印制电路板设计与制作

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1、第3章印制电路板设计与制作印制电路板(PCB--PrintedCircuitBorad)是由印制电路加基板构成的，它是电子工业重要的电子部件之一。印制电路板在电子设备中的广泛应用，大大提高了产品的一致性、重现性、成品率，同时由于机械化和自动化生产的实现，生产效率大为提高，且可以明显地减少接线的数量以及能消除接线错误，从而保证了电子设备的质量，降低了生产成本，方便了使用中的维修工作。3.1印制电路板的设计3.1.1有关印制电路板的概念和设计要求1．印制电路板的概念印制：采用某种方法在一个表面上再现符号和图形的工艺，他

2、包含通常意义的印刷。敷铜板：由绝缘基板和粘敷在上面的铜箔构成，是用减成法制造印制电路板的原料。印制元件：采用印制法在基板上制成的电路元件，如电感、电容等。印制线路：采用印制法在基板上制成的导电图形，包括印制导线、焊盘等。印制电路：采用印制法按预定设计得到的电路，包括印制线路和印制元件或由二者组成的电路。印制电路板：完成了印制电路或印制线路加工的板子。简称印制板，它不包括安装在板子上的元器件和进一步的加工。印制电路板组件：安装了元器件或其他部件的印制板部件。板上所有安装、焊接、涂覆都已完成，习惯上按其功能或用途称为“

3、某某板”“某某卡”，如计算机的主板、显卡等。单面板：仅一面上有导电图形的印制板。双面板：两面都有导电图形的印制板。多层板：有三层或三层以上导电图形和绝缘材料层压合成的印制板。在基板上再现导电图形有两种基本方式：减成法和加成法。减成法：先将基板上敷满铜箔，然后用化学或机械方式除去不需要的部分。又分蚀刻法和雕刻法。a.蚀刻法----采用化学腐蚀办法除去不需要的铜箔。这是主要的制造方法。b.雕刻法----用机械加工方法除去不需要的铜箔。这在单件试制或业余条件下可快速制出印制板。加成法:在绝缘基板上用某种方式敷设所需的印制

4、电路图形，敷设印制电路有丝印电镀法、粘贴法等。印制板是电子工业重要的电子部件之一，在电子设备中有如下功能：a.提供分离元件、集成电路等各种元器件固定、装配的机械支撑。b.实现分离元件、集成电路等各种元器件之间的布线和电气连接或电绝缘，提供c所要求的电气特性及特性阻抗等。c.为自动锡焊提供方便，为元器件插装、检查、维修提供认别字符和图形。2．印制电路板的设计要求正确这是印制板设计基本而重要的要求，准确实现电原理图的连接关系，避免实现电原理图的连接关系，避免出现“短路”和“断路”这两个简单而致命的错误。这一基本要求在手

5、工设计和用简单CAD软件设计的PCB中并不容易做到，一般较复杂的产品都要经过两轮以上试制修改，功能较强的CAD软件则有检验功能，可以保证电气连接的正确性。经济这是必须达到的目标。板材选价低，板子尺寸尽量小，连接用直焊导线，表面涂覆用最便宜的，选择价格最低的加工厂等，印制板制造价格就会下降。但不要忘记这些廉价的选择可能造成工艺性，可靠性变差，是制造费用、维修费用上升，总体经济性不一定合算，故不易做到。必须则是市场竞争的原因。竞争是无情的，一个原理先进，技术高新的产品可能因为经济性的原因夭折。可靠这是印制板设计中较高一

6、层的要求。连接正确的电路板不一定可靠性好，例如板材选材选择不合理，板厚及安装固定不正确，元器件布局布线不当等都可能导致PCB不能可靠地工作，早期失效甚至根本不能正确工作。再如多层板和单、双面板相比，设计时要容易得多，但就可靠性而言却不如单、双面板。从可靠性的角度讲，结构越简单，使用元件越小，板子层数越少，可靠性越高。合理这是印制板设计中更深一层，更不容易达到的要求。一个印制板组件，从印制板的制造、检验、装配、调试到整机装配、调试，直到使用维修，无不与印制板设计的合理与否息息相关，例如板子形状选得不好加工困难，引线孔

7、太小装配困难，没留下测试点调试困难，板外连接选择不当维修困难等等。每一种困难都可能导致成本增加，工时延长，而每一个造成困难的原因都原于设计者的失误。没有绝对合理的设计，只有不断合理化的过程。特需要设计者的责任心和严谨的作风，以及实践中不断总结、提高的经验。上述四条既相互矛盾又相辅相成，不同用途，不同要求的产品侧重点不同。事关国家安全、防灾救急、上天入海的产品，可靠性第一。民用低价值产品，经济性首当其冲。具体产品具体对待，综合考虑以求最好，是对设计者综合能力的要求。3.1.2印制电路板设计前的准备印制板电路板设计质量

8、不仅关系到元器件在焊接装配、调试中是否方便，而且直接影响整机的技术性能。印制板的设计要力求达到设计正确、可靠、合理、经济。设计中需掌握一些基本设计原则和技巧，设计中具有很大的灵活性和离散性，同一张原理图，不同的设计者会有不同的设计方案。印制电路板设计的主要内容是排版设计，但排版设计之前必须考虑敷铜板板材、规格、尺寸、形状、对外连接方式等内容，以上工作即称为排