PCB设计制作

印制电路板设计与制作电工电子实习教研组1.印制电路板的概念●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：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。一概述原理图印制板图元器件图形ebcRb1VRe1RcC3C2C1Rb2例如:C22.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，由此可以分为下面几个发展阶段：●电子管分立器件导线连接●半导体分立器件单面印刷板●集成电路双面印刷板●超大规模集成电路多层印刷板电子管体积大、重量重、耗电高,使用导线连接。电解电容接线端子电阻2.印制电路板发展过程2.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2.印制电路板发展过程单面板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——双面布线。随着超大规模集成电路、BGA等元器件的出现，双面板也不能适应布线的要求，出现了多层板。目前技术上可以作出50层以上的电路板，当前产品大规模使用的是4～8层板多层板（实物)BGA封装芯片QFP封装芯片五号电池正面背面二PCB设计（一）准备工作（二）布线设计（三）常见错误（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1.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和双面板，其结构如下：基板（材料、厚度有多种规格）热压铜箔(厚度35μm)单面板双面板热压铜箔(厚度35μm)热压铜箔(厚度35μm)基板（材料、厚度有多种规格）2.确定对外连接方式印制板对外连接方式有两种：①直接焊接简单、廉价、可靠，不易维修②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3.确认元器件安装方式①表面贴装②通孔插装4.阅读分析原理图①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200V/mm；印制板上的铜箔线载流量，一般可按1A/mm估算；高频电路需注意电磁兼容性设计以避免产生干扰。②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③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④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（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1.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5～10mm●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元件面要求●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、方向以实现合理布局。1.元件面布设要求2.印制导线设计要求①导线应尽可能少、短、不交叉②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。③布线时，遇到折线要走45°。④导线间距，一般≥0.2mm⑤电源线和地线尽量粗。与其它布线要有明显区别。⑥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3.焊盘设计要求①形状通常为圆形，0.81.0mm23内外内＝～＝～②灵活掌握焊盘形状对于IC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。3.焊盘设计要求③可靠性焊盘间距要足够大，通常≥0.2mm，如间距过小，可以改变焊盘的形状以得到足够的焊盘间距3.焊盘设计要求1.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：（三）常见错误①可挽回性错误多余连接——切断丢失连线——导线连接②不可挽回性错误IC引脚顺序错误元件安装方向、外形尺寸、引脚方向错误。（一）工厂批量生产●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PCB的制作计算机设计打印转印修板腐蚀去膜钻孔水洗涂助焊剂（二）手工制作手工制作工艺流程图1.厂家资质认证，确保加工质量。2.成本价格:5分～8分/cm28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1.板材厚度板材的平整度2.印制板实际尺寸3.阻焊4.丝印5.镀铅锡镀金6.通孔测试（针床测试、非针测试）7.厂家测试报告等送厂家加工印制板的工艺要求：训练、大赛、科研需要手工制作印制板,请到清华大学科教仪器厂电子实习基地,使用印制板快速制作系统设备。转印机高速视频台转高速组合台转快捷————30分钟，立等可取廉价————0.01～0.05元/优质————手工操作，专业水平精密————线宽≥0.2mm2cm特点:谢谢