板子各層線路導(dǎo)通；去毛刺線：去除板子孔邊的毛刺，防止出現(xiàn)鍍銅不良；除膠線：去除孔里面的膠渣；以便在微蝕時增加附著力；

6.外層；外層同第一步內(nèi)層流程大致相同，其目的是為了方便后續(xù)工藝做出線路;

7.二次銅與蝕刻；二次鍍銅，進行蝕刻；

8.阻焊：可以保護板子，防止出現(xiàn)氧化等現(xiàn)象；

9.文字；印刷文字；酸洗：清潔板子表面，去除表面氧化以加強印刷油墨的附著力；

10.表面處理OSP；將裸銅板待焊接的一面經(jīng)涂布處理,形成一層有機皮膜,以防止生銹氧化；

11.成型；鑼出客戶所需要的板子外型,方便客戶進行SMT貼片與組裝；

12.飛針測試；測試板子電路，避免短路板子流出；

13.FQC；最終檢測，完成所有工序后進行抽樣全檢；

14.包裝、出庫，完成交付；

PCB電路板制作流程注意事項

1.設(shè)置電路板外形得是用keep-out layer層畫線；

2.線與線的間距，線與過孔的間距，覆銅間距，得達到制版廠的要求，一般10mil即可；

3.投板之前進行規(guī)則檢查，關(guān)鍵查漏短路和開路這兩項；

4.元器件布局時距離板邊至少2mm的距離.