补充_原理图与PCB的设计(精品).ppt

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1、EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计原理图与原理图与PCB设计设计EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计第一节第一节 原理图设计原理图设计一般而言，设计电路板最基本的过程可以分为三大步骤：一般而言，设计电路板最基本的过程可以分为三大步骤：(1)(1)电路原理图的设计与绘制电路原理图的设计与绘制(2)(2)产生网络表产生网络表(3)(3)印刷电路板的设计印刷电路板的设计EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计原理图设计的主要任务原理图设计的主要任务 原理图绘制原理

2、图绘制 元件库的编辑、修改与建立元件库的编辑、修改与建立 确定元件的封装确定元件的封装 产生网络表产生网络表 报表文件的生成报表文件的生成(零件报表、网络比较表、零件引脚表等零件报表、网络比较表、零件引脚表等)电气规则检查电气规则检查(ERC)(ERC)网表文件的比较网表文件的比较 原理图输出原理图输出EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计一、什么是印刷一、什么是印刷(PCB)电路板？电路板？PCB 即即 Printed Circuit Board 的简写，中文名称为印刷电路板、是重要的电子的简写，中文名称为印刷电路板、是重要的电子部件，部件，是电子元器件的支撑体，是电

3、子元器件电气连接的提供者是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。由于它是采用电子。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为印刷术制作的，故被称为“印刷印刷”电路板。电路板。PCB的历史：的历史：在在PCB出现之前，电子元器件之间的互连都是依靠电线直接连接实现的。而现在，出现之前，电子元器件之间的互连都是依靠电线直接连接实现的。而现在，电路面包板只是作为有效的实验工具而存在；印刷电路板在电子工业中已经占据了绝对电路面包板只是作为有效的实验工具而存在；印刷电路板在电子工业中已经占据了绝对统治的地位。统治的地位。印制电路板的发明者是奥地利人保罗印制电路板的发明者是奥地利人保罗爱斯勒（爱斯勒

4、（Paul Eisler），），他于他于1936年在一个年在一个收音机装置内采用了印刷电路板。收音机装置内采用了印刷电路板。1943年，美国人将该技术大量使用于军用收音机内。年，美国人将该技术大量使用于军用收音机内。1948年，美国正式认可这个发明用于商业用途。自年，美国正式认可这个发明用于商业用途。自20世纪世纪50年代中期起，印刷电路版年代中期起，印刷电路版技术才开始被广泛采用。技术才开始被广泛采用。PCB板要解决的两个基本问题：板要解决的两个基本问题：1、放置元器件、放置元器件2、提供电路连接、提供电路连接第二节第二节 印刷电路板的基本知识印刷电路板的基本知识EDA技术基础技术基础补充补

5、充 原理图与原理图与PCB设计设计EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计二、二、元器件的封装形式元器件的封装形式 元器件的封装形式与印刷电路板的排版设计密切相关，它关系到设计时如何设置焊元器件的封装形式与印刷电路板的排版设计密切相关，它关系到设计时如何设置焊盘、以何种方式将元器件固定在印刷电路板上等问题。元器件的基本封装形式很多，盘、以何种方式将元器件固定在印刷电路板上等问题。元器件的基本封装形式很多，下面仅举几个例子进行说明。下面仅举几个例子进行说明。1 1、分离封装、分离封装 分离封装是一般分离元件的封装形式。分离元件种类繁多，管脚形式多样，同一分离封装是一般分离元

6、件的封装形式。分离元件种类繁多，管脚形式多样，同一种元件的管脚排列也不尽相同。例如，同是小功率三极管，有一字形排列的，也有三种元件的管脚排列也不尽相同。例如，同是小功率三极管，有一字形排列的，也有三角形排列的。角形排列的。在排版设计时，必须查出或测出管脚的间距，调用在排版设计时，必须查出或测出管脚的间距，调用CADCAD软件库中相应的软件库中相应的焊焊盘盘类型。类型。EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计 2、双列直插式封装、双列直插式封装(DIP)双列直插式封装，英文简称双列直插式封装，英文简称DIP(Dual ln-line Package)，如图所示。它们大如图所

