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PCB基础资料-PCB层的含义

Simon 发表于:2014-08-28 16:49

PCB的层:

    a.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。
    b.内层(Internal Plane): Internal Plane 1……16,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。
    c.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。
    d.锡膏层(Paste Mask): 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。
    e.阻焊层(Solder Mask): 包括顶层阻焊层(Top solder) 和底层阻焊层(Bottom solder) ,其作用与锡膏层相反,指的是要盖绿油的层。该层不粘焊锡,防止在焊接时相邻焊接点的多余焊锡短路。阻焊层将铜膜导线覆盖住,防铜膜过快在空气中氧化,但是在焊点处留出位置,并不覆盖焊点。
    f.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。
    g.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。
    h.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。
    f.多层(Multi-layer) :指PCB板的所有层。

 

Altium Designer中各层的含义

mechanical,机械层
keepoutlayer禁止布线层
topoverlay顶层丝印层
bottomoverlay底层丝印层
toppaste,顶层焊盘层
bottompaste底层焊盘层
topsolder顶层阻焊层
bottomsolder底层阻焊层
drillguide,过孔引导层
drilldrawing过孔钻孔层
multilayer多层,
     机械层是定义整个PCB板的外观的,其实我们在说机械层的时候就是指整个PCB板的外形结构。禁止布线层是定义我们在布电气特性的铜时的边界,也就是说我们先定义了禁止布线层后,我们在以后的布过程中,所布的具有电气特性的线是不可能超出禁止布线层的边界.topoverlay和bottomoverlay是定义顶层和底的丝印字符,就是一般我们在PCB板上看到的元件编号和一些字符。toppaste和bottompaste是顶层底焊盘层,它就是指我们可以看到的露在外面的铜铂,(比如我们在顶层布线层画了一根导线,这根导线我们在PCB上所看到的只是一根线而已,它是被整个绿油盖住的,但是我们在这根线的位置上的toppaste层上画一个方形,或一个点,所打出来的板上这个方形和这个点就没有绿油了,而是铜铂。topsolder和bottomsolder这两个层刚刚和前面两个层相反,可以这样说,这两个层就是要盖绿油的层,multilayer这个层实际上就和机械层差不多了,顾名恩义,这个层就是指PCB板的所有层。
      topsolder和bottomsolder这两个层刚刚和前面两个层相反,可以这样说,这两个层就是要盖绿油的层;
    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!

 

1 Signal layer(信号层)

    信号层主要用于布置电路板上的导线。Protel 99 SE提供了32个信号层,包括Top layer(顶层),Bottom layer(底层)和30个MidLayer(中间层)。


2 Internal plane layer(内部电源/接地层)

    Protel 99 SE提供了16个内部电源层/接地层.该类型的层仅用于多层板,主要用于布置电源线和接地线.我们称双层板,四层板,六层板,一般指信号层和内部电源/接地层的数目。


3 Mechanical layer(机械层)

    Protel 99 SE提供了16个机械层,它一般用于设置电路板的外形尺寸,数据标记,对齐标记,装配说明以及其它的机械信息。这些信息因设计公司或PCB制造厂家的要求而有所不同。执行菜单命令Design|Mechanical Layer能为电路板设置更多的机械层。另外,机械层可以附加在其它层上一起输出显示。


4 Solder mask layer(阻焊层)

    在焊盘以外的各部位涂覆一层涂料,如防焊漆,用于阻止这些部位上锡。阻焊层用于在设计过程中匹配焊盘,是自动产生的。Protel 99 SE提供了Top Solder(顶层)和Bottom Solder(底层)两个阻焊层。


5 Paste mask layer(锡膏防护层,SMD贴片层)

    它和阻焊层的作用相似,不同的是在机器焊接时对应的表面粘贴式元件的焊盘。Protel 99 SE提供了Top Paste(顶层)和Bottom Paste(底层)两个锡膏防护层。

    主要针对PCB板上的SMD元件。如果板全部放置的是Dip(通孔)元件,这一层就不用输出Gerber文件了。在将SMD元件贴PCB板上以前,必须在每一个SMD焊盘上先涂上锡膏,在涂锡用的钢网就一定需要这个Paste Mask文件,菲林胶片才可以加工出来。

    Paste Mask层的Gerber输出最重要的一点要清楚,即这个层主要针对SMD元件,同时将这个层与上面介绍的Solder Mask作一比较,弄清两者的不同作用,因为从菲林胶片图中看这两个胶片图很相似。

 

6 Keep out layer(禁止布线层)

    用于定义在电路板上能够有效放置元件和布线的区域。在该层绘制一个封闭区域作为布线有效区,在该区域外是不能自动布局和布线的。


7 Silkscreen layer(丝印层)

    丝印层主要用于放置印制信息,如元件的轮廓和标注,各种注释字符等。Protel 99 SE提供了Top Overlay和Bottom Overlay两个丝印层。一般,各种标注字符都在顶层丝印层,底层丝印层可关闭。

8 Multi layer(多层)

    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。


9 Drill layer(钻孔层)

    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。


       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。

    要点: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toplayer或者bottomlayer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!SMT封装用到了:toplayer层,topsolder层,toppaste层,且toplayer和toppaste一样大小,topsolder比它们大一圈。DIP封装仅用到了:topsolder和multilayer层(经过一番分解,我发现multilayer层其实就是toplayer,bottomlayer,topsolder,bottomsolder层大小重叠),且topsolder/bottomsolder比toplayer/bottomlayer大一圈。

