电路板设计与制作第1讲 印制电路板认知与制作

第一章初识Protel99SE电子线路设计是众多工程技术人员和无线电爱好者经常遇到的问题，如何快捷、高效、准确地完成电子线路的设计工作也使很多人一筹莫展。

您或许为使电路板尽量紧凑而绞尽脑汁，为布通电路板的线路而废寝忘食，为手绘的电路板歪歪扭扭而感到灰心丧气。

卓越的Protel99将彻底把您从烦恼的工作中解放出来，在它的帮助下，您的电子线路设计工作将变得轻松愉快。

第一节Protel99SE的发展与演变随着现代科学日新月异的发展，现代电子工业也取得了长足的进步，大规模、超大规模集成电路的使用使电路板的走线愈加精密和复杂。

在这种情况下，传统的手工方式设计和制作电路板已显得越来越难以适应形势了。

幸运的是电子计算机的飞速发展有效地解决了这个问题，精明的软件厂商针对广大电子界人士的需求及时推出了自己的电子线路软件。

这些软件有一些共同的特征：它们都能够协助用户完成电子产品线路的设计工作，比较完善的电子线路软件至少具有自动布线的功能，更完善的还应有自动布局、逻辑检测、逻辑模拟等功能。

Protel99继续保持了ProtelTechnology公司的革新传统，它具有极为全面的工具、文档以及设计项目的组织功能，使用户可比以往任何时候更轻松地驾驭电子线路设计的全过程。

Protel软件的良好信誉以及Protel99的卓越表现使之很快成为众多用户的首选软件。

第二节Protel99SE的特点Protel99主要有两大部分组成：一．原理图设计系统。

它主要用于电路原理图的设计，为印制电路板的设计打好基础。

二．印制电路板设计系统。

它主要用于印制电路板的设计，产生最终的PCB文件，直接联系到印制电路板的生产。

一．原理图设计系统Protel99的原理图编辑器提供高速，智能的原理图编辑手段，产生高质量的原理图输出结果，它的元件库提供了超过六万种元件，最大限度地覆盖了众多的电子元件生产厂家的繁复庞杂的元件类型。

元件的连线使用自动化的画线工具，然后通过功能强大的电气法则检测（ERC），对所绘制的原理图进行快速检查。

第七章印制电路板的设计与制作印制电路板PCB(PrintedCircuitBoard)简称为印制板，是安装电子元器件的载体，在电子设计竞赛中应用广泛。

印制电路板的设计工作主要分为原理图设计和印制电路板设计两部分。

在掌握了原理图设计的基本方法后，可以进入印制电路板设计，学习印制电路板的设计方法。

完成印制电路板设计，需要设计者了解电路工作原理，清楚所使用的元器件实物，了解PCB板的基本设计规范，才能设计出适用的电路板。

第一节印制电路板设计的基础知识1. 印制电路板的类型一般来说，印制电路板材料是由基板和铜箔两部分组成的。

基板可以分无机类基板和有机类基板两类。

无机类基板有陶瓷板或瓷釉包覆钢基板，有机类基板采用玻璃纤维布、纤维纸等增强材料浸以酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯等树脂黏合而成。

铜箔经高温、高压敷在基板上，铜箔纯度大于99.8%，厚度约在18~105μm。

印制电路是在印制电路板材料上采用印刷法制成的导电电路图形，包括印制线路和印刷元件(采用印刷法在基材上制成的电路元件，如电容器、电感器等)。

根据印制电路的不同，可以将印制电路板分成单面印制板、双面印制板、多层印制板和性印制板。

(1)单面印制板仅在一面上有印制电路，设计较为简单，便于手工制作，适合复杂度和布线密度较低的电路使用，在电子设计竞赛中使用较多。

(2)双层印制板在印制板正反两面都有导电图形，用金属化孔或者金属导线使两面的导电图形连接起来。

与单面印制板相比，双面印制板的设计更加复杂，布线密度也更高。

在电于设计竞赛中，也可以手工制作。

(3)多层印制板是指由三层或三层以上导电图形构成的印制电路板，导体图形之间由绝缘层隔开，相互绝缘的各导电图形之间通过金属化孔实现导电连接。

多层印制电路板可实现在单位面积上更复杂的导电连接，并大大提升了电子元器件装配和布线密度，叠层导电通路缩短了信号的传输距离，减小了元器件的焊接点，有效地降低了故障率，在各导电图形之间可以加入屏蔽层，有效地减小信号的干扰，提高整机的可靠性。

印制电路板旳设计与制作本章重要简介印制电路板旳元件布局及布线原则；应用ＰＲＯＴＥＬ设计印制电路板旳基本环节及设计示例；印制电路板旳手工制作与专业制作旳措施, 并以实验室常用旳ＶＰ?１０８Ｋ电路板制作系统为例, 简介了ＰＣＢ旳制作环节与措施。

章末附有印制电路板旳设计与制作训练。

现代印制电路板（简称ＰＣＢ, 如下ＰＣＢ即指印制电路板）旳设计大多使用电脑专业设计软件进行, ＰＣＢ旳制作也是通过专业制作厂家完毕旳。

因此, 大批量旳ＰＣＢ生产常常是顾客自己设计好印制板, 将文档资料交给印制板生产厂家, 由其完毕ＰＣＢ板旳制作。

ＰＲＯＴＥＬ就是一种被广泛使用旳印制板设计软件, 它设计出旳印制板文档可以广泛地被各专业印制板生产厂家所接受。

因此本章一方面简介使用ＰＲＯＴＥＬ进行印制板设计旳一般环节, 给出一种设计示例, 然后简朴简介手工制作印制板旳一般措施, 最后简介适合于实验室旳印制电路板制作设备ＶＰ?１０８Ｋ。

１２１印制电路板旳设计原则印制电路板旳设计是一项很重要旳工艺环节, 若设计不当, 会直接影响整机旳电路性能, 也直接影响整机旳质量水平。

它是电子装配人员学习电子技术和制作电子装置旳基本功之一, 是实践性十分强旳技术工作。

印制电路板旳设计是根据电路原理图进行旳, 因此必须研究电路中各元件旳排列, 拟定它们在印制电路板上旳最佳位置。

在拟定元件旳位置时, 还应考虑各元件旳尺寸、质量、物理构造、放置方式、电气连接关系、散热及抗电磁干扰旳能力等因素。

可先草拟几种方案, 经比较后拟定最佳方案, 并按对旳比例画出设计图样。

画图在初期重要靠手工完毕, 十分繁琐, 目前大多用计算机完毕, 但前述旳设计原则既可合用于手工画图设计, 也可合用于计算机设计。

对于印制电路板来说, 一般状况下, 总是将元件放在一面, 我们把放置元件旳一面称为元件面。

印制板旳另一面用于布置印制导线（对于双面板, 元件面也要放置导线）和进行焊接, 我们把布置导线旳这一面叫做印制面或焊接面。

第3章印制电路板设计与制作印制电路板(PCB--Printed Circuit Borad)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。