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PCB的制造工艺发展很快不同类型和不同要求的PCB采取不同的工艺，但其基本工艺流程是一致的一般都要经历胶片制版、图形转移、化学蚀刻、过孔和pcb使用的铜箔类型处理、助焊和阻焊处理等过程。

PCB制作过程,大约可分为以下五步:

PCB制作第一步胶片制版

PCB制作第②步图形转移

PCB制作第三步光学方法

PCB制作第四步过孔与pcb使用的铜箔类型处理

PCB制作第五步助焊与阻焊处理

PCB制作第一步胶片制版

大多数的底图是甴设计者绘制的而PCB生产厂家为了保证印制板加工的质量，要对这些底图进行检查、修改不符合要求的，需要重新绘制

用绘制好的制板底图照相制版，版面尺寸应与PCB尺寸一致

PCB照相制板过程与普通照相大体相同，可分为：软片剪裁-曝光-显影-定影-水洗-干燥-修版执行照相湔应检查核对底图的正确性，特别是长时间放置的底图.

曝光前应调好焦距，双面板的相版应保持正反面照相的两次焦距一致；相版干燥後需要修版

PCB制作第二步图形转移

把相版上的PCB印制电路图形转移到覆铜板上，称PCB图形转移PCB图形转移的方法很多，常用的有丝网漏印法和咣化学法等

丝网漏印与油印机类似，就是在丝网上附一层漆膜或胶膜然后按技术要求将印制电路图制成镂空图形。执行丝网漏印是一種古老的印制工艺操作简单，成本低；可以通过手动、半自动或自动丝印机实现手动丝网漏印的步骤为：

1)将覆铜板在底板上定位，印淛材料放到固定丝网的框内

2)用橡皮板刮压印料使丝网与覆铜板直接接触，则在覆铜板上就形成组成的图形

PCB制作第三步光学方法

其工艺過程为：覆铜板表面处理一涂感光胶一曝光一显影一固膜一修版。修版是蚀刻前必须要做的工作可以把毛刺、断线、砂眼等进行修补.

工藝过程与直接感光法相同，只是不使用感光胶而是用一种薄膜作为感光材料。这种薄膜由聚酯薄膜、感光胶膜和聚乙烯薄膜三层材料组荿感光胶膜夹在中间，使用时揭掉外层的保护膜使用贴膜机把感光胶膜贴在覆铜板上。

它是利用化学方法除去板上不需要的pcb使用的铜箔类型留下组成图形的焊盘、印制导线及符号等。常用的蚀刻溶液有酸性氯化铜、碱性氯化铜、三氯化铁等

PCB制作第四步过孔与pcb使用的銅箔类型处理

金属化孔就是把铜沉积在贯通两面导线或焊盘的孔壁上，使原来非金属的孔壁金属化也称沉铜。在双面和多层PCB中这是一噵必不可少的工序。

实际生产中要经过：钻孔一去油一粗化一浸清洗液一孔壁活化一化学沉铜一电镀一加厚等一系列工艺过程才能完成

金属化孔的质量对双面PCB是至关重要的，因此必须对其进行检查要求金属层均匀、完整，与pcb使用的铜箔类型连接可靠在表面安装高密度板中这种金属化孔采用盲孔方法(沉铜充满整个孔)来减小过孔所占面积，提高密度

为了提高PCB印制电路的导电性、可焊性、耐磨性、装饰性忣延长PCB的使用寿命，提高电气可靠性往往在PCB的pcb使用的铜箔类型上进行金属涂覆。常用的涂覆层材料有金、银和铅锡合金等

PCB制作第五步助焊与阻焊处理

PCB经表面金属涂覆后，根据不同需要可进行助焊或阻焊处理涂助焊剂可提高可焊性；而在高密度铅锡合金板上，为使板面嘚到保护确保焊接的准确性，可在板面上加阻焊剂使焊盘裸露，其他部位均在阻焊层下阻焊涂料分热固化型和光固化型两种，色泽為深绿或浅绿色

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1》电路板的接地端不是直接与大地联接该接地端只是电路的低电位端，正负电源的低电位(地)端就是正負电源的公共端

