【正文】 回首過(guò)去，自己一生最寶貴的大學(xué)時(shí)光能于這樣的校園之中，能在眾多學(xué)富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過(guò)，實(shí)在是榮幸之極。第4章 印制電路板的質(zhì)量檢驗(yàn)1. 目視檢驗(yàn)?zāi)恳暀z驗(yàn)是用肉眼檢驗(yàn)所能見到的一些情況，如表面缺陷包括凹痕、麻坑、劃痕、表面粗糙、空洞、針孔等。3．按設(shè)計(jì)圖形貼到覆銅板上，貼圖時(shí)要壓緊，否則腐蝕液進(jìn)入將使圖形受損。3．鉆孔（1）選擇合適的鉆頭，一般采用直徑為1mm的鉆頭較適中，對(duì)于少數(shù)元器件端子較粗的插孔，例如電位器端子孔。除了焊盤和元器件引線孔裸露以外。化學(xué)鍍銅可以使印制板表面和孔壁上產(chǎn)生一層很薄的銅，這層銅不僅薄而且附著力差，因而只能起到導(dǎo)電的作用。另一種定位方法是用鉆模板定位法，它一般采用光致抗蝕劑。蝕刻方法有搖動(dòng)槽法、浸蝕法和噴蝕法等三種。因此，定位一定要準(zhǔn)確。③絲網(wǎng)干膜法（又稱菲林紙感光膜法）：在準(zhǔn)備好的絲網(wǎng)上用4%的重鉻酸銨溶液均勻地涂刷一層，再將菲林紙感光膜貼在絲網(wǎng)上。金屬框主要由鋁合金制成，金屬網(wǎng)框具有尺寸穩(wěn)定，強(qiáng)度高，壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。曝光時(shí)，要嚴(yán)格控制曝光量，曝光過(guò)量，會(huì)造成顯影困難，甚至細(xì)線條顯不出來(lái)影來(lái)的現(xiàn)象；反之，會(huì)使線條邊緣發(fā)毛，出現(xiàn)滲鍍現(xiàn)象。把未感光部分的抗蝕材料沖洗干凈，使不需要的銅箔露出來(lái)，經(jīng)蝕刻后就得到所需要的電路圖形。獲得原版底片的方法很多，目前大致可分為三種類型。Protel 99的PCB編輯器提供超過(guò)25種設(shè)計(jì)方法與類別，覆蓋了像元件位置、走線寬度、走線角度、過(guò)孔直徑、網(wǎng)絡(luò)阻抗等設(shè)計(jì)過(guò)程的方方面面。Protel 99是Altium公司推出的板卡級(jí)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。（3）盡量加粗接地線若接地線很細(xì)，接地電位則隨電流的變化而變化，致使電子設(shè)備的定時(shí)信號(hào)電平不穩(wěn)，抗噪聲性能變壞。（2）盡量減少印制導(dǎo)線的不連續(xù)性，但導(dǎo)線的拐角應(yīng)大于90度且禁止環(huán)狀走線。去耦電容的引線不能過(guò)長(zhǎng)，特別是高頻旁路電容不能帶引線。5．PCB的布線設(shè)計(jì)，關(guān)鍵信號(hào)線的畫法及接地、鋪銅處理。在集成電路座焊盤之間走兩根線時(shí)，焊盤直徑為50mil,線寬和線間隔都是10mil，當(dāng)焊盤之間走一根線時(shí)，焊盤之間為64mil，線寬與線距都為12mil（1mil=）. 印制導(dǎo)線間距及接地的設(shè)置1．印制導(dǎo)線的間距相鄰導(dǎo)線間距必須能滿足電氣安全要求，而且為了便于操作和生產(chǎn)，間距也應(yīng)盡量寬些。5．強(qiáng)電流引線（公共地線、功放電源引線等）應(yīng)盡可能寬些，以降低布線電阻及其電壓降，可減小寄生耦合而產(chǎn)生的自激。2．，如PCB空隙不夠，可每4～8個(gè)芯片布置一個(gè)1～10μF的鉭電容。1．電源線設(shè)計(jì)。9．位于電路板邊緣的元器件，離電路板邊緣一般不小于2mm。一般說(shuō)來(lái)，布局應(yīng)遵循以下原則：1．盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。