教学课件第五章 印制电路板的制作工艺 .ppt

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2、制电路板的种类和特点 印制电路板的设计基础印制电路板的设计基础 印制电路板的制造与检验印制电路板的制造与检验 印制电路板的计算机设计印制电路板的计算机设计本章难点：本章难点： 印制电路板的具体设计过程及方法印制电路板的具体设计过程及方法 印制电路板的制造与检验印制电路板的制造与检验 目目 录录5.1 5.1 印制电路板的种类和特点印制电路板的种类和特点5.2 5.2 印制电路板的设计基础印制电路板的设计基础5.3 5.3 印制电路板的制造与检验印制电路板的制造与检验 5.4 5.4 印制电路板的计算机设计印制电路板的计算机设计本章小结本章小结返回主目录5.1 印制电路板的种类和特点印制电路板的

3、种类和特点 一、印制电路板的类型一、印制电路板的类型 二、印制电路板的材料二、印制电路板的材料 一、一、印制电路板的类型印制电路板的类型 1 1、单面印制电路板、单面印制电路板2 2、双面印制电路板、双面印制电路板3 3、多层印制电路板、多层印制电路板4 4、软印制电路板、软印制电路板5 5、平面印制电路板、平面印制电路板1、单面印制电路板、单面印制电路板 单面印制电路板是在厚度为0.20.5mm的绝缘基板的一个表面上敷有铜箔，通过印制和腐蚀的方法，在基板上形成印制电路。它适用于电子元件密度不高的电子产品，如收音机、一般的电子产品等，比较适合于手工制作。 2、双面印制电路板、双面印制电路板 双

4、面印制电路板双面印制电路板在绝缘基板上（其厚度为0.20.5mm）的两面均敷有铜箔，可在基板上的两面制成印制电路。这适用于电子元件密度比较高的电子产品，如电子计算机、电子仪器、手机等。由于双面印制电路的布线密度较高，所以能减小电子产品的体积，但需要在两面铜箔之间安排金属化过孔，这需要特殊的制作工艺，手工制作基本是不可能的。3、多层印制电路板、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电路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1.22.5 mm。为了把夹在绝缘基板中间的电路引出，多层印制电路板上安装元件的孔需要金属化，即在小孔内表面涂覆金属层，使

5、之与夹在绝缘基板中间的印制电路接通。其特点是与集成电路块配合使用，可以减小产品的体积与重量，还可以增设屏蔽层，以提高电路的电气性能。4、软印制电路板、软印制电路板 软印制电路板的基材是软的层状塑料或其它质软膜性材料，如聚脂或聚亚胺的绝缘材料，其厚度为0.251 mm之间。它也有单层、双层及多层之分，它可以端接、排接到任意规定的位置，如在手机的翻盖和机体之间实现电气连接，被广泛用于电子计算机、通信、仪表等电子产品上。5、平面印制电路板、平面印制电路板 将印制电路板的印制导线嵌入绝缘基板，使导线与基板表面平齐，就构成了平面印制电路板。在平面印制电路板的导线上都电镀一层耐磨的金属，通常用于转换开关、

6、电子计算机的键盘等。二、印制电路板的材料二、印制电路板的材料 根据印制电路板材料的不同可分为四种：根据印制电路板材料的不同可分为四种： 1、酚醛纸基敷铜箔板（又称纸铜箔板）、酚醛纸基敷铜箔板（又称纸铜箔板） 2、环氧酚醛玻璃布敷铜箔板、环氧酚醛玻璃布敷铜箔板 3、环氧玻璃布敷铜箔板、环氧玻璃布敷铜箔板 4、聚四氟乙烯玻璃布敷铜箔板、聚四氟乙烯玻璃布敷铜箔板1、酚醛纸基敷铜箔板（又称纸铜箔板）、酚醛纸基敷铜箔板（又称纸铜箔板） 它是由纸浸以酚醛树脂，两面衬以无碱玻璃布，在一面或两面覆以电解铜箔，经热压而成。这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。 2、环氧酚醛玻璃布敷铜箔板、环

