【導讀】（運城學院物理與電子工程系印制電路技術與工藝專業(yè)2020級，電子產品中電路元件和器件的支撐件。在電子制作中，正確設計印制電路板，能使電子元件在整。機中更為合理，結構更為緊湊，并且使整機電性指標有所提高。

　　

【正文】 來自感光材料。它的感光材料是一種薄膜類物質，由聚酯薄膜、感光膠膜、聚乙烯薄膜三層材料組成，感光膠膜夾在中間。 貼膜前，將聚乙烯保護膜揭掉，使感光膠膜貼于覆銅板上，暴光后，將聚酯薄膜揭掉后再進行顯影，其余過程與直接感光法類同。 4． 蝕刻 蝕刻也稱爛板，是制造印制電路板的必不可少的重要步驟。它利用化學方法去除板上不需要的銅箔，留下焊盤、印制導線及符號等。常用的蝕刻溶液有三氯化鐵、酸性氯化銅、堿性氯化銅、硫酸 過氧化氫等。 三氯化鐵蝕刻液適用于絲網漏印油墨抗蝕劑和液體感光膠抗蝕層印制板的蝕刻。用它蝕刻的特點是工藝穩(wěn)定，操作方便，價格便宜。但是，由于它再生困難，污染嚴重，廢水處理困難而正在被淘汰，只適于在實驗室中少量加工較為方便。影響三氯化鐵蝕刻時間的因素有濃度和溫度、溶銅量（銅在蝕刻液中溶入的量）、鹽酸的加入量以及適當的攪拌方式。 酸性 氯化銅近年來正代替三氯化鐵蝕刻液，它具有回收的再生方法簡單、減少污染、操作方便等特點。酸性氯化銅蝕刻液的配方一般除氯化銅外還有提供氯離子的成份：氯化鈉、鹽酸和氯化銨。影響氯化銅蝕刻時間的因素有氯離子濃度、溶液中銅含量以及溶液溫度等。 堿性氯化銅適用于金、鎳、鉛 錫合金等電鍍層作抗蝕涂層的印制板蝕刻。它的特點是蝕刻速度快也容易控制，維護方便（通過補充氨水或氨氣維持 PH 值），以及成本低等。它的蝕刻度也受銅離子濃度、氨水濃度、氯化銨濃度以及溫度的影響。 硫酸 過氧化氫是一種新的蝕刻液，它的蝕刻特點是蝕刻速度快，溶 銅量大，銅的回收方便，勿須廢水處理等。影響蝕刻的因素有過氧化氫的濃度、硫酸和銅離子的濃度、穩(wěn)定劑（使溶液穩(wěn)定、蝕刻速率均勻一致）、催化劑（ Ag+、 Hg+、 Pd178。+）和溫度等。 蝕刻的方式主要由浸入式、泡沫式、潑濺式和噴淋式等，分別選用于不同的蝕刻液蝕刻，目前，工業(yè)生產中用的最多的是噴淋式蝕刻。 5． 孔金屬化 孔金屬化是雙面板和多面板的孔與孔間、孔與導線間導通的最可靠方法，是印制板質量好壞的關鍵，它采用將銅沉積在貫通兩面導線或焊盤的孔壁上，使原來非金屬的孔壁金屬化。 孔金屬化過程中須經過的環(huán)節(jié)有鉆孔、孔壁處 理、化學沉銅和電鍍銅加厚?？妆谔幚淼哪康氖鞘箍妆谏铣练e一層作為化學沉銅的結晶核心的催化劑金屬?；瘜W沉銅的目的是使印制板表面和孔壁產生一薄層附著力差的導電銅層。最后的電鍍銅是使孔壁加厚并附著牢固。 6． 金屬涂敷 為提高印制電路的導電性、可焊性、耐磨性、裝飾性，延長印制板的使用壽命，提高電氣可靠性，可在印制板的銅箔上涂敷一層金屬。金屬鍍層的材料可為：金、銀、錫、鉛錫合金等。 涂敷的方法分電鍍和化學鍍兩種 : 電鍍使鍍層致密、牢固、厚度均勻可控，但設備復雜，成本高，一般用于要求高的印制板和鍍層，如插頭部分鍍金等。 