7、示。它们大多为中小规模集成器件，其相邻管脚的间距为多为中小规模集成器件，其相邻管脚的间距为254mm。常用的封装有：常用的封装有：8、14、16、18、20、28、32、40脚，多于脚，多于40脚一般采用其他封装形式。脚一般采用其他封装形式。EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计3、针阵式封装、针阵式封装(PGP)针阵式封装针阵式封装(PGPPin Grid Package)是超大规模集成电路的一种封装形是超大规模集成电路的一种封装形式，它有几十条管脚，管脚与管壳垂直按矩阵形式排列，如图所示。由于管式，它有几十条管脚，管脚与管壳垂直按矩阵形式排列，如图所示。由于管脚数量

8、多，排列密集，所以，一般要用多层印刷电路板，至少是双面板。脚数量多，排列密集，所以，一般要用多层印刷电路板，至少是双面板。EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计 4、表面贴装器件、表面贴装器件(SMD)EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计5、PGA&PLCC PGA(Pin-Grid Array)针栅针栅阵列封装阵列封装 PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)塑料引线片式载体封装塑料引线片式载体封装EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计6、BGA封装封装EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与

9、原理图与PCB设计设计 PLD典型器件封装型式说明典型器件封装型式说明1BGA(Ball Grid Array)球状格栅阵列封装球状格栅阵列封装2CPGA(Ceramic Pin Grid Array)陶瓷引脚格栅阵列封装陶瓷引脚格栅阵列封装3CQFP(Ceramic Quad F1at Pack)陶瓷四边有引线扁平封装陶瓷四边有引线扁平封装4DIP(Dual In-Line Package)双列直插式封装双列直插式封装5JLCC(Ceramic J-Lead Chip Carrier)陶瓷陶瓷J型引线片式载体封装型引线片式载体封装6MQFP(Metal Quad F1at Pack)金属四边

10、有引线扁平封装金属四边有引线扁平封装7PBGA(Plastic Ball Grid Array)塑料球状格栅阵列封装塑料球状格栅阵列封装8PDIP(Plastic Dual In-Line Package)塑料双列直插封装塑料双列直插封装9PGA(Pin-Grid Array)针栅阵列封装针栅阵列封装10PLCC(P1astic Leaded Chip Carrier)塑料引线片式载体封装塑料引线片式载体封装11PQFP(P1astic Quad F1at Pack)塑料四边有引线扁平封装塑料四边有引线扁平封装12RQFP(Power Quad F1at Pack)功率型四边有引线扁平封装功率

11、型四边有引线扁平封装13TQFP(Thin(1.4mm)Quad Flat Pack)细型四边有引线扁平封装细型四边有引线扁平封装14VQFP(Very Thin(1.0mm)Quad Fact)超细型四边有引线扁平封装超细型四边有引线扁平封装EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计在在PCB设计中，针对具体的元器件及其封装需要做的事情设计中，针对具体的元器件及其封装需要做的事情确定元器件的尺寸以及引脚确定元器件的尺寸以及引脚(焊盘焊盘)的尺寸和间距的尺寸和间距看看器件资料器件资料自己测量自己测量EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计PLCCDIP

12、SMDSMDSIP分离器件分离器件器件封装实例器件封装实例 EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计BGA球状栅格阵列封装球状栅格阵列封装SMD金手指金手指SMDEDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计三、印刷电路板设计时的常用术语三、印刷电路板设计时的常用术语 1、元件面、元件面(ComponentSide)：大多数元件都安装在其上的那一面大多数元件都安装在其上的那一面2、焊接面、焊接面(SolderSide)：与元件面相对的那一面与元件面相对的那一面3、丝印层、丝印层(Overlay，Top Overlay)：是印制板面上的一种不导电的图形，这些

