第8章 制作印制电路板
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印制电路板的制作方法宝子们,今天来唠唠印制电路板咋做的哈。
印制电路板呢,得先从设计开始说起。
这就像是给电路板画个蓝图。
设计师要根据这个电路板将来的用途,想好上面都要放哪些电子元件呀,像电阻、电容这些小零件都得有它们的位置安排。
这个设计图可不能马虎,就好比盖房子的设计图一样重要呢。
有了设计图之后,就要开始准备材料啦。
最主要的就是基板,这个基板就像是电路板的身体,一般是那种绝缘的材料,像玻璃纤维增强的环氧树脂板就很常用。
然后还得有铜箔,铜箔就像是电路板的血管,能导电呢。
接下来就是制作电路图案的过程啦。
这一步有点像在画布上画画。
一种方法是用光刻技术。
简单说呢,就是在铜箔上涂上一种感光的材料,就像给铜箔穿上了一件特殊的衣服。
然后把设计好的电路图案通过光照的方式印在这个感光材料上。
被光照到的地方和没被光照到的地方就不一样啦,没被光照到的地方,那层感光材料还在,就可以保护下面的铜箔不被腐蚀。
而被光照到的地方,铜箔就暴露出来啦。
然后用化学腐蚀的方法,把暴露出来的铜箔腐蚀掉,剩下的铜箔就形成了我们想要的电路图案,是不是很神奇呀?再之后呢,就是钻孔啦。
因为那些电子元件要安装在电路板上,就得有孔来插它们的引脚呀。
钻孔的时候也要小心呢,要保证孔的大小合适,位置也准确无误,就像给电路板打耳洞一样,得打得恰到好处。
最后就是把电子元件安装到电路板上啦。
这个过程就像是给电路板穿上各种小配饰。
可以用焊接的方法,把元件的引脚和电路板上的铜箔连接起来。
焊接的时候,那小焊点得圆润饱满,就像一个个小珍珠似的,这样才能保证电路连接得好,电路板能正常工作呢。
印制电路板的制作虽然有点复杂,但每一步都很有趣哦。
这小小的电路板可是很多电子设备的核心部分呢,像我们的手机、电脑里都有它的身影。
印制电路板的制作首先,PCB的制作过程始于电路设计。
设计师在计算机辅助设计(CAD)软件中创建电路图。
这个电路图描述了电子元器件间的连接方式和信号流动路径。
一旦电路图设计完成,设计师需要将其转化为PCB布局。
这可以是手动完成,也可以使用CAD软件自动生成。
接下来是制作PCB的底板,通常使用的是由玻璃纤维强化的环氧树脂。
极薄的铜层覆盖在底板上,形成所需的电路图样。
这一铜层通常通过化学蚀刻或机械切割来实现。
根据需要,还可以添加其他的功能层,如防护层或阻燃层。
在完成底板制作后,接下来要将电子元器件粘贴到PCB上。
这个过程称为SMT(表面贴装技术)。
电子元器件被放置在底板上的特定位置,并使用熔化的焊锡或粘合剂固定。
这种方法是最常见的,因为它节省时间和劳动力,并且可实现非常高的装配密度。
在完成SMT后,还需要进行力学稳定性测试和电气性能测试。
力学稳定性测试包括振动和冲击测试,以确保PCB能在各种环境条件下正常工作。
而电气性能测试包括接触电阻测试、绝缘电阻测试和电气连通性测试。
这些测试可验证PCB的电气连接是否正常。
最后,完成了所有测试并确认PCB的正常工作后,PCB需要进行最后的加工。
这包括切割、打磨和清洗PCB板,以确保其形状和外观符合设计要求。
此外,PCB上还可能需要进行喷涂或丝印处理,以便进行标识和标记。
总结起来,PCB的制作过程包括电路设计、底板制作、元器件贴装、力学稳定性测试和电气性能测试以及最后的加工。
这些步骤都是为了确保PCB能够正常工作,且外观符合设计要求。
