發布日期：2022-04-17 點擊率：168
【導讀】電子設備采用印制板后，由于同類印制板的一致性，從而避免了人工接線的差錯，并可實現電子元器件自動插裝或貼裝、自動焊錫、自動檢測，保證了電子設備的質量，提高了勞動生產率、降低了成本，并便于維修。
PCB特點
PCB之所以能得到越來越廣泛地應用，因為它有很多獨特優點，概栝如下。
①可高密度化。數十年來，印制板高密度能夠隨著集成電路集成度提高和安裝技術進步而發展著。
②高可靠性。通過一系列檢查、測試和老化試驗等可保證PCB長期（使用期，一般為20年）而可靠地工作著。
③可設計性。對PCB各種性能（電氣、物理、化學、機械等）要求，可以通過設計標準化、規范化等來實現印制板設計，時間短、效率高。
④可生產性。采用現代化管理，可進行標準化、規模（量）化、自動化等生產、保證產品質量一致性。
⑤可測試性。建立了比較完整測試方法、測試標準、各種測試設備與儀器等來檢測并鑒定PCB產品合格性和使用壽命。
⑥可組裝性。PCB產品既便于各種元件進行標準化組裝，又可以進行自動化、規模化批量生產。同時，PCB和各種元件組裝部件還可組裝形成更大部件、系統，直至整機。
⑦可維護性。由于PCB產品和各種元件組裝部件是以標準化設計與規模化生產，因而，這些部件也是標準化。所以，一旦系統發生故障，可以快速、方便、靈活地進行更換，迅速恢服系統工作。當然，還可以舉例說得更多些。如使系統小型化、輕量化，信號傳輸高速化等。
PCB正片和負片的區別
PCB正片和負片是最終效果是相反的制造工藝。
PCB正片的效果：凡是畫線的地方印刷板的銅被保留，沒有畫線的地方敷銅被清除。如頂層、底層。。。的信號層就是正片。
PCB負片的效果：凡是畫線的地方印刷板的敷銅被清除，沒有畫線的地方敷銅反而被保留。Internal Planes層（內部電源/接地層）（簡稱內電層），用于布置電源線和地線。放置在這些層面上的走線或其他對象是無銅的區域，也即這個工作層是負片的。
PCB正片與負片輸出工藝有哪些差別？
負片：一般是我們講的tenTIng制程，其使用的藥液為酸性蝕刻
負片是因為底片制作出來后，要的線路或銅面是透明的，而不要的部份則為黑色或棕色的，經過線路制程曝光后，透明部份因干膜阻劑受光照而起化學作用硬化，接下來的顯影制程會把沒有硬化的干膜沖掉，于是在蝕刻制程中僅咬蝕干膜沖掉部份的銅箔（底片黑色或棕色的部份），而保留干膜未被沖掉屬于我們要的線路（底片透明的部份），去膜以后就留下了我們所需要的線路，在這種制程中膜對孔要掩蓋，其曝光的要求和對膜的要求稍高一些，但其制造的流程速度快。
正片：一般是我們講的pattern制程，其使用的藥液為堿性蝕刻
正片若以底片來看，要的線路或銅面是黑色或棕色的，而不要部份則為透明的，同樣地經過線路制程曝光后，透明部份因干膜阻劑受光照而起化學作用硬化，接下來的顯影制程會把沒有硬化的干膜沖掉，接著是鍍錫鉛的制程，把錫鉛鍍在前一制程（顯影）干膜沖掉的銅面上，然后作去膜的動作（去除因光照而硬化的干膜），而在下一制程蝕刻中，用堿性藥水咬掉沒有錫鉛保護的銅箔（底片透明的部份），剩下的就是我們要的線路（底片黑色或棕色的部份）。
PCB正片有什么好處，主要用在哪些場合？
負片就是為了減小文件尺寸減小計算量用的。有銅的地方不顯示，沒銅的地方顯示。這個在地層電源層能顯著減小數據量和電腦顯示負擔。不過現在的電腦配置對這點工作量已經不在話下了，我覺得不太推薦負片使用，容易出錯。焊盤沒設計好有可能短路什么的。
電源分割方便的話，方法有很多，正片也可以用其他方法很方便的進行電源分割，沒必要一定用負片。
PCB布局規則
1、在通常情況下，所有的元件均應布置在電路板的同一面上，只有頂層元件過密時，才能將一些高度有限并且發熱量小的器件，如貼片電阻、貼片電容、貼片IC等放在低層。
2、在保證電氣性能的前提下，元件應放置在柵格上且相互平行或垂直排列，以求整齊、美觀，在一般情況下不允許元件重疊;元件排列要緊湊，元件在整個版面上應分布均勻、疏密一致。
3、電路板上不同組件相臨焊盤圖形之間的最小間距應在1MM以上。
4、離電路板邊緣一般不小于2MM.電路板的最佳形狀為矩形，長寬比為3:2或4:3.電路板面尺大于200MM乘150MM時，應考慮電路板所能承受的機械強度。
PCB布局技巧
在PCB的布局設計中要分析電路板的單元，依據其功能進行布局設計，對電路的全部元器件進行布局時，要符合以下原則：
1、按照電路的流程安排各個功能電路單元的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一致的方向。
2、以每個功能單元的核心元器件為中心，圍繞他來進行布局。元器件應均勻、整體、緊湊的排列在PCB上，盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。
3、在高頻下工作的電路，要考慮元器件之間的分布參數。一般電路應盡可能使元器件并行排列，這樣不但美觀，而且裝旱容易，易于批量生產。
特殊元器件的位置在布局時一般要遵守以下原則：
