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文檔簡介

第3章印制電路板設(shè)計(jì)與制作印制電路板PCBPRINTEDCIRCUITBORAD是由印制電路加基板構(gòu)成的,它是電子工業(yè)重要的電子部件之一。印制電路板在電子設(shè)備中的廣泛應(yīng)用,大大提高了產(chǎn)品的一致性、重現(xiàn)性、成品率,同時(shí)由于機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn),生產(chǎn)效率大為提高,且可以明顯地減少接線的數(shù)量以及能消除接線錯(cuò)誤,從而保證了電子設(shè)備的質(zhì)量,降低了生產(chǎn)成本,方便了使用中的維修工作。31印制電路板的設(shè)計(jì)311有關(guān)印制電路板的概念和設(shè)計(jì)要求1印制電路板的概念印制采用某種方法在一個(gè)表面上再現(xiàn)符號(hào)和圖形的工藝,他包含通常意義的印刷。敷銅板由絕緣基板和粘敷在上面的銅箔構(gòu)成,是用減成法制造印制電路板的原料。印制元件采用印制法在基板上制成的電路元件,如電感、電容等。印制線路采用印制法在基板上制成的導(dǎo)電圖形,包括印制導(dǎo)線、焊盤等。印制電路采用印制法按預(yù)定設(shè)計(jì)得到的電路,包括印制線路和印制元件或由二者組成的電路。印制電路板完成了印制電路或印制線路加工的板子。簡稱印制板,它不包括安裝在板子上的元器件和進(jìn)一步的加工。印制電路板組件安裝了元器件或其他部件的印制板部件。板上所有安裝、焊接、涂覆都已完成,習(xí)慣上按其功能或用途稱為“某某板”“某某卡”,如計(jì)算機(jī)的主板、顯卡等。單面板僅一面上有導(dǎo)電圖形的印制板。雙面板兩面都有導(dǎo)電圖形的印制板。多層板有三層或三層以上導(dǎo)電圖形和絕緣材料層壓合成的印制板。在基板上再現(xiàn)導(dǎo)電圖形有兩種基本方式減成法和加成法。減成法先將基板上敷滿銅箔,然后用化學(xué)或機(jī)械方式除去不需要的部分。又分蝕刻法和雕刻法。A蝕刻法采用化學(xué)腐蝕辦法除去不需要的銅箔。這是主要的制造方法。B雕刻法用機(jī)械加工方法除去不需要的銅箔。這在單件試制或業(yè)余條件下可快速制出印制板。加成法在絕緣基板上用某種方式敷設(shè)所需的印制電路圖形,敷設(shè)印制電路有絲印電鍍法、粘貼法等。印制板是電子工業(yè)重要的電子部件之一,在電子設(shè)備中有如下功能A提供分離元件、集成電路等各種元器件固定、裝配的機(jī)械支撐。B實(shí)現(xiàn)分離元件、集成電路等各種元器件之間的布線和電氣連接或電絕緣,提供C所要求的電氣特性及特性阻抗等。C為自動(dòng)錫焊提供方便,為元器件插裝、檢查、維修提供認(rèn)別字符和圖形。2印制電路板的設(shè)計(jì)要求正確這是印制板設(shè)計(jì)基本而重要的要求,準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)電原理圖的連接關(guān)系,避免實(shí)現(xiàn)電原理圖的連接關(guān)系,避免出現(xiàn)“短路”和“斷路”這兩個(gè)簡單而致命的錯(cuò)誤。這一基本要求在手工設(shè)計(jì)和用簡單CAD軟件設(shè)計(jì)的PCB中并不容易做到,一般較復(fù)雜的產(chǎn)品都要經(jīng)過兩輪以上試制修改,功能較強(qiáng)的CAD軟件則有檢驗(yàn)功能,可以保證電氣連接的正確性。經(jīng)濟(jì)這是必須達(dá)到的目標(biāo)。