化學鍍設備簡單、操作方便、成本低，但鍍層厚度有限，牢固性差，一般只適用于改善可焊性的表面涂敷。 目前大部分采用浸錫和鍍鉛錫合金的方法來改善可焊性，它具有可焊性好、抗腐蝕能力強，長時間放置不變色等優(yōu)點。 7． 涂助焊劑與阻焊劑 印制板經表面金屬涂敷后，根據不同的需要可進行助焊和阻焊處理。涂助焊劑的目的，既可起保護鍍層不氧化的作用，又可提高可焊性。為了保護版面，確保焊接的正確性，在一定的要求下在板面上加阻焊劑，但必須使焊盤裸露。 印制板加工除了上述七個基本環(huán)節(jié)外，還有其他加工工藝，可根據實際情況添加，如為了裝焊 方便，而在元件層印有文字標記，元件序號等。 自制印制電路板的過程 在電子設備實驗階段，人們希望很快得到所需要的印刷電路板，而采用正常的步驟制作周期太長。因此，常常采用下列簡易方法，待實驗成功后再做正式的印刷電路板。 1．復寫印制電路圖 先把銅箔板裁成所需要的大小和形狀，采用細砂紙或少量去污粉把銅箔表面氧化物去掉，用清水洗凈，再用干凈布擦干或晾干。然后把設計好的印刷電路圖用復寫紙寫到銅箔板上。在復寫之前，要注意檢查電路的方向，再用膠紙把電路圖和銅箔板粘牢，用圓珠筆或鉛筆描好全圖，焊點用圓點表示， 經仔細檢查后再揭開復寫紙。 2． 鉆孔 如果做雙面印刷電路板，板和印刷電路圖應有三個以上的定位孔。必須先用合適的鉆頭把焊點鉆透，以利于描反面連線時定位。打空時，鉆頭要先磨鋒利，鉆床的轉速取高速，但近刀不要過快以免將銅箔擠出毛刺。如果做單面板，可在腐蝕完畢后再鉆孔。 3．描板 用蘸水筆把準備好的黑色調和漆按復寫圖樣描在電路板上。如果漆太稠，可加稀料或丙酮溶液稀釋。板面要干凈，線條要求整齊，不帶毛刺。連線寬度一般為 1mm，電源線、地線盡可能畫寬一些，焊點圓孔外徑為 2mm 左右。 4． 腐蝕印刷電路板 用一份三氯化鐵和 二份水的重量配制成三氯化鐵溶液 腐蝕液。把它倒入塑料、陶瓷或玻璃平盤容器中。如果找不到這些容器，也可把塑料薄膜墊在合適的容器（紙盒、木盒、金屬容器等）中代用。把描好的銅箔板晾干，經檢查修整后放入盛有腐蝕液的容器中。如果是單面印刷電路板，應把線路板朝上平放，以便于腐蝕和觀察。為了加快腐蝕速度，應適當增加三氯化鐵的溶液的濃度，如果天氣較冷，可將溶液適當加熱。但加熱的最高溫度要限制在 40~50 攝氏度之間，否則容易破壞線路板上的保護漆，待裸露的銅箔完全腐蝕干凈后，取出電路板，用清水洗凈，再用稀料或丙酮擦去保 護漆，再用清水洗凈，擦干后涂上松香水便可進行焊接。 值得注意的是：在腐蝕過程中，不要把腐蝕溶液濺到身上或別的物品上，而且不能把用完后的溶液倒入下水道或潑在地板上，以免因腐蝕造成損害。 批量生產印制電路板的過程 印制板制造工藝技術已有了很大進步，不同規(guī)模、不同裝備的制造廠采用的工藝技術不盡相同。目前使用最廣泛的是銅箔蝕刻法，即將設計好的圖形通過圖形轉移在敷銅板上形成防蝕圖形，然后用化學蝕刻法除去不需要的銅箔，從而獲得導電圖形。 絲網漏?。ê喎Q絲印）雖是古老的印制工藝，但因成本低、操作簡單，效率高 ，且有一定精確度，在印制板制造中仍在廣泛使用。