电子技术实训下

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1、项目三 印制电路板的制作,任务一 了解印制电路板,第一篇 基础模块,PCB是英文(Printed Circuit Board)印制线路板的简称。PCB几乎我们能见到的电子设备都离不开它，小到电子手表、计算器、通用电脑，大到计算机、通讯电子设备、军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，它们之间电气互连都要用到PCB。它提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑、实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘、提供所要求的电气特性，如特性阻抗等。同时为自动锡焊提供阻焊图形、为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。,返 回,看一看 各种印制电路板,1印制电路板的结构,1）印制电路

2、,看一看 各种印制电路板,1印制电路板的结构,2)导线,3)焊盘,看一看 各种印制电路板,1印制电路板的结构,4)元件面和焊接面,元件面,焊接面,看一看 各种印制电路板,1印制电路板的结构,5)板层,6)过孔,过孔、埋孔和盲孔,看一看 各种印制电路板,7)金手指,1印制电路板的结构,看一看 各种印制电路板,2印制电路板的种类,1）单面刚性印制板,（a）单面刚性印制板焊接面 （b）单面刚性印制板的元件面,看一看 各种印制电路板,2印制电路板的种类,1）单面刚性印制板,(c)单面刚性印制板的结构示意图,看一看 各种印制电路板,2印制电路板的种类,2）双面刚性印制板,(a)双面刚性印制板的正面,(b

3、)双面刚性印制板的反面,看一看 各种印制电路板,2印制电路板的种类,2）双面刚性印制板,(c)双面刚性印制板的结构示意图,看一看 各种印制电路板,2印制电路板的种类,3）多层刚性印制板,看一看 各种印制电路板,2印制电路板的种类,4）挠性印制板,看一看 各种印制电路板,3印制电路板的特点,目前在电子设备中广泛应用的印制电路板只有印制导线而很少有印制元件。若在印制板上连接有元器件和某些机械结构件，且安装、焊接、涂覆等装配工序均已完成，则该印制电路板即称之为印制装配板。当前电子设备中广泛应用小型元件、晶体管、集成电路等，它们都必须安装在印制板上。特别是表面安装元件的应用，更和印制电路板密不可分。

4、使用印制电路板的电子设备具有可靠性高、一致性好和稳定性好；机械强度高、抗振动、抗冲击性强；设备的体积小、重量轻；便于标准化、便于维修等优点。缺点是制造工艺较复杂，小批量生产经济性差。,返 回,项目三 印制电路板的制作,任务二 设计印制电路板,第一篇 基础模块,返 回,看一看 印制电路板的设计,看一看 印制电路板的设计,1印制电路板设计流程,1）设计电原理图,设计电原理图，是印制电路板设计的第一步。,2）生成网络表,网络表中包含有元器件描述和电连接关系的描述，是ASCII码文件，是印制电路板设计软件与原理图设计软件的接口。,3）启动并设置印制电路板设计软件,对于第一次启动印制电路板设计软件，了解

5、并设置其工作环境是很重要的。,看一看 印制电路板的设计,1印制电路板设计流程,布局就是将元件或组件放在合适的位置，以后在布局结果上进行布线。,4）布局,5）布线,布线就是在印制电路板设计图上通过放置线条来实现元器件引脚间的电连接，完成电路设计所预定的功能。,6）设计规程校验,设计规程校验(Design Rule CheckDRC)是由计算机按照网络表及设计参数对印制电路板进行的自动校验检查。,看一看 印制电路板的设计,1印制电路板设计流程,7）输出调整(字符),在印制电路板布局时，随元件、组件放置在印制电路板设计图上的元器件描述字符往往交叉叠套在一起。如果不经调整就去制作电路板，制作出的电路板