板材選價(jià)低,板子尺寸盡量小,連接用直焊導(dǎo)線,表面涂覆用最便宜的,選擇價(jià)格最低的加工廠等,印制板制造價(jià)格就會(huì)下降。但不要忘記這些廉價(jià)的選擇可能造成工藝性,可靠性變差,是制造費(fèi)用、維修費(fèi)用上升,總體經(jīng)濟(jì)性不一定合算,故不易做到。必須則是市場競爭的原因。競爭是無情的,一個(gè)原理先進(jìn),技術(shù)高新的產(chǎn)品可能因?yàn)榻?jīng)濟(jì)性的原因夭折。可靠這是印制板設(shè)計(jì)中較高一層的要求。連接正確的電路板不一定可靠性好,例如板材選材選擇不合理,板厚及安裝固定不正確,元器件布局布線不當(dāng)?shù)榷伎赡軐?dǎo)致PCB不能可靠地工作,早期失效甚至根本不能正確工作。再如多層板和單、雙面板相比,設(shè)計(jì)時(shí)要容易得多,但就可靠性而言卻不如單、雙面板。從可靠性的角度講,結(jié)構(gòu)越簡單,使用元件越小,板子層數(shù)越少,可靠性越高。合理這是印制板設(shè)計(jì)中更深一層,更不容易達(dá)到的要求。一個(gè)印制板組件,從印制板的制造、檢驗(yàn)、裝配、調(diào)試到整機(jī)裝配、調(diào)試,直到使用維修,無不與印制板設(shè)計(jì)的合理與否息息相關(guān),例如板子形狀選得不好加工困難,引線孔太小裝配困難,沒留下測試點(diǎn)調(diào)試?yán)щy,板外連接選擇不當(dāng)維修困難等等。每一種困難都可能導(dǎo)致成本增加,工時(shí)延長,而每一個(gè)造成困難的原因都原于設(shè)計(jì)者的失誤。沒有絕對合理的設(shè)計(jì),只有不斷合理化的過程。特需要設(shè)計(jì)者的責(zé)任心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng),以及實(shí)踐中不斷總結(jié)、提高的經(jīng)驗(yàn)。上述四條既相互矛盾又相輔相成,不同用途,不同要求的產(chǎn)品側(cè)重點(diǎn)不同。事關(guān)國家安全、防災(zāi)救急、上天入海的產(chǎn)品,可靠性第一。民用低價(jià)值產(chǎn)品,經(jīng)濟(jì)性首當(dāng)其沖。具體產(chǎn)品具體對待,綜合考慮以求最好,是對設(shè)計(jì)者綜合能力的要求。312印制電路板設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備印制板電路板設(shè)計(jì)質(zhì)量不僅關(guān)系到元器件在焊接裝配、調(diào)試中是否方便,而且直接影響整機(jī)的技術(shù)性能。印制板的設(shè)計(jì)要力求達(dá)到設(shè)計(jì)正確、可靠、合理、經(jīng)濟(jì)。設(shè)計(jì)中需掌握一些基本設(shè)計(jì)原則和技巧,設(shè)計(jì)中具有很大的靈活性和離散性,同一張?jiān)韴D,不同的設(shè)計(jì)者會(huì)有不同的設(shè)計(jì)方案。印制電路板設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是排版設(shè)計(jì),但排版設(shè)計(jì)之前必須考慮敷銅板板材、規(guī)格、尺寸、形狀、對外連接方式等內(nèi)容,以上工作即稱為排版設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作。1板材的確定這里說的板材是指敷銅板。敷銅板就是把一定厚度的銅箔通過粘接劑熱壓在一定厚度的絕緣基板上。銅箔敷在基板的一面的稱單面板,敷在基板兩面的稱雙面板。