PCB(电路板)分类、结构及制造过程介绍
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PCB的历史福斯莱特电子铝基板印制电路板的发明者是奥地利人保罗·爱斯勒(PaulEisler),他于1936年在一个收音机装置内采用了印刷电路板。
1943年,美国人将该技术大量使用于军用收音机内。
1948年,美国正式认可这个发明用于商业用途。
自20世纪50年代中期起,印刷电路版技术才开始被广泛采用。
在印制电路板出现之前,电子元器件之间的互连都是依靠电线直接连接实现的。
而现在,电路面板只是作为有效的实验工具而存在;印刷电路板在电子工业中已经占据了绝对统治的地位。
PCB设计印制电路板的设计是以电路原理图为根据,实现电路设计者所需要的功能。
印刷电路板的设计主要指版图设计,需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。
优秀的版图设计可以节约生产成本,达到良好的电路性能和散热性能。
简单的版图设计可以用手工实现,复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计(CAD)实现。
PCB的分类简介根据电路层数分类:分为单面板、双面板和多层板。
常见的多层板一般为4层板或6层板,复杂的多层板可达十几层。
PCB板有以下三种主要的划分类型:单面板单面板(Single-SidedBoards)在最基本的PCB 上,零件集中在其中一面,导线则集中在另一面上。
因为导线只出现在其中一面,所以这种PCB叫作单面板(Single-sided)。
因为单面板在设计线路上有许多严格的限制(因为只有一面,布线间不能交叉而必须绕独自的路径),所以只有早期的电路才使用这类的板子。
双面板双面板(Double-SidedBoards)这种电路板的两面都有布线,不过要用上两面的导线,必须要在两面间有适当的电路连接才行。
这种电路间的“桥梁”叫做导孔(via)。
导孔是在PCB上,充满或涂上金属的小洞,它可以与两面的导线相连接。
因为双面板的面积比单面板大了一倍,而且因为布线可以互相交错(可以绕到另一面),它更适合用在比单面板更复杂的电路上。
PCB 制造的过程及工艺首先:PCB(印刷电路板)的原料是什么呢?大家知道有种东西叫"玻璃纤维"吧,这种材料我们在日常生活中出处可见,比如防火布、防火毡的核心就是玻璃纤维,玻璃纤维很容易和树脂相结合,我们把结构紧密、强度高的玻纤布浸入树脂中,硬化就得到了隔热绝缘、不易弯曲的PCB基板了--如果把PCB板折断,边缘是发白分层,足以证明材质为树脂玻纤。
然后呢?光是绝缘板我们可不能传递电信号,于是需要在表面覆铜。
所以我们把PCB板也称之为覆铜基板。
在工厂里,常见覆铜基板的代号是FR-4,这个在各家板卡厂商里面一般没有区别,所以我们可以认为大家都处于同一起跑线上,当然,如果是高频板卡,最好用成本较高的覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板。
覆铜工艺很简单,一般可以用压延与电解的办法制造,所谓压延就是将高纯度(>99.98%)的铜用碾压法贴在PCB基板上--因为环氧树脂与铜箔有极好的粘合性,铜箔的附着强度和工作温度较高,可以在260℃的熔锡中浸焊而无起泡。
这个过程颇像擀饺子皮,不过饺子皮可是很薄很薄的喔,最薄可以小于1mil(工业单位:密耳,即千分之一英寸,相当于0.0254mm)呢!如果饺子皮这么薄的话,下锅肯定漏馅!所谓电解铜个在初中化学已经学过,CuSo4电解液能不断制造一层层的"铜箔",这个更容易控制厚度,时间越长铜箔越厚!通常厂里对铜箔的厚度有很严格的要求,一般在0.3mil和3mil之间,有专用的铜箔厚度测试仪检验其品质。
像古老的收音机和业余爱好者用的PCB上覆铜特别厚,比起电脑板卡工厂里品质差了很远。
为什么要让铜箔这么薄呢?主要是基于两个理由:一个是均匀的铜箔可以有非常均匀的电阻温度系数,介电常数低,这样能让信号传输损失更小,这和电容要求不同,电容要求介电常数高,这样才能在有限体积下容纳更高的容量,电容为什么比铝电容个头要小,归根结底是介电常数高啊!其次,薄铜箔通过大电流情况下温升较小,这对于散热和元件寿命都是有很大好处的,数字集成电路中铜线宽度最好小于0.3cm也是这个道理。
制作电路板的流程1. 硬件设计电路板制作流程的第一步是硬件设计。
硬件设计师根据要求制作电路原理图和PCB(Printed Circuit Board)设计。
如果需要,设计师可以使用EDA(Electronic Design Automation)软件来完成电路设计和布线。
原理图是电路板的主要图纸,它详细地描述了电路元件的连接和电信号的传输路径。
