Cadence_16.6高速电路板设计与仿真.pdf - 第273页

第 1 0 章 印 制 电 路 板 设 计 设计 印 制电 路 板是 整 个工 程 设计 的 最终 目 的。 原 理图 是 示意 图 ，电 路 板文 件 则是 真 正需 要加 工 的 实 际 模 型 。 如 果 电 路 板 设 计 得 不 合 理 ， 性 能 将 大 打 折 扣， 严 重 时 甚 至 不 能 正 常 工作 。 本章 主 要介 绍 印制 电 路板 的 设计 流 程、 物 理结 构 、环 境 参数 等 知识 ， 使读 者 对…

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单击 按钮，如图 9－51所示。显示生成后缀名为 “.dra”、“.psm”的零件封装，完成
封装如图
9－52所示。
图 9－51　“PackageSymbolWizard－Summary”对话框
图 9－52　封装结果
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第 10章　印制电路板设计
设计印制电路板是整个工程设计的最终目的。原理图是示意图，电路板文件则是真正需
要加工的实际模型。如果电路板设计得不合理，性能将大打折扣，严重时甚至不能正常
工作。
本章主要介绍印制电路板的设计流程、物理结构、环境参数等知识，使读者对电路板的
设计有一个基本的了解。
知识点
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印制电路板概念
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设计参数设置
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建立电路板文件
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电路板物理结构
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环境参数设置
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在 PCB文件中导入原理图网络表信息
10.1　印制电路板概述
在设计之前，我们首先介绍一下有关印制电路板的基础知识，以便用户能更好地理解和
掌握以后 PCB的设计过程。
10.1.1　印制电路板的概念
印制电路板 （PrintedCircuitBoard），简称 PCB，是以绝缘覆铜板为材料，经过印制、
腐蚀、钻孔以及后处理等工序，在覆铜板上刻蚀出 PCB图上的导线，将电路中的各种元器
件固定并实现各元器件之间的电气连接，使其具有某种功能。随着电子设备的飞速发展，
PCB越来越复杂，上面的元器件越来越多，功能也越来越强大。
印制电路板根据导电层数的不同，可以分为单面板、双面板和多层板 3种。
●
单面板：单面板只有一面覆铜，另一面用于放置元器件，因此只能利用敷铜的一面设
计电路导线和元器件的焊接。单面板结构简单，价格便宜，适用于相对简单的电路设
计。对于复杂的电路，由于只能单面布线，所以布线比较困难。
●
双面板：双面板是一种双面都敷有铜的电路板，分为顶层 （TopLayer） 和底层 （Bot-
tomLayer）。它双面都可以布线焊接，中间为一层绝缘层，元器件通常放置在顶层。
由于双面都可以布线，因此双面板可以设计比较复杂的电路。它是目前使用最广泛的
印制电路板结构。
●
多层板：如果在双面板的顶层和底层之间加上别的层，如信号层、电源层或者接地
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层，即构成了多层板。通常的 PCB板，包括顶层、底层和中间层，层与层之间是绝
缘的，用于隔离布线，两层之间的连接是通过过孔实现的。一般的电路系统设计用双
面板和四层板即可满足设计需要，只是在较高级电路设计中，或者有特殊要求时，比
如对抗高频干扰要求很高情况下使用六层或六层以上的多层板。多层板制作工艺复
杂，层数越多，设计时间越长，成本也越高。但随着电子技术的发展，电子产品越来
越小巧精密，电路板的面积要求越来越小，因此目前多层板的应用也日益广泛。
下面我们介绍几个印制电路板中常用的概念。
1.元器件封装
元器件的封装是印制电路设计中非常重要的概念。元器件的封装就是将实际元器件焊接
到印制电路板时的焊接位置与焊接形状，包括了实际元器件的外型尺寸，空间位置，各引脚
之间的间距等。元器件封装是一个空间的概念，对于不同的元器件可以有相同的封装，同样
一种封装可以用于不同的元器件。因此，在制作电路板时必须知道元器件的名称，同时也要
知道该元器件的封装形式。
对于元器件封装，我们在第 6章中已经作过详细讲述，在此不再讲述。
2.过孔
过孔是用来连接不同板层之间导线的孔。过孔内侧一般由焊锡连通，用于元器件引
脚的插入。过孔可分为 3种类型：通孔 （Through）、盲孔 （Blind） 和隐孔 （Buried）。从
顶层直接通到底层，贯穿整个 PCB的过孔称为通孔；只从顶层或底层通到某一层，并没
有穿透所有层的过孔称为盲孔；只在中间层之间相互连接，没有穿透底层或顶层的过孔
就称为隐孔。
3.焊盘
图 10－1　焊盘
焊盘主要用于将元器件引脚焊接固定在印制板
上，并将引脚与 PCB上的铜膜导线连接起来，以实现
电气连接。通常焊盘有三种形状，圆形 （Round）、矩
形 （Rectangle）和正八边形 （Octagonal），如图 10－1
所示。
4.铜膜导线和飞线
铜膜导线是印制电路板上的实际布线，用于连接各个元器件的焊盘。它不同于印制电路
板布线过程中飞线，所谓飞线，又叫预拉线，是系统在装入网络报表以后，自动生成的不同
元器件之间错综交叉的线。
铜膜导线与飞线的本质区别在于铜膜导线具有电气连接特性，而飞线则不具有。飞线只
是一种形式上的连线，只是在形式上表示出各个焊盘之间的连接关系，没有实际电气连接
意义。
10.1.2　PCB设计流程
笼统地讲，在进行印制电路板的设计时，我们首先要确定设计方案，并进行局部电路的
仿真或实验，完善电路性能。之后根据确定的方案绘制电路原理图，并进行 ERC。最后完
成 PCB的设计，输出设计文件，送交加工制作。设计者在设计过程中尽量按照设计流程进
行设计，这样可以避免一些重复的操作，也可以防止出现不必要的错误。
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