电子技术实训优秀PPT.ppt
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1、电子技术实训电子技术实训你现在浏览的是第一页,共57页电子技术实训电子技术实训(第(第2 2版)版)普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材高等职业技术教育机电类专业规划教材高等职业技术教育机电类专业规划教材陈梓城陈梓城 主编主编机械工业出版社你现在浏览的是第二页,共57页第第1篇篇 实训基础篇实训基础篇电子技术工艺基础电子技术工艺基础 第第2 2章章 印制电路板的设计与制作印制电路板的设计与制作你现在浏览的是第三页,共57页你现在浏览的是第四页,共57页 2.1印制电路板的基础知识印制电路板的基础知识 2.1.1 敷铜板敷铜板 印制电路板(PCB)是完成印制线路或
2、印制电路加工的板子的统称。印制电路是在基材表面上,按预定设计的印制方法得到的电路,它包括印制线路、印制元器件或由二者组合而成的电路。印制线路是将一块敷铜板加工成提供元器件(包括屏蔽元器件)之间电气连接的导电图形,它不包括印制元器件。印制线路与通常的布线电路比较具有以下优点:有利于缩小尺寸和制成标准组件。产品质量较稳定、一致。成本低。能减少接线错误。减少组装和检查工时。适合于大批量生产。可提高产品的可靠性。所以印刷电路板的设计与制作在电子、电气产品生产中占有十分重要的地位和作用。你现在浏览的是第五页,共57页 2.1印制电路板的基础知识印制电路板的基础知识 2.1.1 敷铜板敷铜板 敷铜板的主要
3、性能指标有:抗剥强度、耐浸焊性(耐热性)、翘曲度(又称弯曲度)、电气性能(工:作频率范围、介质损耗、绝缘电阻和耐压强度等)和耐化学溶剂性能等。敷铜板的选用主要根据产品的技术要求、工作环境及工作频率,同时兼顾经济性来决定:为合理地选用敷铜板,现将几种常用敷铜板的性能特点及典型应用列于表2-1中。你现在浏览的是第六页,共57页你现在浏览的是第七页,共57页 2.1.2 焊盘焊盘 1焊盘的形状焊盘的形状 焊盘按其形状可分为岛形、圆形、方形、椭圆形及灵活设计的焊盘等几种,其中圆形焊盘用得最多。印制电路板上各种形状的焊盘如图2-1所示。你现在浏览的是第八页,共57页 2.1.2 焊盘焊盘 2焊盘的尺寸焊
4、盘的尺寸 焊盘的尺寸与钻孔设备、钻孔直径、最小孔环宽度、孔位允许偏差以及导线宽度允许偏差等因素有关;钻孔直径与最小焊盘直径的关系如表2-2所示。在采用纸基敷铜板作基板,钻孔直径为0.7 2.0mm时,一般最小焊盘的环宽为0.3mm,集成电路引线装连孔的焊盘环宽则为0.2mm。你现在浏览的是第九页,共57页 2.1.3 印制导线印制导线 印制电路板上元器件间的电气连接依靠印制导线来完成。印制电路板主要由焊盘和印制导线组成。印制导线的最大电流密度一般取20Amm2,导线宽度、面积与最大工作电流的关系如表2-3所示。对于长的印制导线,尽管电流密度不太大,导线电阻上的电压降也会对电路工作带来不良影响。
5、对于大电流的电源线、地线和负载输出线,应适当加宽以减小电压降的影响。你现在浏览的是第十页,共57页 2.1.4 印制插头印制插头 印制插头是印制电路板与外部连接的方式之一。为配合印制电路板的连接,生产了印制电路板插座。印制插头应根据与其相配的插座尺寸、公差及装连要求进行设计。典型的印制插头如图2-2所示,图中公差仅供参考。你现在浏览的是第十一页,共57页2.2印制电路板工作图的绘制印制电路板工作图的绘制 2.2.1 导电图形图的绘制导电图形图的绘制 印制电路板导电图形图是由印制电路板上的导电材料所构成的图形结构。它包括导线、焊盘、金属化孔和印制元器件等,是为印制电路板制造厂提供照相用的图样,因
6、此它不能绘制在红色纸上。为了提高制板精度,导电图形要放大2倍(也可放大5倍)绘制。在导电图形图上所要绘制的仅是焊盘和导电线条。你现在浏览的是第十二页,共57页1焊盘的绘制焊盘的绘制 (1)焊点的形式及要求 1)岛形焊接点适用于高频电路。2)圆形焊接点和方形焊接点适用于30MHz以下的电路。元器件引线不同时,焊接点的直径也不同,但焊接点的最小直径与元器件引线孔的直径必须符合表2-4所示的要求。表2-4中直径为1.5mm的焊接点主要用于微小设备,为增加焊接点的强度可采用图2-3所示的腰形焊盘。你现在浏览的是第十三页,共57页 (2)焊般的绘制 根据选定焊盘的形状及大小,用圆规画一个尽可能小的圆(整