絲印通過手動、半自動、自動絲印機實現，蝕刻制板的防蝕材料，阻焊圖形、字符標記圖形等均可通過絲印方法印制。 1．單面板生產流程 單面板的生產工藝較簡單，為保證質量在焊接之前，也要進行檢驗。生產流程為：敷銅板下料→表面去油處理→上膠→暴光→顯影→固膜→修版→蝕刻→去保護膜→鉆孔→成形→表面涂敷→助焊劑→檢驗。 2．雙面板生產流程 雙面板生產中比單面板的主要是增加了孔金屬化工藝。由于孔金屬工藝的多樣性，導致雙面板制作工藝的多樣性，但總的概括分為先電鍍后腐蝕和先腐蝕后電 鍍兩類。先電鍍的有板面電鍍法、圖形電鍍法、反鍍漆膜法；先腐蝕的有堵孔法和漆膜法。這里只簡單介紹常用的較為先進的圖形電鍍法工藝流程。 生產流程：下料→鉆孔→化學沉銅→電鍍銅加厚（不到預定厚度 ）→貼干膜→圖形轉移（暴光、顯影）→二次電鍍加厚→鍍鉛錫合金→去保護膜→腐蝕→鍍金（插頭部分）→成型熱烙→印制阻焊劑及文字符號→檢驗。 印制電路板的制作過程： 照相制版 把繪制好的黑白圖照相后產生印刷電路底版，制版過程與普通照相技術類似。雙面印刷電路板應該照正反兩張底片。 圖形轉移 用絲網漏?。愃朴陀。┗蚋泄夥ǎ愃?洗相片）把底片上的圖形復制到印刷電路板上。 腐蝕印制電路板 用三氯化鐵溶液把印刷電路板上裸露的銅箔腐蝕掉，剩下的就是所需要的圖形。 引線孔金屬化 溝通正反兩面連線的引線孔可用化學方法使銅沉積在孔壁上，使原來非金屬的孔壁金屬化，當然，在金屬化之前，必須用合適的鉆頭先打通引線孔。 插頭鍍金及板面鍍上所需要的金屬。 以上步驟完成之后，整個印制電路板的制作過程就完成了。 印制電路板的發(fā)展 近年來由于集成電路和表面安裝技術的發(fā)展，電子產品迅速向小型化、微型化方向發(fā)展。作為集成電路載體和互聯技術核心的 印刷電路板也在向高密度、多層次、高可靠性方向發(fā)展，目前還沒有一種互連技術能夠取代印制電路板的作用。新的發(fā)展主要集中在高密度板、多層次板和特殊印制板三個方面。 1． 高密度面板 電子產品微型化要求盡可能縮小印制板的面積，超大集成電路的發(fā)展則是芯片對外引線數的增加，而芯片面積不增加甚至減小，解決的辦法只有增加印制板上布線密度。增加密度的關鍵有兩條： （ 1） 減小線寬 /間距 （ 2） 減小過孔孔徑 這拉兩條線已成為目前衡量印制廠技術水準的標志，目前能夠達到即將要達到的水平是： 線寬 /間距 ～ → → （ mm），過孔直徑 → → (mm)。 2． 多層次板 多層次板是在雙面的基礎上發(fā)展的 ,除了雙面的制造工藝外 ,還有內層的加工、層次定位、疊壓、粘合等特殊工藝。目前多層次板生產多集中在 4～ 6 層為主，如計算機主板、工控機 CPU 板等。在巨型機等領域內可達到幾十層的多層板。 3． 撓性印制板 撓性印制板也稱軟印制板，是由撓性聚酯敷銅薄膜用印制板加工工藝制造而成。同普通（剛性）印制板一樣，也有多面雙面和多層之分，還可將撓性電路板和剛性電路板結合制成剛 — 撓混合多層板。 利用撓性板可以彎曲、折疊 ，可以連接活動部件，達到立體布線，三維空間互連，從而提高裝配密度和產品可靠性。如筆記本電腦、移動通訊、照相機、攝象機等高檔電子產品中都應用了撓性電路板。 