PCB的制作对于现代电子设备的功能性和可靠性至关重要,并且对于各个领域的科技发展贡献巨大。
3、印制电路板的制作这里只介绍手工制作印制板的方法及步骤,读者按介绍的方法自己制作OTL功率放大电路的PCB的印制板。
并能举一反三制作其他印制板。
手工制作印制可分为复制印制板图、掩模、腐蚀、钻孔、修版等过程,下面分别介绍。
(1)复制印制板图印制板的材料采用敷铜箔层压板(又称敷铜板)。
按照印制板尺寸图裁好敷铜板,然后在排版草图下垫一张复写纸,将排版草图复印到敷铜板的铜箔面上。
特别注意集成电路块的管脚穿孔位置准确,否则,由于管脚间间距不大,容易造成管脚接点间短路,集成电路插入困难。
复印好排版草图后,用小冲子在敷铜板上的每个穿线孔上冲一个小凹洞,以便钻孔时定位。
(2)掩模掩模指在复制好电路图的敷铜板上需要保留的位置覆盖上一层保护膜,借以在烂板过程中被保留下来。
其方法有:①喷漆法。
找一张大小适中的投影胶片,按排版草图将需要掩模的部分用刀刻去。
刻好后即可将其覆盖在已裁好的敷铜板上,用市售罐装快干喷漆对电路板喷一遍。
漆一层不要太厚,过厚粘附力反而下降,将漆膜稍干后揭胶片即可。
②漆膜法。
清漆(或磁漆)一瓶、细毛笔一支、香蕉水一瓶。
将少量清漆倒入一小玻璃瓶中,在掺入适量香蕉水将其稀释,然后用细毛笔蘸上清漆,按复印好的电路掩模仔细描绘,特别在穿线孔处要描出接点。
如果描出边线或粘连造成短路时可暂不处理。
待电路描完后让其自然干燥或加热烘干。
使漆膜固化后在参照排版草图用裁纸刀将导线上的毛刺和粘连部分修理掉。
最后在检查一遍,如无遗漏便可进行腐蚀了。
③胶纸法。
在已复制好电路图的敷铜板上用透明胶带贴满,如果有大部分不需要掩模的也可不贴。
用裁纸刀沿导线和接点边缘刻下,待全部刻完后将不需掩模处的胶纸揭去后即可。
(3)腐蚀印制电路板的腐蚀液可采用三氯化铁溶液。
固体三氯化铁可在化工商店买到,由于其吸湿性很强,存放是必须置于密封的塑料瓶或玻璃瓶中。
三氯化铁具有较强的腐蚀性,在使用过程中应避免溅到皮肤或衣服上。
配制腐蚀液可取1份三氯化铁固体与2份水混合(重量比),将它们放在大小适合的玻璃烧杯或搪瓷盘中,加热至40℃左右(最高不宜超过50℃),然后将掩好模的敷铜板放入溶液中浸没,并不时搅动液体使之流动,以加速其腐蚀。
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。
印制电路板的制作步骤
手工制作印制板在样机尚未定型的试制阶段或在课程设计中,经常需要手工制作印制板,因此,掌握手工自制印制板方法很有必要。
手工制作有漆图法、贴图法、铜箔粘贴法。
常用的贴图法的操作步骤如下:
基本操作步骤描述:下料→拓图→贴图→腐蚀→揭膜→金属涂敷标→打孔→涂助焊漆(1)下料按实际设计尺寸裁剪覆铜板,四周去毛刺。
(2)拓图用复写纸将已设计的印制板布线草图拓在干净的覆铜板的铜铂面上。
注意草图拓图时的正反面,印制导线用单线表示,焊盘用小圆点表示。
拓双面板时,板与草图至少有三个以上的定位孔。
(3)贴图用透明胶带纸覆盖在铜铂面,用刻刀和尺子去除拓图后留在铜箔面的图形以外的胶带纸。
注意留下导线宽度以及焊盘大小尺寸,防止焊盘过小而在钻孔时使焊盘位置消失,同时压紧留下的胶带纸。
(4)腐蚀腐蚀液一般用三氯化铁水溶液,浓度为30%~40%,温度适当,并用排笔轻轻刷扫,以加快腐蚀速度。
待全部腐蚀后,用清水清洗。
(5)揭膜将留在印制导线和焊盘上的胶带纸揭去。
(6)清洁。
(7)打孔。
(8)涂助焊漆用已配好的松香酒精溶液对印制导线和焊盘涂助焊漆,使板面得到保护,并提高可焊性。