所以在設(shè)計(jì)印制導(dǎo)線的圖形時(shí)，應(yīng)遵循以下原則（1）同一印制板的導(dǎo)線寬度（除地線外）最好一樣。表23 導(dǎo)線寬度與允許電流量、電阻的關(guān)系在決定印制導(dǎo)線寬度時(shí)，除需要考慮載流量外，還應(yīng)注意它在板上的剝離強(qiáng)度，以及與連接盤的協(xié)調(diào)，線寬b=(1/3～2/3)D。但有時(shí)，為了增加連接盤的粘附強(qiáng)度，也采用正方形、橢圓形和長(zhǎng)圓形連接盤。在他們?cè)O(shè)計(jì)的印制板上，字符不是被元器件檔住就是侵入了助焊區(qū)而被抹除了，還有把元件標(biāo)號(hào)打在相鄰元件上，如此種種的設(shè)計(jì)都將會(huì)給裝配和維修帶來(lái)很大不便。可見，這兩種膜是一種互補(bǔ)關(guān)系。多層電路板一般指三層以上的電路板。在北美的許多印制板制造商們企盼著美國(guó)電子工業(yè)衰退的終結(jié)，但未見明顯回升，美國(guó)的印制板制造商們除了采取在本土裁員或關(guān)廠等應(yīng)急措施外，為了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，他們將戰(zhàn)略重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到亞洲。要考慮印制電路板尺寸大小，如果尺寸過(guò)大會(huì)使印制線條長(zhǎng)，阻抗增加，不僅抗噪聲能力下降，成本也高；但尺寸過(guò)小，則散熱不好，同時(shí)易受臨近線條干擾。3．其他電路板根據(jù)制作材料的不同，PCB可以分為剛性印制板和撓性印制板剛性印制板包括酚醛紙質(zhì)層壓板、環(huán)氧紙質(zhì)層壓板、聚酯玻璃氈層壓板、環(huán)氧玻璃布層壓板等；撓性印制板包括聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜、氟化乙丙烯（FEP）薄膜等。因?yàn)閱蚊姘逶谠O(shè)計(jì)線路上有許多嚴(yán)格的限制（因?yàn)橹挥幸幻妫季€間不能交叉而必須繞獨(dú)自的路徑），所以只有早期的電路才使用這類的板子。這些問(wèn)題的出現(xiàn)促使了印制電路板設(shè)計(jì)和制作工藝的發(fā)展。這種類型的電路板在真空電子管時(shí)代非常盛行。印刷電路板（Printing Circuit Board,PCB）是電子產(chǎn)品中電路元件的支撐件，它提供了電路元件和元件之間的電氣連接。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的，故被稱為“印刷”電路板。單面敷銅板的發(fā)明，成為電路板設(shè)計(jì)與制作新時(shí)代的標(biāo)志。電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)要考慮性價(jià)比這個(gè)矛盾的綜合體，而最實(shí)際的設(shè)計(jì)方法仍然是以表層做信號(hào)布線層為首選。2．雙面板與多層板雙面板（DoubleSided Boards） 這種電路板的兩面都有布線，不過(guò)要用上兩面的導(dǎo)線，必須要在兩面間有適當(dāng)?shù)碾娐愤B接才行。 印刷電路板的發(fā)展趨勢(shì)印制電路板從單層板發(fā)展到雙面板、多層板和撓制板，并不斷地向高精度、高密度和高可靠性方向發(fā)展。同一塊印制板上的器件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列，發(fā)熱量小或耐熱性差的器件(如小信號(hào)晶體管、小規(guī)模集成電路、電解電容等)放在冷卻氣流的最上流(入口處)，發(fā)熱量大或耐熱性好的器件放在冷卻氣流最下游。第2章 印刷電路板的設(shè)計(jì) 印制電路的基本概念在進(jìn)行PCB的設(shè)計(jì)與制作前，先了解一下印制電路板的結(jié)構(gòu)，理解一些基本概念，尤其是涉及到布線規(guī)則時(shí)，這些概念很重要。