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印制电路板设计与制作电工电子实习教研组1 11.印制电路板的概念印制电路板的概念 印制板的由来印制板的由来:元器件相互连接需要一个载体 印制板的作用：印制板的作用：依照电路原理图上的元器件、集成电路、开关、连接器和其他相关元器件之间的相互关系和连接，将他们用导线的连接形式相互连接到一起。一一 概述概述2 2原理图原理图印制板图印制板图元器件图形元器件图形e b cRb1VRe1RcC3C2C1Rb2例如例如:C23 32.印制电路板发展过程印制电路板发展过程 印制电路板随着电子元器件的发展而发展，印制电路板随着电子元器件的发展而发展，由此可以分为下面几个发展阶段：由此可以分为下面几个发展阶段：电子管分立器件电子管分立器件 导线连接导线连接 半导体分立器件半导体分立器件 单面印刷板单面印刷板 集集 成成 电电 路路 双面印刷板双面印刷板 超大规模集成电路超大规模集成电路 多层印刷板多层印刷板4 4电子管体积大、重量重、耗电高,使用导线连接。电解电容接线端子接线端子电阻电阻2.印制电路板发展过程印制电路板发展过程5 52.印制电路板发展过程印制电路板发展过程相对于电子管，半导体器件体积小、重量轻、耗电小、排列密集适用于单面印制板6 62.印制电路板发展过程印制电路板发展过程单面板单面板7 7 集成电路的出现使布线更加复杂，此时单面集成电路的出现使布线更加复杂，此时单面板已经不能满足布线的要求，由此出现了双面板板已经不能满足布线的要求，由此出现了双面板双面布线双面布线。8 8 随着超大规模集成电路、随着超大规模集成电路、BGABGA等元器件的出等元器件的出现，双面板也不能适应布线的要求，出现了多层现，双面板也不能适应布线的要求，出现了多层板。目前技术上可以作出板。目前技术上可以作出5050层以上的电路板，当层以上的电路板，当前产品大规模使用的是前产品大规模使用的是4 48 8层板层板9 9多层板（实物（实物)BGA封装芯片封装芯片QFP封装芯片封装芯片五号电池五号电池正面背面1010二二 PCBPCB设计设计（一）准备工作（二）布线设计（三）常见错误1111（一）准备工作 1确定板材、板厚、形状、尺寸 2.确定与板外元器件连接方式 3.确认元器件安装方式 4.阅读分析原理图12121.确定板材、板厚、形状、尺寸 印制电路板的制作原材料是覆铜板。覆铜板又分为单面板单面板和双面板双面板，其结构如下：基板（材料、厚度有多种规格）热压铜箔(厚度35m)单单 面面 板板1313双双 面面 板板热压铜箔(厚度35m)热压铜箔(厚度35m)基板（材料、厚度有多种规格）14142.确定对外连接方式印制板对外连接方式有两种：直接焊接直接焊接 简单、廉价、可靠，不易维修简单、廉价、可靠，不易维修1515接插式 维修、调试、组装方便；产品成本提高，对印制板制造精度及工艺要求高。2.确定对外连接方式16163.确认元器件安装方式表面贴装通孔插装17174.阅读分析原理图线路中是否有高压、大电流、高频电路，线路中是否有高压、大电流、高频电路，对于元器件之间、线与线之间通常耐压对于元器件之间、线与线之间通常耐压200V/mm200V/mm；印制板上的铜箔线载流量，一般可按印制板上的铜箔线载流量，一般可按1A/mm1A/mm估算；估算；高频电路需注意电磁兼容性设计以避免产生干扰。高频电路需注意电磁兼容性设计以避免产生干扰。1818找出干扰源 主要找出容易产生热干扰、电磁干扰、磁电干扰的元器件，元器件布局时需要注意这些干扰源，以免对电路整体功能产生影响4.阅读分析原理图1919了解电路中所有元器件的形状、尺寸、引线 不同型号、规格元器件尺寸差异很大，需要了解其体积大小，设计电路板时要注意留有足够的安装空间；对于IC要注意引脚的排列顺序及各引脚的功能。