7、块印制电路板要统一,它是加工钻孔的定位孔),再按焊盘外径画一个同心圆,将圆环部分涂黑即可。你现在浏览的是第十四页,共57页2导电线条的绘制导电线条的绘制 (1)导电线条的要求 1)简洁美观,不要有尖角,印制导线与焊盘连接应平滑。2)印制导线的宽度对于连接分立元器件的导线一般选1.53.0 mm;对于连接集成电路的导线选l mm或1mm以下;对于大电流导线,按表2-3查得;对于介于表1-3中所数值之间的导线,若要增加导电能力,可在技术要求中用“嵌锡”注明。3)在同一印制电路板上,除功率线和地线外,其余印制导线宽度应尽可能一致。4)公共地线最好布设在印制电路板的边缘,同时尽可能的多保留铜箔作地线,
8、以改善屏蔽效果。5)推荐采用和不采用的导电线条、焊盘的图形如表2-5所示。你现在浏览的是第十五页,共57页你现在浏览的是第十六页,共57页2导电线条的绘制导电线条的绘制 (2)导电线条的绘制 根据选定线条的宽度,先画双轮廓线,再将中间部分涂黑。特别要注意导线线条与焊盘连接的要求。因为此图用作照相制版,所以导线线条与焊盘的图面质量直接影响成品印制电路板的质量,必须认真。你现在浏览的是第十七页,共57页3黑白稿应提供的技术数据 (1)外形尺寸 以印制电路板最大外轮廓线左下方的交点为坐标原点,按制图标准,标注外形尺寸。(2)比例 根据绘图时实际选用的比例标定,如2:1。(3)各种孔径。你现在浏览的是
9、第十八页,共57页 1)元器件引线孔与金属化孔。元器件引线孔直径与元器件引线直径的结合间隙一般以0.20.4mm最为理想。推荐金属化孔孔径与元器件引线直径的配合关系如表2-6所示,为使焊盘具有一定的抗剥离强度,焊盘一般按图24所示的要求绘制。引线孔的规格一般是不多的所以可以根据焊盘外径来标注元器件引线孔直径,标注时在黑白稿下方各画一个相同尺寸的焊盘,在其旁边标注代号、数量及孔径。如A481.5,其含义是A孔,48个,孔径1.5mm,一般孔径标写“其余(X)”,X孔径,例如1.0mm。你现在浏览的是第十九页,共57页你现在浏览的是第二十页,共57页 2)安装孔。安装孔是固定大型元器件在印制电路板
10、上或固定印制电路板本身所设的孔,其图形有圆形和矩形两种,在需要时也可以采用特殊图形:标注方法是,在黑白稿下方各画一安装孔的形状,标上代号、数量和开孔尺寸。你现在浏览的是第二十一页,共57页 4其他技术要求其他技术要求 (1)对板质的要求 板质不同时,绝缘电阻和抗电强度就不同。对已设计好的印制电路板,它对敷铜板的板质是有要求的,选择原则是要满足绝缘电阻和抗电强度要求,可参考表2-7及表2-8。目前常见的环氧树脂板板质性能均优于酚醛纸质和环氧布质。除了对敷铜板的板质有要求外,有时对板的厚度也有要求,如印制电路板面积较大或要安装的元器件较重时就要选用较厚的敷铜板,如厚度=2.0mm或更厚,一般为=1
11、.5mm。当设计的是双面板时,应标明“双面板”。你现在浏览的是第二十二页,共57页你现在浏览的是第二十三页,共57页 4其他技术要求其他技术要求 (2)对加工工艺的要求 是否要助焊、阻焊;板面是否要整平;导电线条是否要镀银、镀金或嵌锡;如有需要,也可以提特殊要求。你现在浏览的是第二十四页,共57页2.2.2 助焊图的绘制助焊图的绘制 1助焊的作用 一般敷铜板表面有一层氧化层,焊接比较困难。助焊工艺处理的目的是提高可焊性,增强附着力,使焊盘不易被氧化。2阻焊的作用及阻焊图 在大批量生产过程中,装配实现了机械化和自动化,对印制电路板的焊接采用波峰焊接等群焊工艺,这就要求焊料只能焊在焊盘上。对于集成
