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【電路板設(shè)計(jì)】電路板設(shè)計(jì)與制作 電路板設(shè)計(jì)教程

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摘要:電路板是實(shí)現(xiàn)電子電路功能的載體,作為一名電路設(shè)計(jì)工程師,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段,您是否遇到過(guò)這樣的問(wèn)題:隨著電子通訊頻率的提高,對(duì)PCB線路精度的要求越來(lái)越高,擇優(yōu)選取使得產(chǎn)品可靠性要求越來(lái)越高,研發(fā)項(xiàng)目需要反復(fù)論證修改、電子產(chǎn)品研發(fā)周期卻越來(lái)越短,電路設(shè)計(jì)工程師不得不面臨更高的挑戰(zhàn),如何在最短的時(shí)間內(nèi)快速制作電路板,縮短項(xiàng)目開(kāi)發(fā)時(shí)間成為制勝的關(guān)鍵之一。

【電路板設(shè)計(jì)】電路板設(shè)計(jì)與制作 電路板設(shè)計(jì)教程

電路板設(shè)計(jì)步驟

電路板的工作原理:是利用板基絕緣材料隔離開(kāi)表面銅箔導(dǎo)電層,使得電流沿著預(yù)先設(shè)計(jì)好的路線在各種元器件中流動(dòng)完成諸如做功、放大、衰減、調(diào)制、解調(diào)、編碼等功能。

在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,導(dǎo)線則集中在另一面上。因?yàn)閷?dǎo)線只出現(xiàn)在其中一面,所以這種PCB叫作單面板。多層板,多層有導(dǎo)線,必須要在兩層間有適當(dāng)?shù)碾娐愤B接才行,這種電路間的橋梁叫做導(dǎo)孔(via)。電路板的基本設(shè)計(jì)過(guò)程可分為以下四個(gè)步驟:

1)電路原理圖的設(shè)計(jì)---電路原理圖的設(shè)計(jì)主要是利用Protel DXP的原理圖編輯器來(lái)繪制原理圖。

2)生成網(wǎng)絡(luò)報(bào)表---網(wǎng)絡(luò)報(bào)表就是顯示電路原理與中各個(gè)元器件的鏈接關(guān)系的報(bào)表,它是連接電路原理圖設(shè)計(jì)與電路板設(shè)計(jì)的橋梁與紐帶,通過(guò)電路原理圖的網(wǎng)絡(luò)報(bào)表,可以迅速地找到元器件之間的聯(lián)系,從而為后面的PCB設(shè)計(jì)提供方便。

3)印刷電路板的設(shè)計(jì)---印刷電路板的設(shè)計(jì)即我們通常所說(shuō)的PCB設(shè)計(jì),它是電路原理圖轉(zhuǎn)化成的最終形式,這部分的相關(guān)設(shè)計(jì)較電路原理圖的設(shè)計(jì)有較大的難度,我們可以借助Protel DXP的強(qiáng)大設(shè)計(jì)功能完成這一部分的設(shè)計(jì)。

4)生成印刷電路板報(bào)表---印刷電路板設(shè)計(jì)完成后,還需生成各種報(bào)表,如生成引腳報(bào)表、電路板信息報(bào)表、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)報(bào)表等,最后打印出印刷電路圖。

PCB設(shè)計(jì)秘籍:教你如何快速制作電路板

物理方法:通過(guò)利用各種刀具和電動(dòng)工具,手工把線路板上不需要的銅刻去。

化學(xué)方法:通過(guò)在空白覆銅板上覆蓋保護(hù)層,在腐蝕性溶液里把不必要的銅蝕去,是當(dāng)前大部份開(kāi)發(fā)者使用的方法。覆蓋保護(hù)層的方法多種多樣,主要有最傳統(tǒng)的手工描漆方法、粘貼定制的不干膠方法、膠片感光方法以及近年才發(fā)展起來(lái)的熱轉(zhuǎn)印打印PCB板方法。

手工描漆:將油漆用毛筆或硬筆在空白覆銅板上手工描繪出線路的形狀,吹干后即可放進(jìn)溶液里面直接腐蝕。

粘貼不干膠:市面上有各種不干膠被制成條狀和圓片狀,在空白線路板上根據(jù)需要組合不同的不干膠,粘緊后即可腐蝕。

膠片感光:PCB線路板圖通過(guò)激光打印機(jī)打印在膠片上,空白覆銅板上預(yù)先涂上一層感光材料(市面有已涂好的覆銅板出售),在暗房環(huán)境下曝光、顯影、定影、清洗后即可在溶液里腐蝕。

熱轉(zhuǎn)?。?/strong>通過(guò)熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)把線路直接打印在空白線路板上,然后放進(jìn)腐蝕液里腐蝕。

而兩種快速制作電路板的方法也各有其優(yōu)缺點(diǎn):

物理方法:這種方法比較費(fèi)力,而且精度低,只有相對(duì)較簡(jiǎn)單的線路才可以采用。主要缺點(diǎn)費(fèi)工費(fèi)時(shí)、精度不易控制且存在不可恢復(fù)性,對(duì)操作要求很高,目前已經(jīng)鮮有人采用。

化學(xué)方法:工藝相對(duì)復(fù)雜,但精度可控,是目前使用最廣泛的快速制板方法,但仍存在諸多問(wèn)題。

A、打印精度取決于所采用的打印機(jī)墨盒的精度。性能較差的打印機(jī)打印出來(lái)的線條不均勻,腐蝕過(guò)程中容易造成斷線、粘連。

B、感光板的曝光及顯影時(shí)間不易控制,而且每一批板的最佳曝光時(shí)間都會(huì)有所不同,需要經(jīng)過(guò)反復(fù)的試驗(yàn)才能掌握。

C、腐蝕過(guò)程的控制難度高:?jiǎn)纹g用板不可能配備線路板廠大批量生產(chǎn)所用的專業(yè)控制設(shè)備,而腐蝕溶液的溫度、濃度、酸堿度都會(huì)對(duì)腐蝕質(zhì)量有較大影響。想要做好一片線路板,必須有多次的經(jīng)驗(yàn)積累。否則,材料報(bào)廢十分嚴(yán)重。

D、感光板對(duì)環(huán)境要求較高,必須在全黑低溫條件下保存,曝光過(guò)程也必須在暗房條件下進(jìn)行。

E、銀鹽(感光材料)及銅鹽(腐蝕產(chǎn)物)均有毒性,腐蝕過(guò)程中操作要十分小心,沾上人身或衣物很難清洗,且由于環(huán)保原因,腐蝕后廢液處理比較麻煩。

F、蝕刻出來(lái)的成品板必須利用手工打工,而手工打孔要控制精度很困難。

綜上所述,傳統(tǒng)的物理制板方法費(fèi)工又費(fèi)時(shí)且精度低,化學(xué)快速制板方法盡管精度可控,但工藝復(fù)雜且不利環(huán)保。而不論是物理方法還是化學(xué)方法,兩者都對(duì)操作技巧要求較高,因此,都不能稱得上是可以幫助工程師實(shí)現(xiàn)"快速"制板的好方法。

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