pcb各层作用详解

深圳勤基电子PCB 2022-04-21 14:04

  对于刚进入电子设计岗位的小伙伴,在设计PCB的时候有很多的疑问,如何构造一个好的PCB,PCB每个层都叫什么,都有什么作用?如何定义和区分?今天深圳勤基电子带大家揭开PCB的面纱,详解PCB的各个层以及它的作用,希望可以帮到您。

 

  信号层(Signal Layers): 信号层包括Top Layer、Bottom Layer、Mid Layer 1…30。这些层都是具有电气连接的层,也就是实际的铜层。中间层是指用于布线的中间板层,该层中布的是导线。顶层信号层(Top Layer)

  顶层信号层(Top Layer)也称元件层,主要用来放置元器件,对于双层板和多层板可以用来布置导线或覆铜。底层信号层(Bottom Layer)也称焊接层,主要用于布线及焊接,对于双层板和多层板可以用来放置元器件。中间信号层(Mid-Layers)最多可有30层,在多层板中用于布置信号线,这里不包括电源线和地线。

  内层(Internal Plane): Internal Plane 1…16,该类型的层仅用于多层板,这些层一般连接到地和电源上,成为电源层和地层,也具有电气连接作用,也是实际的铜层,但该层一般情况下不布线,是由整片铜膜构成。

  通常简称为内电层,仅在多层板中出现,PCB板层数一般是指信号层和内电层相加的总和数。与信号层相同,内电层与内电层之间、内电层与信号层之间可通过通孔、盲孔和埋孔实现互相连接。

  丝印层(Silkscreen Overlay):包括顶层丝印层(Top overlay)和底层丝印层(Bottom overlay)。定义顶层和底层的丝印字符,就是一般在阻焊层之上印的一些文字符号,比如元件名称、元件符号、元件管脚和版权等,方便以后的电路焊接和查错等。

  一块PCB板最多可以有2个丝印层,分别是顶层丝印层(Top Overlay)和底层丝印层(Bottom Overlay),一般为白色,主要用于放置印制信息,如元器件的轮廓和标注,各种注释字符等,方便PCB的元器件焊接和电路检查。顶层丝印层(Top Overlay)用于标注元器件的投影轮廓、元器件的标号、标称值或型号以及各种注释字符。底层丝印层(Bottom Overlay)与顶层丝印层相同,若所有标注在顶层丝印层都已经包含,底层丝印层可关闭。

  锡膏层(Paste Mask):或称助焊层,包括顶层锡膏层(Top paste)和底层锡膏层(Bottom paste),指我们可以看到的露在外面的表面贴装焊盘,也就是在焊接前需要涂焊膏的部分。所以,这一层在焊盘进行热风整平和制作焊接钢网时也有用。

  机械层(Mechanical Layers):最多可选择16层机械加工层。设计双面板只需要使用默认选项Mechanical Layer 1。机械层是定义整个PCB板的外观的,它一般用于放置有关制板和装配方法的指示性信息,如PCB的外形尺寸、尺寸标记、数据资料、过孔信息、装配说明等信息。设计为PCB机械外形,默认LAYER1为外形层。其它LAYER2/3/4等可作为机械尺寸标注或者特殊用途,如某些板子需要制作导电碳油时可以使用LAYER2/3/4等,但是必须在同层标识清楚该层的用途。

  遮蔽层(Mask Layers)Altium Designer提供了阻焊层(Solder Mask)和锡膏层(Paste Mask)两种类型的遮蔽层(Mask Layers),在其中分别有顶层和底层两层。

  禁布层(Keep Out Layer) :定义布线层的边界。定义了禁止布线层后,在以后的布线过程中,具有电气特性的布线不可以超出禁止布线层的边界。很多设计师也使用做PCB机械外形,如果PCB上同时有KEEPOUT和MECHANICAL LAYER1,则主要看这两层的外形完整度,一般以MECHANICAL LAYER1为准。

  建议设计时尽量使用MECHANICAL LAYER1作为外形层,如果使用KEEPOUT LAYER作为外形,则不要再使用MECHANICAL LAYER1,避免混淆!钻孔层(Drill Layer):包括钻孔引导层(Drill guide)和钻孔数据层(Drill drawing),是钻孔的数据。钻孔层提供电路板制造过程中的钻孔信息(如焊盘,过孔就需要钻孔)。Protel 99 SE提供了Drill gride(钻孔指示图)和Drill drawing(钻孔图)两个钻孔层。

  多层(Multi-layer) :指PCB板的所有层。电路板上焊盘和穿透式过孔要穿透整个电路板,与不同的导电图形层建立电气连接关系,因此系统专门设置了一个抽象的层—多层。一般,焊盘与过孔都要设置在多层上,如果关闭此层,焊盘与过孔就无法显示出来。

  阻焊层和助焊层的区分

  阻焊层:solder mask,是指板子上要上绿油的部分;因为它是负片输出,所以实际上有solder mask的部分实际效果并不上绿油,而是镀锡,呈银白色!

  助焊层:paste mask,是机器贴片时要用的,是对应所有贴片元件的焊盘的,大小与toplayer/bottomlayer层一样,是用来开钢网漏锡用的。

  特别注意:

  两个层都是上锡焊接用的,并不是指一个上锡,一个上绿油;那么有没有一个层是指上绿油的层,只要某个区域上有该层,就表示这区域是上绝缘绿油的呢?暂时我还没遇见有这样一个层。

  我们画的PCB板,上面的焊盘默认情况下都有solder层,所以制作成的PCB板上焊盘部分是上了银白色的焊锡的,没有上绿油这不奇怪;但是我们画的PCB板上走线部分,仅仅只有top layer或者bottom layer层,并没有solder层,但制成的PCB板上走线部分都上了一层绿油。

  那可以这样理解:

  1、阻焊层的意思是在整片阻焊的绿油上开窗,目的是允许焊接。

  2、默认情况下,没有阻焊层的区域都要上绿油。

  3、paste mask层用于贴片封装。

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