7、氧酚醛玻璃布敷铜箔板 环氧酚醛玻璃布敷铜箔板是用无碱玻璃布浸以酚醛树脂，并覆以电解紫铜经热压而成。由于使用了环氧树脂，所以环氧酚醛玻璃布敷铜箔板的粘结力强、电气及机械性能好、既耐化学溶剂又耐高温潮湿，但环氧酚醛玻璃布敷铜箔板的价格较贵。 3、环氧玻璃布敷铜箔板、环氧玻璃布敷铜箔板 环氧玻璃布敷铜箔板环氧玻璃布敷铜箔板是将玻璃丝布浸以用双氰胺作为固化剂的环氧树脂，再覆以电解紫铜箔经热压而成。它的电气及机械性能好，耐高温潮湿，且板基透明。4、聚四氟乙烯玻璃布敷铜箔板、聚四氟乙烯玻璃布敷铜箔板 聚四氟乙烯玻璃布敷铜箔板聚四氟乙烯玻璃布敷铜箔板是用无碱玻璃布浸渍聚四氟乙烯分散乳液，再覆以经氧化处理的电

8、解紫铜箔经热压而成。它具有优良的电性能和化学稳定性，是一种能耐高温且有高绝缘性的新型材料。 5.2 5.2 印制电路板的设计基础印制电路板的设计基础 一、印制电路板的设计内容及要求一、印制电路板的设计内容及要求 二、印制电路板的布局二、印制电路板的布局 三、印制电路板的具体设计过程及三、印制电路板的具体设计过程及方法方法 一、印制电路板的设计内容及要一、印制电路板的设计内容及要求求 1、 印制电路板的电路设计 2、印制电路板的设计步骤1. 印制电路板的电路设计 电路设计人员根据电子产品的电原理图和元件的形状尺寸，将电子元件合理的进行排列并实现电气连接，就是印制电路板的电路设计。印制电路板的电路

9、设计要考虑到电路的复杂程度、元件的外型和重量、工作电流的大小、电路电压的高低，以便选择合适的板基材料并确定印制电路板的类型，在设计印制导线的走向时，还要考虑到电路的工作频率，以尽量减少导线间的分布电容和分布电感等。印制电路板的设计步骤 印制电路板的设计，可分为三个步骤。 确定印制电路板的尺寸、形状、材料，确定印制电路板与外部的连接，确定元件的安装方法。 在印制电路板上布设导线和元件，确定印制导线的宽度、间距和焊盘的直径和孔径。 用计算机将设计好的PCB图保存，提交给印制电路板的生产厂家。 在着手设计印制电路板时，设计人员应依据有关规则和标准，参考有关的技术文件。在有关的技术文件中，规定了一系列

10、电路板的尺寸、层数、元件尺寸、坐标网格的间距、焊接元件的排列间隔、制作印制电路板图形的工艺等。二、印制电路板的布局二、印制电路板的布局整体布局整体布局2. 2. 元器件布局元器件布局3. 3. 印制导线的布设印制导线的布设1). 整体布局整体布局在进行印制电路板布局之前必须对电路原理图有深刻的理解，只有在彻底理解电路原理的基础上，才能做到正确、合理的布局。在进行布局时，要考虑到避免各级电路之间和元件之间的相互干扰，这些干扰包括电场干扰电容耦合干扰、磁场干扰电感耦合干扰、高频和低频间干扰、高压和低压间干扰，还有热干扰等。在进行布局时，还要满足设计指标、符合生产加工和装配工艺的要求，要考虑到电路调

11、试和维护维修的方便。对电路中的所用器件的电气特性和物理特征要充分了解，如元件的额定功率、电压、电流、工作频率，元件的物理特性，如体积、宽度、高度、外形等。印制电路板的整体布局还要考虑到整个板的重心平稳、元件疏密恰当、排列美观大方。印制电路板上的元件一般分为规则排列和不规则排列。规则排列也叫整齐排列，即把元器件按一定规律或一定方向排列，这种排列由于受元件位置和方向的限制，印制电路板导线的布线距离就长而且复杂，电路间的干扰也大，一般只在电路工作在低电压、低频（1MHz以下）的情况下使用。规则排列的优点是整齐美观，且便于进行机械化打孔及装配。不规则排列也叫就近排列，由于不受元件位置和方向的限制，按照

12、电路的电气连接就近布局，布线距离短而简捷，电路间的干扰少，有利于减少分布参数，适合高频（30MHz以上）电路的布局。不规则排列的缺点是外观不整齐，也不便于进行机械化打孔及装配。2). 2). 元器件布局元器件布局对于单面印制电路板，元器件只能安装在没有印制电路的一面，元器件的引线通过安装孔焊接在印制导线的焊盘上。对于双面印制电路板，元器件也尽可能安装在板的一面，以便于加工、安装和维护。在板面上的元器件应按照电原理图的顺序尽量成直线排列，并力求电路安装紧凑和密集，以缩短引线，减少分布电容，这对于高频电路尤为重要。如果由于电路的特殊要求必须将整个电路分成几块进行安装，则应使每一块装配好的印制电路板