6、上的字符就有可能分辨不清，丧失了字符层的意义。,8）存储与输出印制电路板图,看一看 印制电路板的设计,2印制电路板设计要求,1）元件布局排版合理,(1)按照信号流走向布局排版,信号流安排为从左到右(左输入、右输出)或从上到下(上输入、下输出)。,(2)以核心元件为中心,在一般情况下，可以以某个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。,看一看 印制电路板的设计,(3)了解元器件外形及引线方式,布局时要清楚所用元器件的外形尺寸和引线方式，并确定元器件在印制电路板上的装配方式(立式、卧式)。,(4)优先确定特殊元件的位置,设计印制电路板的版面、确定整机电路布局的时候，应该分析电路原理，首先确定特

7、殊元件的位置，然后再安排其他元件，尽量避免可能产生干扰的因素，并采取措施，使印制电路板上可能产生的干扰得到最大限度的抑制。,(5)印制电路板上元器件的布置,要均匀，密度要一致，尽量做到横平竖直，不允许将元器件斜排及交叉重排。,看一看 印制电路板的设计,2印制电路板设计要求,2）印制导线的选择,(1)印制导线的宽度,常用的印制导线宽度为0.5 mm、1.0mm、1.5 mm等几种。,(2)印制导线的间距,印制导线之间的距离将直接影响着电路的绝缘强度、分布电容等电气性能。,2）印制导线的选择,看一看 印制电路板的设计,2印制电路板设计要求,(3)印制导线的分支与形状,看一看 印制电路板的设计,2印

8、制电路板设计要求,3）焊盘的设计要求,焊盘是一个与印制导线连接的圆环。,(a)岛形焊盘,3）焊盘的设计要求,2印制电路板设计要求,看一看 印制电路板的设计,(b)圆形焊盘,(c)缺角圆形焊盘,(d)钳形焊盘,3CAD软件简介,看一看 印制电路板的设计,1）CAD软件的分类,(1)图形编辑软件,这是人机交互布局、布线水平的软件。由用户在计算机上进行印制电路的布局布线设计。,(2)自动布线软件,即人机交互布局后，根据电路连接网表，实现不同元器件间的自动布线，并有多种自动布线的算法供选用。,3CAD软件简介,看一看 印制电路板的设计,1）CAD软件的分类,在上述只有自动布线功能的软件中再增加自动布局

9、的功能就可实现印制电路的自动设计。,(3)自动布局布线软件,(4)多功能软件,作为优秀的印制电路设计软件，除具有自动布局、自动布线的功能外，还应该能够从不同的侧面检查设计质量的优劣。,3CAD软件简介,看一看 印制电路板的设计,2）常用CAD软件,（1）Protel,（2）OrCAD,（3）PSPICE,（4）ELECTRONICS WORKBENCH CAD(以下简称EWB),（5）WINBOARD、WINDRAFT和IVEXSPICE,（6）VISIO,（7） EAD2002,（8）TINA,学一学 Protel99 SE软件,1新建一个设计库,(1)启动Protel 99 SE，出现以下

10、启动界面,启动界面,启动后的窗口,学一学 Protel99 SE软件,1新建一个设计库,(2)选取菜单FileNew来新建一个设计库,新建设计库对话框,主设计窗口,学一学 Protel99 SE软件,1新建一个设计库,(3)选取FileNew打开New Document对话框,新建文档对话框,学一学 Protel99 SE软件,2原理图,先设计好栅格大小，图纸大小，选择公制，加好库元件。按电路功能模块画好图，元件，和线的画法应让人很容易看清楚原理。尽量均匀，美观，元件里面不要走线，注意不要在管脚中间走线，因为这样是没电器连接关系的。最好不要让两个元件管脚直接相连，画完后可以自动编号（特殊要求例

11、外），然后加上对应标称值，最好把标称值改为红色，粗体，这样可以和标号区分开。最好把标号和标称值放在合适位置，一般左边为标号，右边为标称值，或上面为标号，下面为标称值。,学一学 Protel99 SE软件,2原理图,打开设计数据库，选择“Reports”中的“Bill 0f Material”菜单，按照导向器所给选项选择，完成选择，一个“Excel”风格的材料清单将被制成。,学一学 Protel99 SE软件,首先保证原理图是完全正确的，进行ERC检查无错，然后打印核对。其次最好能搞清楚电路原理，对高低压；大小电流；模拟，数字；大小信号；大小功率分块，以便在后面布局时方便。,2原理图,学一学 P