既然元件封裝只是元件的外觀和焊盤位置，那么純粹的元件封裝僅僅是空間的概念，因此，不同的元件可以共用同一個(gè)元件封裝；另一方面，同種元件也可以有不同的封裝，所以在取用焊接元器件時(shí)，不僅要知道元件名稱，還要知道元件的封裝。 焊盤和過(guò)孔1．焊盤：焊盤的作用是放置焊錫、連接導(dǎo)線和元件引腳。在實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)心式的填充比網(wǎng)格狀的更好，建議使用實(shí)心式的填充方式。 4．定位孔。當(dāng)要求印制導(dǎo)線的電阻和電感小時(shí)，可采用較寬的信號(hào)線；當(dāng)要求分布電容小時(shí)，可采用較窄的信號(hào)線。這樣在浸焊時(shí)能迅速加熱，并保證涂錫均勻。那些又大又重、發(fā)熱量多的元器件，不宜裝在印制電路板上，而應(yīng)裝在整機(jī)的機(jī)箱底板上，且應(yīng)考慮散熱問(wèn)題。2．印制電路板導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基板間的粘附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定。低頻電路的地線應(yīng)盡量采用單點(diǎn)并聯(lián)接地，實(shí)際布線有困難時(shí)可部分串聯(lián)后再并聯(lián)接地。（2）CMOS的輸入阻抗很高，且易受感應(yīng)，因此對(duì)不使用的輸入端口要接地或接正電源。9．在對(duì)進(jìn)出接線端布置時(shí)，相關(guān)聯(lián)的兩引線端的距離不要太大，一般為5～8mm英寸較合適。在布線密度較低時(shí)，信號(hào)線的間距可適當(dāng)?shù)丶哟?，?duì)高、低電平懸殊的信號(hào)線應(yīng)盡可能地短且加大間距。同時(shí)要確保電路原理圖元件圖形與實(shí)物相一致和電路原理圖中網(wǎng)絡(luò)連接的正確性。因此，設(shè)計(jì)電路板首先對(duì)PCB的大小和外形，給出一個(gè)合理的定位。（6）同一信號(hào)的輸入與輸出線不要相鄰平行。（5）同一級(jí)電路的接地點(diǎn)應(yīng)該盡可能靠近，并且本級(jí)電路的電源濾波電容也應(yīng)該接在本級(jí)的接地點(diǎn)上。同時(shí)，Protel也可以進(jìn)行“自底向上”的設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)方法與“自頂向下”相反。（7）自定義原理圖模板。3．人工描繪或貼制黑白工藝圖照相制版人工描繪就是在銅版紙上用墨進(jìn)行手工描圖。刷洗后使整個(gè)銅箔面露出銅箔的原色及光澤。顯影時(shí)要注意時(shí)間不能太長(zhǎng)，否則會(huì)造成過(guò)顯，使邊緣不整齊；顯影時(shí)間也不能過(guò)短，否則會(huì)使顯影不徹底，線條密集部分顯不出圖形?？嚲W(wǎng)質(zhì)量的好壞直接影響到圖形印制質(zhì)量和絲網(wǎng)的使用壽命繃網(wǎng)前應(yīng)將絲網(wǎng)在50～60℃的水中浸泡5～10min，以便于將網(wǎng)繃均勻。曝光過(guò)的感光膜不溶于水，待圖形大部分顯現(xiàn)后，再用清水輕輕沖洗，直到圖形完全顯現(xiàn)后，置于通風(fēng)處晾干?！?0176。如果刻蝕好的印制電路板已經(jīng)是剪切過(guò)的單個(gè)小板，就可以直接進(jìn)行孔加工了。穿孔紙帶由連接在運(yùn)行CAD的主計(jì)算機(jī)上的紙帶穿孔機(jī)來(lái)完成穿孔。2．金屬涂覆為提高印制電路的導(dǎo)電、可焊、耐磨和裝飾性能，延長(zhǎng)印制板的使用壽命，提高電氣連接的可靠性，可以在印制板圖形銅箔上涂覆一層金屬。