敷銅板板材通常按增強(qiáng)材料、粘合劑或板材特性分類。若以增強(qiáng)材料來區(qū)分,可分為有機(jī)纖維材料的紙質(zhì)和無機(jī)纖維材料的玻璃布、玻璃氈等類;若以粘合劑來區(qū)分,可分為酚醛、環(huán)氧、聚四氟乙烯、聚酰亞胺等類;若以板材特性來區(qū)分,可分為剛性和撓性兩類。銅箔的厚度系列為18、25、35、50、70、105,單位M,誤差不大于5M,一般最常用的為35M、50M。不同的電子設(shè)備,對敷銅板的板材要求也不同,否則,會(huì)影響電子設(shè)備的質(zhì)量。下面介紹幾種國內(nèi)常用的幾種敷銅板,供設(shè)計(jì)時(shí)選用。(1)敷銅箔酚醛紙層壓板用于一般電子設(shè)備中。價(jià)格低廉、易吸水,在惡劣環(huán)境下不宜使用。(2)敷銅箔酚醛玻璃布層壓板用于溫度、頻率較高的電子及電器設(shè)備中。價(jià)格適中,可達(dá)到滿意的電性能和機(jī)械性能要求。(3)敷銅箔環(huán)氧玻璃布層壓板是孔金屬化印制板常用的材料。具有較好的沖剪、鉆孔性能,且基板透明度好,是電氣性能和機(jī)械性能較好的材料,但價(jià)格較高。(4)敷銅箔聚四氟乙烯層壓板具有良好的抗熱性和電能性,用于耐高溫、耐高壓的電子設(shè)備中。2印制板形狀、尺寸、板厚的確定印制板形狀、尺寸通常與整機(jī)外形、整機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及印制板上元器件的數(shù)量及尺寸等諸多因素有關(guān)。板上元器件的排列要考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)上的間距,還要考慮電氣性能的要求。在確定板的凈面積后,還應(yīng)向外擴(kuò)出5MM10MM(單邊),以便印制板在機(jī)內(nèi)的固定安裝。同時(shí),還要考慮成本,工藝方面的其他要求。印制板的標(biāo)稱厚度有02MM、03MM、05MM、07MM、08MM、15MM、16MM、24MM、32MM、64MM等多種。在考慮板厚時(shí),要考慮下列因素當(dāng)印制板對外連接采用直接式插座連接,則必須考慮插座間隙,板厚一般選15MM,過厚則插不進(jìn),過薄會(huì)引起接觸不良;對非插入式的印制板,要考慮安裝在板上元器件的體積與重量等因素,以避免因撓度而引起電氣方面的影響;多層板的場合可選用厚度為02MM、03MM、05MM等的敷銅板。313印制板對外連接方式的選擇通常印制板只是整機(jī)的一個(gè)組成部分,故存在印制板的對外連接問題,如印制板之間,印制板與板外元器件、印制板與面板之間等都需要相互連接。選擇連接方式要根據(jù)整機(jī)的結(jié)構(gòu)考慮,總的原則是連接可靠,安裝、調(diào)試、維修方便。選擇時(shí),可根據(jù)不同特點(diǎn)靈活掌握。1導(dǎo)線焊接方式這是一種簡單、廉價(jià)、可靠的連接方式,不需要任何插件,只需將導(dǎo)線與印制板板上對應(yīng)的對外連接點(diǎn)與板外元器件或其他部件直接焊牢即可。如收音機(jī)中的喇叭、電池盒,電子設(shè)備中的旋鈕電位器、開關(guān)等。這種方式優(yōu)點(diǎn)是成本低,可靠性高,可避免因接觸不良造成的故障,缺點(diǎn)是維修不夠方便。本方式一般只適用于對外導(dǎo)線連接較少的場合,如收音機(jī)、電視機(jī)、小型電子設(shè)備中。采用導(dǎo)線焊接方式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。