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中职 电子技术工艺基础第6版第6章电子课件 （高教版）第第6章章 印制电路板印制电路板 印制电路板是电子元器件的载体，它是在绝缘基板上覆以金属铜箔而构成的（即敷铜板），在使用时根据需要将铜箔加工成各种形状的印制导线和焊盘。6.1 印制电路板的的概述印制电路板的的概述 一、电子产品采用印制电路板的的优点 稳定性、可靠性大大提高缩小了体积结构更加简单杜绝了元器件连接线的交叉 有利于标准化设计,能实现自动化生产 提高了产品的质量 维修方便 二、印制电路板的种类 1.按印制电路板结构的不同可分为以下几种 单面印制电路板 双面印制电路板 多层印制电路板 软性印制电路板平面印制电路板 2.按印制电路板的绝缘材料的不同可分为以下几种 酚醛纸基敷铜板 环氧酚醛玻璃布敷铜板 环氧双氰铵玻璃布敷铜板聚四氟乙烯敷铜板 陶瓷基板 3.敷铜板的标称厚度 三、印制电路板的选用 环氧酚醛玻璃布敷铜板适用于高频、超高频电路 聚四氟乙烯敷铜板适用于微波、高频电路 酚醛纸基敷铜板简称酚醛板适用于低频电路 四、印制电路板的组装方式 1.全部采用自动插装，自动焊接方式 2.一部分元器件采用自动插装，全部采用自动焊接的方式 3.手工插装元器件，采用自动焊接方式 4.手工插装，手工焊接6.2 如何设计印制电路板如何设计印制电路板 设计印制电路板是指将电原理图转换成印制电路板图，并确定加工技术要求的过程。主要考虑的内容有：元器件的摆放位置、印制导线的宽度、印制导线间的距离大小、焊盘的直径和孔径，以及印制板的外形尺寸、形状、材料和外部连接等 一、设计印制电路板图的步骤 1.做好设计准备工作 了解并分析电路工作原理。弄清电路的组成及相互的联系。弄清楚信号流向。了解清楚有哪些元器是发热的，并需要安装多大的散热装置。找出可能产生干扰的元器件。了解电路中的最高工作电压是多少、最大电流是多少、最高工作频率是多大。掌握元器件的型号、外形尺寸、封装形式、引脚排列及其主要功能。了解电路的工作环境。选择印制电路板的尺寸、形状和厚度。2.确定元器件位置 据电路工作原理图确定元器件的位置。元器件位置的确定要满足电路功能和技术性能的要求，且布周局要合理、符合设计要求、而且要疏密合适、排列整齐规范、兼顾维修检测的方便。3.绘制印制板草图 草图的内容有：确定板面轮廓尺寸，留足图纸技术要求说明的空间，确定元器件的布局，标出焊盘位置及形状，勾画出主要元器件的连线。画出印制导线的走向及宽窄、确定地线的位置等。草图外形尺寸应与印制板的尺寸相符合。4.布线 布线是设计印制电路板的重要内容，需要几次的修订才能完成。在布线中如发现元器件位置不合适时，就要根据需要重新调整布局，以获得最佳效果为准，不能凑合。5.绘制制版底图 印制电路板设计完成后，下一步的任务便是将设计图转换成制版底图，制版底图是为生产提供照相用的黑白底图。制版底图可通过手工绘图、手工贴图、计算机绘图和光绘(计算机和激光绘图机)几种方法进行。二、绘制印制电路板图的要求 1.合理安排电路中的元器件 （1）布置要均匀，密度要一致，尽量做到横平竖直，不允许将元器件斜排和交叉重排。（2）元器件之间要保持一定的距离，应不小于0.5mm。（3）要考虑发热元器件的散热及热量对周围元器件的影响。（4）对于帕热的元器件其安装位置要尽可能地远离发热件。（5）确定元器件在印制电路板上的装配方式（立式、卧式、混合式）。（6）元器件在印制电路板上的排列可选择：不规则排列、规则排列或坐标格排列。（7）对于比较重的元器件，应尽可能地放在靠近印制板固定端的边缘位置。（8）各元器件之间的导线不能相互交叉。（9）对收音机中的输入、输出变压器应相互垂直放置。（10）对可调节性元器件要根据是机外调整或机内调整的需要安排在相应位置的上。（11）对于高度较大的元器件，应尽量采用卧式安装。2.合理布线 （1）高频电路中的印制导线应尽可能地短、避免相互平行。（2）对于信号的输入线和输出线应尽量地远离并用地线将其隔开。（3）采用双面印制板时，两面的印制导线应避免相互平行。