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PCB工藝 PCB的層的詳細(xì)解釋

作者:sdxyx    發(fā)布時間:2022-05-13 09:18:20    瀏覽量:

PCB的層:
a.信號層(Signal Layers): 信號層包括Top Layer、 Bottom Layer 、Mid Layer 1……30。這些層都是具有電氣 連接的層,也就是實際的銅層。中間層是指用于布線的中間板層,該層中布的是導(dǎo)線。      
b.內(nèi)層(Internal Plane): Internal Plane 1……16,這些層一般連接到地和電源上,成為電源層和地層,也具有電氣連接作用,也是實際的銅層,但該層一般情況下不布線,是由整片銅膜構(gòu)成。     
c.絲印層(Silkscreen Overlay): 包括頂層絲印層(Top overlay)  和底層絲印層Bottom overlay)  。定義頂層和 底層的絲印字符,就是一般在阻焊層之上印的一些文字符號,比如元件名稱、元件符號、元件管腳和版權(quán)等,方便以后的電路焊接和查錯等。      
d.錫膏層(Paste Mask): 包括頂層錫膏層(Top paste) 和底 層錫膏層(Bottom paste)  ,指我們可以看到的露在外面 的表面貼裝焊盤,也就是在焊接前需要涂焊膏的部分。所以,這一層在焊盤進行熱風(fēng)整平和制作焊接鋼網(wǎng)時也有用。     
e.阻焊層(Solder Mask): 包括頂層阻焊層(Top solder) 和底層阻焊層(Bottom solder)  ,其作用與錫膏層相反, 指的是要蓋綠油的層。該層不粘焊錫,防止在焊接時相鄰焊接點的多余焊錫短路。阻焊層將銅膜導(dǎo)線覆蓋住,
防銅膜過快在空氣中氧化,但是在焊點處留出位置,并不覆蓋焊點。      
f.機械層(Mechanical Layers): 最多可選擇 16 層機械加工層。設(shè)計雙面板只需要使用默認(rèn)選項 Mechanical Layer 1。      
g.禁布層(Keep Out Layer)  : 定義布線層的邊界。定 義了禁止布線層后,在以后的布線過程中,具有電氣特性的布線不可以超出禁止布線層的邊界。      
h.鉆孔層(Drill Layer): 包括鉆孔引導(dǎo)層(Drill guide) 和鉆 孔數(shù)據(jù)層(Drill drawing) ,是鉆孔的數(shù)據(jù)。     
f.多層(Multi-layer) :指PCB板的所有層。  

Altium Designer中各層的含義 
mechanical, 機械層 
keepoutlayer禁止布線層 
topoverlay頂層絲印層 
bottomoverlay底層絲印層 
toppaste,頂層焊盤層 
bottompaste底層焊盤層 
topsolder頂層阻焊層 
bottomsolder底層阻焊層 
drillguide,過孔引導(dǎo)層 
drilldrawing過孔鉆孔層

