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1、PCB设计与制作,任务4.1 RS232接口PCB的热转印制作 电子课件,学习情境四,本任务内容,1.引导文 2.工作任务描述 3.操作演示,引导文,引导文 任务4.1 RS232接口PCB的热转印制作,教学目的 知识能力：熟悉Altium Designer中原理图的打印参数、PCB打印参数、PCB报表文件的打印参数、热转印法制作PCB的过程。 技能能力：掌握原理图、PCB、报表文件的打印操作、掌握热转印法制作PCB的技能。 社会能力：训练学生工程意识和良好的劳动纪律观念。,4.1.1 打印原理图文件,为方便原理图的浏览和交流，经常需要讲原理图打印到图纸上。Altium Designer Su
2、mmer 09提供了直接将原理图打印输出的功能。 在打印之前首先进行页面设置。单击菜单栏中的“File|Page Setup（页面设置）”命令，弹出“Schematic Print（原理图打印属性）”对话框，如图4-1所示。单击“Printer Setup（打印机设置）”按钮，弹出打印机设置对话框，对打印机进行设置，如图4-2所示。设置、预览完成后，单击Print按钮，打印原理图。,引导文,引导文,图4-1 Schematic Print原理图打印属性）对话框,引导文,图4-2 Printer Setup（打印机设置）对话框,4.1.2 打印PCB文件,1页面设置 PCB文件在打印之前，要根据
3、需要进行页面设定，其操作方式与Word文档中的页面设置非常相似。单击菜单栏中的“File（文件）|Page Setup（页面设置）”命令，系统将弹出如图4-3所示的Composite Properties（复合页面属性设置）对话框。,引导文,引导文,图4-3 Composite Properties（复合页面属性设置）对话框,引导文,图4-4 PCBPrintout Properties（PCB图层打印输出属性）对话框,2打印输出属性,在图4-4所示的PCB Printout Properties（PCB图层打印输出属性）对话框中，双击Multilayer Composite Print（多层
4、复合打印）左侧的页面图标，系统将弹出如图4-5所示的Printout Properties（打印输出属性）对话框。在该对话框的Layers（层）列表框中列出了将要打印的工作层，系统默认列出所有图元的工作层。通过底部的Edit（编辑）按钮对打印层面进行添加、删除操作。,引导文,引导文,图4-5 Printout Properties对话框,引导文,单击Printout Properties（打印输出属性）对话框中的Add（添加）按钮或Edit（编辑）按钮，系统将弹出如图4-6所示的Layer Properties（工作层属性）对话框。在该对话框中进行图层打印属性的设置。在各个图元的选项组中，提供
5、了3种类型的打印方案，即Full（全部）、Draft（草图）和Hide（隐藏）。Full（全部）即打印该类图元全部图形画面，Draft（草图）只打印该类图元的外形轮廓，Hide（隐减）则隐藏该类图元，不打印。,引导文,图4-6 Layer Properties对话框,4.1.3 打印报表文件,引导文,打印报表文件的操作更加简单一些。打开各个报表文件之后，同样先进行页面设定，而且报表文件的“Advanced（高级）”属性设置也相对简单。“Advanced Text Print Properties（高级文本打印属性）”对话框。勾选“Use Specific Font（使用特殊字体）”复选框后，即
