第02讲_电子电路的加工.docVIP

第二讲 电子电路的加工 2学时，讲授 主要内容及重点： 1）印刷电路板简介 2）印刷电路板的设计制作流程 3）电子元器件的焊接技术 教学目的： ·使学生了解掌握印刷电路板的加工方法步骤； 第二章 电子电路的加工及调试基础 一、印刷电路板的设计与制作 1. 印刷电路板简介： 印刷电路板（PCB板：Printed Circuit Board）是任何电子系统中都必不可少的实体构件，它是电子线路的载体，系统中所有电子元器件都需要安装在它上面。它具有以下几个功能： （1）支撑路元器件，起安装固定作用； （2）为各电子元器件提供电气布线连接，是电路的重要组成部分； （3）为元件安装、维修、检查提供电路元件标识。 由于PCB板本身就是电路的一部分，因此它的加工工艺质量对电子系统的技术性能有很大的影响。但PCB板的设计制作不需要很多的计算，只需要依据一些基本的设计规则进行设计。 印刷电路板的质量好坏体现在系统稳定；元器件之间的相互干扰小；系统的抗干扰能力强、稳定性好；占用面积小；元器件安装检测与维修方便；布局美观匀称等。 2. 印刷电路板的组成： 印刷电路板是在绝缘基板上通过印刷刻蚀出导线、元器件引脚焊盘，并焊装上电子元器件而制成的电路板。它包括： 绝缘基板：一层或多层，两面或层间铺有敷铜层。 印刷电路：在敷铜层上通过印制法制成系统的连接导线网图。 印刷元件：在射频电路中，一些高频电子元件如电感、电容等，是直接在敷铜层上印制而成的。 电路元器件：包括各种分立元件、集成电路及各种接插件等。 元件标识：在PCB板表面印刷或刻蚀而成的电路元件标识符号，用于方便元器件的安装、检查与维修。 各电路元器件都是通过焊接方式牢固可靠地安装在PCB板上的。 3. 印刷电路板的分类： （1）按电路的层数区分：单面板、双面板和多层板。 单面板：一面是元件面（安装放置元器件），该面无导线，另一面是焊接面，印有导线。 双面板：一般也分元件面和焊接面，但某些电路板在焊接面也焊装了少量表面焊装的元件。导线可以通过导孔穿越电路板的两个面。 多层板：一般元件也只焊装在一面（元件面），但元件面也布线；多层板通常将两个表面作为布线层，夹在里面的中间层按层分为电源层或接地层。层间的导线可以通过导孔穿越不同的层。 （2）按电路的复杂程度分：简单电路板、一般电路板、复杂电路板。它们与电路板的层数相对应。 （3）按工作频率分：低频电路板和高频电路板。 （4）按机械特性分：刚性电路板和柔性电路板（如RFID标贴）。 4. 与印刷电路板有关的名词： （1）层：印刷电路板通常是由多个层构成，包括绝缘层和敷铜层等。绝缘层一般用各种树脂制成，起绝缘和支撑作用。敷铜层由铜箔构成，用于印刷电路导线图形，制板时会将无导线的多余部分去掉。单面板只有一个绝缘层（用于安装元件、印元件标识），一个敷铜层（用于布线）；双面板的两面都是敷铜层，都可以布线，中间夹着的是绝缘层；多层板则有多个敷铜层与多个绝缘层。 （2）焊点：元件与电路板之间的焊接点，位于PCB板的元件面。 （3）焊盘：PCB板上元件引脚的焊接点处，为便于焊接，并使焊接牢固，设置的圆形、矩形、圆角矩形或椭圆形的铜片，带过孔（直插式元件）或不带过孔（SMT元件）。焊盘种类： ·岛形：强度大，载流量大，抗剥离； ·圆形：一般焊盘，宽度需为线宽的2-3倍以提高抗剥离性； ·方形：手工制作时多用，载流量大；细长方形则多用于表面焊装IC元件； ·楕圆形：抗剥离性好，多用于DIP封装的元件； ·泪滴形：高频电路用； ·矩形、多边形：特殊用途。 （4）过孔：连接两个或多个层间的电路的孔，通过在机械孔中嵌入铜孔而成，过孔在两面分别与两面上的导线网络相连。多用于导线对层的穿越。过孔有通孔（两头都在电路板的表面）、沉孔（一头在表面，一头在层间）、盲孔（两头都埋在层间）。 （5）导线：在敷铜层上印制的导线。 5. 布线的一般规则： （1）电源线、地线、功率信号线要加宽，一般信号线不需加宽； （2）线间距离大比小好；不平等比平行好；走线平滑比急拐角好；走线短比远好； （3）层中未用面积最好大面积铺地（网状），起屏蔽和均衡作用。 二、印刷电路板的设计与制作流程 印刷电路板的设计制作是电子系统设计的后期实现步骤。其设计制作质量对系统性能有直接影响。其设计制作流程包括以下几步： 1. 用EDA工具软件绘制电路原理图： 如Protel99SE，生成元器件清单和网络表。 2. 用EDA工具软件绘制印刷电路板图： 绘制PCB板的外形结构图，从原理图调入网络表，将元器件在PCB板上进行摆放，然后进行布线，生成PCB文件。 3. PCB板的加工： 一般将PCB文件交给专业PCB板厂家加工制作。 4. 电子元器件的焊装： 分手工焊装和机器焊装。 三、元器件的焊接 印刷电路