第4讲 印制电路板制作工艺
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印制电路板设计与制作工艺——人工制作单面PCB部分第一节敷铜板介绍一、敷铜板的种类电子电路中用来安装焊接元件的基板,敷铜板一般由电木,纤维编织布加环氧树脂胶压制成厚度在0.5mm-2.5mm的绝缘板材,在板材的一面镀上一层薄薄的红铜箔作为导电层,如果两面都有铜箔则是双面敷铜板。
在实际应用中可以人工采用刻刀在铜箔面上刻制出线路来,也可以采用化工材料三氯化铁进行腐刻。
随着电子技术的不断发展,敷铜板也由单层,双层发展到多层的,其绝缘强度也越来越高。
根据敷铜板的基板通常分为三种。
即1.0毫米、1.5毫米、2.0毫米。
一般常选用的是1.5毫米和2.0毫米的敷铜板。
根据敷铜板的基板(绝缘)材料分为酚醛纸基敷铜板、环氧酚醛玻璃布敷铜板、环氧双青胺玻璃布敷铜板、聚四氟乙烯敷铜板。
酚醛纸基敷铜板黑黄色或淡黄色,高频损耗较大,但便宜而应用较广泛,如:收音机、业余小制作、要求不高的仪器仪表等。
优点:价格便宜;缺点:机械强度低,耐高温性能差。
●环氧酚醛玻璃布敷铜板青绿色并有透明感,耐高温,绝缘性能好,适用于高频、超高频电路。
如:电视机、高频仪器仪表等优点:电绝缘性能好,耐高温性能好、受潮时不易变形。
透明度好,有较好的机械加工性能及耐高温的特性。
●聚四氟乙烯敷铜板具有高绝缘性能,用于微波频段优点:耐高温,有高绝缘性能●聚酰亚胺柔性覆铜板根据敷铜面的不同又分为:●单面印制电路板:绝缘基的一面印制导线。
●双面印制电路:绝缘基的两面都有印制导线。
●多层印制电路板:多于两层印制导线的印制电路板。
●平面印制电路板:印制导线嵌在绝缘基板内,与基板表面齐平的电路板。
第二节印制电路板图设计原则一、选定电路图在设计电路板时,首先应该把具体的电路确定下来。
确定的原则是:同种电路中选电路简单的,性能优良的;其次是选择合适需要的。
如没有合适的电路可选择,也可自己画出电原理图。
如一般小制作便需自己先画出电路图。
二、绘制电路板图的步骤●合理安排电路中的元器件设计印制电路板时,不是简单地将元器件之间用印制导线就行了,而是要考虑电路的特点和要求。
印刷电路板的制作工艺流程简介摘要印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)是现代电子设备中不可或缺的组成部分。
本文将简要介绍PCB的制作工艺流程,包括设计、制版、成型、钻孔、镀金、印刷及组装等环节。
1. 设计PCB设计是制作工艺流程的第一步,其中包括电路原理图的绘制、元器件的布局和走线的规划等。
设计人员需要使用专业的PCB设计软件,如Altium Designer、Eagle等,进行电路布局和布线。
2. 制版制版是将设计好的PCB图像转移到薄铜层上的过程。
首先,利用光敏胶涂覆在铜层上,然后将已制作好的胶片放置在光敏胶上,经过曝光和显影处理后,薄铜层上就形成了图案。
接下来,利用酸蚀方法,将除了图案部分以外的铜层去除。
3. 成型在制版完成后,需要对PCB进行成型。
成型主要是通过机械加工或化学腐蚀的方式,将PCB切割成所需的形状和尺寸。
机械加工常用的方法有冲孔和铣削,而化学腐蚀则采用腐蚀液将非制作区域溶解掉。
4. 钻孔钻孔是为了在PCB上打孔,以便安装和连接元器件。
通常使用数控钻床进行钻孔加工,根据设计要求在PCB上钻出所需大小和位置的孔洞。
5. 镀金为了提高PCB的导电性和防止氧化,需要对PCB进行镀金处理。
