03印制电路板的设计与制作

本文由thl800227贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第3章印制电路板的设计与制作章第3章印制电路板的设计与制作返回总目录2.1第3章印制电路板的设计与制作章本章内容印制电路板的设计资料印制电路板的设计资料?印制电路板的设计印制电路板的设计?印制电路板的制作印制电路板的制作?本章小结本章小结2.2第3章印制电路板的设计与制作章印制电路板(PrintedCircuitBoard,PCB，简称印制板或线路板，是由绝缘印制电路板，简称印制板或线路板)，基板、连接导线和装配焊接电子元器件的焊盘组成的，基板、连接导线和装配焊接电子元器件的焊盘组成的，具有导线和绝缘底板的双重作用。它可以实现电路中各个元器件的电气连接，代替复杂的布线，双重作用。它可以实现电路中各个元器件的电气连接，代替复杂的布线，减少传统方式下的工作量，简化电子产品的装配、焊接、调试工作；缩小整机体积，传统方式下的工作量，简化电子产品的装配、焊接、调试工作；缩小整机体积，降低产品成本，提高电子设备的质量和可靠性；降低产品成本，提高电子设备的质量和可靠性；印制电路板具有良好的产品一致性，它可以采用标准化设计，有利于在生产过程中实现机械化和自动化；致性，它可以采用标准化设计，有利于在生产过程中实现机械化和自动化；使整块经过装配调试的印制电路板作为一个备件，便于整机产品的互换与维修。整块经过装配调试的印制电路板作为一个备件，便于整机产品的互换与维修。由于具有以上优点，印制电路板已经极其广泛地应用在电子产品的生产制造中。由于具有以上优点，印制电路板已经极其广泛地应用在电子产品的生产制造中。印制电路板是实现电子整机产品功能的主要部件之一，印制电路板是实现电子整机产品功能的主要部件之一，其设计是整机工艺设计中的重要一环。印制电路板的设计质量，不仅关系到电路在装配、焊接、设计中的重要一环。印制电路板的设计质量，不仅关系到电路在装配、焊接、调试过程中的操作是否方便，而且直接影响整机的技术指标和使用、维修性能。调试过程中的操作是否方便，而且直接影响整机的技术指标和使用、维修性能。印制电路板的成功之作，不仅应该保证元器件之间准确无误的连接，工作印制电路板的成功之作，不仅应该保证元器件之间准确无误的连接，中无自身干扰，还要尽量做到元器件布局合理、装焊可靠、维修方便、中无自身干扰，还要尽量做到元器件布局合理、装焊可靠、维修方便、整齐美观。一般说来，一般说来，印制电路板的设计不像电路原理设计那样需要严谨的理论和精确的计算，布局排版并没有统一的固定模式。对于同一张电路原理图，确的计算，布局排版并没有统一的固定模式。对于同一张电路原理图，因为思路不同、习惯不一、技巧各异，不同的设计者会有不同的设计方案。路不同、习惯不一、技巧各异，不同的设计者会有不同的设计方案。2.3第3章印制电路板的设计与制作章随着电子产品的发展，尤其是电子计算机的出现，随着电子产品的发展，尤其是电子计算机的出现，对印制板技术提出了高密度、高可靠、高精度、多层化的要求，世纪90年代密度、高可靠、高精度、多层化的要求，到20世纪年代，国外已能生产出超世纪年代，高密度(在间隔为在间隔为2.54mm的两焊盘之间，布线达条以上，每根导线宽度为的两焊盘之间，条以上，高密度在间隔为的两焊盘之间布线达4条以上每根导线宽度为0.05mm～0.08mm)，而印制板的生产水平达到层。随着电子产品向小型化、轻～，而印制板的生产水平达到42层随着电子产品向小型化、量化、薄型化、多功能和高可靠性的方向发展，量化、薄型化、多功能和高可靠性的方向发展，对印制电路板的设计提出了越来越高的要求。从过去的单面板发展到双面板、多层板、挠性板，其精度、来越高的要求。从过去的单面板发展到双面板、多层板、挠性板，其精度、布线密度和可靠性不断提高。不断发展的印制电路板制作技术使电子产品设计、线密度和可靠性不断提高。不断发展的印制电路板制作技术使电子产品设计、装配走向了标准化、规模化、机械化和自动化的时代。