PCB设计教程【入门篇】——PCB设计基础-PCB叠层结构

前言

本教程基于B站Expert电子实验室的PCB设计教学的整理，为个人学习记录，旨在帮助PCB设计新手入门。所有内容仅作学习交流使用，无任何商业目的。若涉及侵权，请随时联系，将会立即处理

目录

前言

一、PCB 层叠的本质与分类

核心组成：

板层类型：

二、立创 EDA 图层功能与应用

导电层

掩膜与标识层

辅助设计层

三、设计要点与学习建议

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一、PCB 层叠的本质与分类

PCB（印刷电路板）的结构可类比 “三明治”，由多层功能不同的材料叠加而成：

• 核心组成：

  • 基板：由 PP 半固化片、树脂和玻璃纤维构成，提供绝缘与支撑，表层覆盖铜箔形成导电层。
  • 导电层：包括信号层（顶层 / 底层）、电源层、地层，通过铜箔实现电气连接。

• 板层类型：

  • 双层板：顶层和底层为信号层，需同时处理电源、信号布线及接地，通过过孔连接两层信号。
  • 多层板（四层 / 六层等）：中间层通常为电源 / 地层，表层为信号层，层间通过通孔、盲孔或埋孔连接，需设计层功能分配（如 “信号 - 地 - 电源 - 信号” 结构）。

二、立创 EDA 图层功能与应用

在立创 EDA 中，PCB 图层分为三大类，辅助实现分层设计与制造：

1. 导电层

   • 信号层：顶层（Top Layer，红色）和底层（Bottom Layer，蓝色），用于绘制导线、焊盘等，层间通过过孔连接。
   • 电源 / 地层：多层板中独立层，提供稳定电源和接地平面，减少信号干扰。

2. 掩膜与标识层

   • 丝印层：顶层（黄色）和底层（绿色），标注元件参数、位置及 LOGO，辅助焊接和维护。
   • 阻焊层：覆盖非焊盘区域的油墨层（深紫色），防止短路和氧化，焊盘位置开窗露出铜皮，阻焊区域略大于焊盘。
   • 钢网层：标记需涂抹锡膏的区域，用于生成钢网文件，适配机器焊接（如回流焊）。

3. 辅助设计层

   • 多层（Multi-Layer）：默认贯穿所有层，用于过孔、禁止铺铜区域的全局设置（如防止顶层与底层铺铜冲突）。
   • 机械层与板框层：
     • 机械层：定义 PCB 外形尺寸、装配标记等非电气信息（如螺丝孔位置）。
     • 板框层（独立于机械层）：用浅紫色线条标注 PCB 外框尺寸，直接决定电路板加工形状。
   • 3D 外壳层：特色功能，快速创建 PCB 立体外壳模型，适合简易结构设计，优于传统工业建模软件的便捷性。

三、设计要点与学习建议

• 双层板入门：无需复杂叠层设计，顶层与底层兼顾信号和电源布线，通过铺铜强化接地，减少干扰。
• 多层板逻辑：优先规划 “信号 - 地 - 电源 - 信号” 等对称结构，使用盲孔 / 埋孔减少表层过孔密度，提升布线效率。
• 软件操作核心：利用立创 EDA 右侧图层导航栏快速切换层，重点掌握信号层布线、丝印标注、板框绘制及 3D 外壳预览功能，为后续元件封装设计打基础。

通过理解层叠结构与图层功能，可系统化推进 PCB 设计，从基础双层板逐步过渡到多层复杂板，提升电路稳定性与生产适配性。