【AD】AD基础01-PCB设计中的概念
摘要:
本文主要是记录自己学习Altium Designer
过程中的一些基础知识,后面若是有一些基础性的内容,也会更新在此篇文章。
1.PCB的一些概念
1.1PCB
印刷电路板(Printed circuit board PCB)。根据电路层数分类:分为单面板、双面板和多层板,常见的多层板一般为4层板或6层板,复杂的多层板可达几十层。根据软硬分类:分为刚性电路板和柔性电路板、软硬结合板。
1.2PCBA
PCBA有两种理解,一是PCB空板经过SMT贴片加工和DIP插件的加工过程,这个过程就是PCBA,二是经过了这些加工过程的成品电路板可以说是PCBA。
PCBA是成品板,PCB是裸板。
1.3焊盘(Pad)
元件通过PCB上的引线孔,用焊锡焊接固定在PCB上,印制导线把焊盘连接起来,实现元件在电路中的电气连接。引线孔及周围的铜箔称为焊盘。焊盘用于实现元件与PCB板的电气连接。焊盘的通孔用于焊接直插型元件的管脚。
1.4过孔(Via)
过孔也称金属化孔,在双面板和多层板中,为连通各层之间的印制导线,在各层需要连通的导线的交汇处钻上一个公共孔,即过孔。过孔用于布线过程中的层切换,以便实现所需的电气连通性。在工艺上,过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属,用以连通中间各层需要连通的铜箔,而过孔的上下两面做成圆形焊盘形状,过孔的参数主要有孔的外径和钻孔尺寸。
名称 | 英文 | 含义 |
通孔 | Plating Through Hole | 简称PTH,是一种用于内层连接的金属化孔,这种孔穿过整个线路板,可用于实现内部互连或作为元件的安装定位孔。 |
盲孔 | Blind Via Hole | 简称BVH,位于印刷线路板的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。 |
埋孔 | Buried Via Hole | PCB内部任意电路层间的连接但未导通至外层,也是未延伸到电路板表面的导通孔 |
1.5扇孔
- PCB设计中为什么要先进行扇孔?
扇孔的目的有两个,一是打孔占位,减少回流路径!比如GND孔,就近扇孔可以做到缩短路径的目的!预先打孔是为了防止PCB不打孔后面走线的时候很密集的时候无法打孔下去,绕很远连接GND线,这种就很长的回流路径了。
这种做高速PCB设计及多层PCB设计的时候会经常遇到,预先打孔后面可以方便删除,反之等走线完了再想去加一个过孔,这样操作就很难,这时候通常的想法是随便找根线连上便是,不能考虑到信号的SI,不太符合规范做法。
- 怎么判断那些该扇孔的?
都可以进行扇孔短线可以直接表层链接上,长线都可以进行统一扇孔,这对PCB设计师规划走线有很大的帮助,走出来的线也整齐美观。
PCB layout 布线之前先全局扇孔
(1)逆时针或者顺时针扇孔,短线直接连接。
(2)可左下角开始,短线直接连接,电源线直接加粗处理,VIA-8-16mil,shift+e抓取中心。
(3)为了美观,Via上下或者左右对其。
(4)晶振,π形滤波,晶振线路不要有过孔处理,对信号不好,然后对晶振电路包地处理。
(5)电源类:VCC和GND过孔数量要一样。
(6)过孔的时候要注意地平面的完整性。两个过孔之间要有地可以过。
1.6覆铜
所谓覆铜,就是将PCB上闲置的空间作为基准面,然后用固体铜填充,这些铜区又称为灌铜。覆铜的意义在于,减小地线阻抗,提高抗干扰能力;降低压降,提高电源效率;与地线相连,还可以减小环路面积。
2.层的分类与含义
2.1AD中的层
2.2AD中层的含义
Layer | Layer为正面,在这一层,画一根线就是画一条导线,即凡是走线的地方就表示有铜皮连接。 | ||
Top Layer | Signal layer (信号层) |
顶层信号层 | 布线和放置元器件,如为单层板,则无Top层。 |
Bottom Layer | 底层信号层 | ||
Top Overlay | Silkscreen layer (丝印层) |
顶层丝印层 | 标注各种丝印标识。 |
Bottom Overlay | 底层丝印层 | ||
Top Solder | Solder mask layer (阻焊层) |
顶层阻焊层 | 又叫绿油层,是电路板的非布线层,控制做板的时候不覆盖绿油(白油)的区域。比如焊盘的位置,一些关键信号的测试点,不覆盖绿油,才能漏出焊盘。可以理解为在整片阻焊的绿油(白油)上开窗,目的是允许焊接! |
Boottom Solder | 底层阻焊层 | ||
Top Paste | Paste mask layer (助焊层) |
顶层助焊层 | 指我们可以看到的露在外面的铜箔,表示不覆盖绿油(白油)的区域,提供给制版厂,用于制作钢网,凡是Top Paste层出现的地方,钢网上均开孔,这些开孔用来刷锡膏,而钢网上的孔就对应着电路板上的SMD 器件的焊点。 |
Bottom Paste | 底层助焊层 | ||
Mechanical1 | 机械1层 | 一般用来绘制PCB的边框,作为机械外形,来定义PCB物理边框大小,故也称为外形层 | |
Mechanical13 | 机械13层 | 一般用于放置封装库中元器件封装的各种本体信息,一般在机械13层放置3D模型,在机械15层放置中心点及整个元器件的占位面积。 | |
Mechanical15 | 机械15层 | ||
Multi-Layer | 多层 | 电路板上焊盘和穿透式过孔要穿透整个电路板,与不同的导电图形层建立电气连接关系,因此系统专门设置了一个抽象的层—多层。一般,焊盘与过孔都要设置在多层上,如果关闭此层,焊盘与过孔就无法显示出来。 | |
Drill Guide | Drill layer (钻孔层) |
钻孔指示图 | 钻孔层提供电路板制造过程中的钻孔信息(如焊盘,过孔就需要钻孔)。 |
Drill Drawing | 钻孔图 | ||
Keep-Out Layer | 禁止布线层 | 用于定义在电路板上能够有效放置元件和布线的区域。在该层绘制一个封闭区域作为布线有效区,在该区域外是不能自动布局和布线的。 | |
Mid Layer | 中间信号层 | 最多可有30层,在多层板中用于布信号线。 | |
Plane | Plane为负面,即所谓的“负片法”,这一层本身就是一片铜皮,画一根线,就是将铜皮分开,即凡是走线的地方就是将铜皮去掉,与该层连通的过孔会有一个十字的交叉线。 | ||
Prepreg | 半固化片,又称预浸材料,是PCB的薄片绝缘材料,是用树脂浸渍并固化到中间程度(B阶)的薄片材料。半固化片可用作多层印制板的内层导电图形的黏结材料和层间绝缘。Prepreg类似于粘合剂+绝缘体,并且可以卷曲。 | ||
Core | Core又称之为芯板,是制作印制板的基础材料。具有一定的硬度及厚度,并且双面包铜。 |
未完,待续。。。。。。