装配走向了标准化、规模化、机械化和自动化的时代。掌握印制电路板的基本设计方法和制作工艺，了解其生产过程是学习电子工艺技术的基本要求。设计方法和制作工艺，了解其生产过程是学习电子工艺技术的基本要求。2.4第3章印制电路板的设计与制作章3.1印制电路板的设计资料一、印制电路板的类型和特点印制电路板按其结构可分为以下5种印制电路板按其结构可分为以下种。1.单面印制电路板单面印制板是在厚度为0.2mm～5.0mm的绝缘基板上一面覆有铜箔，另的绝缘基板上一面覆有铜箔，单面印制板是在厚度为～的绝缘基板上一面覆有铜箔一面没有覆铜，通过印制和腐蚀的方法，在铜箔上形成印制电路，一面没有覆铜，通过印制和腐蚀的方法，在铜箔上形成印制电路，无覆铜一面放置元器件，因其只能在单面布线，放置元器件，因其只能在单面布线，所以设计难度较双面印制电路板和多层印制电路板的设计难度大。它适用于一般要求的电子设备，如收音机、电视机等。制电路板的设计难度大。它适用于一般要求的电子设备，如收音机、电视机等。2.双面印制电路板在绝缘基板(0.2mm～5.0mm)的两面均覆有铜箔，可在两面制成印制电路，的两面均覆有铜箔，在绝缘基板～的两面均覆有铜箔可在两面制成印制电路，它两面都可以布线，需要用金属化孔连通。它适用于一般要求的电子设备，它两面都可以布线，需要用金属化孔连通。它适用于一般要求的电子设备，如电子计算机、电子仪器、仪表等。由于双面印制电路的布线密度较高，电子计算机、电子仪器、仪表等。由于双面印制电路的布线密度较高，所以能减小设备的体积。减小设备的体积。3.多层印制电路板在绝缘基板上制成三层以上印制电路的印制板称为多层印制电路板。在绝缘基板上制成三层以上印制电路的印制板称为多层印制电路板。它是由几层较薄的单面板或双层面板粘合而成，其厚度一般为1.2mm～2.5mm。由几层较薄的单面板或双层面板粘合而成，其厚度一般为～。目前应用较多的多层印制电路板为4～层板层板。目前应用较多的多层印制电路板为～6层板。为了把夹在绝缘基板中间的电路2.5第3章印制电路板的设计与制作章3.1印制电路板的设计资料引出，多层印制板上安装元件的孔需要金属化，即在小孔内表面涂敷金属层，引出，多层印制板上安装元件的孔需要金属化，即在小孔内表面涂敷金属层，使之与夹在绝缘基板中间的印制电路接通。它的特点是；与集成电路块配合使之与夹在绝缘基板中间的印制电路接通。它的特点是；(1)与集成电路块配合使用，可以减小产品的体积与重量；可以增设屏蔽层可以增设屏蔽层，使用，可以减小产品的体积与重量；(2)可以增设屏蔽层，以提高电路的电气性电路连线方便，能；(3)电路连线方便，布线密度高，提高了板面的利用率。电路连线方便布线密度高，提高了板面的利用率。4.软印制板软印制板也称挠性印制板，基材是软的层状塑料或其他质软膜性材料，软印制板也称挠性印制板，基材是软的层状塑料或其他质软膜性材料，如聚脂或聚亚胺的绝缘材料，其厚度为0.25mm～1mm。此类印制板除了质量轻、聚脂或聚亚胺的绝缘材料，其厚度为～。此类印制板除了质量轻、体积小、可靠性高以外，最突出的特点是具有挠性，能折叠、弯曲、卷绕。体积小、可靠性高以外，最突出的特点是具有挠性，能折叠、弯曲、卷绕。它也有单层、双层及多层之分，被广泛用于计算机、笔记本电脑、照相机、也有单层、双层及多层之分，被广泛用于计算机、笔记本电脑、照相机、摄像通信、仪表等电子设备上。机、通信、仪表等电子设备上。5.平面印制电路板印制电路板的印制导线嵌入绝缘基板，与基板表面平齐。印制电路板的印制导线嵌入绝缘基板，与基板表面平齐。一般情况下在印制导线上都电镀一层耐磨金属层，通常用于转换开关、电子计算机的键盘等。制导线上都电镀一层耐磨金属层，通常用于转换开关、电子计算机的键盘等。2.6第3章印制电路板的设计与制作章3.1印制电路板的设计资料二、印制电路板板材1.覆铜箔板的构成印制板是在覆铜箔板上腐蚀制作出来的。印制板是在覆铜箔板上腐蚀制作出来的。