12、化程度高的印制电路板,焊点的间距很小,手工焊接和波峰焊接很容易造成焊点之间搭焊。阻焊处理是在印制电路板上除焊盘之外覆盖一层阻焊剂,使焊点之间不易搭焊,并保护印制电路板表面免受氧化。阻焊处理过的印制电路板呈绿色。阻焊图是用来保护或掩蔽所选定的图形部分不受焊料影响的,由耐热涂覆材料构成的图形。你现在浏览的是第二十五页,共57页2.2.2 助焊图的绘制助焊图的绘制 3助焊图的特点 印制电路板黑白稿是焊盘与导电线条的合成图,助焊只对焊盘起作用,因此助焊图只有焊盘及过孔盘,而没有导电线条。4助焊图的绘制 将印制电路板黑白稿元件定位点复制到另一张图纸上,画出相应外径的焊盘并涂黑即可。你现在浏览的是第二十六
13、页,共57页 2.2.3 装配图的绘制装配图的绘制 1视图选择原则 印制电路板只有一面装有元器件和结构件时,一般只画一个视图,且以装元器件和结构件的面为主视图。印制电路板两画均有元器件和结构件时,一般应画两个视图,以元器件和结构件较多的一面为主视图较少的一面为后视图。当一个视图能表达清楚时,也可以画一个视图,此时应将反面的元器件和结构件用虚线表示,当元器件用图形符号绘制时,仅引线用虚线表示。你现在浏览的是第二十七页,共57页 2.2.3 装配图的绘制装配图的绘制 绘制时需注意以下问题:1)装配图主要表达元器件、结构件与印制电路板的装联关系。因此必须从装配角度出发,首先考虑装配操作人员看图方便,
14、其次根据所装元器件和结构件的特点,使图面完整、清晰、简单和明了。2)要表示出与其他件的连接位置、尺寸等。3)各种有极性的元器件应在图中标出极性。4)元器件在装配图中有方向要求时,必须标出定位特征标志。你现在浏览的是第二十八页,共57页 2元器件的表示方法 在印制电路板装配图上,一般应标出元器件的图形符号、文字代号及实际位置等。元器件的图形符号采用简易表示法,代号和编号与电原理图一致。项目代号要靠近元器件外形图和图形符号的左方或上方。3关于导电图形 印制电路板装配图中般不画出导电图形,如果需要表示导电图形,则可用虚线或色线画出。你现在浏览的是第二十九页,共57页2.2.4 字符图的绘制字符图的绘
15、制 字符图是标记符号图的简称。它是由表明印制电路板上元器件安装位置的文字和符号构成的图。字符图可和印制电路板的黑白稿一同绘制,复制定位后,在黑白稿对应位置上标出应装元器件的简易封装符号、代号及编号,并标注极性。在生产印制电路板时,把它印刷在印制电路板的元器件面。你现在浏览的是第三十页,共57页2.2.5 混合图的绘制混合图的绘制 为厂给用户维修提供方便,在给用户提供的图样中,除了电原理图外,还有印制电路这种图实际上是布线图与装配图的叠加,是一种混合图。这样就比较直观,查找故障时,只要对照混合图即可。混合图是由交给印刷厂按二套色印刷的导电图形图和字符图而得到的。印制电路板是将导电图形图和字符图经
16、照相、制版等复合工艺而制成的。你现在浏览的是第三十一页,共57页2.2.5 混合图的绘制混合图的绘制 有时为了免除画焊盘和画印制导线的麻烦,可采用贴膜法。这种方法适用于单面和简单双面印制电路板。贴膜法是在铜版纸或透明聚酯膜上,用预制图形和精细胶带手工贴制黑白稿(照相底图)。这种方法不仅效率高,而且质量好、精度高。胶带有黑、红、蓝三种颜色,一般选用黑色胶带,这种胶带由皱纹纸材料制成,弹性小,不易收缩。胶带宽度为0.315.0mm,可根据实际情况选择。当黑白稿底图与实物比例为2:1时,应优先选用表2-9中的胶带宽度。焊盘规格有1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0(单位为mm)等。可以用贴
17、膜法在排版的基础上直接生成黑白稿,只要标明技术要求即可。你现在浏览的是第三十二页,共57页表表2-9 胶带的宽度及用途胶带的宽度及用途 你现在浏览的是第三十三页,共57页2.3 印制电路板的制作印制电路板的制作 随着电子工业和集成电路的发展,印制电路板的种类也越来越多,有单面板、双面板和多层板等各种形式。生产厂家为了大批量生产,已广泛采用计算机辅助设计绘图、丝网漏印及感光晒板等方法制作印制电路板。目前,也有各式各样的通用型印制电路板在市场上出售。学生开展的课程设计一般需求量很少,电路又比较简单,使用单面印制电路板即已够用,自己动手制作既不困难,又可学习掌握印制电路板的基本制作方法。你现在浏览的
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