1 Signal layer(信號層)     
信號層主要用于布置電路板上的導(dǎo)線。Protel 99 SE提供了32個信號層,包括Top layer(頂層),Bottom layer(底層)和30個MidLayer(中間層)。   
2 Internal plane layer(內(nèi)部電源/接地層)     
Protel 99 SE提供了16個內(nèi)部電源層/接地層.該類型的層僅用于多層板,主要用于布置電源線和接地線.我們稱雙層板,四層板,六層板,一般指信號層和內(nèi)部電源/接地層的數(shù)目。   
3 Mechanical layer(機械層)     
Protel 99 SE提供了16個機械層,它一般用于設(shè)置電路板的外形尺寸,數(shù)據(jù)標(biāo)記,對齊標(biāo)記,裝配說明以及其它的機械信息。這些信息因設(shè)計公司或PCB制造廠家的要求而有所不同。執(zhí)行菜單命令Design|Mechanical Layer能為電路板設(shè)置更多的機械層。另外,機械層可以附加在其它層上一起輸出顯示。   
4 Solder mask layer(阻焊層)
在焊盤以外的各部位涂覆一層涂料,如防焊漆,用于阻止這些部位上錫。阻焊層用于在設(shè)計過程中匹配焊盤,是自動產(chǎn)生的。Protel 99 SE提供了Top Solder(頂層)和Bottom Solder(底層)兩個阻焊層。   
5 Paste mask layer(錫膏防護層,SMD貼片層)     
它和阻焊層的作用相似,不同的是在機器焊接時對應(yīng)的表面粘貼式元件的焊盤。
Protel 99 SE提供了Top Paste(頂層)和Bottom Paste(底層)兩個錫膏防護層。     
主要針對PCB板上的SMD元件。如果板全部放置的是Dip(通孔)元件,這一層就不用輸出Gerber文件了。在將SMD元件貼PCB板上以前,必須在每一個SMD焊盤上先涂上錫膏,在涂錫用的鋼網(wǎng)就一定需要這個Paste Mask文件,菲林膠片才可以加工出來。     
Paste Mask層的Gerber輸出最重要的一點要清楚,即這個層主要針對SMD元件,同時將這個層與上面介紹的Solder Mask作一比較,弄清兩者的不同作用,因為從菲林膠片圖中看這兩個膠片圖很相似。
6 Keep out layer(禁止布線層)     
用于定義在電路板上能夠有效放置元件和布線的區(qū)域。在該層繪制一個封閉區(qū)域作為布線有效區(qū),在該區(qū)域外是不能自動布局和布線的。   
7 Silkscreen layer(絲印層)    
 絲印層主要用于放置印制信息,如元件的輪廓和標(biāo)注,各種注釋字符等。Protel 99 SE提供了Top Overlay和Bottom Overlay兩個絲印層。一般,各種標(biāo)注字符都在頂層絲印層,底層絲印層可關(guān)閉。 
8 Multi layer(多層)     
電路板上焊盤和穿透式過孔要穿透整個電路板,與不同的導(dǎo)電圖形層建立電氣連接關(guān)系,因此系統(tǒng)專門設(shè)置了一個抽象的層—多層。一般,焊盤與過孔都要設(shè)置在多層上,如果關(guān)閉此層,焊盤與過孔就無法顯示出來。   
9 Drill layer(鉆孔層)
鉆孔層提供電路板制造過程中的鉆孔信息(如焊盤,過孔就需要鉆孔)。Protel 99 SE提供了Drill gride(鉆孔指示圖)和Drill drawing(鉆孔圖)兩個鉆孔層。          
阻焊層和助焊層的區(qū)分     
阻焊層:solder mask,是指板子上要上綠油的部分;因為它是負(fù)片輸出,所以實際上有solder mask的部分實際效果并不上綠油,而是鍍錫,呈銀白色!     
助焊層:paste mask,是機器貼片時要用的,是對應(yīng)所有貼片元件的焊盤的,大小與toplayer/bottomlayer層一樣,是用來開鋼網(wǎng)漏錫用的。     
要點:兩個層都是上錫焊接用的,并不是指一個上錫,一個上綠油;那么有沒有一個層是指上綠油的層,只要某個區(qū)域上有該層,就表示這區(qū)域是上絕緣綠油的呢?暫時我還沒遇見有這樣一個層!我們畫的PCB板,上面的焊盤默認(rèn)情況下都有solder層,所以制作成的PCB板上焊盤部分是上了銀白色的焊錫的,沒有上綠油這不奇怪;但是我們畫的PCB板上走線部分,僅僅只有toplayer或者bottomlayer層,并沒有solder層,但制成的PCB板上走線部分都上了一層綠油。
那可以這樣理解:
1、阻焊層的意思是在整片阻焊的綠油上開窗,目的是允許焊接!
2、默認(rèn)情況下,沒有阻焊層的區(qū)域都要上綠油!
3、paste mask層用于貼片封裝!SMT封裝用到了:toplayer層,topsolder層,toppaste層,且toplayer和toppaste一樣大小,topsolder比它們大一圈。 DIP封裝僅用到了:topsolder和multilayer層(經(jīng)過一番分解,我發(fā)現(xiàn)multilayer層其實就是toplayer,bottomlayer,topsolder,bottomsolder層大小重疊),且topsolder/bottomsolder比toplayer/bottomlayer大一圈。
PCB的各層定義及描述: 
1、TOP LAYER(頂層布線層):設(shè)計為頂層銅箔走線。如為單面板則沒有該層。 
2、BOMTTOM LAYER(底層布線層):設(shè)計為底層銅箔走線。 
3、TOP/BOTTOM SOLDER(頂層/底層阻焊綠油層):頂層/底層敷設(shè)阻焊綠油,以防止銅箔上錫,保持絕緣。在焊盤、過孔及本層非電氣走線處阻焊綠油開窗。
焊盤在設(shè)計中默認(rèn)會開窗(OVERRIDE:0.1016mm),即焊盤露銅箔,外擴0.1016mm,波峰焊時會上錫。建議不做設(shè)計變動,以保證可焊性;     
過孔在設(shè)計中默認(rèn)會開窗(OVERRIDE:0.1016mm),即過孔露銅箔,外擴0.1016mm,波峰焊時會上錫。如果設(shè)計為防止過孔上錫,不要露銅,則必須將過孔的附加屬性SOLDER MASK(阻焊開窗)中的PENTING選項打勾選中,則關(guān)閉過孔開窗。     
另外本層也可單獨進行非電氣走線,則阻焊綠油相應(yīng)開窗。如果是在銅箔走線上面,則用于增強走線過電流能力,焊接時加錫處理;如果是在非銅箔走線上面,一般設(shè)計用于做標(biāo)識和特殊字符絲印,可省掉制作字符絲印層。    4、TOP/BOTTOM PASTE(頂層/底層錫膏層):該層一般用于貼片元件的SMT回流焊過程時上錫膏,和印制板廠家制板沒有關(guān)系,導(dǎo)出GERBER時可刪除,PCB設(shè)計時保持默認(rèn)即可。 
5、TOP/BOTTOM OVERLAY(頂層/底層絲印層):設(shè)計為各種絲印標(biāo)識,如元件位號、字符、商標(biāo)等。
6、MECHANICAL LAYERS(機械層):設(shè)計為PCB機械外形,默認(rèn)LAYER1為外形層。其它LAYER2/3/4等可作為機械尺寸標(biāo)注或者特殊用途,如某些板子需要制作導(dǎo)電碳油時可以使用LAYER2/3/4等,但是必須在同層標(biāo)識清楚該層的用途。 
7、KEEPOUT LAYER(禁止布線層):設(shè)計為禁止布線層,很多設(shè)計師也使用做PCB機械外形,如果PCB上同時有KEEPOUT和MECHANICAL LAYER1,則主要看這兩層的外形完整度,一般以MECHANICAL LAYER1為準(zhǔn)。建議設(shè)計時盡量使用MECHANICAL LAYER1作為外形層,如果使用KEEPOUT LAYER作為外形,則不要再使用MECHANICAL LAYER1,避免混淆! 
8、MIDLAYERS(中間信號層):多用于多層板,我司設(shè)計很少使用。也可作為特殊用途層,但是必須在同層標(biāo)識清楚該層的用途。 
9、INTERNAL PLANES(內(nèi)電層):用于多層板,我司設(shè)計沒有使用。 
10、MULTI LAYER(通孔層):通孔焊盤層。 
11、DRILL GUIDE(鉆孔定位層):焊盤及過孔的鉆孔的中心定位坐標(biāo)層。
12、DRILL DRAWING(鉆孔描述層):焊盤及過孔的鉆孔孔徑尺寸描述層。 
在DESIGN--OPTION里有:
(信號層)、Internal Planes
(內(nèi)部電源/接地層)、Mechanical 
Layers(機械層)、
Masks(阻焊層)、
Silk screen(絲印層)、 
Others(其他工作層面)
及System(系統(tǒng)工作層),
在PCB設(shè)計時執(zhí) 
行菜單命令 [Design]設(shè)計/[Options...]選項 可以設(shè)置各工作 層的可見性。 

