电子设计基本概念100问解析（1-10问）

学习目标

节制事理图设计中基本观点

节制PCB设计中的基本观点

节制PCB生产工艺的基本观点

节制阻抗设计的常规观点

节制电子设计中的一些基本原则

节制电子设计中基本电气元件的功能

1.1什么叫做事理图，它的浸染是什么？

答：事理图，SchematicDiagram, 顾名思义便是表示电路板上各器件之间连接关系事理的图表。
在方案开拓等正向研究中，事理图的浸染是非常主要的，而对事理图的把关也关乎全体项目的质量乃至生命。
由事理图延伸下去会涉及到PCB layout，也便是PCB布线，当然这种布线是基于事理图来做成的，通过对事理图的剖析以及电路板其他条件的限定，设计者得以确定器件的位置以及电路板的层数等。
它表示的只是虚拟的连接关系，浸染便是为了勾引PCB设计职员按照事理图的连接关系来进行连接，如图1-1所示，事理图表示的只是U3这个器件与其它电阻、电容的连接关系，以及器件本身的一些参数。

图1-1 事理图释义框图

1.2什么叫做PCB版图，它的浸染是什么？

答：PCB版图，根据事理图画成的实际元件摆放和连线图，供制作实际电路板用,可在程控机上直接做出板来。
当制作实际的电路板之前，必须根据事理图绘制出PCB版图，然后用PCB版图进行生产、安装上器件，才可以得到实际的电路板，也便是我们常日所说的PCB。
通过图1-1绘制好的事理图，导入到PCB中，绘制出图1-2所示的PCB版图（cadence allegro），我们实际的电路板，也便是这个效果。

图1-2 PCB版图释义框图

1.3什么叫做事理图符号，它的浸染是什么？

答：所谓的事理图符号，便是我们在绘制事理图时，须要用一些符号来代替实际的元器件，这样的符号，我们就称之为事理图符号，也称之为事理图库。
它的浸染便是来代替实际的元器件，我们在做事理图符号的时候，不用去管这个器件详细是什么样子的，只须要匹配同等的管脚数目即可，然后去定义每一个管脚的连接关系就可以了。
如图1-3所示，TF卡座的事理图符号展示，以及如图1-4所示，TF卡座的实物图展示。

图1-3 TF卡座的事理图符号

图1-4TF卡座的实物图

1.4什么叫做PCB符号，它的浸染是什么？

答：PCB符号，也叫PCB封装，便是把实际的电子元器件，芯片等的各种参数，比如元器件的大小、长宽、直插、贴片以及焊盘的大小，管脚的长宽、管脚的间距等用图形办法表现出来。
PCB封装的浸染，便是把元器件实物按照1:1的办法，用图形的办法在PCB绘制软件上表示出来，以便绘制PCB版图的时候，进行调用，进行PCB封装绘制的时候，必须担保跟实物是同等的。
如图1-5所示是PCB封装展示，图1-6是规格书展示。

图1-5 PCB封装图

1-6规格书图纸

1.5 PCB封装的组成元素有哪些？

答：一个完全的PCB封装是由许多不同元素组合而成的,不同的器件所需的组成元素也不同。
一样平常来说，封装组成元素包含：沉板开孔尺寸、尺寸标注、倒角尺寸、焊盘、阻焊、孔径、热风焊盘、反焊盘、管脚编号（Pin Number）、管脚间距、管脚跨距、丝印线、装置线、禁止布线区、禁止布孔区、位号字符、装置字符、1脚标识、安装标识、占地面积、器件高度。
在Cadence Allegro软件中，以下元素是必须要有的：焊盘（包括阻焊、孔径等内容）、丝印线、装置线、位号字符、1脚标识、安装标识、占地面积、器件最大高度、极性标识（只针对极性器件）、原点。
如图1-7所示，QFN48的封装展示。