4． 特殊印刷板 在高密度裝配及高頻電路中用印制板往往不能滿足要求，各種特殊印制板應運而生并在 不斷發(fā)展。 (1)碳膜印制板 碳膜板是在普通單面印制板上制成導線圖形后再印制一層碳膜形成跨接線或觸點（電阻值符合設計要求）的印制板。它可使單面板實現高密度，低成本，良好的電性能及工藝性，適用于電視機、電話機等家用電器。 (2)印制電路與厚膜電路的結合 將電阻材料和 銅箔順序粘合到絕緣板上，用印制板工藝制成需要的圖形，在需要改變電阻的地方用電鍍加厚的方法減小電阻，用腐蝕方法增加電阻，制造成印制電路和厚膜電路結合的新的內含元器件的印制板，從而在提高安裝密度，降低成本上開辟新的途徑。 (3)微波印制板 在高頻（幾百兆以上）條件下工作的印制板，對材料、布線布局都有特殊的要求，例如印制導線間和層次間分布參數的作用以及利用印制板制作出電感、電容等“印制元件”。微波電路板除采用聚四氟乙烯板以外，還有復介質基片和陶瓷基片等，其線寬 /間距要求比普通印制板高出一個數量級。 (4)金屬芯印 制板 金屬芯印制板可以看作一種含有金屬層的多層板，主要解決高密度安裝引起的散熱性能，且金屬層有屏蔽作用，有利于解決干擾問題。 5． 印制板特種制造方法 (1)快速電腦雕刻法 采用電腦雕刻機可以快速制造出印制板。在產品研制、定型階段往往需要快速獲得一兩塊印制板進行實驗和電路性能參數驗證，采用傳統方法不僅制造周期長，成本也較高。雕刻法省略了照相制板、圖形轉移等工序，直接將電腦設計好的圖形輸入雕刻機，直接敷銅板上鉆孔、雕刻導電圖形、加工外行及異性槽孔等，再經孔金屬化、鍍鉛錫合金等工序即可獲得高質量印制板。 采用電腦 雕刻可加工 400mm*300mm 或更大印制板，定位精度可達177。 ,最小線寬 ， 最小線間距 ，最大切割速度可達 2m/min。 一般中等復雜程度的印制板整個制作過程僅幾個小時即可完成，對縮短產品研發(fā)周期，降低成本有一定意義。 (2)高效加成法 加成法制造印制板具有精度高、環(huán)境污染小的優(yōu)點。但由于銅層與基板結合不良、鍍層密度差等缺點，限制了這種工藝的應用。近年來，環(huán)境保護的要求和制造工藝的改進使加成法制造印制板重新受到關注。采用新工藝加成法制造的印制板具有化學鍍層均勻一致、純度高、可焊 性好、具可制造密度高、細導線、小焊盤的印制板。典型的雙面板工藝流程如下： 配電電糊 → 制陽紋絲印板 → 真空絲印 → 氣體保護固化 → 鍍銅形成導電層 → 電鍍鉛錫合金 → 熱熔 → 印阻焊 → 檢驗 → 成品。 練習題 1．畫出 如圖 所示的 二級阻容放大器的 印制電路板圖 。 圖 二級阻容放大器 2．畫出 如圖 所示的 整流、濾波、穩(wěn)壓電路的 印制電路板圖 。 圖 整流、濾波、穩(wěn)壓電路 3．畫出 如圖 所示的 信號發(fā)生器的 印制電路板 圖。 圖 3..28 方波、三角波發(fā)生器 4．畫出 如圖 所示的 基于 555 的報警電路的 印制電路板圖。 圖 3..29 基于 555 的報警電路 5．畫出自己設計電路的 印制電路板圖。