第二讲 印制电路板的设计与制作(2007.4.29)

一、印制电路板基本概念 印制电路板的各种膜（ 1.4 印制电路板的各种膜（Maቤተ መጻሕፍቲ ባይዱk)
丝印膜（Silkscreen）
电子工艺
阻焊膜（Solder Mask） 焊盘 助焊膜（Past Mask）
一、印制电路板基本概念 1.5 布板图
1.5 布板图
（1）基本组成
元件(component) 元件(component) 连线 (track) 焊盘 (pad)
2.2 印制电路板图的绘制
(1)
按1:1比例画
电路板的大小与形状按1:1 元件的大小和管脚的距离按1:1
(2)
画焊接面图
插元件的面称元件面 焊接的面称焊接面 从焊接面往元件面看的图
2.3 复印
用复写纸把已设计好的布板图复印到覆铜板的铜 板面上. 注意方向，如果所绘制的原理图是在元件面绘制 的，复写时，一定要将图纸反过来复写！
4.12 焊接
1、再流焊(贴片元件) 再流焊(贴片元件) 2、波峰焊
4.13 手工焊接
4.14 检测
五、布板图设计——稳压电源设计实例 布板图设计——稳压电源设计实例
1. 确定边框
2. 放置元件
3. 布线
五、布板图设计——稳压电源设计实例 布板图设计——稳压电源设计实例 ——
（1）分析原理图
除了常用的单层电路板之外， 除了常用的单层电路板之外，由于一些较新的电子产品电子 线路的元件密集中，所用的印刷板不仅有上下两面双层走线, 线路的元件密集中，所用的印刷板不仅有上下两面双层走线,在 板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔， 板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔，例如计算机主板所用 的印板材料多在4 层以上。 的印板材料多在4 层以上。 顶层(Top) 顶层(Top) 中间层(Mid) 中间层(Mid) 底层(Bottom) 底层(Bottom) 过孔(Via) 过孔(Via) 绝缘层
打印
转印
腐蚀
转印机
3.1 用Protel画出您所需要的印制电路板图 Protel画出您所需要的印制电路板图 注意该图为元件面图） （注意该图为元件面图）
3.2 将印制板图用激光打印机打印到热转印纸上 注意不要打印顶层丝印图） （注意不要打印顶层丝印图）
3.3 将热转印纸上的碳粉通过热转印机转印到 覆铜板上
一、印制电路板基本概念 1.2 覆铜板
覆铜板: 覆铜板:在绝缘基板上覆盖了铜箔层压板
铜箔
绝缘基板
覆铜板的种类： 覆铜板的种类： 纸基板;半玻板；玻璃布板 纸基板;半玻板； 厚度：1mm；1.5mm； 厚度：1mm；1.5mm；2mm 单面板; 单面板;双面板等
一、印制电路板基本概念 电路板的层（ 1.3 电路板的层（Layer ）
如电位器、 考虑外壳有关联的元器件 （如电位器、LED) 考虑发热元件（ 考虑发热元件（如LM317) 散热片的安装： 散热片的安装：1、不要超出板的范围 放在角落上， 2、放在角落上，且散热部分朝外 3、散热器不能压有其他元件 考虑电磁干扰（本电路可以不考虑） 考虑电磁干扰（本电路可以不考虑） 体积较大，重量较重元件（如变压器，不要放置电路板上） 体积较大，重量较重元件（如变压器，不要放置电路板上）
将覆铜板放入腐蚀液进行腐蚀。 3.4 将覆铜板放入腐蚀液进行腐蚀。
用丙酮等有机溶剂清洗电路板上的黑色碳粉。 3.5 用丙酮等有机溶剂清洗电路板上的黑色碳粉。
3.6 完成钻孔
四、工厂制作单面板流程
准备覆铜板 去膜清洗 工厂图形转移方法 1、光化学法 2、丝网漏印 3、镀金或镀锡
表面去油处理
钻孔
五、布板图设计——稳压电源设计实例 布板图设计——稳压电源设计实例 ——
（4）元件布局技巧
按信号流走向布局，在多数情况下是从左到右（ 按信号流走向布局，在多数情况下是从左到右（左输入右 输出） 或从上到下（上输入下输出） 输出），或从上到下（上输入下输出），输入和输出对外 连接的焊点尽可能引到整板的边缘，方便安装、 连接的焊点尽可能引到整板的边缘，方便安装、调试和检 修。 优先确定特殊的元器件（LM317，电位器等） 优先确定特殊的元器件（LM317，电位器等） 先主后次，先集中后分散：以核心元件为中心， 先主后次，先集中后分散：以核心元件为中心，围绕它进 行布局，例如，一般以三极管或集成电路等半导体器件为 行布局，例如， 核心元件，根据它们各电极的位置，排布其它元器件。 核心元件，根据它们各电极的位置，排布其它元器件。