13、成为具有独立功能的电路，以便于单独进行调试和维护。为了合理地布置元器件、缩小体积和提高机械强度，可在主要的印制电路板之外再安装一块“辅助板”，将一些笨重元器件如变压器、扼流圈、大电容器、继电器等安装在辅助板上，这样有利于加工和装配。布置元器件的位置时，应考虑它们之间的相互影响。元器件放置的方向应与相邻的印制导线交叉，电感器件要注意防止电磁干扰，线圈的轴线应垂直于板面，这样安装元件间的电磁干扰最小。电路中有发热的元器件应放在有利于散热的位置，必要时可单独放置或加装散热片，以利于元件本身的降温和减少对邻近元器件的影响。对大而重的元器件尽可能安置在印制电路板上靠近固定端的位置，并降低其重心，以提高整

14、板的机械强度和耐振、耐冲击能力，以及减小印制电路板的负荷和变形。 (1) 地线的布设(2) 输入、输出端导线的布设(3) 高频电路导线的布设 (4) 印制电路板的对外连接 (5) 印制连接盘 (6) 印制导线(7) 定位孔的绘制与定位方法 (8) 表面贴装技术对印制电路板的要求3). 3). 印制导线的布设印制导线的布设(1) 地线的布设 一般将公共地线布置在印制电路板的边缘，便于将印制电路板安装在机架上，也便于与机架（地）相连接。导线与印制电路板的边缘应留有一定的距离（不小于板厚），这不仅便于安装导轨和进行机械加工，而且还提高了电路的绝缘性能。 在各级电路的内部，应防止因局部电流而产生的地阻

15、抗干扰，采用一点接地是最好的办法。如图5.1（a）所示为在电路各级间分别采取一点接地的原理示意图。但在实际布线时并不一定能绝对做到，而是尽量使它们安排在一个公共区域之内，如图5.1（b）所示。(a) (b)图5.1 印制电路板地线的布设 当电路工作频率在30MHZ以上或是工作在高速开关的数字电路中，为了减少地阻抗，常采用大面积覆盖地线，这时各级的内部元件接地也应贯彻一点接地的原则，即在一个小的区域内接地，如图5.2所示。图5.2 印制电路板上的大面积地线(2) 输入、输出端导线的布设 为了减小导线间的寄生耦合，在布线时要按照信号的流通顺序进行排列，电路的输入端和输出端应尽可能远离，输入端和输出

16、端之间最好用地线隔开。在图5.3（a）中，由于输入端和输出端靠得过近，且输出导线过长，将会产生寄生耦合，如图5.3（b）的布局就比较合理。 (a) (b)图5.3 输入端和输出端导线的布设(3) 高频电路导线的布设 对于高频电路必须保证高频导线、晶体管各电极的引线、输入和输出线短而直，若线间距离较小要避免导线相互平行。高频电路应避免用外接导线跨接，若需要交叉的导线较多，最好采用双面印制电路板，将交叉的导线印制在板的两面，这样可使连接导线短而直，在双面板两面的印制线应避免互相平行，以减小导线间的寄生耦合，最好成垂直布置或斜交，如图5.4所示。图5.4 双面印制电路板高频导线的布设 (4) 印制电

17、路板的对外连接印制电路板对外的连接有多种形式，可根据整机结构要求而确定。一般采用以下两种方法。用导线互连将需要对外进行连接的接点，先用印制导线引到印制电路板的一端，导线应从被焊点的背面穿入焊接孔，如图5.5所示。对于电路有特殊需要如连接高频高压外导线时，应在合适的位置引出，不应与其它导线一起走线，以避免相互干扰，如图5.6所示为高频屏蔽导线的外接方法。图5.5 导线互联图 图5.6 高频导线的外连方法 用印制电路板接插式互连 如图5.7所示为印制电路板接插的簧片式互连，将印制电路板的一端制成插头形状，以便插入有接触簧片的插座中去。如图5.8所示是采用针孔式插头与插座的连接，在针孔式插头的两边设