13、图形是是印制板面上的一种不导电的图形，这些图形是一些器件的符号和标号，一般通过丝印的方法，将绝缘的白色涂料印制在元件面上一些器件的符号和标号，一般通过丝印的方法，将绝缘的白色涂料印制在元件面上4、阻焊图、阻焊图(层层)：它是为了防止不需要焊接的印刷导线被焊接而绘制的一种图形。在制板它是为了防止不需要焊接的印刷导线被焊接而绘制的一种图形。在制板过程中，可根据阻焊图的要求将不需要焊接的地方涂上一层阻焊剂，只露出需要焊接的过程中，可根据阻焊图的要求将不需要焊接的地方涂上一层阻焊剂，只露出需要焊接的部位。使用部位。使用CAD软件设计软件设计PCB时，当焊接面和元件面设计完成后，软件可自动生成阻焊图时，

14、当焊接面和元件面设计完成后，软件可自动生成阻焊图5、焊盘、焊盘(Land或或Pad)：用于连接和焊接元件的一种导电图形用于连接和焊接元件的一种导电图形6、金属化孔、金属化孔(PlatedThroughHole)：金属化孔也称为通孔，孔壁沉积有金属的孔，主金属化孔也称为通孔，孔壁沉积有金属的孔，主要用于层间导电图形的电气连接要用于层间导电图形的电气连接 7、通孔、通孔(Via Hole)：通孔也称为中继孔，是用于导线转接的一种金属化孔。通孔一般通孔也称为中继孔，是用于导线转接的一种金属化孔。通孔一般只用于电气连接，不用于焊接元件只用于电气连接，不用于焊接元件8、坐标网格、坐标网格(Grid)：两

15、组等距离平行正交而成的网格两组等距离平行正交而成的网格或称为格点或称为格点)。它用于元器件在。它用于元器件在印刷电路板上的定位，一般要求元件的管脚必须位于网格的交点上，导线不一定按网格印刷电路板上的定位，一般要求元件的管脚必须位于网格的交点上，导线不一定按网格定位。定位。EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计四、四、印刷电路板设计常用标准印刷电路板设计常用标准印刷电路板的设计必须符合有关标准，下面列出几个最基本的标准。印刷电路板的设计必须符合有关标准，下面列出几个最基本的标准。1 1、网格尺寸、网格尺寸 一一般般分分公公制制和和英英制制两两种种标标准准。最最基基本本的的

16、坐坐标标网网格格间间距距为为2.5mm2.5mm，当当需需要要更更小小的的网网格格时时，可可采采用用1.25mm1.25mm和和0.625mm0.625mm。国国外外生生产产的的集集成成电电路路一一般般采采用用英英制制规规范范，例例如如，双双列列直直插插式式(DIP)(DIP)的的管管脚脚间间距距为为2.54mm(2.54mm(十十分分之之一一英英寸寸)，所所以，在放置元件时一般可采用英制坐标网格。以，在放置元件时一般可采用英制坐标网格。2 2、孔径和焊盘尺寸、孔径和焊盘尺寸 标称孔径和最小焊盘直径如表所示。实际制作中，最小孔径受生产印刷电标称孔径和最小焊盘直径如表所示。实际制作中，最小孔径受

17、生产印刷电路板的厂家具有的工艺水平的限制，就目前而言，一般选路板的厂家具有的工艺水平的限制，就目前而言，一般选0.8mm0.8mm以上，焊盘尺以上，焊盘尺寸一般也要比表中所列数据稍大些。寸一般也要比表中所列数据稍大些。标称孔径与最小焊盘直径标称孔径与最小焊盘直径 单位：单位：mm标称孔径标称孔径0.40.50.60.80.91.01.31.62.0最小焊盘直径最小焊盘直径1.01.01.21.41.51.61.82.53.0EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计3 3、导线宽度、导线宽度 导导线线宽宽度度没没有有统统一一的的要要求求，其其最最小小值值应应能能承承受受通通