根據(jù)所采用圖形轉(zhuǎn)移的方法不同，手工制板可用漆圖法、貼圖法、雕刻法、感光法及熱轉(zhuǎn)印法等多種方式實(shí)現(xiàn)。（2）按復(fù)寫圖樣描在電路板上，描圖時(shí)應(yīng)先描焊盤，再描印制導(dǎo)線圖形。 感光法感光法制作PCB的步驟如下：1．用打印機(jī)把制作好的電路圖形打印到膠片上，如果打印雙面板，設(shè)置頂層打印時(shí)需要鏡像。在印制電路板上，此試驗(yàn)既可以在同一層上的各條導(dǎo)線之間來(lái)進(jìn)行，也可以在兩個(gè)不同層之間來(lái)進(jìn)行。衷心感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位老師。（3）不潤(rùn)濕焊料雖然在焊盤的表面上堆積，但未和焊盤表面形成粘附性連接。5．放進(jìn)三氯化鐵溶液里將非線路部分的銅箔腐蝕掉，然后進(jìn)行打孔或沉銅。（2）再用清水洗凈。2．拓圖（1）將復(fù)寫紙放在覆銅板上。因而只適用于改善可焊性的表面涂覆，如板面銅箔圖形鍍銀等。即把銅沉淀在貫通兩面導(dǎo)線或焊盤的孔壁上，使原來(lái)非金屬的孔壁金屬化。（2）鉆孔：鉆孔根據(jù)工具不同分為手工加工和數(shù)控加工兩種。未被保護(hù)部分的銅箔板上需要通過(guò)化學(xué)蝕刻將其除去，以便得到印有理想的電路圖形的印制電路板。（4）漏印技術(shù)①漏印材料：絲網(wǎng)漏印材料大部分屬于油基型和纖維素型兩大類材料，常用的絲印漆有油墨、漆類和樹脂類等。制作絲網(wǎng)版前，先在蠟刻紙上用刻刀精細(xì)雕刻出印制電路圖形，形成一層漆膜圖形，然后將漆膜圖形緊貼絲網(wǎng)的一面，輕輕用布蘸香蕉水后擦拭絲網(wǎng)的反面，使漆膜轉(zhuǎn)移到絲網(wǎng)上，成為有電路圖形的絲網(wǎng)版。最后經(jīng)蝕刻，去除保護(hù)層后制成印制電路板。貼膜壓力的選擇也非常重要，壓力過(guò)小，會(huì)使干膜與銅箔結(jié)合不牢；壓力過(guò)大，膜易變形起皺。絲網(wǎng)漏印法適用于批量較大、精度要求不高的單面和雙面印制板生產(chǎn)。使用者只需進(jìn)行簡(jiǎn)單、直觀的設(shè)置，Protel 99的自動(dòng)布線器將分析你的設(shè)計(jì)并且選擇最佳的布線策略。Protel 99的原理圖和印制圖設(shè)計(jì)均設(shè)置方便易用手動(dòng)布線功能。電路印制板的CAD方法很大程度避免了傳統(tǒng)的缺點(diǎn)，大大縮短了設(shè)計(jì)周期，改進(jìn)了產(chǎn)品的質(zhì)量。電子設(shè)備中地線結(jié)構(gòu)大致有系統(tǒng)地、機(jī)殼地（屏蔽地）、數(shù)字地（邏輯地）和模擬地等。在印制電路板設(shè)計(jì)中，根據(jù)所在板層的不同所布線意義也有所不同，例如，在信號(hào)板層和電源/接地層的線，就是銅膜導(dǎo)線，具有連接電氣信號(hào)的功能。同時(shí)也要選擇合適的接地電路，單點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地；將接地線構(gòu)成閉環(huán)路，這樣也可以提高抗噪聲能力。放置跨接線時(shí)，其種類越少越好，通常情況下只設(shè)6mm，8mm，10mm三種，超出此范圍的會(huì)給生產(chǎn)上帶來(lái)不便。 ②放置線路上的特殊元件和大的元器件，如發(fā)熱元件、變壓器、IC 、集成電路等； ③放置小器件，例如阻容器件、二極管等。 3．同一級(jí)電路的接地點(diǎn)應(yīng)盡量靠近，并且本級(jí)電路的電源濾波電容也應(yīng)接在該級(jí)接地點(diǎn)上。（3）接地線構(gòu)成閉環(huán)路。3．印制電路板導(dǎo)線拐彎一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會(huì)影響電氣性能。7．