4.阅读分析原理图2020了解所有附加材料 原理图中没有体现而设计时必备的器材，如：散热器、连接器、紧固装置4.阅读分析原理图2121（二）布线设计（插装）1.元件面布设要求 2.印制导线设计要求 3.焊盘设计要求22221.元件面布设要求 整齐、均匀、疏密一致 整个印制板要留有边框，通常510mm 元器件不得交叉重叠 单脚单焊盘。每个引脚有一个焊盘对应，不允许共用焊盘不推荐2323元件面要求元件面要求 干扰器件放置应尽量减小干扰干扰器件放置应尽量减小干扰 例如：发热元件放置于下风处，怕热元件例如：发热元件放置于下风处，怕热元件放置于上风处，并远离发热元件。放置于上风处，并远离发热元件。布局时要通过改变元器件的位置、方向以布局时要通过改变元器件的位置、方向以实现合理布局。实现合理布局。1.元件面布设要求24242.印制导线设计要求导线应尽可能少、短、不交叉导线宽度 导线宽度通常由载流量和可制造性决定，一般要求PCB设计的导线宽度0.2mm，由于制作工艺的限制，设计时导线不易过细。2525布线时，遇到折线要走45。导线间距，一般 0.2mm 电源线和地线尽量粗。与其它布线要有明显区别。对于双面板，正反面的走线不要平行，应垂直布设。例如：2.印制导线设计要求26263.焊盘设计要求形状形状 通常为圆形，通常为圆形，2727灵活掌握焊盘形状灵活掌握焊盘形状 对于对于ICIC器件，可以将圆形焊盘改为长圆形，器件，可以将圆形焊盘改为长圆形，以增大焊盘间的距离便于走线。以增大焊盘间的距离便于走线。3.焊盘设计要求2828可靠性可靠性 焊盘间距要足够大，通常焊盘间距要足够大，通常 0.2mm0.2mm，如间距过，如间距过小，可以改变焊盘的形状以得到足够的焊盘间小，可以改变焊盘的形状以得到足够的焊盘间距距3.焊盘设计要求29291.板面允许的情况下，导线尽量粗一些。2.导线与导线之间的间距不要过近。3.导线与焊盘的间距不得过近。4.板面允许的情况下，焊盘尽量大一些。初学者设计时需掌握的基本原则是：初学者设计时需掌握的基本原则是：3030（三）常见错误可挽回性错误可挽回性错误 多余连接多余连接切断切断 丢失连线丢失连线导线连接导线连接不可挽回性错误不可挽回性错误 ICIC引脚顺序错误引脚顺序错误 元件安装方向、外形尺寸、引脚方向错误。元件安装方向、外形尺寸、引脚方向错误。3131（一）工厂批量生产（一）工厂批量生产工艺流程：工艺流程：底片(光绘)选材下料 钻孔 孔金属化 贴膜 图形转移 电镀 去膜蚀刻 表面涂敷 检验三三 PCBPCB的制作的制作3232计算机设计 打印 转印 修板 腐蚀 去膜 钻孔 水洗 涂助焊剂（二）手工制作（二）手工制作手工制作工艺流程图手工制作工艺流程图3333 1.厂家资质认证，确保加工质量。2.成本价格:5分8分/cm2 8分14分/cm2。3.成品验收，确保100合格率(特别是双面板)。4.明确工艺技术要求。（二）手工制作（二）手工制作3434 1.板材厚度板材厚度 板材的平整度板材的平整度 2.印制板实际尺寸印制板实际尺寸 3.阻焊阻焊 4.丝印丝印 5.镀铅锡镀铅锡 镀金镀金 6.通孔测试（针床测试、非针测试）通孔测试（针床测试、非针测试）7.厂家测试报告等厂家测试报告等送厂家加工印制板的工艺要求：送厂家加工印制板的工艺要求：3535训练、大赛、科研需要训练、大赛、科研需要手工制作印制板手工制作印制板手工制作印制板手工制作印制板,请请到清华大学科教仪器厂电子实习基地到清华大学科教仪器厂电子实习基地,使使使使用印制板快速制作系统设备用印制板快速制作系统设备用印制板快速制作系统设备用印制板快速制作系统设备。转印机转印机高速视频台转高速视频台转高速组合台转高速组合台转3636快捷30分钟，立等可取廉价0.010.05元/优质手工操作，专业水平精密线宽0.2mm特点特点:3737谢 谢 3838