電子工程設計-電路板設計基礎

1、電子工程設計電子工程設計- -電路板設計基礎電路板設計基礎 電子工程設計 PCB(印刷電路板)設計基礎 印制電路板的概念和功能 1、印制電路板的英文： Printed Cricuit Board 2、印制電路板的英文簡寫 :PCB 3、印制電路板的主要功能：支撐電路元 件和 互連電路元件，即支撐和互連兩大作 用 印制電路板發(fā)展簡史印制電路板發(fā)展簡史 印制電路概念于 1936 年由英國 Eisler 博士提出，且 首創(chuàng) 了銅箔腐蝕法工藝；在二次世界大戰(zhàn)中，美國 利用該工藝技 術(shù)制造印制板用于軍事電子裝置中， 獲得了成功，才引起電 子制造商的重視； 1953 年出現(xiàn)了雙面板，并采用電鍍工藝使兩面導

2、線 互連； 1960 年出現(xiàn)了多層板； 1990 年出現(xiàn)了積層多層板； 隨著整個科技水平，工業(yè)水平的提高，印制板行業(yè) 得到了 蓬勃發(fā)展。 印制電路板分類 PCB分類分類 A. 以材質(zhì)分以材質(zhì)分 a. 有機材質(zhì) 酚醛樹脂、玻璃纖維/環(huán)氧樹脂、Polyimide(聚酰亞 胺)、BT/Epoxy等皆屬之。 b. 無機材質(zhì) 鋁、Copper-invar（鋼）-copper、ceramic(陶瓷) 等皆屬之。主要取其散熱功能。 硬板 Rigid PCB 軟板 Flexible PCB 軟硬板 Rigid-Flex PCB a.單面板 b.雙面板 D.依表面制作分依表面制作分 Hot Air Levell

3、ing 噴錫 Gold finger board 金手指板 Carbon oil board 碳油板 Au plating board 鍍金板 Entek（防氧化）板 Immersion Au board 沉金板 Immersion Tin 沉錫板 Immersion Silver 沉銀板 印制電路板常用基材 常用的 FR FR-4覆銅板包括以下幾 部分： A、玻璃纖維布 B、環(huán)氧樹脂 C、銅箔 D、填料(應用于高性能或特殊要求板 材） PCB常用化學品（三酸二堿一銅） H2SO4-硫酸(含量98%） HNO3-硝酸（含量68%） HCL-鹽酸（含量36%） NaOH-氫氧化鈉（燒堿） Na2

4、CO3-碳酸鈉（純堿） CuSO45H2O-五水硫酸銅 制作流程: 雙面噴錫板流程雙面噴錫板流程:開料鉆孔沉銅板面電銅 外層線路圖形電鍍外層蝕刻阻焊字 符噴錫成形成品測試 FQC FQA 包裝 四層防氧化板流程四層防氧化板流程:開料內(nèi)層層壓鉆孔 沉銅板面電銅外層線路圖形電鍍外層 蝕刻阻焊字符成形成品測試FQC OSPFQC FQA 包裝 干膜法印制電路板的制造工藝 印制電路板的產(chǎn)生有100多年的歷史，根據(jù) 不同的材料、方法有多種工藝。根據(jù)感光 膜不同有干膜法和濕膜法，按照導體圖形 的層數(shù)可以分為單層、雙層和多層印制板。 不同的工藝之間基本的設備和工藝流程有 相似的地方，如雙層板比多層板工藝相比

5、 少了內(nèi)層制造和壓板工藝。下圖是干膜法 基本制造工藝流程圖，通過對干膜法多層 板和雙層板制造工藝的了解，使我們對工 業(yè)生產(chǎn)PCB有一個全面的認識。 開 料 焗 板 鉆 孔 沉 銅 外層干膜 線路電鍍 蝕 板 阻 焊 內(nèi)層制造 壓 板 鍍金手指 噴 錫 鑼/啤板切割 電測試 包 裝 多層板雙層板 熱轉(zhuǎn)印制板操作步驟 上面介紹的干膜法制作工藝適用于大批量、高要 求的規(guī)模化生產(chǎn)需求，而對于普通的手工電子制 作和試驗用電路設計就需要簡單、快速、成本較 低的制作方法，手工電路板制造工藝能夠基本滿 足這方面的要求。手工電路板制造工藝有描繪法、 感光板法和熱轉(zhuǎn)印法等，其中熱轉(zhuǎn)印法制作較簡 單，特別是細電路線

6、時更能顯示出優(yōu)勢，僅需要 激光打印機、熱轉(zhuǎn)印機等簡單設備材料就能制作 出精細的線路板。具體步驟如下：先將覆銅板下 料，在熱轉(zhuǎn)印紙上打印出電路圖，通過熱轉(zhuǎn)印機 將打印出電路圖熱轉(zhuǎn)印到覆銅板上，最后修版、 蝕刻、水洗、鉆孔和涂助焊劑。具體步驟如下： 下料 按照實際設計尺寸用裁板機裁剪覆銅板， 然后用砂紙等打磨去除四周毛刺。 打印底片 將設計好的印制電路板布線圖通過激光打 印機打印到熱轉(zhuǎn)印紙上該步驟有兩點需要 注意：布線圖打印無需鏡像，布線圖打印 須在熱轉(zhuǎn)印紙的光面 圖形轉(zhuǎn)印 將步驟2的熱轉(zhuǎn)印紙轉(zhuǎn)印到覆銅板上。該步 驟的作用是將熱轉(zhuǎn)印紙上的圖形轉(zhuǎn)移到覆 銅板上。操作方法如下：首先將覆銅板用 細砂紙打

7、磨，打磨的作用是去除板表面的 氧化物、臟痕跡等；將打印好的熱轉(zhuǎn)印紙 覆蓋在覆銅板上，用紙膠將熱轉(zhuǎn)印紙貼緊 在覆銅板上，待熱轉(zhuǎn)印機（如圖所示）的 溫度正常后，送入熱轉(zhuǎn)印機轉(zhuǎn)印兩次，使 熔化的墨粉完全吸附在覆銅板上，。待覆 銅板冷卻后，揭去熱轉(zhuǎn)印紙。 下圖為熱轉(zhuǎn)印轉(zhuǎn)以后的覆銅板。如果沒有 熱轉(zhuǎn)印機也可以用電熨斗來替代，將電熨 斗溫度調(diào)到最高溫度，在覆有熱轉(zhuǎn)印紙的 覆銅板反復熨燙，也可以達到轉(zhuǎn)印目的。 修版 先檢查步驟3的覆銅板熱轉(zhuǎn)印效果，看是否 存在斷線或沙眼，若有，則用油性筆在有 轉(zhuǎn)印圖形的覆銅板上進行描修。 蝕刻 蝕刻液一般使用環(huán)保型的腐蝕溶液，將描 修好的印制電路板完全浸沒到溶液中，蝕 刻印制圖形。 水洗 把蝕刻后的印制板立即放在流水中清洗3分 鐘，清洗板上殘留的溶液，再用汽油等溶 劑清洗電路板上轉(zhuǎn)印的碳粉。 英制尺寸規(guī)范：英制尺寸規(guī)范： 10mil=0.254mm 100mil=2.54mm 1000mil=25.4mm 公制尺寸規(guī)范：公制尺寸規(guī)范： 1m=100cm=1000mm 碳膜電阻器碳膜電阻器 金屬膜電阻器金屬膜電阻器 金屬薄膜電