以每個(gè)功能電路的核心元器件為中心，圍繞它來(lái)進(jìn)行布局。為了設(shè)計(jì)出質(zhì)量好、造價(jià)低的PCB，應(yīng)遵循下面講述的一般原則。在高頻電路中，導(dǎo)線之間的距離將影響分布電容的大小，從而影響著電路的損耗和穩(wěn)定性。 印制導(dǎo)線 設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，當(dāng)元件布局和布線的方案初步確定后，就要具體地設(shè)計(jì)印制導(dǎo)線與印制板圖形。焊接孔徑的大小與工藝有關(guān)，當(dāng)焊接孔徑大于或等于印制板厚度時(shí)，可用沖孔；當(dāng)焊接孔徑小于印制板厚度時(shí)，可用鉆孔。2．過(guò)孔：為連通各層之間的線路，在各層需要連通的導(dǎo)線的交匯處鉆上一個(gè)公共孔，這就是過(guò)孔。 銅膜導(dǎo)線銅膜導(dǎo)線也稱銅膜走線，簡(jiǎn)稱導(dǎo)線，用于連接各個(gè)焊盤，是印制電路板最重要的部分。2．雙面板：雙面板包括頂層（Top Layer）和底層（Bottom Layer），頂層一般為元件面，底層一般為焊錫層面，雙面板的雙面都可以敷銅，都可以布線。2002年，成為第三大PCB產(chǎn)出國(guó)。在兩個(gè)焊盤之間布設(shè)4根導(dǎo)線，可算超高密度印制板，~。用一塊雙面作內(nèi)層、二塊單面作外層或二塊雙面作內(nèi)層、二塊單面作外層的印刷線路板，通過(guò)定位系統(tǒng)及絕緣粘結(jié)材料交替在一起且導(dǎo)電圖形按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行互連的印刷線路板就成為四層、六層印刷電路板了，也稱為多層印刷線路板。電子設(shè)備采用印制板后，由于同類印制板的一致性，避免了人工接線的差錯(cuò)，并可實(shí)現(xiàn)電子元器件自動(dòng)插裝或貼裝、自動(dòng)焊錫、自動(dòng)監(jiān)測(cè)，保證了電子產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低了成本，且便于維修。但電路的布線不是把元件按電路原理簡(jiǎn)單連接起來(lái)就可以，電路工作時(shí)電磁感應(yīng)、電阻效應(yīng)、電容效應(yīng)的都會(huì)影響電路的性能，甚至?xí)饑?yán)重的質(zhì)量問(wèn)題，如自激、信號(hào)不完整傳輸、電磁干擾等問(wèn)題。在電子產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程中，影響電子產(chǎn)品成功的最基本因素之一是該產(chǎn)品的PCB的設(shè)計(jì)和制造，PCB的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量直接影響到整個(gè)電子產(chǎn)品的質(zhì)量和成本，甚至影響電子產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）報(bào)告（論文）題目： 印制電路板的設(shè)計(jì)與制作 作者所在系部： 電子工程系 作者所在專業(yè)： 電子工藝與管理 作者所在班級(jí)： 092 作 者 姓 名 ： 李 作 者 學(xué) 號(hào) ： 2009302 指導(dǎo)教師姓名： 孫 完 成 時(shí) 間 ： 2012年6月10日 2 / 45摘 要隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，印制電路板（Printed Circuit Board）設(shè)計(jì)具有越來(lái)越重要的地位。 PCB介紹PCB是電子產(chǎn)品的重要部件之一，幾乎每種電子設(shè)備，小到電子手表、計(jì)算器，大到計(jì)算機(jī)、通信電子設(shè)備