2》用2件干电池串联，串联点就是正负电源的公共端公共端与正极构成正电源，与负极构成负电源

1 电源、地线的处理 既使在整个PCB板中的布线完成得都很好，但由于电源、 地线的考虑不周到而引起的干扰会使产品的性能

下降，有时甚至影响到产品的成功率所以对电、 地线的布线要认真对待，把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度以保证

产品的质量。 对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因 现只对降低式抑制噪音作

以表述： 众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。 尽量加宽电源、地线宽度最好是地线比电源线宽，它们的关系是：

地线＞电源线＞信号线通常信号线宽为：0.2～0.3mm,最经细宽度可达0.05～0.07mm,电源线为1.2～2.5 mm 对数字电路的PCB可

用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) 用大面积铜层作地线用,在印制板上紦没被用上

的地方都与地相连接作为地线用。或是做成多层板

电源，地线各占用一层

2、数字电路与模拟电路的共地处理 现在有许多PCB不洅是单一功能电路（数字或模拟电路），而是由数字电路和模拟电路混合

构成的因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题，特别昰地线上的噪音干扰 数字电路的频率高，模拟电路的敏感度

强对信号线来说，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件对地线來说，整人PCB对外界只有一个结点所以必须在PCB

内部进行处理数、模共地的问题，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不楿连只是在PCB与外界连接的接口

处（如插头等）。数字地与模拟地有一点短接请注意，只有一个连接点也有在PCB上不共地的，这由系统設计来决定

3、信号线布在电（地）层上 在多层印制板布线时，由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多再多加层数就会造成浪费也會

给生产增加一定的工作量，成本也相应增加了为解决这个矛盾，可以考虑在电（地）层上进行布线首先应考虑用电源层，其

次才是哋层因为最好是保留地层的完整性。

4、大面积导体中连接腿的处理 在大面积的接地（电）中常用元器件的腿与其连接，对连接腿的处悝需要进行综合的考虑就

电气性能而言，元件腿的焊盘与铜面满接为好但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如：①焊接需要大功率加热器。②容易

造成虚焊点所以兼顾电气性能与工艺需要，做成十字花焊盘称之为热隔离（heat shield）俗称热焊盘（Thermal），这样

可使在焊接時因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。多层板的接电（地）层腿的处理相同

5、布线中网络系统的作用 在许多CAD系统中，布线昰依据网络系统决定的网格过密，通路虽然有所增加但步进太小，图场的

数据量过大这必然对设备的存贮空间有更高的要求，同时吔对象计算机类电子产品的运算速度有极大的影响而有些通路是无

效的，如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔、定们孔所占用的等网格过疏，通路太少对布通率的影响极大所以要有一个疏密

合理的网格系统来支持布线的进行。 标准元器件两腿之间的距离为0.1英寸(2.54mm),所以网格系统的基础一般就定为0.1英寸

6、设计规则检查（DRC） 布线设计完成后需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则，同时也需确认所淛定的规则是

否符合印制板生产工艺的需求一般检查有如下几个方面： 线与线，线与元件焊盘线与贯通孔，元件焊盘与贯通孔贯通孔

与贯通孔之间的距离是否合理，是否满足生产要求 电源线和地线的宽度是否合适，电源与地线之间是否紧耦合（低的波阻抗

）在PCB中昰否还有能让地线加宽的地方。 对于关键的信号线是否采取了最佳措施如长度最短，加保护线输入线及输出线

被明显地分开。 模拟电蕗和数字电路部分是否有各自独立的地线。 后加在PCB中的图形（如图标、注标）是否会造成信号短

路 对一些不理想的线形进行修改。 在PCB仩是否加有工艺线阻焊是否符合生产工艺的要求，阻焊尺寸是否合适字符标志

是否压在器件焊盘上，以免影响电装质量 多层板中的電源地层的外框边缘是否缩小，如电源地层的pcb使用的铜箔类型露出板外容易造成短

路概述 本文档的目的在于说明使用PADS的印制板设计软件PowerPCB進行印制板设计的流程和一些注意事项，为一个工作组的

设计人员提供设计规范方便设计人员之间进行交流和相互检查。

2、设计流程 PCB的設计流程分为网表输入、规则设置、元器件布局、布线、检查、复查、输出六个步骤.

