第4章印制电路板的设计与制作
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第4章印制电路板的设计与制作
② 印制电路板形状的选择 ➢印制电路板的形状通常由整机结构和内部空间的大小 确定。（原则） ➢一般采用长方形（3：2或4：3），尽量不用异形板。 ➢根据整机的安装要求确定特形的电路板。（收音机） ➢在一些批量生产中，为了降低线路板的制作成本，提 高线路板的自动装焊率，常把两、三块面积小的印制电 路板和主印制电路板共同设计成一个矩形。待装焊后沿 工艺孔掰开，分别装在整机的不同部位上。
第4章印制电路板的设计与制作
② 合成树脂的类型
➢酚醛树脂绝缘基板：价格低廉，机械性能和电气性能均可，主 要用于民用设备。缺点是易吸水，吸水后电气性能降低，工作 温度不超过100℃，在恶劣环境中不适宜采用。 ➢环氧树脂绝缘基板：对各种材料有良好的粘合性，硬化收缩小， 能耐化学药品、溶济和油类，电气绝缘性能好，是印制电路绝 缘基板中的优质材料，一般用于军品或高可靠性场合。 ➢三氯氰胺绝缘基板：抗热性能、电气性能均较好，但较脆。表 面很硬，耐磨性很好，介质损耗小，适用于军工或特殊电子仪 器。 ➢有机硅树脂绝缘基板：抗热性能特别好，介质损耗小，但铜箔 和基板的附着力不大。
第4章印制电路板的设计与制作
四、覆铜板的厚度 根据国标GB4723-84规定，覆铜板的厚度见下表所示。
第4章印制电路板的设计与制作
§4.2 印制电路板的排版设计
评价印制电路板的设计质量，通常考虑下列因素： ➢线路的设计是否给整机带来干扰； ➢电路的装配与维修是否方便； ➢制板材料的性能价格比是否最佳； ➢电路板的对外引线是否可靠； ➢元器件的排列是否均匀、整齐； ➢版面布局是否合理、美观。
第4章印制电路板的设计与制作
一、设计印制电路板的准备工作 1.印制电路板的设计前提 ➢确定设计方案，完成电路设计； ➢元器件的选择； ➢仿真验证； ➢电路方案试验； ➢对电路试验结果的分析及对电路设计的改进； ➢考虑整机的机械结构和安装使用。
第4章印制电路板的设计与制作
2. 印制电路板的设计目标 ➢ 准确性：元器件和印制导线的连接关系必须符合印制
第4章印制电路板的设计与制作
③ 印制电路板的尺寸的选择 ➢选择印制电路板的尺寸选择要考虑整机的内部结构 及印制电路板上元器件的数量及尺寸。 ➢板上元器件排列彼此间要留有一定的间隔。特别是 在高压电路中，更要注意留有足够的间距。 ➢在考虑元器件所占面积的同时，还要考虑发热元器 件所需散热片的尺寸。 ➢在确定了板的面积后，四周还应留出5~10mm（单 边），以便于印制电路板在整机中的固定。 ➢确定电路板的固定孔的位置及大小。
第4章印制电路板的设计与制作
2．铜箔 选用铜箔的依据：
当金属箔用于印制线路板时，必须具有较高的导电 率、良好的焊接性能和延展性能、以及与绝缘基板牢 固的附着力等。铜在所有金属中是比较符合要求的。 对铜箔的要求： ➢外观：连续成卷，表面光亮不得有砂眼、凹隙、轧 皱等。 ➢纯度：不小于99.8% ➢厚度：0.05±0.005mm（铜箔的厚度要适中）。部分 国家关于铜箔厚度的规定见下表。
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3. 板材、形状、尺寸和厚度的确定 ① 板材的确定 ➢常用的覆铜板有酚醛纸板、酚醛玻璃布板，环氧玻 璃布板等。 ➢选择板材的依据是整机的性能要求、使用尺寸、整 机价格等。选择时要统筹考虑，既要了解覆铜板的性 能指标，又要熟悉电子产品的特点，以获得良好的性 能价格比。 ➢若电路板面积较小、元器件不多、印制线较宽、产 品售价较低，可选用酚醛纸板。否则用环氧玻璃布板。 ➢分立元件多的用单面板，集成电路多的用双面或多 面板。
第4章印制电路板的设计与制作
④ 板厚的确定 根据国标GB2473-84规定，覆铜板的标称厚度有0.2，
0.5，0.8，1.0，1.2，1.6，2.0，2.4，3.2，6.4，0.7， 1.5mm等多种。在确定板厚时，主要考虑以下因素： ➢当印制板对外通过直接式插座连接时，过厚插不进去， 过薄接触不良。一般应选1.5mm左右。 ➢要考虑板的尺寸、板上元器件的体积、重量等。板的 尺寸及元器件重量过大，都应适当增加板厚，否则容易 产生翘曲。