18、有固定孔与印制电路板固定，在插头上有90弯针，其一端与印制电路板接点焊接，另一端可插入插座内。 图5.7 簧片式插头与插座图5.8针孔式插头与插座 (5) 印制连接盘 连接盘也叫焊盘，是指印制导线在焊接孔周围的金属部分，供外接引线焊接用。连接盘的尺寸取决于焊接孔的尺寸。焊接孔是指固定元件引线或跨接线贯穿基板的孔。显然，焊接孔的直径应该稍大于焊接元件的引线直径。焊接孔径的大小与工艺有关，当焊接孔径大于或等于印制电路板厚度时，可用冲孔；当焊接孔径小于印制电路板厚度时，可用钻孔。一般焊接孔的规格不宜过多，可按表5.1来选用（表中有*者为优先选用）。 表表5.1 5.1 焊接孔的规格焊接孔的规格焊接孔

19、径（mm）0.4, 0.5*, 0.50.8*, 1.0, 1.2*, 1.5* , 2.0*允许误差（mm）级0.05级0.1级0.1级0.15 连接盘的直径D应大于焊接孔内径d，一般取D=(23)d，如图5.9所示。为了保证焊接及结合强度，建议采用表5.2中给出的尺寸。表表5.2 5.2 连接盘直径与焊接孔关系连接盘直径与焊接孔关系焊接孔径（mm）0.40.50.50.81.01.21.52.0焊盘最小直径D（mm） 1.51.51.52.02.53.03.54.0图5.9 连接盘尺寸 连接盘的形状有不同选择，圆形连接盘用得最多，因为圆焊盘在焊接时，焊锡将自然堆焊成光滑的圆锥形，结合牢固、

20、美观。但有时，为了增加连接盘的粘附强度，也采用正方形、椭圆形和长圆形连接盘。连接盘的常用形状如图5.10所示。 图5.10 连接盘的形状 若焊盘与焊盘间的连线合为一体，尤如水上小岛，故称为岛形焊盘，如图5.11所示。岛形焊盘常用于元件的不规则排列中，有利于元器件的密集和固定，并可大量减少印制导线的长度与数量。此外，焊盘与印制线合为一体后，铜箔面积加大，使焊盘和印制线的抗剥离强度大大增加。岛形焊盘多用在高频电路中，它可以减少接点和印制导线的电感，增大地线的屏蔽面积，减少接点间的寄生耦合。 图5.11岛形焊盘 (5) 印制导线 设计印制电路板时，当元件布局和布线初步确定后，就要具体地设计印制导线与

21、印制电路板图形。这时必然会遇到印制线宽度、导线间距等等设计尺寸的确定以及图形的格式等问题。导线的尺寸和图形格式不能随便选择，它关系到印制电路板的总尺寸和电路性能。印制导线的宽度 一般情况下，印制导线应尽可能宽一些，这有利于承受电流和便于制造。表5.3所示为0.05mm厚铜箔的导线宽度与允许电流和自身电阻大小的关系。 表表5.3 0.05mm5.3 0.05mm厚铜箔导线宽度与允许电流、电阻的关系厚铜箔导线宽度与允许电流、电阻的关系线宽（mm）0.51.01.52.0I (A)0.81.01.31.9 R (/m)0.70.410.310.25 在决定印制导线宽度时，除需要考虑载流量外，还应注意

22、它在板上的剥离强度以及与连接盘的协调，一般取线宽b=(1/32/3)D。一般的导线宽度可在0.32.0 mm之间，建议优先采用0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm规格,其中0.5mm导线宽度主要用于微小型化电子产品。 印制导线本身也具有电阻，当电流流过时将产生热量和产生电压降。印制导线的电阻在一般情况下可不予考虑，但当其作为公共地线时，为避免地线产生的电位差而引起寄生反馈时要考虑起阻值。 印制电路的电源线和接地线的载流量较大，因此在设计时要适当加宽，一般取1.52.0mm。 当要求印制导线的电阻和电感比较小时，可采用较宽的信号线；当要求分布电容比较小时，可采用较窄的信号线。印制导线的

23、间距 在一般情况下，导线的间距等于导线宽度即可，但不能小于1mm，否则在焊接元件时采用浸焊方法就有困难。对微小型化设备，最小导线间距不小于0.4mm。导线间距的选择与焊接工艺有关，采用浸焊或波峰焊时，导线间距间距要大一些，采用手工焊接时，导线间距适当可小一些。 在高压电路中，相邻导线间存在着高电位梯度，必须考虑其影响。印制导线间的击穿将导致基板表面炭化、腐蚀和破裂。在高频电路中，导线间距将影响分布电容的大小，从而影响着电路的损耗和稳定性。因此导线间距的选择要根据基板材料、工作环境、分布电容大小等因素来综合确定。最小导线间距还同印制电路板的加工方法有关，选用时就更需要综合考虑。印制导线的形状 印