PCB设计是将原理图转化为可制作的PCB板的布局和电子元件的位置。
2. 生产图纸生产图纸是用于制造电路板的图纸。
在硬件设计完成之后,生产图纸会将布局、大小、厚度和颜色等电路板细节完整地记录下来。
生产图纸通常由CAD(Computer-Aided Design)软件生成。
3. 制作印刷电路板印刷电路板(PCB)的制作是将电路图纸转化为实际电路板的过程。
整个过程涉及到三个主要步骤:制作和洗净PCB板;印刷PCB;和钻孔PCB孔洞。
4. 组装电子元件电子元件的组装是将电源和电路板上的其他未安装部件从PCB板上焊接到PCB上,形成完整的电路板。
在负责组装的电子工程师的指导下,组装过程发生在有状态的环境(如清洁室)中,并确保 PCB板和其它零件都在正确的位置。
5. 测试和调试当键入设备工作站的电路板通过生产测试并由电子工程师确认后,设备部署组将行测试和调试操作。
这个过程确保电路板的性能符合要求并进行最终的调试。
测试包括电路板的电性能、软件功能,以及外观检查。
6. 校准最后,设备工程师会根据实际的条件和设备的配置对电路板进行校准。
这将确保电路板满足所有相关持久的功能需求,并可以在最短的时间内高效运行。
校准通常是一个微调的过程,持续到设备的确切性能在所有条件下满足所有要求。
综上所述,电路板制造的每个步骤在制造流程中都至关重要。
生产出高质量的PCB板需要各个制造步骤之间的紧密协调和专业技能。
由于电子制造的高速发展,电路板制造技术已经不断进化。
最新的制造技术涉及到更加精细的PCB板设计和生产方法,为电路板制造商提供了更多的工具和技术。
pcb制板工艺流程8个步骤英文回答:PCB Fabrication Process: 8 Essential Steps.PCB fabrication, also known as PCB manufacturing, is a complex and specialized process that involves several precise and intricate steps to produce printed circuit boards (PCBs). These boards serve as the foundation for electronic devices, providing electrical connectivity and support for various components. Here is an overview of the eight essential steps involved in PCB fabrication:1. Design and Engineering (D&E)。
The process begins with the design and engineering phase, where engineers create the initial schematics and layout for the PCB. They determine the board's size, shape, component placement, and routing of electrical traces. The design must adhere to industry standards and specificationsto ensure proper functionality and reliability.2. Artwork Generation.Once the design is complete, it is converted intodigital artwork files, typically in Gerber format. Thesefiles contain detailed information about the board's layout, including the copper traces, solder mask, and other features. The artwork files are essential for guiding the subsequent fabrication processes.3. Photoresist Application.The next step involves applying a photoresist, a light-sensitive material, to the bare copper surface of the PCB. This photoresist will be exposed to ultraviolet (UV) lightin subsequent