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三、覆铜板的性能参数 1．抗弯强度：表示材料能承受弯曲、冲击、振动的能 力，以单位面积受的力来计算，单位为kg/cm2（英美 国家为磅/ 平方英寸）。 2．抗剥强度：是指在覆铜板上，剥开1cm宽度的铜箔 所需要的力，用kg/cm来表示。它用来衡量铜箔与基 板之间的结合力。 3．耐浸焊性：指覆铜板置入一定温度的熔融焊锡中停 留一段时间（大约10s）后，所能承受的铜箔抗剥能 力。 5．翘曲度：用来衡量板材的翘曲程度，双面印制电路 板的翘曲度比单面的好，厚的比薄的好。
第4章印制电路板的设计 与制作
2020/11/26
第4章印制电路板的设计与制作
§4.1 覆铜板
一、覆铜板的结构 覆铜板是把一定厚度的铜箔通过粘接剂热压在一定厚
度的绝缘基板上而构成。 它通常分为：单面覆铜板、双面覆铜板、多层覆铜板
铜箔
绝缘 基板
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1．绝缘基板 绝缘基板的组成： ➢高分子合成树脂：基板的主要成份，决定电气性能。 ➢增强材料：主要用于提高机械性能。 ① 增强材料的类型 ➢布质（编织物）增强材料。 ➢纸质增强材料。纸质增强材料包括牛皮纸、亚硫酸盐 纸、α纤维素纸和棉花（废布）纸。
板的电气原理图。 ➢ 可靠性：印制电路板的可靠性是影响电子设备可靠性
的一个重要因素。 ➢ 工艺性：印制电路板的制造工艺尽可能简单；根据电
路的复杂程度确定电路板的形状，充分考虑生产的需 求。 ➢ 经济性：在设计印制电路板时，应考虑和通用的制造 工艺、方法相适应。此外，应尽可能采用标准的尺寸 结构，选用合适的基板材料，运用巧妙的设计技术来 降低成本。
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3. 粘合剂 4. 粘合剂采用聚乙烯醇缩醛胶（如JSF-4胶），用
乙醇作溶剂。
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4. 覆铜板的生产工艺流程
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二、覆铜板的类型 根据《印制电路用覆铜箔酚醛纸层压板》
（GB4723-84）规定，覆铜板的型号及特性见表。
② 印制电路板形状的选择 ➢印制电路板的形状通常由整机结构和内部空间的大小 确定。（原则） ➢一般采用长方形（3：2或4：3），尽量不用异形板。 ➢根据整机的安装要求确定特形的电路板。（收音机） ➢在一些批量生产中，为了降低线路板的制作成本，提 高线路板的自动装焊率，常把两、三块面积小的印制电 路板和主印制电路板共同设计成一个矩形。待装焊后沿 工艺孔掰开，分别装在整机的不同部位上。
第4章印制电路板的设计与制作
② 合成树脂的类型
➢酚醛树脂绝缘基板：价格低廉，机械性能和电气性能均可，主 要用于民用设备。缺点是易吸水，吸水后电气性能降低，工作 温度不超过100℃，在恶劣环境中不适宜采用。 ➢环氧树脂绝缘基板：对各种材料有良好的粘合性，硬化收缩小， 能耐化学药品、溶济和油类，电气绝缘性能好，是印制电路绝 缘基板中的优质材料，一般用于军品或高可靠性场合。 ➢三氯氰胺绝缘基板：抗热性能、电气性能均较好，但较脆。表 面很硬，耐磨性很好，介质损耗小，适用于军工或特殊电子仪 器。 ➢有机硅树脂绝缘基板：抗热性能特别好，介质损耗小，但铜箔 和基板的附着力不大。
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四、覆铜板的厚度 根据国标GB4723-84规定，覆铜板的厚度见下表所示。
第4章印制电路板的设计与制作
§4.2 印制电路板的排版设计
评价印制电路板的设计质量，通常考虑下列因素： ➢线路的设计是否给整机带来干扰； ➢电路的装配与维修是否方便； ➢制板材料的性能价格比是否最佳； ➢电路板的对外引线是否可靠； ➢元器件的排列是否均匀、整齐； ➢版面布局是否合理、美观。
第4章印制电路板的设计与制作
一、设计印制电路板的准备工作 1.印制电路板的设计前提 ➢确定设计方案，完成电路设计； ➢元器件的选择； ➢仿真验证； ➢电路方案试验； ➢对电路试验结果的分析及对电路设计的改进； ➢考虑整机的机械结构和安装使用。
