第4章 印刷电路板设计基础和焊接工艺习

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1、第4章印刷电路板设计基础和焊接工艺周怡琳6/12/20211第4章焊接练习4.1印刷电路板设计基础印制电路板工艺设计流程制造流程电子元器件排版布局的要求元器件的安装与排列方式印制导线的要求6/12/20212第4章焊接练习一、印制电路板介绍印刷电路板（Printed circuit board，PCB）主要功能是提供各零件的相互电气连接固定各种小零件裸板结构「印刷线路板Printed Wiring Board（PWB）」。板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。导线（conductor pattern）或称布线铜箔覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部

2、份就变成网状的细小线路，用来提供PCB上零件的电路连接。PCB的正反面分别被称为零件面（Component Side）与焊接面（Solder Side）在最基本的PCB（单面板）上，零件都集中在其中一面，导线则都集中在另一面。需要在板子上打洞，这样接脚才能穿过板子到另一面，所以零件的接脚是焊在另一面上的。6/12/20213第4章焊接练习一、印制电路板介绍阻焊漆（solder mask）PCB上的绿色或是棕色。这层是绝缘的防护层，可以保护铜线，也可以防止零件被焊到不正确的地方。丝网印刷面（silk screen）在阻焊层上另外会印刷上一层文字与符号（大多是白色的），以标示出各零件在板子上的位

3、置。丝网印刷面也被称作图标面（legend）。6/12/20214第4章焊接练习一、印制电路板介绍电路板分类单面板（Single-Sided Boards）最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交叉而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。双面板（Double-Sided Boards）电路板的两面都有布线。在两面间有适当的电路连接。这种电路间的「桥梁」叫做导孔（via）。导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相

4、交错（可以绕到另一面），它更适合用在比单面板更复杂的电路上。6/12/20215第4章焊接练习一、印制电路板介绍多层板（Multi-Layer Boards）为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。多层板使用数片双面板，并在每层板间放进一层绝缘层后黏牢（压合）。板子的层数就代表了有几层独立的布线层，通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结构，不过技术上可以做到近100层的PCB板。导孔（via），埋孔（Buriedvias）和盲孔（Blindvias）。盲孔是将几层内部PCB与表面PCB连接，不须穿透整个板子。埋孔则只连接内部的PCB大型的超级

5、计算机大多使用相当多层的主机板，不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替，超多层板已经渐渐不被使用了。6/12/20216第4章焊接练习一、印制电路板介绍零件封装技术插入式封装技术（Through Hole Technology，THT）将零件安置在板子的一面，并将接脚焊在另一面上。零件占用大量空间，并且要为每只接脚钻一个洞。所以它们的接脚其实占掉两面的空间，而且焊点也比较大。耐压力，通常都是THT封装。表面黏贴式封装（Surface Mounted Technology，SMT）接脚是焊在与零件同一面。甚至还能在两面都焊上。SMT也比THT的零件要小。和使用THT零件的PCB比

6、起来，使用SMT技术的PCB板上零件要密集很多。SMT封装零件也比THT的要便宜。所以现今的PCB上大部分都是SMT，自然不足为奇。6/12/20217第4章焊接练习二、设计流程系统规格首先要先规划出该电子设备的各项系统规格。包含了系统功能，成本限制、大小、运作情形等等。系统功能区块图接下来必须要制作出系统的功能方块图。方块间的关系也必须要标示出来。将系统分割几个PCB将系统分割数个PCB的话，不仅在尺寸上可以缩小，也可以让系统具有升级与交换零件的能力。系统功能方块图就提供了我们分割的依据。像是计算机就可以分成主机板、显示卡、声卡、软盘驱动器和电源等等。决定使用封装方法，和各PCB的大小当各

7、PCB使用的技术和电路数量都决定好了，接下来就是决定板子的大小了。如果设计的过大，那么封装技术就要改变，或是重新作分割。在选择技术时，也要将线路图的品质与速度都考虑进去。6/12/20218第4章焊接练习二、设计流程绘出所有PCB的电路概图概图中要表示出各零件间的相互连接细节。所有系统中的PCB都必须要描出来，现今大多采用CAD（计算机辅助设计，Computer Aided Design）的方式。初步设计的仿