6、可单击“Change（更改）”按钮重新设置用户想要使用的字体和大小。设置好页面的所有参数后，就可以进行预览和打印了。其操作与PCB文件打印相同，这里就不再赘述。,4.1.4 热转印法制作PCB板,热转印法手工自制单面电路板是使用激光打印机，将设计的PCB铜铂图形打印到热转印纸上，再将热转印纸紧贴在覆铜板的铜铂面上，以适当的温度加热，转印纸上原先打印上去的图形（其实是碳粉）就会受热融化，并转移到铜铂面上，形成腐蚀保护层。这种方法比常规制版印刷的方法更简单，而且现在大多数的电路都是使用计算机CAD设计，激光打印机也相当普及，这个工艺还比较容易实现。 单件制作印制板可通过专业生产厂完成，但周期长、费
7、用高，如在实验室动手制作，费时、费力、精度低，但使用PCB制作设备，彻底改变了传统的制作方法，不论印制板板面大小、复杂程度、线条宽窄，最快大约1530分钟即可实现印制板的制作，最小线宽为0.2mm，最小线间距为0.2mm，而加工成本为0.02元/cm2。,引导文,1. 电路设计,根据原理图，电路设计图，以及其他需要，涉及符合要求的电路图。这一过程，一般需要使用PCB设计软件。选择好的软件是成功的重要部分。本任务用Altium Designer Summer 09软件绘制PCB板。这一步的要点是所设计的电路图尽量紧凑，面积尽量少，这样作出的东西灵巧好看，而且节省成本（节省覆铜板和腐蚀液），而且需
8、要多次修改完善，优化。最终达到自己满意。注意安全距离0.3mm以上；线宽最好是0.5mm以上（操作熟练之后线宽可以小到0.3mm），这样方便后面的操作。,引导文,2.打印,这一步是将上一步设计好的图，打印到热转印纸上。原则上用激光打印机。如果没有激光打印机，可以先用普通打印机打印，然后找激光复印机复印。本任务使用的是HP激光打印机，如图4-7所示。其主要参数是：分辨率 600*600dpi，打印性能打印速度14页/分，首页打印时间10秒，进纸方式自动进纸，打印介质为复印纸、信纸、信封投影胶片、标签、明信片，耗材性能硒鼓型号 Q2612A，最大打印面为A4。 打印所用纸张为专用转印纸，必须打印到
9、光滑一面，方便转印时碳粉可以完全转印。由于转印纸光滑一面特别光滑，打印机的搓纸轮很难撮动，所以，直接将转印纸放到打印机中打印，肯定不行，特别容易卡纸。可将热转印纸盖在打印好的图上，光滑面朝外，进打印机端用胶棒固定在普通打印纸上。等一会，等胶干粘牢后做下面的工作。另外，为了节省转印纸，可先打印在一般纸张上，观察没有问题后再用转印纸打印。并记得将所打印层镜象，即全选状态下点住鼠标左键不放按键盘x键，再点yes按钮。,引导文,3.转印,先裁好覆铜板并留有一定的余量，用砂纸磨光亮后，用纸擦去铜粉，并用酒精清洗一遍，另一面也做同样的处理。接着就将打印好的热转印纸有墨粉的一面贴在处理过的铜板上，用转印机加
10、热加压，没有转印机可采用电熨斗或是过塑机。再钻2-3个定位孔（可以在画PCB时在板子边缘放几个焊盘或过孔），将另一面的转印纸通过定位孔定好位，并用胶带贴好接着同样方法加热加压。本任务采用的转印机如图4-8所示，其主要参数是：整机尺寸500350130mm3，输入PCB板最大宽度310mm，输入PCB板最小纵向长度80mm，输入PCB板厚度范围0.52mm，转印图形最小线宽：0.2mm。 转印可适当反复几次，取出覆铜板，冷却至刚好不烫手为止，轻轻揭掉转印纸，边揭边观察，发现效果不好，可以重新覆盖好，在继续加热。8. 如果效果还可以，就把它全部揭下来。如有断线，可用油性标签笔将断线的地方修补好。对
11、于大面积覆铜的地方，最好也用粗油性标签笔涂抹一下，可以避免出现筛子孔现象。,引导文,引导文,图4-7 激光打印机,图4-8 单面转印机,4.腐蚀,腐蚀一般用三氯化铁溶液来腐蚀电路板。现在三氯化铁大部分是固体状态。要配成腐蚀电路板的溶液，可按质量大小配比：用35%的三氯化铁加65%的水配制。三氯化铁的浓度并不是很严格的，浓度大的溶液腐蚀速度快一点，浓度小的溶液腐蚀速度慢一点。腐蚀电路板时三氯化铁的溶液最好在3050，最高不要超过65。腐蚀时可用竹夹子夹住电路板在三氯化铁溶液中辊动以增快腐蚀速度，一般情况下1530min电路板即可腐蚀好。配置好的三氯化铁溶液可多次使用，但发现溶液中沉淀较多时，就应