steps, selectively hardening it in the areas where copper traces are desired.4. UV Exposure.The photoresist-coated PCB is then exposed to UV lightthrough a mask containing the desired circuit pattern. The UV light selectively hardens the exposed areas of the photoresist, creating a protective layer over the copper traces.5. Development.The exposed PCB is then subjected to a development process, which involves immersing it in a chemical solution. This solution dissolves the unexposed photoresist, leaving behind the desired copper traces and removing the excess copper from the board.6. Etching.The board undergoes an etching process to remove the remaining unwanted copper. The PCB is submerged in an etching solution, which selectively dissolves the exposed copper, leaving behind the desired circuit pattern.7. Stripping and Cleaning.After etching, the residual photoresist is removed from the PCB through a stripping process. The board is then thoroughly cleaned to remove any remaining contaminants or debris.8. Solder Mask Application.A solder mask, a protective layer, is applied to the PCB to prevent solder bridges and shorts between adjacent copper traces. The solder mask is typically applied through a screen printing process, and it can be customized with colors and markings for identification purposes.中文回答:PCB 制板工艺流程 8 个步骤。
PCB工艺流程全面介绍一、概述PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子元器件的重要组成部分,它承载了电子元器件并提供电子元器件之间的电气连通。
PCB的制造过程被称为PCB工艺流程。
本文将全面介绍PCB工艺流程的各个环节及其主要步骤。
二、PCB工艺流程步骤1. 设计PCB的制造首先需要进行设计,设计人员根据电路原理图绘制PCB布局设计图。
设计软件如EAGLE、Altium Designer等可以帮助设计人员完成PCB布局设计。
在设计过程中,需要考虑电路的功能、大小、封装、布线等因素。
2. 制作工艺图制作工艺图是为了指导PCB的制造过程,它包含了PCB的各个层的信息,如拓扑图、连通图、元器件安装图等。
设计软件可以生成制作工艺图,制作工艺图一般以Gerber文件的形式保存。
3. 材料采购根据PCB设计的要求,采购所需的基板材料、电子元器件、焊接材料等。
采购过程需要考虑产品的质量、供应商的信誉等因素,并与供应商进行沟通和协商。
4. 基板加工基板加工是PCB制造的重要环节,它包括以下几个步骤:•切割:将原始基板切割成所需的尺寸。
常用的切割方法有机械切割和激光切割。
•打孔:根据设计要求,在基板上打孔,以供元器件插入和焊接。
打孔可以通过机械钻孔、激光钻孔等方式完成。
•镀铜:将基板表面涂上一层薄铜,形成电气连通的导线。
镀铜可以分为化学镀铜和电解镀铜两种方法。
•走线:根据设计要求,在基板上绘制走线,将电路连接起来。
走线可以使用印刷技术完成,如拓扑印刷或油墨印刷。
