单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,一、印制电路板根本学问,1.什么是印制电路板及其进展过程,印制电路板(Printed Circuit Board)又称印刷电路板,简称印制板。在敷铜板上印刷防腐蚀膜图,然后再腐蚀刻线,这种技术就像在纸上印刷那么简便,“印制电路板”因此得名。是电子产品的重要部件之一。,元件的固定在空间中立体进展,最原始的电路板以一块板子为根底,用铆钉、接线柱做接点,用导线把接点依电路要求,在板的一面布线,另一面装元件。,单面敷铜板的制造,成为电路板设计与制作新时代的标志。,随着电子产品生产技术的进展,人们制造了双面电路板和多层电路板,2.印制电路板的功能及术语,印制电路在电子设备中具有如下功能:,供给集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支撑;,实现集成电路等各电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘;,为元件插装、检查、修理供给识别字符和图形。,有关印制板的一些根本术语如下:,在绝缘基材上,供给元器件之间电气连接的导电图形,称为印制线路它不包括印制元件。,在绝缘基材上,按预定设计,制成印刷线路、印制元件或由两者结合而成的导电图形,称为印刷电路。,印制电路或者印制线路的成品板称为印制电路板或者印制线路板,亦称印制板。,3.印刷电路板的进展趋势,印制板从单面板进展到双面板、多层板和挠性板,并不断地向高精度、高密度和高牢靠性方向进展。,对于双面板和多层板而言,印制板技术水平的标志是大批量生产的印制板在2.54mm1英寸标准网格交点上的两个焊盘之间,能布设导线的根数作为标志。在两个焊盘之间布设一根导线,为低密度印制板,其导线宽度大于0.3mm。在两个焊盘之间布设两根导线,为中密度印制板,其导线宽度约0.2mm。在两个焊盘之间布设三根导线,为高密度印制板,其导线宽度为0.1 0.15mm。在两个焊盘之间布设四根导线,可算超高密度印制板。线宽为0.050.08mm。对于多层板来说,还应以孔径大小,层数多少作为综合衡量标志。,4.印制电路板的类型,印制电路板分为刚性和挠性两种。,刚性电路板又分为平面和双面板,或者和柔性板结合组成多层印制电路。,5.覆铜板的组成,基板:高分子合成树脂和增加材料组成的绝缘层压板。它们具有肯定的机械性能,如耐浸焊性、抗弯强度等。,铜箔:必需有较高的导电率及良好的焊接性。金属纯度不低于99.8%,目前主要承受的厚度是35微米,厚度误差不大于5微米。,粘合剂:将铜箔粘合在基板上。,6.印制电路的形成,减成法(最一般承受方式),蚀刻法,雕刻法,加成法,二、,PCB,设计的流程,印制板设计,是依据设计人员的意图,将电路原理图转换成印制板图、选择材料和确定加工技术要求的过程。它包括:,选择印制板材质、确定整机构造;,考虑电气、机械、元器件的安装方式、位置和尺寸;,打算印制导线的宽度、间距和焊盘的直径、孔径;,设计印制插头或连接器的构造。,印制电路板设计通常有两种方式:一种人工设计,另一种是计算机帮助设计。无论实行哪种方式,都必需符合原理图的电气连接和产品电气性能、机械性能的要求,即应当保证元器件之间准确无误的连接,工作中无自身干扰;并要考虑印制板加工工艺和电子产品装配工艺的根本要求,要尽量做到元器件布局合理、装焊牢靠、修理便利、整齐美观。,1、设计预备,进入印制板设计阶段时我们认为整机构造、电路原理、主要元器件及局部、印制电路板外形及分析、印制板对外连接等内容已根本确定。预备阶段要确认以下具体要求及参数:,电路原理。了解电路工作原理和组成,各功能电路的相互关系及信号流向等内容,对电路工作时可能发热、可能产生干扰等状况心中有数。,印刷板工作环境是否密封,工作环境温度变化,是否有腐蚀性气体等及工作机制连续工作还是断续工作。,主要电路参数最高工作电压、最大电流及工作频率等。,主要元器件和部件的型号、外形尺寸、封装。,2、外形构造草图对外连接图和尺寸图,对外连接草图是依据整机构造和分板要求确定的。一般包括电源线、地线、板外元器件的引线,板与板之间连接线等,绘制草图时应大致确定其位置和排列挨次。,印制板外形尺寸受各种因素制约,一般在设计时已大致确定,从经济性和工艺性动身,优先考虑矩形。印制板的安装、固定也是必需考虑的内容。,3.,Protel,电路设计流程,绘制原理图,生成网络表,启动,PCB,编辑器,确定板面,导入网络表,手工调整布局,自动布线,手工调整布局及布线,检查,输出,三、,PCB,图设计中应当考虑的问题,1、设计布局原则,印制电路板设计就是把电子元器件在肯定的制板面积上合理地布局排版。