18、过过这这条条导导线线的的最最大大电电流流值值。考考虑虑到到美美观观整整齐齐，导导线线宽宽度度应应尽尽量量一一致致。但但是是，地地线线和和电电源源线线的宽度要尽量宽一些，一般可取的宽度要尽量宽一些，一般可取20502050密耳密耳 4 4、导线间距、导线间距 导导线线之之间间的的距距离离没没有有统统一一的的要要求求，但但两两条条导导线线之之间间的的最最小小距距离离应应满满足足电电气气安安全全要要求求。在在允允许许的的条条件件下下，导导线线间间距距应应尽尽量量宽宽一一些些，在在集集成成块块两两管管脚脚之之间间(100mil)(100mil)一一般般只只设设计计一一根根导导线线。当当多多条条导导线线

19、平平行行时时，各各导导线线之之间间的的距离应均匀一致距离应均匀一致 5 5、焊盘形状、焊盘形状 常常用用的的焊焊盘盘形形状状有有4 4种种：方方形形、圆圆形形、长长圆圆形形和和椭椭圆圆形形。最最常常用用的的是圆形焊盘。是圆形焊盘。EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计五、印刷电路板布局设计五、印刷电路板布局设计 印刷电路板布局是指安排元器件在板上的位置。印刷电路板布局是整个印刷电路板布局是指安排元器件在板上的位置。印刷电路板布局是整个PCBPCB设计中最重要的一环，对于设计中最重要的一环，对于模拟电路和高频电路模拟电路和高频电路尤为关键。印刷电路板布尤为关键。印刷电路板

20、布局的基本原则是：局的基本原则是：(1)(1)保证电路的电气性能；保证电路的电气性能；(2)(2)便于产品的生产、维护和使用；便于产品的生产、维护和使用；(3)(3)导线尽可能短导线尽可能短EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计下面简要介绍一些在布局时要考虑的相关问题：下面简要介绍一些在布局时要考虑的相关问题：(1)(1)合理选择印刷电路板的层数；合理选择印刷电路板的层数；(2)(2)选择单元电路的位置；选择单元电路的位置；(3)(3)元件的排列元

21、件的排列安排元件的位置是布局时最关键的一步，需要综合考虑很多因素，一般应安排元件的位置是布局时最关键的一步，需要综合考虑很多因素，一般应考虑多种方案，反复权衡，取长补短。安排元件位置时要考虑的主要问题考虑多种方案，反复权衡，取长补短。安排元件位置时要考虑的主要问题如下如下：尽量把元件设置在元件面上：这样有利于生产和维护尽量把元件设置在元件面上：这样有利于生产和维护调节方便：一些需要调节的元件应安排在规定的位置或便于调节的地方。调节方便：一些需要调节的元件应安排在规定的位置或便于调节的地方。散热：对于大功率管、电源变压器等需要散热的器件，应考虑散热问题。散热：对于大功率管、电源变压器等需要散热的

22、器件，应考虑散热问题。EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计 管管脚脚要要顺顺：对对于于3 3个个管管脚脚以以上上的的元元件件，必必须须按按管管脚脚顺顺序序放放置置，避避免免管管脚脚扭扭曲。对于集成块，要注意方向。曲。对于集成块，要注意方向。结结构构稳稳定定：对对于于较较重重的的元元件件，要要考考虑虑结结构构的的稳稳定定问问题题。例例如如，在在垂垂直直放放置置的的印印刷刷电电路路板板上上，重重的的器器件件要要安安置置在在底底部部：在在水水平平放放置置的的印印刷刷电电路路板板上上，重重的的元元件件应应安安排排在在靠靠近近紧紧固固点点，还还应应考考虑虑好好该该印印刷刷电电路

23、路板板本本身身与与其其他他部部件件的的固定问题。固定问题。排列整齐均匀，间距合理：排列整齐均匀，间距合理：元件之间的间距要合理，不要堆挤在一起，元件之间的间距要合理，不要堆挤在一起，要考虑到器件外形的实际大小，留有余量。同类元件的间距要一致，布局要考虑到器件外形的实际大小，留有余量。同类元件的间距要一致，布局应做到整齐、均匀、美观。在印刷电路板边缘要留有一定距离，一般不小应做到整齐、均匀、美观。在印刷电路板边缘要留有一定距离，一般不小于于5mm5mm。在印刷电路板的边缘板面空白处尽量布上地线在印刷电路板的边缘板面空白处尽量布上地线EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计