首先,在PCB的铜层上涂覆一层特殊化学物质,然后通过电解的方式,将金属颗粒镀到铜层表面。
镀金不仅可以提高PCB的导电性,还可以增加PCB的耐腐蚀性。
6. 印刷印刷是将PCB上的文字、标志和图形印刷到表面的一个重要步骤。
印刷常用的方法有丝网印刷和喷墨印刷,其中丝网印刷是最常见的一种方法。
通过在丝网上覆盖一层化学油墨,然后用刮刀将油墨压力施加到PCB上,实现图案的印刷。
7. 组装最后一步是将元器件组装到PCB上。
这需要精确的焊接技术和设备,通常采用SMT(表面贴装技术)或THT(过孔技术)进行元器件的焊接。
组装完成后,还需要进行测试和质量检查,确保PCB的功能正常。
结论PCB的制作工艺流程包括设计、制版、成型、钻孔、镀金、印刷及组装等环节。
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。
印制电路板的制造工艺摘要:印制电路板历史悠久,可以降低布线以及配置错误发生率,并提高自动化生产质量和效率。
本文主要研究印制电路板制造工艺,首先阐述了印制电路板,其次对其具体制造工艺进行了深入分析,以供参考。
关键词:印制电路板;制造工艺;焊接调试印制电路板属于电子产品,当前人们使用的电子设备中都需要印制电路板实现电气互联,其发挥着重要作用。
印制电路板包括绝缘底板、焊盘以及导线等部分,不仅具有导电功能,同时也具有绝缘功能。
因此,需要重视印制电路板设计、生产、制造,使其充分发挥作用,不断提高制造水平。
一、印制电路板类型和制造根据电路数量,印制电路板可以分为单面板、双面板和多层板,其中单面板指的是零件和导线分别固定集中在一侧,其在设计线路方面的限制较多,因此一般在早期电路中应用,双面板指的是两面均有布线和导线,但是两面需要搭配电路才能够连接。
多层面则是使用了更多的布线板,利用定位系统和绝缘粘结材料,并根据设计要求将导线图形互连起来印刷线路板,一般多层板为四层、六层的[1]。
根据结构印制电路板可以分成刚性、柔性、刚柔、齐平这几种。
根据用途可以分为民用、军用、工业用这几种。
根据基础材料可以分为低基、环氧玻纤币、复合基材、特种基材这几种。
印刷电路板在制造时,首先需要绘制草图,根据印制板图形显示元器件具体位置以及连接方式。
草图绘制是基于黑白底图绘制,其可以展示焊盘位置、间距、连接导线走向和形状,还有整板外形、尺寸等。
其次,草图绘制完成之后,需要绘制黑板底图,由专业制版厂的技术人员负责绘制,并制作版面说明,为后续生产提供依据,黑板底图的质量影响着印制板质量[2]。
高质量底板需要符合电路设计需求,同时也需要保证生产厂家加工工艺质量。
绘制黑白底图时,需要按照2:1或是4:1的比例进行绘制、放大,而焊盘和插头需要根据草图标记进行确定,同时保证焊盘、导线边缘清洁、光滑,彼此之间间距不可低于草图所设置的安全间距数值。
二、印制电路板制造工艺(一)生产流程印制电路板生产时,首先下料,将表层去油,制作内层线路和蚀刻,并进行黑化、层压、钻孔,使用电镀沉铜,再进行外层线路、电镀以及蚀刻的制作,之后丝印字符,将保护膜去掉,表层涂覆完整,最后成型检验。
制作印制电路板〔PCB〕的方法2.4 印制电路板的制作2.4.1 敷铜板的选用敷铜箔层压板的标准厚度有1.0mm、1.5mm、2.0mm三种,一般常优先选用1.5mm和2.0mm厚的层压板。
在实际应用中不同的用途和不同的工作频率选用不同的基质材料板。
根据电路设计的需要选用单层、双层或多层敷铜板。
