电子产品工艺（第2版）[龙立钦]第3章 印制电路板设计与制作.ppt

3.1 印制电路板设计基础 3.2 印制电路的设计 3.3 印制电路板的制造工艺 3.4 印制电路板的手工制作 （3）EDA的软件简介 虚拟电子工作台（Electronics Workbench，简记为EWB）是加拿大Interactive Image Technologies公司于80年代末90年代初推出的电路分析和设计软件（也称电子线路仿真）。 EWB仿真的手段切合实际，选用元器件和仪器与实际情形非常相近。绘制原理图所需的元器件、电路仿真需求的测试仪器均可直接从屏幕上选取。EWB提供了示波器、万用电表、波特图示仪、函数发生器、逻辑分析仪、数字信号发生器等到常用仪器，而且仪器的操作开关、按键同实际仪器极为相似。 EWB的元器件库不仅提供了数千种电路元器件供选用，而且还提供了各种元器件的理想参数，因此仿真的结果就是该电路的理论值，这对于验证电路原理、自学电路内容、开发设计新的电路极为方便。 EWB提供了非常丰富的电路分析功能，包括电路的瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析、线性和非线性分析、噪声和失真分析等常规分析方法，而且还提供了离散傅立叶分析、电路零点分析和交直流灵敏度分析等多种电路高级分析方法，以帮助设计人员研究电路性能。另外，它还可以对被仿真电路中的元器件人为设置故障，如开路、短路和不同程序的漏电等，针对不同的故障可以观察电路的各种状态，从而加深对电路的理解。在该软件下完成的电路文件，可以直接输出至常见的印刷板排版软件，如PROTEL、ORGAD、TANGO等软件自动排出印制电路板，从而大大加快了产品的开发速度，提高了设计人员的工作效率。 3.3 印制电路板的制造工艺 制造印制电路板首先应将底图或照相底片上的图形，转印到覆铜箔层压板上，然后进行蚀刻。其中一种方法是印制蚀刻法，或叫做铜箔腐蚀法，即用防护性蚀材料在覆铜箔板上形成比较精确的正性图形，那些未被抗蚀材料保护起来的铜箔，经化学蚀刻后被去掉，蚀刻后清除抗蚀层，便留下由铜箔构成的印制电路图形。另一种方法是用抗蚀剂转印出负性图形，露出的铜表面就是需要的印制电路图形，其他部分形成抗镀层。对露出的印制电路图形进行清洗处理后，再电镀一层金属保护层（镀铜或镀锡），形成电镀图形。然后，将有机抗蚀层去掉，电镀金属保护层在蚀刻中起到了抗蚀层的作用，蚀刻工序完成后再将电镀层去掉即可。 3.3.1 印制电路板原版底图的制作 在印制电路板生产过程中，离不开符合质量要求的1∶1原版底片，获得原版底片的方法很多，目前大致可分为三种类型。 1.计算机绘制黑白工艺图再照相成照相底片 随着计算机的发展和应用，选用适当的印制电路板设计软件（如Protel 2004），利用计算机系统进行布线，可得到任意比例、质量上乘的布线图，并可通过绘图仪或打印机绘制成印刷板黑白布线工艺图，最后利用照相技术将印制板布线图制成照相底片。该方法不仅可以生成一般的布线图，还能生成丝网膜图、阻焊图、模拟钻孔图等。 2.光绘图机直接制成照相底片 该方法是在第一种方法的基础上，利用光点扫描原理，将生成黑白布线图和照相翻拍底版这两个工序合二为一。其优点是：扫描图形均匀一致，边缘平直，有利于多层板特性阻抗的控制；照相底版黑白反差好，有利于感光制板；扫描出的正性底版可直接用于图形电镀工艺的图形转移。 3.人工描绘或贴制黑白工艺图照相制版 人工描绘就是在铜版纸上用墨进行手工描图。人工描绘采用的油墨应注意其质量，注意避免出现因图形干燥引起的开裂或细线裂纹等，还应避免因图形发亮而引起的照相反光问题。该方法适用于单面和简单双面印制电路板的制图。 照相底片制好后，就可将照相底片上的图形转印到覆铜箔板上，即进行图形转移。在印制板的生产中，制造抗蚀或电镀掩膜图形一般有液体感光胶法、感光干膜法和丝网漏印法等三种不同方法。液体感光胶法是一种比较传统的工艺方法，缺点是工艺流程繁杂，需要设备较多，生产效率低，难于实现自动化。丝网漏印法适用于批量较大、精度要求不高的单面和双面印制板生产。其操作方便，生产效率高，便于实现自动化。感光干膜法可用于制造精密细导线，它在提高生产效率，简化生产工艺，提高印制板质量等方面也优于其他方法。目前在图形电镀制造电路板工艺中，大多数厂家都采用感光干膜法和丝网漏印法制作掩膜图形。 3.3.2 印制电路板的印制 1.液体感光胶法 液体感光胶法是将抗蚀剂以液态的形式涂敷到经过清洁处理的覆铜箔板的铜表面上，干燥后形成一层有机感光层，把供图形转移用的照相底版