焊盘形状灵活。按要求有不同大小和形状的，如圆形、方形、 焊盘形状灵活。按要求有不同大小和形状的，如圆形、方形、 八角形、泪滴形等焊盘。 八角形、泪滴形等焊盘。 钻孔的大小
作业
方案一 把P.55稳压电源原理图设计为印制电路板图 要求：a)板的大小为35mm x 70mm 用坐标纸按1:1比例画出焊接面图 并在图上标上元件的符号。 b)电位器的位置要符合安装的 要求，且顺时针旋转电压变大
二、贴胶制板工艺流程
准备覆铜板 布板图设计 复制 钻孔 打磨 贴胶 腐蚀 清洗去胶 打磨 涂松香水 晾干 完成制板 特别注意： 特别注意： 1、钻孔的次序。 钻孔的次序。 腐蚀前应认真检查。 2、腐蚀前应认真检查。 不能忽略两次“打磨” 3、不能忽略两次“打磨” 涂松香水” 和“涂松香水”。
三、转印制板工艺流程
五、布板图设计——稳压电源设计实例 布板图设计——稳压电源设计实例 ——
（6）焊盘的设计
焊盘是印制电路板用来焊接电子元件的连接媒介， 焊盘是印制电路板用来焊接电子元件的连接媒介， 它将电子元件与电路按照设计要求接合在一起， 它将电子元件与电路按照设计要求接合在一起 ， 从 而使电路功能得以实现。 而使电路功能得以实现。
五、布板图设计——稳压电源设计实例 布板图设计——稳压电源设计实例 ——
（2）熟悉元器件
外形大小 封装形状 管脚排列 形状不同
大小不同
管脚排列不同
五、布板图设计——稳压电源设计实例 布板图设计——稳压电源设计实例 ——
（3）元件布局原则
不能重叠与立体交叉 每个元件的引出脚要单独占用一个焊盘） （每个元件的引出脚要单独占用一个焊盘） 分布均匀 排列整齐（横平竖直）。 排列整齐（横平竖直）。
2.4 钻孔
mm：电位器；LM317； 1.2 mm：电位器；LM317；TIP42 1.0 mm:IN4001 0.8mm:一般元件 0.8mm:一般元件 0.6mm：集成电路 0.6mm： 实习为了方便均采用1.0mm 实习为了方便均采用1.0mm
2.5 打磨 把孔周围的毛边打磨平整
手动打磨机
连线
元件
焊盘
1.5 布板图
（2）电原理图与布板图符号区别 原理图 布板图
1.5 布板图
（3）元件面图和焊接面图的区别
元件面
焊接面
一、印制电路板基本概念 1.6 印制电路板制作方法 (1)刀刻法 (1)刀刻法 (2)贴胶法 (2)贴胶法 (3)油漆法 (3)油漆法 (4)光印板法 (4)光印板法 (5)热转印法 (5)热转印法
五、布板图设计——稳压电源设计实例 布板图设计——稳压电源设计实例 ——
（5）连线的原则与技巧
原则 不能交叉 尽量短 技巧 印制电路板中遇到连线交叉电路，可以用“ 印制电路板中遇到连线交叉电路，可以用“穿” 和“绕 ” 方法解决。 方法解决。 线宽1 线宽1.5—2mm，不少于0.5mm， 2mm，不少于0 mm， 电源与地线4 5 电源与地线4—5mm 连线之间间距均匀，大于0 连线之间间距均匀，大于0.5mm
第二讲 印制电路板的制作
本讲课程内容： 本讲课程内容： 一、印制电路板基本概念 二、贴胶制板的流程 三、转印制版的流程 四、工厂制板生产流程 五、布板图的设计
一、印制电路板基本概念 1.1 印制电路板
印制电路板也称PCB Board)板 印制电路板也称PCB (Printed Circuit Board)板,它 是在覆铜板上用腐蚀的方法除去多余的铜箔而得到的可焊 接电子元件的电路板。 接电子元件的电路板。
作业
方案二 把P.58充电器原理图设计为印制电路板图 要求： a) 板的大小为38mm x 80mm 用坐标纸按1:1比例画出焊接面图 并在图上标上元件的符号。 b) Rw1电位器的位置安装要靠边 Rw2为微调电阻，管脚排列为三角形
2.1.准 备 覆 铜 板
了解铜板的种类根据需要选用覆铜板 裁剪覆铜板,确定板的大小和形状 对覆铜板表面进行清洁处理 （去掉污迹和氧化层）
表面印阻焊绿油 图形转移 涂松香水 腐蚀 背面印文字符号
4.1 参观广州精良线路板厂
4.2 数控钻孔
4.3 丝网制作
4.4 丝网漏印实现图形转移到覆铜板上
4.5 人工检查与修补
4.6 腐蚀
4.7 人工钻孔
4.8 表面印阻焊绿油
4.9 分板
剪切
开界
冲压
成品
4.10 插件
4.11 插件后成品
自动打磨流水线
2.6 贴胶
切胶纸均匀 横平竖直：贴胶要与板的边平行或垂直
2.7 腐蚀
三氯化铁 半小时
2.8 清洗去胶
2.9 打磨
把电路板的线条打磨光亮
2.10 涂助焊剂
松香水的作用： 防氧化 助焊
2.11 晾干
完成板的制作