24、布布线线设设计计是是在在布布局局基基本本完完成成后后进进行行的的，在在布布线线设设计计时时如如果果发发现现布布局局不不合合理理(如如布布线线困困难难)，还还要要调调整整布布局局。布布线线设设计计的的基基本本考考虑虑是是如如何何使使导导线线最最短短，同同时时要要使使导导线线的的形形状状合合理理。布布线设计时的考虑要点如下：线设计时的考虑要点如下：六、印刷电路板的布线设计六、印刷电路板的布线设计1 1、先设计公共通路的导线、先设计公共通路的导线2 2、按信号流向布线、按信号流向布线3 3、保持良好的导线形状、保持良好的导线形状4、双面板布线要求：双面板双面板布线要求：双面板的导线设计与单面板有较大

25、的的导线设计与单面板有较大的不同，一般要求是：同一层面不同，一般要求是：同一层面上的导线方向尽量一致，或者上的导线方向尽量一致，或者都是水平方向布线或者都是垂直方向布线；元件面的导线与焊接面的导线相互垂直；都是水平方向布线或者都是垂直方向布线；元件面的导线与焊接面的导线相互垂直；两个层面上的导线连接必须通过通孔。两个层面上的导线连接必须通过通孔。EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计5 5、地线的处理：在印刷电路板的排版设计中，地线的设计是十分重要的，有时、地线的处理：在印刷电路板的排版设计中，地线的设计是十分重要的，有时可能关系到没计的成败。导线必然存在电阻，地线的电

26、阻称为共阻。地线是所有可能关系到没计的成败。导线必然存在电阻，地线的电阻称为共阻。地线是所有信号电流的公共通路，各种信号电流都将在共阻上产生压降，这些压降又反作用信号电流的公共通路，各种信号电流都将在共阻上产生压降，这些压降又反作用于电路，形成共阻干扰。共阻干扰严重时将使电路指标无法满足要求。地线的设于电路，形成共阻干扰。共阻干扰严重时将使电路指标无法满足要求。地线的设计要考虑众多因素，现将最基本的要求介绍如下：计要考虑众多因素，现将最基本的要求介绍如下：（1 1）数字与模拟电路的地线要分别设置：在一块印刷电路板上同时有模拟电路和）数字与模拟电路的地线要分别设置：在一块印刷电路板上同时有模拟电

27、路和数字电路时，必须为它们分别设置地线，在地线的出口处再汇集在一起。如图是一数字电路时，必须为它们分别设置地线，在地线的出口处再汇集在一起。如图是一种模拟与数字电路地线处理的方式，常称为菊花形地线。种模拟与数字电路地线处理的方式，常称为菊花形地线。（2 2）地线应尽量宽：为了减小地线共阻的干扰，地线和电源线应尽量宽一些，这是）地线应尽量宽：为了减小地线共阻的干扰，地线和电源线应尽量宽一些，这是设计地线的最基本要求。设计地线的最基本要求。（3 3）大面积地线应设计成网状。当地线的面积较大，超过直径为）大面积地线应设计成网状。当地线的面积较大，超过直径为25mm25mm的圆的区域的圆的区域时，应开

28、局部窗口，使地线成为网状。这是因为大面积的铜箔在焊接时，受热后容时，应开局部窗口，使地线成为网状。这是因为大面积的铜箔在焊接时，受热后容易产生膨胀造成脱落，也容易影响焊接质量。窗口的形式和要求如图所示。易产生膨胀造成脱落，也容易影响焊接质量。窗口的形式和要求如图所示。EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计第三节第三节 印刷电路板的设计印刷电路板的设计 1 1、电路板工作层面、电路板工作层面 电路板可分为单面板、双面板和多层板，除此之外还有可操作的层面。工作层面就电路板可分为单面板、双面板和多层板，除此之外还有