1、盡可能縮短高頻元器件之間的連接，設法減少他們的分布參數及和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互離的太近，輸入和輸出應盡量遠離。
2一些元器件或導線有可能有較高的電位差，應加大他們的距離，以免放電引起意外短路。高電壓的元器件應盡量放在手觸及不到的地方。
3、重量超過15G的元器件，可用支架加以固定，然后焊接。那些又重又熱的元器件，不應放到電路板上，應放到主機箱的底版上，且考慮散熱問題。熱敏元器件應遠離發熱元器件。
4、對與電位器、可調電感線圈、可變電容器、微動開關等可調元器件的布局應考慮整塊扳子的結構要求，一些經常用到的開關，在結構允許的情況下，應放置到手容易接觸到的地方。元器件的布局到均衡，疏密有度，不能頭重腳輕。
PCB布線規則
1、畫定布線區域距PCB 板邊≤1mm 的區域內，以及安裝孔周圍1mm 內，禁止布線；
2、電源線盡可能的寬，不應低于18mil；信號線寬不應低于12mil；cpu 入出線不應低于10mil（或8mil）；線間距不低于10mil；
3、正常過孔不低于30mil；
4、 雙列直插：焊盤60mil，孔徑40mil；
1/4W 電阻： 51*55mil（0805 表貼）；直插時焊盤62mil，孔徑42mil；無極電容： 51*55mil（0805 表貼）；直插時焊盤50mil，孔徑28mil；
5、 注意電源線與地線應盡可能呈放射狀，以及信號線不能出現回環走線。
PCB設計工藝規范
法則一：選擇正確的網格 - 設置并始終使用能夠匹配最多元件的網格間距。雖然多重網格看似效用顯著，但工程師若在PCB布局設計初期能夠多思考一些，便能夠避免間隔設置時遇到難題并可最大限度地應用電路板。由于許多器件都采用多種封裝尺寸，工程師應使用最利于自身設計的產品。此外，多邊形對于電路板敷銅至關重要，多重網格電路板在進行多邊形敷銅時一般會產生多邊形填充偏差，雖然不如基于單個網格那么標準，但卻可提供超越所需的電路板使用壽命。
法則二：保持路徑最短最直接。這一點聽起來簡單尋常，但應在每個階段，即便意味著要改動電路板布局以優化布線長度，都應時刻牢記。這一點還尤其適用于系統性能總是部分受限于阻抗及寄生效應的模擬及高速數字電路。
法則三：盡可能利用電源層管理電源線和地線的分布。電源層敷銅對大多數PCB設計軟件來說是較快也較簡單的一種選擇。通過將大量導線進行共用連接，可保證提供最高效率且具最小阻抗或壓降的電流，同時提供充足的接地回流路徑。 可能的話，還可在電路板同一區域內運行多條供電線路，確認接地層是否覆蓋了PCB某一層的大部分層面，這樣有利于相鄰層上運行線路之間的相互作用。
法則四： 將相關元件與所需的測試點一起進行分組。例如：將OpAmp運算放大器所需的分立元件放置在離器件較近的部位以便旁路電容及電阻能夠與其同地協作，從而幫助優化法則二中提及的布線長度，同時還使測試及故障檢測變得更加簡便。
法則五：將所需的電路板在另一個更大的電路板上重復復制多次進行PCB拼版。選擇最適合制造商所使用設備的尺寸有利于降低原型設計及制造成本。首先在面板上進行電路板布局，聯系電路板制造商獲取他們每個面板的首選尺寸規格，然后修改你的設計規格，并盡力在這些面板尺寸內多次重復進行你的設計。
法則六：整合元件值。作為設計師，你會選擇一些元件值或高或低，但效能一樣的分立元件。通過在較小的標準值范圍內進行整合，可簡化物料清單，并可能降低成本。如果你擁有基于首選器件值的一系列PCB產品，那么從更長遠角度來說，也更利于你做出正確的庫存管理決策。
法則七： 盡可能多地執行設計規則檢查（DRC）。盡管在PCB軟件上運行DRC功能只需花費很短時間，但在更復雜的設計環境中，只要你在設計過程中始終執行檢查便可節省大量時間，這是一個值得保持的好習慣。每個布線決定都很關鍵，通過執行DRC可隨時提示你那些最重要的布線。
法則八：靈活使用絲網印刷。絲網印刷可用于標注各種有用信息，以便電路板制造者、服務或測試工程師、安裝人員或設備調試人員將來使用。不僅標示清晰的功能和測試點標簽，還要盡可能標示元件和連接器的方向，即使是將這些注釋印刷在電路板使用的元件下表面（在電路板組裝后）。在電路板上下表面充分應用絲網印刷技術能夠減少重復工作并精簡生產過程。
法則九：必選去耦電容。不要試圖通過避免解耦電源線并依據元件數據表中的極限值優化你的設計。電容器價格低廉且堅固耐用，你可以盡可能多地花時間將電容器裝配好，同時遵循法則六，使用標準值范圍以保持庫存整齊。
法則十：生成PCB制造參數并在報送生產之前核實。雖然大多數電路板制造商很樂意直接下載并幫你核實，但你自己最好還是先輸出Gerber文件，并用免費閱覽器檢查是否和預想的一樣，以避免造成誤解。通過親自核實，你甚至還會發現一些疏忽大意的錯誤，并因此避免按照錯誤的參數完成生產造成損失。
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： 推動自動駕駛的關鍵驅
