PCB印制电路板的设计与制作.doc

印制电路板的设计与制作 8.1 印制电路板的概述 印制电路板（Printed Circuit Board,PCB，简称印制板），是由绝缘基板、连接导线和焊接电子元器件的焊盘组成的，具有导线和绝缘底板的双重作用。它可以实现电路中各个元器件的电气连接，代替复杂的布线，减少传统方式下的工作量，简化电子产品的装配、焊接、调试工作；缩小整机体积，降低产品成本，提高电子设备的质量和可靠性；印制电路板具有良好的产品一致性，它可以采用标准化设计，有利于在生产过程中实现机械化和自动化；使整块经过装配调试的印制电路板作为一个备件，便于整机产品的互换与维修。由于具有以上优点，印制电路板已经极其广泛地应用在电子产品和生产制造中。 印制电路板是实现电子整机产品功能的主要部件之一，其设计是整机工艺设计中的重要一环。印制电路板的设计质量，不仅关系到电路在装配、焊接、调试过程中的操作是否方便，而且直接影响整机的技术指标和使用、维修性能。 印制电路板的成功之作，不仅应该保证元器件之间准确无误的连接，工作中无自身干扰，还要尽量做到元器件布局合理、装焊可靠、维修方便、整齐美观。 一般说来，印制电路板的设计不像电路原理设计那样需要严谨的理论和精确的计算，布局排版并没有统一的固定模式。对于同一张电路原理图，因为思路不同、习惯不一、技巧各异，不同的设计者会有不同的设计方案。 随着电子产品的发展，尤其是电子计算机的出现，对印制板技术提出了高密度、高可靠、高精度、多层化的要求，到20世纪90年代，国外已能生产出超高密度，而印制板的生产水平达到42层。随着电子产品向小型化、轻量化、薄型化、多功能和高可靠性的方向发展，对印制电路板的设计提出了越来越高的要求。从过去的单面板发展到双面板、多层板、挠性板，其精度、布线密度和可靠性不断提高。不断发展的印制电路板制作技术使电子产品设计、装配走向了标准化、规模化、机械化和自动化的时代。掌握印制电路板的基本设计方法和制作工艺，了解其生产过程是学习电子工艺技术的基本要求。 印制电路板按其结构可分为以下5种： 1． 单面印制电路板 单面印制板是在厚度为0.2mm～5.0mm的绝缘基板上一面有铜箔，另一面没有覆铜，通过印制和腐蚀的方法，在铜箔上形成印制电路，无覆铜一面放置元器件，因其只能在单面布线，所以设计难度较双面印制电路板和多层印制电路板的设计难度大。它适用于一般要求的电子设备，如收音机、电视机等。 2． 双面印制电路板 在绝缘基板（0.2～0.5mm）的两面均覆有铜箔，可在两面支撑印制电路，它两面都可以布线，需要用金属化孔连通。它适用于一般要求的电子设备，如电子计算机、电子仪器、仪表等。由于双面印制电路的布线密度较高，所以能减小设备的体积。 3． 多层印制电路板 在绝缘基板上制成三层以上印制电路的印制板称为多层印制电路板。它是由基层较薄的单面板或双层面板粘合而成，其厚度一般为1.2mm～2.5mm。目前应用较多的多层印制电路板为4～6层板。为了把夹在绝缘基板中间的电路引出，多层印制板上安装元件的孔需要金属化，即在小孔内表面涂敷金属层，使之与夹在绝缘基板中间的印制电路接通。它的特点是：（1）与集成电路块配合使用，可以减小产品的体积与重量；（2）可以增设屏蔽层，以提高电路的电气性能；（3）电路连线方便，布线密度高，提高了板面的利用率。 4．软印制板 软印制板也称挠性印制板，基材是软的层状塑料或其他质软膜性材料，如聚脂或聚亚胺的绝缘材料，其厚度为0.25mm～1mm。此类印制板除了质量轻、体积小、可靠性高以外，最突出的特点是具有挠性，能折叠、弯曲、卷绕。它也有单层、双层及多层之分，被广泛用于计算机、笔记本电脑、照相机、摄像机、通信、仪表等电子设备上。 5． 平面印制电路板 印制电路板的印制导线潜入绝缘基板，与基板表面平齐。一般情况下在印制导线上都电镀一层耐磨金属层，通常用于转换开关、电子计算机的键盘等。 8.2 印制电路板的设计 8.2.1 印制电路板的前期准备 1 制作四张图纸 电路板作为电子设备中的重要组装部件，其设计和制作是整机工艺设计中不可缺少的环节。印制电路析设计不像电路原理设计那样需要严谨的理论和精确的计算，排版布局也没有统一的固定模式，但在设计过程中存在着一定的规范和原则。电子工程技术人员必须掌握这些基本规范和设计原则，以保证元器件之间准确无误的连接，并防止干扰。尽量做到：元器件布局合理、装配和焊接可靠、调试和维修方便，否则将直接影响整机的技术指标与性能。为了正常地进行生产，印制电路板的设计需要完成四张图纸。 （1）印制线路布线图 此图是印制线路板设计的关键。它充分体现了设计人员的设计思想、设计方法和技巧。它是其他图纸设计的依据，其设计质量将直接影响整机的电气性能。 （2）印制线路照相底图 它是用于产生照相原版或照相底板的图形结