•阻焊:在走线、焊盘周围涂上一层阻焊膜,以隔离焊盘和走线,并提高PCB的绝缘性能。
阻焊膜可以通过喷涂、丝网印刷等方式施加。
5. 钻孔和插孔完成基板加工后,需要进行钻孔和插孔以安装电子元器件。
钻孔是在预先打好的孔位上钻孔,以便插入元器件的引脚。
插孔是通过冲压或钻孔等方式在基板上制造插孔,以方便电子元器件的连接和安装。
6. 硬件组装硬件组装包括元器件的贴片和焊接。
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。
PCB简易制作流程PCB(Printed Circuit Board)即印刷电路板,是一种用于连接电子元器件的基板,广泛应用于电子设备中。
PCB制作是电子产品生产的重要步骤之一,具有良好的导电性、绝缘性和耐热性,在电路板设计和制作中扮演着重要角色。
下面将介绍PCB简易制作流程。
首先,进行PCB设计。
PCB设计是制作PCB的第一步。
首先需要确定电路板的尺寸和形状。
然后,使用CAD软件进行电路设计,将电子元件逐一布局,并根据电路原理图布线。
在布线过程中,需要将不同元器件的引脚连接并形成连通网络。
此外,还需要选择适当的电路板层次,并添加必要的信号层、地层和电源层。
接下来,进行PCB图纸输出。
完成PCB设计后,需要将设计图纸输出到PCB制造厂商所需的格式。
通常,将设计文件导出为Gerber文件格式,包括钻孔文件和其他相关文件。
钻孔文件用于定位孔的打孔和定位。
然后,进行PCB板材选择。
根据电路板的特性和要求,选择合适的PCB板材。
目前市面上常见的PCB板材有FR-4(玻璃纤维布覆铜板)、铝基板、陶瓷基板等。
在选择板材时,需要根据电路的性能需求、使用环境和成本来进行权衡。
接下来,进行PCB成型。
根据PCB图纸,运用PCB制造工艺将设计图转化为实际的电路板。
首先,将所选择的PCB板材切割为所需尺寸。
然后,将PCB板上的铜箔铺设到正确位置,并使用热压机将其粘合在一起。
在粘合过程中,需要确保铜箔与PCB板的良好粘结,避免出现剥离等问题。
然后,进行电路板蚀刻。
将粘合好的PCB板放入蚀刻机中,进行化学蚀刻。
化学蚀刻主要通过腐蚀液将PCB板上多余的铜箔层去除,使得仅保留所需的导线路径。
蚀刻的时间和腐蚀液的配方取决于所需的蚀刻深度。
完成蚀刻后,需要使用溶剂清洗板面以除去蚀刻液等残留物。
接下来,进行PCB图形绘制。
通过PCB图形绘制技术,在PCB板上绘制导线路径、元器件安装位置和标记等。
绘制可以采用丝网印刷或喷墨打印等方式进行。
PCB板材基础知识介绍目录一、PCB板材基础知识介绍 (3)1.1 PCB板材的定义与分类 (4)1.1.1 PCB板材的定义 (5)1.1.2 PCB板材的分类 (6)1.2 PCB板材的制造过程 (7)1.2.1 基材的选择与处理 (9)1.2.2 涂层与成膜过程 (10)1.2.3 制程与品质控制 (11)1.3 PCB板材的性能特点 (13)1.3.1 导热性 (14)1.3.2 电绝缘性 (15)1.3.3 尺寸稳定性 (16)1.3.4 抗冲击性与耐磨性 (17)1.4 PCB板材的应用领域 (18)1.4.1 电子产品 (19)1.4.2 通信设备 (20)1.4.3 医疗设备 (21)1.4.4 工业控制 (22)二、PCB板材的规格与性能参数 (23)2.1 PCB板材的规格 (24)2.2 PCB板材的性能参数 (25)2.2.1 介电常数 (27)2.2.2 损耗因子 (27)2.2.3 介质厚度 (28)2.2.4 介电强度 (29)2.2.5 导热性 (30)三、PCB板材的选用与评估 (31)3.1 PCB板材的选用原则 (32)3.1.1 根据应用需求选择合适的板材类型 (33)3.1.2 考虑成本、产能及交货期等因素 (34)3.2 PCB板材的评估方法 (35)3.2.1 通过测试样品评估板材的性能 (36)3.2.2 参考行业标准和客户要求进行评估 (37)3.3 PCB板材的认证与标准 (38)3.3.1 认证体系如IPC、MILSTD等 (40)3.3.2 国家或行业的标准如GB、SJ等 (41)四、PCB板材的未来发展趋势 (42)4.1 环保与可持续性 (43)4.1.1 低VOC排放材料 (44)4.1.2 可回收与再利用材料 (45)4.2 高性能与多功能化 (47)4.2.1 更高的介电常数与损耗因子 (48)4.2.2 多层板与复合材料的应用 (48)4.3 智能化与自动化生产 (49)4.3.1 人工智能在板材生产中的应用 (50)4.3.2 自动化检测与质量控制 (52)一、PCB板材基础知识介绍PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子设备中的关键部件,用于实现各种电子元器件之间的电气连接。