24、制导线的形状可分为平直均匀形、斜线均匀形、曲线均匀形、曲线非均匀形，如图5.12所示。（a）平直均匀形 （b）斜线均匀形 （c）曲线均匀形 （d）曲线非均匀形 图5.12印制导线的形状 印制导线的图形除要考虑机械因素、电气因素外，还要考虑导线图形的美观大方，所以在设计印制导线的图形时，应遵循如图5.13所示的原则。 (a) 避免采用 (b) 优先采用 图5.13 选用印制导线形状的原则设计印制导线的图形时，应遵循原则a在同一印制电路板上的导线宽度（除地线外）最好一样；b印制导线应走向平直，不应有急剧的弯曲和出现尖角，所有弯曲与过渡部分均须用圆弧连接；c印制导线应尽可能避免有分支，如必须有分支，

25、分支处应圆滑；d印制导线尽避免长距离平行，对双面布设的印制线不能平行，应交叉布设；e如果印制电路板面需要有大面积的铜箔，例如电路中的接地部分，则整个区域应镂空成栅状，如图5.14所示，这样在浸焊时能迅速加热，并保证涂锡均匀。栅状铜箔还能防止印制电路板受热变形，防止铜箔翘起和剥脱。 图5.14 栅状铜箔 三、印制电路板的具体设计过程及方法三、印制电路板的具体设计过程及方法1.1.设计印制电路板应具备的条件设计印制电路板应具备的条件2.2.印制电路板的设计步骤和方法印制电路板的设计步骤和方法 1.设计印制电路板应具备的条件设计印制电路板应具备的条件 (1)根据整机总体设计要求，已经确定了电路图，选

26、定了该电路所有的元器件，元件的型号和规格均已确定。(2)确定了对某些元器件的特殊要求，如哪些元器件 需要屏蔽、需要经常调整或更换；哪些导线需要采用屏蔽线；电路工作的环境条件如温度、湿度、气压等已经明确。 (3)确定了印制电路板与整机其他部分（或分机）的连接形式，已经确定了插座和连接器件的型号规格。 2.印制电路板的设计步骤和方法印制电路板的设计步骤和方法 (1) 选定印制电路板的材料、厚度和版面尺寸（2）印制电路板坐标尺寸图的设计 （3）根据电原理图绘制印制电路板图的草图 (1)选定印制电路板的材料、厚度和版面尺寸印制电路板的材料选择必须考虑到电气和机械特性，当然还要考虑到价格和制造成本，从而

27、选择印制电路板的基材。电气特性是指基材的绝缘电阻、抗电弧性、印制导线电阻、击穿强度、抗剪强度和硬度。印制电路板厚度的确定，要从结构的角度来考虑，主要是考虑电路板对其上装有的所有元器件重量的承受能力和使用中承受的机械负荷能力。如果只在印制电路板上装配集成电路、小功率晶体管、电阻、电容等小功率元器件，在没有较强的负荷振动条件下，使用厚度为1.5mm(尺寸在500mm500mm之内)的印制电路板即可。如果板面较大或支撑强度不够，应选择22.5 mm厚的板。印制电路板的厚度已标准化，其尺寸为1.0、1.5、2.0、2.5mm几种,最常用的是1.5和2.0mm。对于尺寸很小的印制电路板如计算器、电子表等

28、，为了减小重量和降低成本，可选用更薄一些的敷铜箔层压板来制作。对于多层印制电路板的厚度也要根据电路的电气性能和结构要求来决定。印制电路板的尺寸与印制电路板的加工和装配有密切关系，应从装配工艺的角度考虑两个方面的问题：一方面是便于自动化组装，使设备的性能得到充分利用，能使用通用化、标准化的工具和夹具，另一方面是便于将印制电路板组装成不同规格的产品，安装方便，固定可靠。印制电路板的外形应尽量简单，一般为长方形，应尽量避免采用异形板。印制电路板的尺寸应尽量靠近标准系列的尺寸，以便简化工艺，降低加工成本。 （2）印制电路板坐标尺寸图的设计用手工绘制PCB图时，可借助于坐标纸上的方格正确地表达在印制电路