,就近原则:,要考虑每个元器件的外形、尺寸、极性和引脚数目,以缩短连线为目的,调整它们位置及方向。,信号流原则:,在多数状况下,信号的流向安排成从左到右左输入、右输出或从上到下上输入、下输出。与输入、输出端直接相连的元器件应当放在靠近输入、输出接插件或连接器的地方。避开输入输出,凹凸电平局部穿插。,散热原则:,有利于发热元器件散热。,布放挨次:,先大后小、先集成后分立、先主后次。以每个功能电路为核心元器件为中心,围绕它来进展布局。,2.设计布线,连接要正确不允许穿插,走线要简捷,粗细要适当,3.印制导线走向与外形,印制导线的走向不能有急剧的拐弯和尖角,拐角不得小于90度,很小的内角在制板时难于腐蚀,而在过尖的外角处,铜箔简洁剥离或翘起。,导线与焊盘的连接处的过渡也要圆滑,避开消失小尖角。,4.印制导线宽度,印制导线的宽度由该导线工作电流打算,通常导线宽度应尽可能宽一些,至少要宽到足以承受所期望的电流负荷。,印制板上或得到的导线宽度的精度取决于生产因素,例如生产底板的精度、生产工艺印制法、加成或减成工艺的使用、镀覆法、蚀刻质量和导线厚度的均匀性等。,电源线及地线一般不要小于0.5mm(20mil即可),手工制作不小于1mm39.4mil,对于长度超过100mm的导线,应适当减小线压降对电路的影响,一般信号猎取和处理电路可不考虑导线宽度,低密度板常为10mi,手工制作的板子应不小于0.8mm 31.5mil,5导线间距,信任导线之间的间距必需足够宽,以满足电气安全的要求,而且为了便于操作和安装,间距应尽是尽量宽些。,最小间距应适合所施加的电压。这个电压包括正常工作电压和在正常操作或发生故障时间或产生的过电电压或峰值电压。,印制导线越短,间距越大,则绝缘电阻按比例增加。试验证明,导线之的距离在1.5mm时,其绝缘电阻超过10M,工作电压可到达300V以上;间距为1mm时,允许电路200V。低压电路印制导线的间距通常承受10mil。,5.焊盘,焊盘尺寸,应尽可能大,以现有的生产力量,一般状况下孔焊盘大于31.5mil则可,最小的导通孔焊盘可以为25mil,打孔孔径为12mil。,焊盘外形,卧式安装元器件一般承受圆形焊盘;,立式安装元器件一般承受岛形焊盘;,外表贴元器件或用于区分引脚时常承受矩形焊盘;,6.孔,板厚和孔径比最好应不大于3:1,大的比值会使生产困难,本钱增加,当过孔只用做贯穿连接或内层连接时,孔径公差,特殊是最小孔径公差一般是不重要的,所以不用规定,由于导通孔内不插元件,所以它的孔径可以比元件孔的孔径小。,当过孔作为元件孔时,过孔的最小孔径要适应元件或组装件的引脚尺寸,设计者要承受给出的标称孔径和最小孔径作为过孔的推举值。过孔的最大孔径取决于镀层厚度和孔径的公差。推举孔壁镀镀铜层的平均厚度不小于25m0.001in,其小厚度为15m0.0006in。,安装孔和定位孔按实际需要尺寸确定,7.电磁干扰及抑制,电路的布线不是把元件按电路原理简洁连接起来就可,电磁干扰的产生,平行线效应、天线效应、电磁感应,电磁干扰的抑制,简洁受干扰的导线布设要点,设置屏蔽地线,设置滤波去耦电容,注:由于电路的简单性,有时也用到“飞线”,飞线的方法只能解决少量的信号穿插问题,数量太多是不行取的。而且,硬要把全部线路都排在有限的两个面上,又要降低电磁感应、电阻效应、电容效应,使得布线设计的任务特别困难。线太细太密,不但加工困难、干扰大,而且烧断和发生断路故障。假设保证了和线间距,电路板的面积就可能太大,不利于周密设备的小型化。这些问题的消失促使印刷电路板设计和制作工艺的进展。,六、典型的印制板制造工艺流程,单面印板的工艺流程:,下料丝网漏印腐蚀去除印料孔加工印标记涂助焊剂成品,多层印板的工艺流程:,内层材料处理定位孔加工外表清洁处理制内层走线及图形腐蚀层压前处理外内层材料层压孔加工孔金属化制外层图形镀耐腐蚀可焊金属去除感光胶涂助焊剂成品,双面板的工艺简单状况介于两者之间。,七、印制电路板手工制作过程,PCB-1快速制板成套设备,打印PCB图到转印纸上,下料,转印,腐蚀,钻孔,外表涂覆,Protel,制图环节的要求,1要求设计一长为90mm,高40mm的印制电路板,板上至少布焊盘直径80mil,孔径34mil150个,焊盘用导线任意连接,导线宽度为40mil。,2绘制收音机原理图。,3生成正确的网络表。,4通过网络表生成PCB图。,手工制作,PCB,板设计要求,要求设计长为90mm,宽40mm的印制电路板,焊盘大小为D70mil,d=33mil,焊盘不少于100个,导线宽度为32mil,