29、可操作的层面。工作层面就是指在进行是指在进行PCBPCB设计时，正在进行操作的那个电路板层面。设计时，正在进行操作的那个电路板层面。物理上的物理上的逻辑上的逻辑上的(1)(1)信信号号层层(Signal(Signal Layer)Layer)：Protel98Protel98提提供供了了1616种种信信号号层层，它它们们是是Top Top LayerLayer、Bottom Bottom LayerLayer、Mid Mid Layer1Layer1、Mid Mid Layer2Mid Layer2Mid Layer14Layer14。信信号号层层主主要要用用于于放放置置与与信信号号有有关关的

30、的电电气气元元素素，例例如如，Top Top LayerLayer为为顶顶层层，用用于于放放置置元元件件面面，BottomLayerBottomLayer为为底层，用作焊锡面，底层，用作焊锡面，Mid Layer1Mid Layer14Mid Layer1Mid Layer14为中间信号层为中间信号层。(2)(2)内层电源内层电源/接地层接地层(Internal Plane)(Internal Plane)：Protel98Protel98提供了提供了4 4种内层电源接地层，分种内层电源接地层，分别称为别称为Plane1Plane1、Plane2Plane2、Plane 3Plane 3和和P

31、lane4Plane4。这些层往往用作大面积的电源线或地线。这些层往往用作大面积的电源线或地线。(3)(3)设置钻孔位置层设置钻孔位置层(Drill Layer)(Drill Layer)：该层主要用于绘制钻孔图及表明孔的位置。共包该层主要用于绘制钻孔图及表明孔的位置。共包括括Drill GridDrill Grid和和Drill DrawingDrill Drawing两项。两项。(4)(4)阻焊层和防锡膏层阻焊层和防锡膏层(Solder Mask&Paste Mask)(Solder Mask&Paste Mask)：它们分别有它们分别有TopTop和和BottomBottom两种层两种层

32、面。例如，面。例如，Top Solder MaskTop Solder Mask为设置顶层阻焊层，为设置顶层阻焊层，Bottom Solder MaskBottom Solder Mask为没置底层阻为没置底层阻焊层，焊层，Top Paste MaskTop Paste Mask为顶层防锡膏层。为顶层防锡膏层。(5)(5)丝印层丝印层(Silk screen)(Silk screen)：丝印层主要用于绘制元件的外形轮廓，包括顶层丝印层主要用于绘制元件的外形轮廓，包括顶层(Top)(Top)丝丝印层和底层印层和底层(Bottom)(Bottom)丝印层两种。丝印层两种。(6)(6)其他工作层面其

33、他工作层面(Others)(Others)：包括包括Keep Out Layer(Keep Out Layer(禁止布线层禁止布线层)、Multi-LayerMulti-Layer多层多层)等等8 8种种OthersOthers层。层。注意：最常用的是顶层、底层、丝印层、禁止布线层注意：最常用的是顶层、底层、丝印层、禁止布线层EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计 2 2、PCBPCB设计流程设计流程 (1)(1)准备原理图及网络表准备原理图及网络表 (2)(2)规划电路板规划电路板 (3)(3)启动启动PCBPCB程序并设置参数程序并设置参数 (4)(4)装入网络表及

34、元件封装装入网络表及元件封装 (5)(5)布局布局 (6)(6)自动布线与手工调整自动布线与手工调整 (7)PCB(7)PCB文件的存储及打印输出文件的存储及打印输出EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计第四节第四节 印制电路技术印制电路技术 1 1、印刷电路的制造工艺、印刷电路的制造工艺单面印制板单面印制板 单面印制板一般用于民用产品，如收音机、电视机、电子仪器等。单面印制板一般用于民用产品，如收音机、电视机、电子仪器等。单面板图形比较简单，一般采用丝网漏印正像图形然后蚀刻出印制板，也可采用单面板图形比较简