29、板上元件的坐标位置。在设计和绘制坐标尺寸图时，应根据电路图并考虑元器件布局和布线的要求，哪些元器件在板内，有哪些要加固，要散热，要屏蔽；哪些元器件在板外，需要多少板外连线，引出端的位置如何等等，必要时还应画板外元器件接线图。典型元器件是全部安装元器件中在几何尺寸上具有代表性的元件，它是布置元器件时的基本单元。再估计一下其它大元件尺寸相当于典型元件的倍数（即一个大元件在几何尺寸上相当于几个典型元件），这样就可以算出整个印制电路板需要多大尺寸。阻容元件、晶体管等应尽量使用标准跨距，以适应元件引线的自动成型。各元件的安装孔的圆心必须设置于坐标格的交点上。 （3）根据电原理图绘制印制电路板图的草图首先

30、要选定排版方向及确定主要元器件的位置。排版方向是指在印制电路板上电路从前级向后级电路总的走向，如从左向右或从右向左，这是设计印制电路板和布线首先要解决的问题。一般在设计印制电路板时，总是希望有统一的电源线及地线，电源线及地线与晶体管最好保持一个最佳的位置，也就是说它们之间的引线应尽量短。当排版的方向确定以后，接下来首先是确定单元电路及其主要元器件，如晶体管、集成电路等的布设。然后再布设特殊元器件，最后确定对外连接的方式和位置。原理图的绘制一般以信号流程及反映元器件在图中的作用为依据，因而再原理图中走线交叉现象很多，这对读图毫无影响，但在印制电路板中出现导线的交叉现象是不允许的，因此在排版中，首

31、先要绘制单线不交叉图，可通过重新排列元器件位置与方向来解决。在较复杂的电路中，有时导线完全不交叉很困难的，这时可采用“飞线”来解决。“飞线”即是在印制电路板导线的交叉处切断一根，从板的元件面用一根短接线连接。“飞线”过多，会影响元件安装效率，不能算是成功之作，所以只有在迫不得以的情况下才使用。单线不交叉草图的绘制过程，如图5.17所示。 （）电路原理图 （）确定版面尺寸（）在板上布设元器件 （）确定焊盘位置（） 勾画单线不交叉导线图 （）整理印制导线图5.17 单线不交叉草图的绘制过程5.3 5.3 印制电路板的制造与检验印制电路板的制造与检验一、一、 印制电路板的制造工艺印制电路板的制造工艺

32、 二、印制电路板的质量检验印制电路板的质量检验 三、印制电路板的手工制作方法三、印制电路板的手工制作方法 一、一、 印制电路板的制造工艺印制电路板的制造工艺 手工制造印制电路板最初的一道基本工序，是将设计好的PCB图转印到敷铜箔层压板上。最简单的一种方法称之为印制蚀刻法，或叫做铜箔蚀刻法，也就是用防护性抗蚀材料在敷铜箔层压板上形成图形，那些没有被抗蚀材料防护起来的就是不需要的铜箔，随后经化学蚀刻而被去掉。蚀刻结束后，再将抗蚀层除去，这样就再板上留下由铜箔构成的所需的复制图形。另一种方法是用抗蚀剂转印出反性的图形，使之露出所要求的图形。这些露出的铜图形表面经清洁处理后，再电镀一层金属保护层。然后

33、，将有机抗蚀层去掉，则电镀后的金属层（焊锡、金或锡镍）在铜蚀刻工序中就起者“抗蚀层”的作用。永久性抗蚀层还可用作阻焊掩模和字符的印制。二、印制电路板的质量检验印制电路板的质量检验 工厂生产印制电路板一般要经过几十道工序。双面板的制造工艺流程如图5.18所示。 在生产过程中，每一道工艺技术都有具体的工序及操作方法，除制作底片外，孔金属化及图形电镀蚀刻是生产的关键。图5.18 印制电路板生产工艺流程 （2）.印制电路板的印制及蚀刻工艺印制电路板的印制及蚀刻工艺制造抗蚀或电镀的掩膜图形一般有三种方法：液体感光胶法、感光干膜法和丝网漏印法。感光胶法是采用蛋白感光胶和聚乙醇感光胶，是一种比较老的工艺方法

34、，它的缺点是生产效率低、难于实现自动化，本身耐蚀性差。丝网漏印法适用于批量较大单精度要求不高的单面和双面印制电路板生产，便于实现自动化。感光干膜法在提高生产效率、简化工艺、提高制板质量等方面优于其它方法。目前，在图形电镀制造电路板工艺中，大多数厂家都采用感光干膜法和丝网漏印法。感光干膜法中的干膜由干膜抗蚀剂、聚脂膜和聚乙烯膜组成。干膜抗蚀剂是一种耐酸的光聚合体；聚脂膜为基底膜，厚度为m左右，起支托干膜抗蚀剂及照相底片作用，聚乙烯膜厚度为m，是在聚脂膜涂复干膜蚀剂后覆盖的一层保护层。干膜分为溶剂型、全水型、半水型等。贴膜制板的工艺流程为：贴膜前处理吹干或烘干贴膜对孔定位曝光显影晾干修板。蚀刻也叫