覆铜箔板就是把一定厚度的铜箔通过粘接剂经过热压，贴附在一定厚度的绝缘基板上。基板不同，厚度不同，通过粘接剂经过热压，贴附在一定厚度的绝缘基板上。基板不同，厚度不同，粘接剂不同，生产出的覆铜箔板性能不同。粘接剂不同，生产出的覆铜箔板性能不同。覆铜箔板的基板是由高分子合成树脂和增强材料的绝缘层压板。合成树脂的种类较多，常用的有酚醛树脂、脂和增强材料的绝缘层压板。合成树脂的种类较多，常用的有酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯等。这些树脂材料的性能，决定了基板的物理性质、介电损树脂、聚四氟乙烯等。这些树脂材料的性能，决定了基板的物理性质、表面电阻率等。增强材料一般有纸质和布质两种，耗、表面电阻率等。增强材料一般有纸质和布质两种，它决定了基板的机械性如浸焊性、抗弯强度等。能，如浸焊性、抗弯强度等。铜箔是覆铜板的关键材料，必须有较高的导电率和良好的可焊性。铜箔是覆铜板的关键材料，必须有较高的导电率和良好的可焊性。铜箔质量直接影响到铜板的质量，要求铜箔不得有划痕、沙眼和皱折。量直接影响到铜板的质量，要求铜箔不得有划痕、沙眼和皱折。其铜纯度不低于99.8%，厚度均匀误差不大于±5。铜箔厚度选用标准系列为、25、35、50、，厚度均匀误差不大于±。铜箔厚度选用标准系列为18、、、、70、105。目前较普遍采用的是和50厚的铜箔。厚的铜箔。、。目前较普遍采用的是35和厚的铜箔2.常用覆铜箔板的种类根据覆铜箔板材料的不同可分为4种根据覆铜箔板材料的不同可分为种。1)酚醛纸质层压板又称纸铜箔板酚醛纸质层压板(又称纸铜箔板又称纸铜箔板)它是由纸浸以酚醛树脂，在一面或两面敷以电解铜箔，经热压而成。它是由纸浸以酚醛树脂，在一面或两面敷以电解铜箔，经热压而成。这2.7第3章印制电路板的设计与制作章3.1印制电路板的设计资料种板的缺点是机械强度低、易吸水及耐高温较差，但价格便宜。种板的缺点是机械强度低、易吸水及耐高温较差，但价格便宜。一般用于低频和一般民用产品中，如收音机等。频和一般民用产品中，如收音机等。2)环氧玻璃布层压板它是以环氧树脂浸渍无碱玻璃丝布为材料，它是以环氧树脂浸渍无碱玻璃丝布为材料，经热压制成板并在其单面或双面敷上铜箔做成的。这种板工作频率可达100MHz，耐热性、耐湿性、耐药双面敷上铜箔做成的。这种板工作频率可达，耐热性、耐湿性、机械强度都比较好。常用的有两种，一种是胺类作固化剂，性、机械强度都比较好。常用的有两种，一种是胺类作固化剂，环氧树脂浸板质透明度较好，机械加工性能、耐浸焊性都比较好。渍，板质透明度较好，机械加工性能、耐浸焊性都比较好。另一种是用环氧酚醛树脂浸渍，拉弯强度和工作频率较高。酚醛树脂浸渍，拉弯强度和工作频率较高。3)聚四氟乙烯板它是用聚四氟乙烯树脂烧结压制成的板材。工作频率可高于100MHz，有它是用聚四氟乙烯树脂烧结压制成的板材。工作频率可高于，良好的高频特性、耐热性、耐湿性，但价格比较贵。良好的高频特性、耐热性、耐湿性，但价格比较贵。4)三氯氰胺树脂板该板有良好的抗热性和电性能，基板介质损耗小，该板有良好的抗热性和电性能，基板介质损耗小，耐浸焊性和抗剥强度是一种高性能的板材。适合于特殊电子仪器和军工产品的印制电路板。高，是一种高性能的板材。适合于特殊电子仪器和军工产品的印制电路板。3.覆铜箔板的选用覆铜箔板的选用，主要是根据产品的技术要求、工作环境和工作频率，覆铜箔板的选用，主要是根据产品的技术要求、工作环境和工作频率，同时兼顾经济性来决定的。其基本原则大体如下。同时兼顾经济性来决定的。其基本原则大体如下。2.8第3章印制电路板的设计与制作章3.1印制电路板的设计资料1)根据产品的技术要求就是产品的工作电压的高低，决定了印制板的绝缘强度。就是产品的工作电压的高低，决定了印制板的绝缘强度。机械强度的要求是由板材的材质和厚度决定的。不同的材质其性能差异较大。求是由板材的材质和厚度决定的。不同的材质其性能差异较大。设计者选用覆铜板时在对产品技