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，他包含通常意义的印刷。敷铜板：由绝

2、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“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

3、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

4、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，

5、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

6、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

7、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

8、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