35、腐蚀，是指利用化学或电化学方法，将涂有抗蚀剂并经感光显影后的印制电路板上未感光部分的铜箔腐蚀除去，在印制电路板上留下精确的线路图形。 制作印制电路板有多种蚀刻工艺可以采用，这些方法可以除去未保护部分的铜箔，但不影响感光显影后的抗蚀剂及其保护下的铜导体，也不腐蚀绝缘基板及粘结材料。工业上最常用的是蚀刻剂有三氧化铁、过硫酸铵、铬酸及氯化铜。其中三氧化铁的价格低廉且毒性较低，碱性氯化铜的腐蚀速度快，能蚀刻高精度、高密度的印制电路板，并且铜离子又能再生回收，也是一种经常采用的方法。丝网漏印简称丝印，也是一种古老的工艺。丝网漏印法是先将所需要的印制电路图形制在丝网上，然后用油墨通过丝网版将线路图形漏印在

36、铜箔板上，形成耐腐蚀的保护层，再经过腐蚀去除保护层，最后制成印制电路板。由于丝网漏印具有操作简单、生产效率高、质量稳定及成本低廉等优点，所以广泛用于印制电路板的制造。当前用丝印法生产的印制电路板，占整个印制电路板产量的大部分。目前，丝网漏印法在工艺、材料、设备上都有较大突破，现在已能印制出.宽的导线。丝网漏印法的缺点是，所制的印制电路板的精度比光化学法的差；对品种多、数量少的产品，生产效率比较低，并且对丝印工人要求有熟练的操作技术。 印制电路板的质量检验印制电路板的质量检验 1. 目视检验目视检验 2. 过孔的连通性过孔的连通性 3. 电路板的绝缘电阻电路板的绝缘电阻 4. 焊盘的可焊性焊盘的

37、可焊性 5. 镀层附着力镀层附着力 1. 目视检验目视检验 目视检验是用肉眼检验所能见到的一些情况，如表面缺陷包括凹痕、麻坑、划痕、表面粗糙、空洞、针孔等。 另外还要检查焊孔是否在焊盘中心、导线图形的完整性。可以用照相底图制造的底片覆盖在已加工好的印制电路板上，来测定导线的宽度和外形是否处在要求的范围内，再检验印制电路板的外边缘尺寸是否处于要求的范围之内。2. 过孔的连通性过孔的连通性 对于多层电路板要进行连通性试验，以查明需要连接的印制电路图形是否具有连通性。3. 电路板的绝缘电阻电路板的绝缘电阻 电路板的绝缘电阻电路板的绝缘电阻是印制电路板绝缘部件对外加直流电压所呈现出的一种电阻。在印制电

38、路板上，此试验既可以在同一层上的各条导线之间来进行，也可以在两个不同层之间来进行。选择两根或多根间距紧密、电气上绝缘的导线，先测量其间之绝缘电阻；再加速湿热一个周期（将试样垂直放在试验箱的框架上，箱内相对湿度约为100%，温度在4248，放置几小时到几天）后，置于室内条件下恢复一小时，再测量它们之间的绝缘电阻。4. 焊盘的可焊性焊盘的可焊性 可焊性是用来测量元器件焊接到印制电路板上时焊锡对印制图形的润湿能力，一般用润湿、半润湿、不润湿来表示。 （1）润湿 焊料在导线和焊盘上可自由流动及扩展，形成粘附性连接。 （2）半润湿 焊料先润湿焊盘的表面，然后由于润湿不佳而造成焊锡回缩，结果在基底金属上留

39、下一薄层焊料。在焊盘表面一些不规则的地方，大部分焊料都形成了焊料球。 （3）不润湿 焊料虽然在焊盘的表面上堆积，但未和焊盘表面形成粘附性连接。 5. 镀层附着力镀层附着力 检查镀层附着力的一种通用方法是胶带试验法。把透明胶带横贴于要测的导线上，并将此胶带用手按压，使气泡全部排除，然后掀起胶带的一端，大约与印制电路板呈90时扯掉胶带，扯胶带时应快速猛扯，扯下的胶带完全干净没有铜箔附着，说明该板的镀层附着力镀层附着力合格。 三、印制电路板的手工制作方法三、印制电路板的手工制作方法 手工自制印制电路板的方法主要有描图法（用油漆、）、贴图法、铜箔手工自制印制电路板的方法主要有描图法（用油漆、）、贴图法