第4章印制电路板的设计与制作
2. 印制电路板的设计目标 ➢ 准确性：元器件和印制导线的连接关系必须符合印制
第4章印制电路板的设计与制作
③ 印制电路板的尺寸的选择 ➢选择印制电路板的尺寸选择要考虑整机的内部结构 及印制电路板上元器件的数量及尺寸。 ➢板上元器件排列彼此间要留有一定的间隔。特别是 在高压电路中，更要注意留有足够的间距。 ➢在考虑元器件所占面积的同时，还要考虑发热元器 件所需散热片的尺寸。 ➢在确定了板的面积后，四周还应留出5~10mm（单 边），以便于印制电路板在整机中的固定。 ➢确定电路板的固定孔的位置及大小。
第4章印制电路板的设计与制作
2．铜箔 选用铜箔的依据：
当金属箔用于印制线路板时，必须具有较高的导电 率、良好的焊接性能和延展性能、以及与绝缘基板牢 固的附着力等。铜在所有金属中是比较符合要求的。 对铜箔的要求： ➢外观：连续成卷，表面光亮不得有砂眼、凹隙、轧 皱等。 ➢纯度：不小于99.8% ➢厚度：0.05±0.005mm（铜箔的厚度要适中）。部分 国家关于铜箔厚度的规定见下表。
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3. 板材、形状、尺寸和厚度的确定 ① 板材的确定 ➢常用的覆铜板有酚醛纸板、酚醛玻璃布板，环氧玻 璃布板等。 ➢选择板材的依据是整机的性能要求、使用尺寸、整 机价格等。选择时要统筹考虑，既要了解覆铜板的性 能指标，又要熟悉电子产品的特点，以获得良好的性 能价格比。 ➢若电路板面积较小、元器件不多、印制线较宽、产 品售价较低，可选用酚醛纸板。否则用环氧玻璃布板。 ➢分立元件多的用单面板，集成电路多的用双面或多 面板。
第4章印制电路板的设计与制作
④ 板厚的确定 根据国标GB2473-84规定，覆铜板的标称厚度有0.2，
0.5，0.8，1.0，1.2，1.6，2.0，2.4，3.2，6.4，0.7， 1.5mm等多种。在确定板厚时，主要考虑以下因素： ➢当印制板对外通过直接式插座连接时，过厚插不进去， 过薄接触不良。一般应选1.5mm左右。 ➢要考虑板的尺寸、板上元器件的体积、重量等。板的 尺寸及元器件重量过大，都应适当增加板厚，否则容易 产生翘曲。
第4章印制电路板的设计与制作
三、覆铜板的性能参数 1．抗弯强度：表示材料能承受弯曲、冲击、振动的能 力，以单位面积受的力来计算，单位为kg/cm2（英美 国家为磅/ 平方英寸）。 2．抗剥强度：是指在覆铜板上，剥开1cm宽度的铜箔 所需要的力，用kg/cm来表示。它用来衡量铜箔与基 板之间的结合力。 3．耐浸焊性：指覆铜板置入一定温度的熔融焊锡中停 留一段时间（大约10s）后，所能承受的铜箔抗剥能 力。 5．翘曲度：用来衡量板材的翘曲程度，双面印制电路 板的翘曲度比单面的好，厚的比薄的好。
第4章印制电路板的设计 与制作
2020/11/26
第4章印制电路板的设计与制作
§4.1 覆铜板
一、覆铜板的结构 覆铜板是把一定厚度的铜箔通过粘接剂热压在一定厚
度的绝缘基板上而构成。 它通常分为：单面覆铜板、双面覆铜板、多层覆铜板
铜箔
绝缘 基板
第4章印制电路板的设计与制作
1．绝缘基板 绝缘基板的组成： ➢高分子合成树脂：基板的主要成份，决定电气性能。 ➢增强材料：主要用于提高机械性能。 ① 增强材料的类型 ➢布质（编织物）增强材料。 ➢纸质增强材料。纸质增强材料包括牛皮纸、亚硫酸盐 纸、α纤维素纸和棉花（废布）纸。
板的电气原理图。 ➢ 可靠性：印制电路板的可靠性是影响电子设备可靠性
的一个重要因素。 ➢ 工艺性：印制电路板的制造工艺尽可能简单；根据电
路的复杂程度确定电路板的形状，充分考虑生产的需 求。 ➢ 经济性：在设计印制电路板时，应考虑和通用的制造 工艺、方法相适应。此外，应尽可能采用标准的尺寸 结构，选用合适的基板材料，运用巧妙的设计技术来 降低成本。
第4章印制电路板的设计与制作
3. 粘合剂 4. 粘合剂采用聚乙烯醇缩醛胶（如JSF-4胶），用
乙醇作溶剂。
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4. 覆铜板的生产工艺流程
第4章印制电路板的设计与制作
二、覆铜板的类型 根据《印制电路用覆铜箔酚醛纸层压板》
（GB4723-84）规定，覆铜板的型号及特性见表。