图1-7QFN48的封装展示

1.6常见的PCB封装类型有哪些？

答：常见的PCB封装有有如下几种，如下所示，这些常用的封装，可以直接去我们的本书的互换论坛——PCB同盟网（www.pcbbar.com）的“封装库论坛”进行下载学习。
Ø 电阻、电容、电感，如图1-8所示：

图1-8 阻容感封装展示

二极管、三极管，如图1-9所示：

图1-9 二极管、三极管封装展示

排阻类器件（4脚、8脚、10脚、16脚等），如图1-10所示：

图1-10 排阻类器件封装展示

SO类器件（间距有1.27、2.54MM等），如图1-11所示：

图1-11 SO类器件封装展示

QFP类器件，Quad Flat Pack/方形扁平封装，如图1-12所示

图1-12 QFP类器件封装展示

QFN类器件Quad Flat Non-leaded package/四侧无引脚扁平封装，如图1-13所示

图1-13 QFN类器件封装展示

BGA类器件Ball Grid Array /球栅阵列器件，如图1-14所示

图1-14 BGA类器件封装展示

1.7 事理图中器件与PCB版图中的器件是怎么关联的？

答：事理图绘制完成往后，须要将事理图的元器件与PCB版图中的器件关联起来，这样就须要指定对其指定PCB封装。
双击事理图（ORCAD图纸）的每一个器件，可以看到每个元器件的属性，个中有一栏是PCB Footprint，在这一栏指定好我们的封装名称，然后我们制作好该元器件的封装，名称保持跟事理图中定义的同等，这样，我们事理图中的器件就与PCB版图中的器件关联起来，是逐一对应的关系了。
如图1-15所示，在事理图指定R1这个器件的PCB Footprint是R0402，导入到PCB版图中往后，相对应的器件便是0402型号的电阻。

图1-15 事理图电阻R1封装名指定

1.8 全体PCB版图设计的完全流程是什么？

答：事理图检讨，检讨是否有单端网络、连接缺点、没有指定封装等设计问题→事理图输出网表以及网表检讨→检讨封装库，没有封装库的，匹配事理图，新建封装库→导入事理图网表，将所有器件导入到PCB中;核对产品构造图纸，定位好构造器件→PCB版图布局→布局优化以及布线方案→层叠设计以及全体PCB图的设计规则添加→PCB版图布线→PCB版图电源分割与处理→布线优化→生产文件（Gerber）的输出,凡亿教诲推出的有全流程的PCB设计实战视频传授教化，有需求的可以联系作者购买学习。

1.9 什么叫做金属化孔？

答：金属化孔，Plated Through Hole，缩写为PTH,又称沉铜、孔化、镀通孔。
便是指孔金属化这一种工艺，是指各层印制导线在孔中用化学镀和电镀方法使绝缘的孔壁上镀上一层导电金属使之相互可靠连通的工艺。
金属化孔的哀求是严格的，哀求有良好的机器韧性和导电性，金属化铜层均匀完全，厚度在5一10mm之间，镀层不许可有严重氧化征象，孔内不分层、无气泡、无钻屑、无裂纹，孔电阻在1000(十五所标准是500μΩ)以下。
在PCB版图中所看到的效果如图1-16所示。

图1-16 焊盘编辑器中金属化孔示意

1.10 什么叫非金属化孔，它与金属化孔的差异是什么？

答：非金属化孔，Non-Plated Through Hole, 缩写为NPTH，便是仅仅在板子成品的后工序中，纯挚钻一个孔而已，用作机器的定位而已。
这个孔跟金属化孔一样，也可以有钻孔跟焊盘，只是过孔的内壁是没有铜的，所有叫做非金属化孔。
金属化孔与非金属化孔的最大的差异在于过孔的内壁是否有铜，在PCB版图中看到的非金属化孔的效果如图1-17所示，最显著的特色就是非金属化孔的钻孔大小与焊盘是一样大的。

图1-17 焊盘编辑器中非金属化孔示意

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