40、、铜箔粘贴法、刀刻法等。最常用的是描图法。描图法的制作过程是：粘贴法、刀刻法等。最常用的是描图法。描图法的制作过程是：剪板。按实际尺寸剪裁敷铜板。剪板。按实际尺寸剪裁敷铜板。清板。去除板的四周毛刺，清除板面污垢。清板。去除板的四周毛刺，清除板面污垢。拓图。用复写纸将已设计好的印制图拓在敷铜板上。拓图。用复写纸将已设计好的印制图拓在敷铜板上。描图。用稀稠适宜的调和漆描图，描好后置于室内晾干。描图。用稀稠适宜的调和漆描图，描好后置于室内晾干。修整。趁油漆未完全干透的情况下进行修整，把图形中的毛刺或多余修整。趁油漆未完全干透的情况下进行修整，把图形中的毛刺或多余的油漆刮掉。的油漆刮掉。腐蚀。当油漆干

41、好后，把板放到三氯化铁水溶液中，注意掌握浓度、腐蚀。当油漆干好后，把板放到三氯化铁水溶液中，注意掌握浓度、温度和腐蚀时间。在腐蚀过程中，可轻轻地搅动，使温度和腐蚀时间。在腐蚀过程中，可轻轻地搅动，使“新鲜新鲜”的溶液不的溶液不断流过工件表面。待工件表面需要腐蚀的地方完全腐蚀后，取出板并用断流过工件表面。待工件表面需要腐蚀的地方完全腐蚀后，取出板并用水冲洗。水冲洗。去漆。先用刀片刮掉漆膜，再用香蕉水清除漆膜。去漆。先用刀片刮掉漆膜，再用香蕉水清除漆膜。打孔。对要求精度较高的孔，最好先打样孔。打孔时用力不宜过大、打孔。对要求精度较高的孔，最好先打样孔。打孔时用力不宜过大、过快，以免造成孔移位和折断

42、钻头。过快，以免造成孔移位和折断钻头。修板。用细砂纸清除板上的毛刺，再用碎布擦净污物，用水冲洗后晾修板。用细砂纸清除板上的毛刺，再用碎布擦净污物，用水冲洗后晾干。干。涂助焊剂。当板晾干后，立即涂上松香水（松香酒精溶液）。涂助焊剂。当板晾干后，立即涂上松香水（松香酒精溶液）。5.4 5.4 印制电路板的计算机设计印制电路板的计算机设计1. Protel-99SE1. Protel-99SE的特点的特点2. Protel-99SE2. Protel-99SE印制电路板印制电路板图的设计流程图的设计流程 Protel-99SEProtel-99SE的特点的特点 (1)分层次组织的设计环境(2)强大的

43、元件库及元件库的组织功能 (3)手动布线(4)易用的编辑环境，强大的编辑功能 (5)丰富的PCB图设计法则(6)原理图设计与PCB图设计紧密连接(7)可自定义原理图模板(8)设计检验(9)高智能的基于形状的自动布线功能 2. Protel-99SE2. Protel-99SE印制电路板图印制电路板图的设计流程的设计流程图5.19 Protel-99SE设计PCB流程 本章小节本章小节1.1.印制电路板的类型印制电路板的类型 ：单面印制电路板、：单面印制电路板、双面印制电路板、多层印制电路板、软印双面印制电路板、多层印制电路板、软印制电路板、平面印制电路板。制电路板、平面印制电路板。2.2.印制电路板的布局：整体布局、元器件布印制电路板的布局：整体布局、元器件布局、印制导线的布设。局、印制导线的布设。3.3.印制电路板的设计步骤和方法印制电路板的设计步骤和方法: :选定印制选定印制电路板的材料、厚度和版面尺寸电路板的材料、厚度和版面尺寸, ,印制电印制电路板坐标尺寸图的设计路板坐标尺寸图的设计, ,根据电原理图绘根据电原理图绘制印制电路板图的草图制印制电路板图的草图 。4.手工自制印制电路板的方法主要有描图法手工自制印制电路板的方法主要有描图法（用油漆、）、贴图法、铜箔粘贴法、刀（用油漆、）、贴图法、铜箔粘贴法、刀刻法等。最常用的是描图法。刻法等。最常用的是描图法。返回本章目录