印刷电路板 (PCB) 设计入门基础知识大全

1. PCB 概述

• 定义：一个带有导电迹线、过孔和元件的非导电板，用于连接和支撑电子元件。
• 类型：单层、双层和多层

2. PCB 材料

• 基材：FR-4（玻璃纤维增强环氧树脂）、铝材、陶瓷
• 铜厚：一般为 1 盎司到 2 盎司
• 阻焊层：掩盖铜迹线，防止短路

3. 元件

• 类型：电阻、电容、二极管、晶体管、集成电路 (IC)
• 封装：DIP、SOP、QFN 等

4. 布局

• 元件放置：考虑信号流、热量管理和电磁干扰 (EMI)
• 迹线铺设：使用适当的线宽和间距，避免交叉和环路
• 过孔：连接不同层之间的迹线

5. 电气规则检查 (ERC)

• 确保 PCB 设计符合电气规范
• 检查短路、开路和元件连接问题

6. 设计规则检查 (DRC)

• 确保 PCB 设计符合制造要求
• 检查迹线间距、过孔尺寸和阻焊层覆盖率

7. Gerber 文件

• 制造 PCB 所需的格式文件
• 包含铜层、阻焊层和丝印图层的信息

8. 制造工艺

• 印刷：将铜迹线图案转移到基材上
• 蚀刻：去除多余的铜
• 表面处理：将铜迹线镀锡或镀金以防止腐蚀

9. 组装

• 元件放置：使用锡膏和回流焊炉将元件安装到 PCB 上
• 测试：使用自动光学检测 (AOI) 和功能测试验证 PCB 功能

10. 软件

• CAD（计算机辅助设计）软件：用于设计 PCB 布局
• CAM（计算机辅助制造）软件：用于生成制造文件

11. 最佳实践

• 使用适当的线宽和间距
• 避免使用尖角和锐角迹线
• 考虑 EMI 和热量管理
• 在设计中留出检查和维护空间
• 遵循行业标准和制造商指南