印刷电路板设计基础和焊接工艺习.ppt

第4章 焊接练习 第4章 印刷电路板设计基础和焊接工艺 周怡琳 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 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。 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置。丝网印刷面也被称作图标面（legend）。? 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。? 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（Buried?vias）和盲孔（Blind?vias）。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。 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。? 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。? 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。 初步设计的仿真运作? 为了确保设计出来的电路图可以正常运作