2.4.2 印制电路的制作方法制作单面印制电路板,根据电路的需要选用适宜的敷铜板材料,对于一般条件要求不高的民用产品,如收音机、电视机、电子仪器、仪表等,选用酚醛纸基敷铜板制作,也可选用环氧纸基或环氧玻璃布敷铜箔板的。
对于印制电路板图形比拟简单的单层印制电路板,一般采用丝网印制正相图形〔称之为丝网漏印法〕,然后蚀刻出印制电路板。
也可采用光化学图像转移的方法制作印制电路板。
对于一般要求不高或制作少量电路板,可以采用丝网漏印法制作印制电路板。
业余条件下,也常用丝网漏印的方法制作印制电路板。
对于要求较高的电路板,一般都采用光化学转移法制作印制电路板。
在实验室中,现在常采用热转印方法制作印刷电路板。
下面分别介绍这几种制作印制电路的方法和步骤。
1. 光化学转移法制作印制电路光化学转移法和丝网漏印法制作印制电路,都需要首先设计好印制电路的黑白图,由黑白图制作照相底片,再经不同的工艺过程将电路制作到敷铜板上。
两种方法制作印制电路的流程如图2-1所示。
⑴ 设计绘制印制电路图〔黑白图〕第一步,元件布局根据电路特点和电路板的大小,对电路元件在印制电路板上的分布位置进行布局安排。
元件布局的主要考前须知是,安排元件在紧凑、整齐、美观的前提下,注意元件之间的绝缘性能和散热性能保持适当距离。
各级之间要尽量靠近,缩短距离。
发热元件要安排在有利于散热的位置。
电磁幅射较强的元件和对电磁感应比拟敏感的元件之间,在安装位置上要注意防止它们之间互相影响。
集成电路、晶体三极管要与其它元件保持一定的间隔,有利于散热。
元件之间不应出现重迭、跨接现象。
印制电路板的制造流程印制电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)作为现代电子设备的核心组成部分之一,其制造流程经历了多个环节和机械操作。
下面我将详细介绍印制电路板的制造流程,以帮助您了解其过程。
1. 设计制图:首先,根据电路设计的要求,使用电子设计自动化软件绘制电路图。
电路图包括了元器件布局、线路连接、引脚分配等信息。
2. 制作印刷电路板:将设计图转换成物理印制电路板。
这个过程由以下几步组成:a. 基材选择:选择适合的基材,如玻璃纤维布覆铜板(FR-4)。
b. 清洁处理:对基材进行表面处理,去除污垢和氧化物。
c. 软板制造:将铜箔与基材层压在一起,使用高温和压力固化。
d. 图案制作:将设计图图案转移到铜箔的表面,通常通过化学腐蚀或物理蚀刻实现。
e. 钻孔:根据设计要求,在适当位置钻孔,以便安装元器件。
f. 电镀:通过电化学过程,在印刷电路板的金属表面形成薄膜,以增强电导性。
g. 焊盘制作:在需要焊接元器件的位置上,将铜箔镀上一层锡。
h. 色谱制图:在电路板上涂覆一层光敏膜。
i. 图形暴光:通过光照处理,使得光敏膜只在需要的区域保留。
j. 蚀刻:使用化学溶液,将光敏膜未覆盖的铜蚀刻掉。
k. 清洁:清洗掉蚀刻过程中产生的化学物质和残留物。
3. 元器件安装:将各种元器件,如电阻、电容、集成电路等,根据设计要求精确地安装到对应位置上。
这一过程可以通过机器自动化进行,也可以手工完成。
4. 焊接:根据设计要求,将元器件与印制电路板之间的连接通过焊接完成。
使用焊锡和热量,将元器件与印制电路板的焊盘连接。
5. 测试与质检:对已制造完成的印制电路板进行全面的功能测试和质量检查。
这涉及到电气性能测试、连通性测试、外观检查等。
6. 包装和交货:将通过测试和检查的印制电路板进行合适的包装,并准备交付给客户或下一阶段的生产。
这是印制电路板的制造流程的基本步骤。
每个步骤都需要精确、细致的操作,以确保电路板的高质量和稳定性。