一、Signal Layers(信號層)   
Protel98、Protel99提供了16個信號層:Top (頂層)、Bottom(底層)和Mid1-Mid14(14個中間層)。   
信號層就是用來完成印制電路板銅箔走線的布線層。在設(shè)計雙面板時,一般只使用Top(頂層)和Bottom(底層)兩層,
當(dāng)印制電路板層數(shù)超過4層時,就需要使用Mid(中間布線層)。
二、Internal Planes(內(nèi)部電源/接地層)   
Protel98、Protel99提供了Plane1-Plane4(4個內(nèi)部電源/接地層)。內(nèi)部電源/接地層主要用于4層以上印制電路板作為電源和接地專用布線層,雙面板不需要使用。    
三、Mechanical Layers(機械層)   
機械層一般用來繪制印制電路板的邊框(邊界),通常只需使用一個機械層。有Mech1-Mech4(4個機械層)。
四、Drkll Layers(鉆孔位置層)   
共有2層:“Drill Drawing”和“Drill Guide”。用于繪制鉆孔孔徑和孔的定位。    
五、Solder Mask(阻焊層)   
共有2層:Top(頂層)和Bottom(底層)。阻焊層上繪制的時印制電路板上的焊盤和過孔周圍的保護區(qū)域。
六、Paste Mask(錫膏防護層)   
共有2層:Top(頂層)和Bottom(底層)。錫膏防護層主要用于有表面貼元器件的印制電路板,這時表帖元器件的安裝工藝所需要的,無表帖元器件時不需要使用該層。    
七、Silkscreen(絲印層)   
共有2層:Top(頂層)和Bottom(底層)。絲印層主要用于繪制文字說明和圖形說明,如元器件的外形輪廓、標(biāo)號和參數(shù)等。    
八、Other(其它層)   
共有8層:“Keep Out(禁止布線層)”、“Multi Layer(設(shè)置多層面)”、“Connect(連接層)”“DRC Error(錯誤層)”、2個“Visible Grid(可視網(wǎng)格層)”“Pad Holes(焊盤孔層)”和“Via Holes(過孔孔層)”。其中有些層是系統(tǒng)自己使用的如Visible Grid(可視網(wǎng)格層)就是為了設(shè)計者在繪圖時便于定位。而Keep Put(禁止布線層)是在自動布線時使用,手工布線不需要使用。
對于手工繪制雙面印制電路板來說,使用最多的是Top Layers(頂層銅箔布線)、Bottom Layers(底層銅箔布線)和Top Silkscreen(頂層絲引層)。每一個圖層都可以選擇一個自己習(xí)慣的顏色,一般頂層用紅色、底層用藍(lán)色、文字及符號用綠色或白色、焊盤和過孔用黃色。

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