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      PCB工藝 PCB多層板的層的詳細解釋

      發布時間:2021-10-06 21:20:11

      PCB多層板的層:

      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,該層中布的是導線。       

      b.內層(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整平和制作焊接鋼網時也有用。      

      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。設計雙面板只需要使用默認選項 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): 包括鉆孔引導層(Drill guide) 和鉆 孔數據層(Drill drawing) ,是鉆孔的數據。      

      f.多層(Multi-layer) :指PCB多層板板的所有層。  

      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(內部電源/接地層)      

      Protel 99 SE提供了16個內部電源層/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,一般指信號層和內部電源/接地層的數目。    

      3 Mechanical layer(機械層)      

      Protel 99 SE提供了16個機械層,它一般用于設置電路板的外形尺寸,數據標記,對齊標記,裝配說明以及其它的機械信息。這些信息因設計公司或PCB多層板制造廠家的要求而有所不同。執行菜單命令Design|Mechanical Layer能為電路板設置更多的機械層。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。阻焊層用于在設計過程中匹配焊盤,是自動產生的。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多層板板上的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多層板板上以前,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域。在該層繪制一個封閉區域作為布線有效區,在該區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,各種標注字符都在頂層絲印層,底層絲印層可關閉。  

      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,與不同的導電圖形層建立電氣連接關系,因此系統專門設置了一個抽象的層—多層。一般,焊盤與過孔都要設置在多層上,如果關閉此層,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分      

      阻焊層:solder mask,是指板子上要上綠油的部分;因為它是負片輸出,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,是對應所有貼片元件的焊盤的,大小與toplayer/bottomlayer層一樣,是用來開鋼網漏錫用的。      

      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,只要某個區域上有該層,就表示這區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多層板板,上面的焊盤默認情況下都有solder層,所以制作成的PCB多層板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多層板板上走線部分,僅僅只有toplayer或者bottomlayer層,并沒有solder層,但制成的PCB多層板板上走線部分都上了一層綠油。

      PCB多層板

      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、默認情況下,沒有阻焊層的區域都要上綠油!

      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(經過一番分解,我發現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多層板的各層定義及描述:  

      1、TOP LAYER(頂層布線層):設計為頂層銅箔走線。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。

      焊盤在設計中默認會開窗(OVERRIDE:0.1016mm),即焊盤露銅箔,外擴0.1016mm,波峰焊時會上錫。建議不做設計變動,以保證可焊性;      

      過孔在設計中默認會開窗(OVERRIDE:0.1016mm),即過孔露銅箔,外擴0.1016mm,波峰焊時會上錫。如果設計為防止過孔上錫,不要露銅,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,一般設計用于做標識和特殊字符絲印,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系,導出GERBER時可刪除,PCB多層板設計時保持默認即可。  

      5、TOP/BOTTOM OVERLAY(頂層/底層絲印層):設計為各種絲印標識,如元件位號、字符、商標等。

      6、MECHANICAL LAYERS(機械層):設計為PCB多層板機械外形,默認LAYER1為外形層。其它LAYER2/3/4等可作為機械尺寸標注或者特殊用途,如某些板子需要制作導電碳油時可以使用LAYER2/3/4等,但是必須在同層標識清楚該層的用途。  

      7、KEEPOUT LAYER(禁止布線層):設計為禁止布線層,很多設計師也使用做PCB多層板機械外形,如果PCB多層板上同時有KEEPOUT和MECHANICAL LAYER1,則主要看這兩層的外形完整度,一般以MECHANICAL LAYER1為準。建議設計時盡量使用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,我司設計很少使用。也可作為特殊用途層,但是必須在同層標識清楚該層的用途。  

      9、INTERNAL PLANES(內電層):用于多層板,我司設計沒有使用。  

      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(系統工作層), 

      在PCB多層板設計時執行菜單命令 [Design]設計/[Options...]選項 可以設置各工作 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。在設計雙面板時,一般只使用Top(頂層)和Bottom(底層)兩層,

      當印制電路板層數超過4層時,就需要使用Mid(中間布線層)。 

      二、Internal Planes(內部電源/接地層)    

      Protel98、Protel99提供了Plane1-Plane4(4個內部電源/接地層)。內部電源/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、標號和參數等。     

      八、Other(其它層)    

      共有8層:“Keep Out(禁止布線層)”、“Multi Layer(設置多層面)”、“Connect(連接層)”“DRC Error(錯誤層)”、2個“Visible Grid(可視網格層)”“Pad Holes(焊盤孔層)”和“Via Holes(過孔孔層)”。其中有些層是系統自己使用的如Visible Grid(可視網格層)就是為了設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慣的顏色,一般頂層用紅色、底層用藍色、文字及符號用綠色或白色、焊盤和過孔用黃色。


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