（4）印制导线的走线要平滑自然，导线转弯要缓慢，避免出现尖角。（5）各单元电路的地线应采用一点接地法 （6）印制电路板的公共地线应布置在印制板的边缘，并与边缘留有一定距离。（7）印制导线应避免长距离平行走线，以避免产生耦合。3.选择合适的印制导线宽度（1）根据电流的大小选择印制导线宽度，以保证导线的安全。（2）在同一块印制电路板上，应尽可能选用宽度差不多的印制导线。（3）印制导线的宽度应大于0.5mm，超过3mm时应将导线中间开槽。（4）对电源线及地线，应根据印制板的大小尽量选用宽一些的印制导线。（5）对于一些特殊电路可不考虑导线的宽度。(GMOS、TTL等)（6）对于印制导线的电阻，在一般情况下可不予考虑。4.印制导线的间距 导线间距的选择要根据电路的类型、工作环境、分布电容的大小以及基板材料的种类等因素给以综合考虑。5.选择合适的焊盘 焊盘是指元器件的穿线孔周围的金属部分，是为焊接元器件的引线及跨接线而用。焊盘的形状可分为圆形焊盘、岛形焊盘、方形焊盘和椭圆形焊盘等焊盘的形状 三、绘制印制板图时应注意的几个问题（1）印制导线与焊盘的连接应平滑过度（2）印制导线的公共地线不应闭合（3）印制导线的转弯处最好呈圆弧形（4）印制导线的接点处直径不能过大，最好是孔径的23倍。（5）印制导线宽度应尽可能地将均匀一致（6）印制导线与印制板的边缘应留有一定的距离（7）高频电路应避免用外接导线跨接 四、印制电路板对外连接的方式 1导线互连 2应用排线互连 3接插件连接 簧片式插头、插座 条形接插件 带状电缆接插件 针孔式插头、插座互连导线与印制板固定 屏蔽导线与印制板的互连 五、绘制印制电路板图 1.绘制印制电路板图的过程 在一方格纸上画出印制电路板的形状和尺寸，然后合理安排好元器件的位置，再对照电原理图在方格纸上画出印制导线。一般是先画主要元器件联机，然后再画其它元器件的联机，最后画出地线。2.设计印制电路板图的实例6.3 印制电路板的手工制作方法印制电路板的手工制作方法 一、敷铜板的表面处理 用水砂纸蘸水打磨（注意别用粗砂纸），或用去污粉擦洗，直至将板面擦亮为止，最后用水冲洗干净，再用干布擦干净便可使用。二、复印电路板图 将印制电路板图，用复写纸复印到敷铜板的铜箔面上。三、描图（描涂防腐蚀层）在需要保留的线条上涂一层防酸涂料。常用的有青漆、调和漆、快干漆等。描绘时，用毛笔和蘸水笔均可，蘸上少许涂料按复印好的线条，从上至下，或从左至右依次描绘便可 四、蚀刻 在印制板的铜箔上己将需要保留的部分涂了防腐漆，对不需要的铜箔必须给以清除，这清除过程就称蚀刻。1.腐蚀法 用三氯化铁溶液把不需要的铜箔腐蚀掉。2.刀刻法 刀刻法就是用小刀刻去不需要的铜箔。五、钻孔 用台钻或手摇钻在蚀刻完毕的印制板上打孔。六、涂助焊剂 打孔的工序完成后，在印制导线的铜箔上涂覆助焊剂。以提高其可焊性。1.涂松香助焊剂 2.镀银层助焊剂6.3热转印法什么是热转印法什么是热转印法 热转印法是一种方法简单、精度较高、制作速度快的手工制作印制板的方法。就是将设计好的印制电路板图，打印到热转印纸上。热转印法的制做过程 （1）用计算机画出印制电路板图。可以使用不同的制图软件绘制，如Protel、OrCAD、PADS、Coreldraw等，其中常用的是Protel99。（2）用激光打印机或复印机将设计好的印制电路板图，打印到热转印纸上 （3）按需求截裁覆铜板，用细砂纸打磨覆铜板，并清理覆铜板表面的不洁物。（4）将打印好的热转印纸平整地覆盖到清洁后的覆铜板上。然后用电熨斗在热转印纸上往返多次，给其加热，使墨粉全部吸附在覆铜板上。（5）当覆铜板逐渐冷却后，便可将热转印纸揭掉，此时便要检查所印的图形符号、导线及焊盘是否清楚，是否有遗漏，如有，应给予修补。（6）将印有电路图的覆铜板进行腐蚀。可采用浓度为25%45%的三氯化铁溶液进行。（7）将腐蚀完毕的覆铜板放入水中清洗，并用布进行擦试，如有剩余的墨粉可用天那水进行清除。（8）钻孔。钻孔时应注意不要让铜箔出现毛刺，如果有毛刺出现，可用砂纸打磨。印制电路板的制作工艺流程 1.照相底图及照相制版2.图形转移3.蚀刻4.金属涂覆5.金属化孔6.钻孔7.涂助焊剂和阻焊剂