12、重新配置三氯化铁溶液。三氯化铁溶液一般在专用腐蚀桶中，本任务采用的腐蚀设备是电路板快速腐蚀机，其主要参数是：漏电保护动作电流10mA，腐蚀温度502，腐蚀最大面积：300mm250mm（可同时腐蚀两块或多块小面积线路板），腐蚀最细线条0.2mm，腐蚀速度：510分钟，体积40037060（mm）。其外形图如图4-9所示。,引导文,引导文,图4-9 电路板快速腐蚀机,图4-10 台钻,5.钻孔,从药液中拿出覆铜板以后，先用清水将腐蚀液清洗干净，再用碎布蘸去污粉后反复的在覆铜板的板面上擦拭，将覆铜板上的油墨清洗掉，在经过反复冲洗后，露出铜的光亮本色。然后用台钻打孔，钻头直径一般0.8mm左右。钻完
13、孔后用砂纸磨掉墨粉层，再用酒精溶液洗净，涂上酒精松香溶液以防止铜层被氧化。本任务使用的台钻如图4-10所示，其主要参数为：专用变频电源输入交流220V 1A，输出三相PWM36V脉动电源，钻孔直径2mm，主轴最大行程35mm，台架最大行程60mm，最高转速20000r/min。 使用手动钻床对覆铜板上的焊盘进行钻孔。在钻孔时应注意钻床转速应取高速，钻头不易进刀过快，以免将铜箔挤出毛刺；在刀具没完全撤出之前不要撤板，以免刀具断裂。,引导文,4.1.5 工作任务描述,按照图3-15所提供RS232接口电路原理图原理图，利用Altium Designer软件绘制该图的PCB图。 1）打印图3-15的
14、原理图。 2）打印图4-24的电路板元件清单。 3）打印图4-24的PCB电路板（元件层、焊盘层、多层）。 4）采用转印法制作PCB电路板。,4.1.7 操作过程 1. 打印原理图 1）页面设置。单击菜单栏中的“File|Page Setup（页面设置）”命令，在弹出如图4-1的Schematic Print（原理图打印属性）对话框上，Printer Paper选择A4，选择横向Landscape，颜色为灰色Gray。 2）打印预览。单击Preview（打印预览）按钮，弹出打印预览界面，如图4-11所示。设置、预览完成后，单击Print按钮，打印原理图。 3）此时，执行Page up键可放大图
15、纸，执行Page Down键可缩小图纸。 4）打开打印机，点击按钮，弹出如图4-2所示打印机设置对话框，点击OK，即可打印该图纸。,操作步骤演示,操作步骤,操作步骤,图4-11 打印预览图,2. 打印电路板元件清单,1）打开PCB文件，单击菜单栏中的“Reports（报表）|Bill of Materials（元件清单）”命令，系统将弹出如图4-12所示的Bill of Materials for PCB（PCB原件清单）对话框。 2）在A11 Columns（所有纵队）列表框中列出了系统提供的所有元件属性信息，如Description（元件描述信息）、Component Kind（元件类型）
16、等。本例勾选Description（描述）、Designator（指示）、Footprint（引脚）、LibRef（库编号）和Quantity（数量）复选框。 3）单击Menu（菜单）按钮，在弹出的Menu（菜单）菜单中单击Report（报表）命令，系统将弹出如图4-13所示的Report Preview（报表预览）对话框。,操作步骤,操作步骤,图4-12 Bill of Materials for PCB（PCB原件清单）对话框,操作步骤,图4-13 Report Preview（报表预览）对话框,3. PCB图纸打印输出,先用普通A4纸打印PCB图，观察有无错误及打印效果。 1）打开PCB文件，单击菜单栏中的“File（文件）|Page Setup（页面设置）”命令，系统将弹出如图4-3所示的Composite Properties（复合页面属性设置）对话框。 2）在Printer Paper（打印纸）选项组中纸张大小设置为A4，打印方式设置为Landscape（水平）。 3）在Color Set（颜色设置）选项组中点选Gray（灰度）单