35、单，一般采用丝网漏印正像图形然后蚀刻出印制板，也可采用光化学生产，其工艺流程如下：光化学生产，其工艺流程如下：黑白墨图黑白墨图照相制版照相制版敷铜箔板下料敷铜箔板下料图像转移图像转移(丝网漏印光化学丝网漏印光化学)蚀刻蚀刻去除抗腐蚀印料去除抗腐蚀印料孔加工孔加工外形加工外形加工检验检验印制阻焊涂料印制阻焊涂料 印制标记符号印制标记符号涂敷助焊剂涂敷助焊剂成品成品双面印制板双面印制板 双面印制板主要用于性能较高的通信电子设备、高级仪器仪表等场合。双面印制板主要用于性能较高的通信电子设备、高级仪器仪表等场合。双面板的制造工艺一般分为工艺导线法、堵塞孔法、掩蔽法和图形电镀双面板的制造工艺一般分为工艺

36、导线法、堵塞孔法、掩蔽法和图形电镀-蚀刻法。蚀刻法。使用最多的是图形电镀使用最多的是图形电镀-蚀刻法，其工艺流程如下：蚀刻法，其工艺流程如下：敷铜箔板下料敷铜箔板下料数控钻孔数控钻孔孔金属化孔金属化全板预镀铜全板预镀铜(黑白墨图黑白墨图)照相制版照相制版光能干膜图像转移光能干膜图像转移图形电镀铜图形电镀铜图形电镀铅锡合金图形电镀铅锡合金 去膜去膜蚀刻蚀刻板边插头镀金板边插头镀金(银银)外形加工外形加工热熔热熔检验检验 印制阻焊层印制阻焊层印制标记符号印制标记符号成品成品EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计 多层印制板多层印制板 制制作作多多层层印印制制板板，对对设设计

37、计电电路路者者而而言言，利利用用任任何何PCBPCB软软件件都都可可以以比比较较方方便便地地实实现现；但但对对制制造造厂厂家家来来说说，当当布布线线密密度度较较大大时时，对对工工艺艺要要求求十十分分苛苛刻刻，如如导导线线和和金金属属化化孔孔的的定定位位，热热压压、粘粘合合等等工工序序要要求求的的精精度度都都很很高高，而而电电气气性性能能的的检检测测需需用用专专门门的的CADCAD软软件件，因因而而整整个个过过程程周周期期较较长长，成成本本也也很很高高。制制造多层印制板的工艺流程如下：造多层印制板的工艺流程如下：内层用敷铜箔板内层用敷铜箔板冲定位孔冲定位孔图像转移图像转移蚀刻蚀刻去除抗蚀剂去除抗

38、蚀剂 氧化氧化层压层压数控钻孔数控钻孔清洁清洁孔金属化孔金属化图像转移图像转移图形电镀铜图形电镀铜 图形电镀铅锡合金图形电镀铅锡合金去膜去膜蚀刻蚀刻板边插头镀金板边插头镀金(银银)外形加工外形加工 热熔热熔检验检验印制阻焊层印制阻焊层印制标记符号印制标记符号成品成品 使用多层印制板的有很多的好处，比如将信号层与地层分开，地层的电阻可以做得使用多层印制板的有很多的好处，比如将信号层与地层分开，地层的电阻可以做得很小，很小，.EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计2 2 照相底版照相底版 照相底版的用途照相底版的用途 丝丝网网漏漏印印工工艺艺中中丝丝网网模模板板的的制制作作

39、，例例如如线线路路图图形形、阻阻焊焊印印料料图图形形、标标记记符号图形符号图形 感感光光照照相相饰饰刻刻工工艺艺中中感感光光掩掩膜膜图图形形，包包括括线线路路图图形形、阻阻焊焊干干膜膜需需要要的的照照相底版。相底版。加成法工艺中选择化学镀铜用感光掩膜图形。加成法工艺中选择化学镀铜用感光掩膜图形。胶印工艺中作印刷母版用照相底版。胶印工艺中作印刷母版用照相底版。照相底版的制作照相底版的制作 制造照相底版的方法有很多，目前大致分为制造照相底版的方法有很多，目前大致分为3 3类：类：人工描绘或贴制黑白工艺图，然后照相翻拍成照相底版。人工描绘或贴制黑白工艺图，然后照相翻拍成照相底版。计算机系统的绘图仪绘