  

PCB的各层定义及描述:

1、TOP LAYER(顶层布线层):设计为顶层铜箔走线。如为单面板则没有该层。

2、BOMTTOM LAYER(底层布线层):设计为底层铜箔走线。

3、TOP/BOTTOM SOLDER(顶层/底层阻焊绿油层):顶层/底层敷设阻焊绿油,以防止铜箔上锡,保持绝缘。在焊盘、过孔及本层非电气走线处阻焊绿油开窗。

    焊盘在设计中默认会开窗(OVERRIDE:0.1016mm),即焊盘露铜箔,外扩0.1016mm,波峰焊时会上锡。建议不做设计变动,以保证可焊性;

    过孔在设计中默认会开窗(OVERRIDE:0.1016mm),即过孔露铜箔,外扩0.1016mm,波峰焊时会上锡。如果设计为防止过孔上锡,不要露铜,则必须将过孔的附加属性SOLDER MASK(阻焊开窗)中的PENTING选项打勾选中,则关闭过孔开窗。

    另外本层也可单独进行非电气走线,则阻焊绿油相应开窗。如果是在铜箔走线上面,则用于增强走线过电流能力,焊接时加锡处理;如果是在非铜箔走线上面,一般设计用于做标识和特殊字符丝印,可省掉制作字符丝印层。


4、TOP/BOTTOM PASTE(顶层/底层锡膏层):该层一般用于贴片元件的SMT回流焊过程时上锡膏,和印制板厂家制板没有关系,导出GERBER时可删除,PCB设计时保持默认即可。

5、TOP/BOTTOM OVERLAY(顶层/底层丝印层):设计为各种丝印标识,如元件位号、字符、商标等。

6、MECHANICAL LAYERS(机械层):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。

7、KEEPOUT LAYER(禁止布线层):设计为禁止布线层,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!

8、MIDLAYERS(中间信号层):多用于多层板,我司设计很少使用。也可作为特殊用途层,但是必须在同层标识清楚该层的用途。

9、INTERNAL PLANES(内电层):用于多层板,我司设计没有使用。

10、MULTI LAYER(通孔层):通孔焊盘层。

11、DRILL GUIDE(钻孔定位层):焊盘及过孔的钻孔的中心定位坐标层。

12、DRILL DRAWING(钻孔描述层):焊盘及过孔的钻孔孔径尺寸描述层。

在DESIGN--OPTION里有:

(信号层)、Internal Planes
(内部电源/接地层)、Mechanical

Layers(机械层)、
Masks(阻焊层)、
Silk screen(丝印层)、

Others(其他工作层面)
及System(系统工作层),
在PCB设计时执

行菜单命令[Design]设计/[Options...]选项可以设置各工作

层的可见性。

一、Signal Layers(信号层)

  Protel98、Protel99提供了16个信号层:Top (顶层)、Bottom(底层)和Mid1-Mid14(14个中间层)。

  信号层就是用来完成印制电路板铜箔走线的布线层。在设计双面板时,一般只使用Top(顶层)和Bottom(底层)两层,当印制电路板层数超过4层时,就需要使用Mid(中间布线层)。

 

二、Internal Planes(内部电源/接地层)

  Protel98、Protel99提供了Plane1-Plane4(4个内部电源/接地层)。内部电源/接地层主要用于4层以上印制电路板作为电源和接地专用布线层,双面板不需要使用。

 

三、Mechanical Layers(机械层)

  机械层一般用来绘制印制电路板的边框(边界),通常只需使用一个机械层。有Mech1-Mech4(4个机械层)。

 

四、Drkll Layers(钻孔位置层)

  共有2层:“Drill Drawing”和“Drill Guide”。用于绘制钻孔孔径和孔的定位。

 

五、Solder Mask(阻焊层)

  共有2层:Top(顶层)和Bottom(底层)。阻焊层上绘制的时印制电路板上的焊盘和过孔周围的保护区域。

 

六、Paste Mask(锡膏防护层)

  共有2层:Top(顶层)和Bottom(底层)。锡膏防护层主要用于有表面贴元器件的印制电路板,这时表帖元器件的安装工艺所需要的,无表帖元器件时不需要使用该层。

 

七、Silkscreen(丝印层)

  共有2层:Top(顶层)和Bottom(底层)。丝印层主要用于绘制文字说明和图形说明,如元器件的外形轮廓、标号和参数等。

 

八、Other(其它层)

  共有8层:“Keep Out(禁止布线层)”、“Multi Layer(设置多层面)”、“Connect(连接层)”“DRC Error(错误层)”、2个“Visible Grid(可视网格层)”“Pad Holes(焊盘孔层)”和“Via Holes(过孔孔层)”。其中有些层是系统自己使用的如Visible Grid(可视网格层)就是为了设计者在绘图时便于定位。而Keep Put(禁止布线层)是在自动布线时使用,手工布线不需要使用。

 

  对于手工绘制双面印制电路板来说,使用最多的是Top Layers(顶层铜箔布线)、Bottom Layers(底层铜箔布线)和Top Silkscreen(顶层丝引层)。每一个图层都可以选择一个自己习惯的颜色,一般顶层用红色、底层用蓝色、文字及符号用绿色或白色、焊盘和过孔用黄色。

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