12、rotel99 SE软件,3.制作PCB元件库,对于标准库和自己的常用库里面没有的元件封装进行制作，要注意画俯视图，注意尺寸，焊盘大小，位置，号，内孔大小，方向。名字用英文，容易看为好，最好有标明对应的尺寸，以便下次用时查找（可以使用名字和对应尺寸对应的表格形式保存）。,学一学 Protel99 SE软件,4生成网络表,在“Design”下选取“Create Netlist”对话框，设置为常见格式的网络表。,5建立PCB,学一学 Protel99 SE软件,添加好需要用到的PCB封装元件库。,学一学 Protel99 SE软件,5建立PCB,执行DesignLoadNets命令装入网络表文件,

13、学一学 Protel99 SE软件,6布局,执行“Tools”菜单下的“Auto Placemen”中的“Auto Placer”命令。,学一学 Protel99 SE软件,7布线,执行“Design”菜单下的“Rules”命令,设计规则设置对话框,学一学 Protel99 SE软件,7布线,执行“Auto Route”菜单下的“All”命令,自动布线设置对话框,学一学 Protel99 SE软件,8手工修改线,修改一些线的宽度，转角，补泪地或包焊盘（单面板必须做），铺铜，处理地线。,9检查,DRC，EMC等检查，然后可以打印检查，网络表对比。元件清单检查。,10加型号（一般在丝网层）,11电

14、位器的调节一般是顺时针为加大（电压，电流等）,学一学 Protel99 SE软件,12高频（20MHz）一般是多点接地。10MHz 还是1MHz单点接地。其间为混合接地。,13根据需要，不是所有器件都要按标准封装，可以是跨接或立的焊接。,14在印制板布线时，应先确定元器件在板上的位置，然后布地线，电源线。,练一练 绘制简单的电路板,利用protel99 SE绘制OTL功放原理图及制作PCB印制电路板。,练一练 绘制简单的电路板,返 回,项目三 印制电路板的制作,任务三 印制电路板的制作工艺及手工制造,第一篇 基础模块,返 回,学一学 电路板的制造工艺及手工制造,学一学 电路板的制造工艺及手工制

15、造,1）加成法工艺,在绝缘基材表面上，有选择性地沉积导电金属而形成导电图形的方法，称为加成法。,(1)加成法的优点,1印制电路板的制造工艺流程,由于加成法避免大量蚀刻铜，以及由此带来的大量蚀刻溶液处理费用，大大降低了印制板生产成本。,加成法工艺比减成法工艺的工序减少了约三分之一，简化了生产工序，提高了生产效率。尤其避免了产品档次越高、工序越复杂的恶性循环。,学一学 电路板的制造工艺及手工制造,加成法工艺能达到齐平导线和齐平表面，从而能制造SMT等高精密度印制板。,在加成法工艺中，由于孔壁和导线同时化学镀铜，孔壁和板面上导线电图形的镀铜层厚度均匀一致提高了金属化孔的可靠性，也能满足高厚径比印制板

16、，小孔内镀铜的要求。,1）加成法工艺,(1)加成法的优点,1印制电路板的制造工艺流程,学一学 电路板的制造工艺及手工制造,(2)加成法的分类,全加成法(Full Additive Process),半加成法(Semi-Additive Process),部分加成法(Partial Additive Process),1）加成法工艺,1印制电路板的制造工艺流程,学一学 电路板的制造工艺及手工制造,1印制电路板的制造工艺流程,2）减成法工艺,(1)非穿孔镀印制板(Nonplatingthroughhole Board),(2)穿孔镀印制板(Platingthroushhole board),图形电镀(Partern缩写PTN),全板电镀(Panel缩写PNL),