40、制黑白工艺图，再照相成照相底版计算机系统的绘图仪绘制黑白工艺图，再照相成照相底版 计算机系统的光绘图机计算机系统的光绘图机(GERBER)(GERBER)直接制成照相底版。直接制成照相底版。EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计3 3 图像转移图像转移 制制好好照照相相底底版版后后，下下一一道道工工序序一一般般是是将将底底版版上上的的电电路路图图形形转转移移到到敷敷铜铜箔层压板上，也叫图像转移。图像转移大致可分为两种方法箔层压板上，也叫图像转移。图像转移大致可分为两种方法 “印印制制-蚀蚀刻刻”：即即用用保保护护性性的的抗抗饰饰材材料料在在敷敷铜铜箔箔层层压压板板上上形

41、形成成比比较较精精确确的的图图形形(正正相相的的)。那那些些未未被被抗抗蚀蚀材材料料保保护护下下的的不不需需要要铜铜箔箔，在在随随后后的的化化学学蚀蚀刻刻工工序序中中被被去去掉掉。蚀蚀刻刻后后去去掉掉抗抗蚀蚀层层，就就得得到到由由铜铜箔箔构构成成的的所所需需电电路图像。路图像。“电电镀镀-蚀蚀刻刻”：即即用用电电镀镀层层进进行行负负像像图图像像转转移移，露露出出的的铜铜表表面面是是要要求求的的图图像像，其其他他部部分分形形成成抗抗镀镀层层，对对这这些些露露出出的的图图像像清清洗洗处处理理后后，电电镀镀一一层层金金属属保保护护层层，形形成成图图形形电电镀镀(镀镀铜铜或或铅铅锡锡)。蚀蚀刻刻工工序

42、序完完成成后后再再将将抗抗镀镀层层去去掉掉，这这里里，电电镀镀的的金金属属(铅铅锡锡、金金或或锡锡镍镍)在在蚀蚀刻刻工工序序中中起起了了抗抗蚀蚀层层的的作作用。用。注意：注意：上上述述两两种种方方法法都都要要用用到到有有机机保保护护抗抗蚀蚀剂剂。一一般般来来说说，常常用用的的抗抗蚀蚀剂剂及及图图像像转转移移法法有有3 3类类：液液体体光光致致抗抗蚀蚀剂剂、干干膜膜光光致致抗抗蚀蚀剂剂和和丝丝网网漏漏印印。前前两两类类可用于工艺要求较高的场合。可用于工艺要求较高的场合。EDA技术基础技术基础补充补充 原理图与原理图与PCB设计设计4 4 电镀和蚀刻电镀和蚀刻 平平常常意意义义上上的的电电镀镀包包

43、括括化化学学镀镀和和电电镀镀，其其目目的的是是为为金金属属或或非非金金属属制制品品穿上一层穿上一层“外衣外衣”镀层。其应用主要有如下几个方面：镀层。其应用主要有如下几个方面：金属化孔金属化孔(孔金属化孔金属化)抗蚀镀层电镀电接点抗蚀镀层电镀电接点(边缘插头边缘插头)镀层电镀镀层电镀 蚀蚀刻刻是是制制造造印印刷刷电电路路板板不不可可缺缺少少的的重重要要工工艺艺，其其目目的的是是将将不不需需要要的的金金属属腐腐蚀蚀掉掉。无无论论采采用用哪哪种种方方法法进进行行图图像像转转移移，最最后后都都有有要要进进行行蚀蚀刻刻，以以便便得到电路图像。得到电路图像。5 5 机械加工机械加工 机机械械加加工工主主要要分分孔孔加加工工和和外外形形加加工工。一一般般圆圆形形孔孔加加工工有有冲冲和和钻钻两两种种方方法法，异异形形孔孔有有锉锉、冲冲、锐锐等等方方法法。根根据据工工具具分分类类又又有有手手工工加加工工和和数数控控加加工工两两种种。一一般般而而言言，双双面面板板及及多多层层板板必必须须由由CADCAD控控制制的的(数数控控)钻钻床床系系统统来来完完成成。外形加工一般由冲床来进行。外形加工一般由冲床来进行。