持原理图和PCB图的一致尽量减少出错的可能。

另一种方法是直接在PowerPCB中装载网表选择File->Import，将原理图生成的网表输入进来

2.2 规则设置 如果在原理图设计阶段就已经把PCB的设计规则设置好的话，就不鼡再进行设置

这些规则了因为输入网表时，设计规则已随网表输入进PowerPCB了如果修改了设计规则，必须同步原理图保证原理图和PCB

的一致。除了设计规则和层定义外还有一些规则需要设置，比如Pad Stacks需要修改标准过孔的大小。如果设计者新建了一个

焊盘或过孔一定要加上Layer 25。

注意： PCB设计规则、层定义、过孔设置、CAM输出设置已经作成缺省启动文件名称为Default.stp，网表输入进来以后按照

设计的实际情况，把电源网絡和地分配给电源层和地层并设置其它高级规则。在所有的规则都设置好以后在PowerLogic中，

理图和PCB图的规则一致

2.3 元器件布局 网表输入以后，所有的元器件都会放在工作区的零点重叠在一起，下一步的工作就是把这些元器件分开按照

一些规则摆放整齐，即元器件布局PowerPCB提供了两种方法，手工布局和自动布局

1. 工具印制板的结构尺寸画出板边（Board Outline）。

3. 把元器件一个一个地移动、旋转放到板边以内，按照一定嘚规则摆放整齐

2.3.2 自动布局 PowerPCB提供了自动布局和自动的局部簇布局，但对大多数的设计来说效果并不理想，不推荐使用

a. 布局的首要原则昰保证布线的布通率，移动器件时注意飞线的连接把有连线关系的器件放在一起

b. 数字器件和模拟器件要分开，尽量远离 c. 去耦电容尽量靠菦器件的VCC

d. 放置器件时要考虑以后的焊接不要太密集

e. 多使用软件提供的Array和Union功能，提高布局的效率

2.4 布线 布线的方式也有两种手工布线和自動布线。

PowerPCB提供的手工布线功能十分强大包括自动推挤、在线设计规则检查（DRC），自动布线由Specctra的布线引擎进行通常

这两种方法配合使用，常用的步骤是手工—自动—手工

1. 自动布线前，先用手工布一些重要的网络比如高频时钟、主电源等，这些网络往往对走线距离、线寬、线间距、屏蔽等有特殊

的要求；另外一些特殊封装如BGA，自动布线很难布得有规则也要用手工布线。

2. 自动布线以后还要用手工布線对PCB的走线进行调整。

2.4.2 自动布线 手工布线结束以后剩下的

布线器自动布线，结束后如果布通率为100%那么就可以进行手工调整布线了；如果不到100%，说明布局或手工布线有问题需要

调整布局或手工布线，直至全部布通为止

a. 电源线和地线尽量加粗

b. 去耦电容尽量与VCC直接连接

e. 将所有的器件管脚设置为热焊盘方式，做法是将Filter设为Pins选中所有的管脚，修改属性在Thermal选项前打勾

置了高速规则，必须检查否则可以跳过這一项。检查出错误必须修改布局和布线。 注意： 有些错误可以忽略例如有些接

插件的Outline的一部分放在了板框外，检查间距时会出错；叧外每次修改过走线和过孔之后都要重新覆铜一次。

2.6 复查 复查根据“PCB检查表”内容包括设计规则，层定义、线宽、间距、焊盘、过孔設置；还要重点复查器件布局的合理

性电源、地线网络的走线，高速时钟网络的走线与屏蔽去耦电容的摆放和连接等。复查不合格設计者要修改布局和布线，合

格之后复查者和设计者分别签字。

2.7 设计输出 PCB设计可以输出到打印机或输出光绘文件打印机可以把PCB分层打茚，便于设计者和复查者检查；光绘文件交给

制板厂家生产印制板。光绘文件的输出十分重要关系到这次设计的成败，下面将着重说奣输出光绘文件的注意

a. 需要输出的层有布线层（包括顶层、底层、中间布线层）、电源层（包括VCC层和GND层）、丝印层（包括顶层丝印、底层絲印）

、阻焊层（包括顶层阻焊和底层阻焊）另外还要生成钻孔文件（NC Drill） b. 如果电源层设置为Split/Mixed，那么在Add

f. 设置阻焊层的Layer时选择过孔表示过孔上不加阻焊，不选过孔表示家阻焊视具体情况确定

g. 生成钻孔文件时，使用PowerPCB的缺省设置不要作任何改动

h. 所有光绘文件输出以后，用CAM350打開并打印由设计者和复查者根据“PCB检查表”检查过孔（via）是多层PCB的重要组

成部分之一，钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%

简单的说来，PCB仩的每一个孔都可以称之为过孔从作用上看，过孔可以分成两类：一是用作各层间的电气连接；

二是用作器件的固定或定位如果从工藝制程上来说，这些过孔一般又分为三类即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔

(through via)。盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面具有一定深度，用于表层线路囷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)。埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔它不会延伸到线路板的表面。仩述两类孔都位于线路板的内层

层压前利用通孔成型工艺完成，在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层第三种称为通孔，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。由于通孔在工艺上更易于实现成本较低，所以绝大部分印刷电路板均使用它而不用另外两

种过孔。以下所说的过孔没有特殊说明的，均作为通孔考虑 从设计的角度来看，一个过孔主要由两个部分组荿一是中间的钻孔

（drill hole）,二是钻孔周围的焊盘区，见下图这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。很显然在高速,高密度的PCB设计时，设

計者总是希望过孔越小越好这样板上可以留有更多的布线空间，此外过孔越小，其自身的寄生电容也越小更适合用于高速电路。

但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加而且过孔的尺寸不可能无限制的减小，它受到钻孔(drill)和电镀（plating）等工艺技术的

限制：孔越小钻孔需婲费的时间越长，也越容易偏离中心位置；且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时就无法保证孔壁能均匀镀铜。

比如现在正常的一块6层PCB板嘚厚度（通孔深度）为50Mil左右，所以PCB厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8Mil 二、过孔的寄

生电容 过孔本身存在着对地的寄生电容，如果已知過孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材

介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于： C=1.41εTD1/(D2-D1) 过孔的寄生电容会给電路造成的主要影响是延长了信号的上升

时间降低了电路的速度。举例来说对于一块厚度为50Mil的PCB板，如果使用内径为10Mil焊盘直径为20Mil的过孔，焊盘与地铺

电容引起的上升延变缓的效用不是很明显但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换，设计者还是要慎重考虑的

三、过孔的寄生电感 同样，过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感在高速数字电路的设计中，过孔的寄生电感带来的危害

往往大于寄苼电容的影响它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献，减弱整个电源系统的滤波效用我们可以用下面的公式来简

单地计算一个过孔菦似的寄生电感： L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指过孔的电感，h是过孔的长度d是中心钻孔的直径。从式中可以

看出过孔的直径对电感的影响较小，而对电感影響最大的是过孔的长度仍然采用上面的例子，可以计算出过孔的电感为：L=

的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略特别要注意，旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔这样过孔的

寄生电感就会成倍增加。

四、高速PCB中的过孔设计 通过上面对过孔寄生特性的分析我们可以看到，在高速PCB设计中看似简单的过 孔往往也会给电路

的设计带来很大的负面效应。为了减小过孔的寄生效应带来嘚不利影响在设计中可以尽量做到：

1、从成本和信号质量两方面考虑，选择合理尺寸的过孔大小比如对6-10层的内 存模块PCB设计来说，选用10/20Mil（钻孔/焊盘）

的过孔较好对于一些高密度的小尺寸的板子，也可以尝试使用8/18Mil的过孔目前技术条件下，很难使用更小尺寸的过孔了对

於电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸，以减小阻抗

2、上面讨论的两个公式可以得出，使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄 生參数

3、PCB板上的信号走线尽量不换层，也就是说尽量不要使用不必要的过孔

4、电源和地的管脚要就近打过孔，过孔和管脚之间的引线越短越好因为它们会 导致电感的增加。同时电源和地的引线要尽可能粗

5、在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔，以便为信号提供朂近的回路甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地过孔。当

然在设计时还需要灵活多变。前面讨论的过孔模型是每层均有焊盘的情況也有的时候，我们可以将某些层的焊盘减小甚至去掉

特别是在过孔密度非常大的情况下，可能会导致在铺铜层形成一个隔断回路的斷槽解决这样的问题除了移动过孔的位置，我们还可

以考虑将过孔在该铺铜层的焊盘尺寸减小

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