A印制板的對外焊接點(diǎn)盡可能引在板的邊緣,并按一定尺寸排列,以利于焊接維修,避免因整機(jī)內(nèi)部亂線而導(dǎo)致整機(jī)可靠性降低。B為提高導(dǎo)線與板上焊點(diǎn)的機(jī)械強(qiáng)度,引線應(yīng)通過印制板上的穿線孔,再從線路板元件面穿過,焊接在焊盤上,以免將焊盤或印制板導(dǎo)線拽掉。C將導(dǎo)線排列或捆扎整齊,通過線卡或其它緊固件將線與板固定,避免導(dǎo)線因移動(dòng)而折斷。D同一電氣性質(zhì)的導(dǎo)線最好用同一種顏色的導(dǎo)線,以便與維修。如電源導(dǎo)線采用紅色,地導(dǎo)線采用黑色等。2插接件連接在較復(fù)雜的儀器設(shè)備中,經(jīng)常采用插接件的連接方式。如電子計(jì)算機(jī)擴(kuò)展槽與功能板的連接,大型電子設(shè)備中各功能模塊與插槽的連接等。這種連接方式對復(fù)雜產(chǎn)品的批量生產(chǎn)提供了質(zhì)量保證,并提高了極為方便的調(diào)試、維修條件,但因觸點(diǎn)多,所以可靠性差。在一臺(tái)大型設(shè)備中,常用十幾塊甚至幾十塊印制板,在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),維修人員不必去尋找線路板上損壞的元件立即進(jìn)行更換,而只需判斷出出現(xiàn)故障的印制板,將其用備用件替換掉,從而縮短排除故障時(shí)間,提高設(shè)備的利用效率,是很有效的。印制板上插座接觸部分的外形尺寸、印制導(dǎo)線寬度,應(yīng)符合插座的尺寸規(guī)定,要保證插頭與插座完全匹配接觸。典型的印制板插頭如圖31所示。圖中的幾個(gè)主要尺寸與公差,可根據(jù)所選的插座尺寸與公差來確定。圖31典型的印制板插頭314印制板電路的排版設(shè)計(jì)1安裝方式元器件在印制板上的固定方式分為臥式和立式兩種,如圖32AB所示。圖32元器件安裝方式立式固定占用面積小,適合于要求排列緊湊密集的產(chǎn)品。采用立式固定的元件體積,要求小型、輕巧,過大、過重會(huì)由于機(jī)械強(qiáng)度差,易倒伏,造成元器件間的碰撞,而降低整機(jī)可靠性。臥式固定臥式固定與立式相比,具有機(jī)械穩(wěn)定性好、排列整齊等特點(diǎn),但占用面積較大。大型元器件的固定對于體積大、質(zhì)量重的大型元器件一般最好不要安裝在印制板上,因這些元器件不僅占據(jù)了印制板的大量面積和空間,而且在固定這些元器件時(shí),往往使印制板變形而造成一些不良影響。對必須安裝在板上的大型元件,焊裝時(shí)應(yīng)采取固定措施,否則長期震動(dòng)引線極易折斷。2元器件的排列格式元器件在印制板上的排列格式可分為不規(guī)則和規(guī)則兩種。選用時(shí)可根據(jù)電路實(shí)際情況靈活掌握。1不規(guī)則情排列元器件軸線方向彼此不一致,在板上的排列順序也無一定規(guī)則。這種排列方式一般元件以立式固定為主,此種方式下看起來雜亂無章,但印制導(dǎo)線布設(shè)方便,印制導(dǎo)線短而少,可減少線路板的分布參數(shù),抑制干擾,特別對消除高頻干擾有利。2規(guī)則排列元器件軸線方向一致,并與板的四邊垂直或平行,一般元器件臥式固定以規(guī)則排列為主,此方式排列規(guī)范,整齊美觀,便于安裝、調(diào)試、維修,但布線時(shí)受方向、位置的限制而變得復(fù)雜些。這種排列方式常用于板面寬松,元器件種類少、數(shù)量多的低頻電路中。3元器件布置原則元器件布設(shè)決定了板面的整齊美觀程度和印制導(dǎo)線的長度,也在一定程度上影響著整機(jī)的可靠性,布設(shè)中應(yīng)遵循以下原則1元器件在整個(gè)板面疏密一致,布設(shè)均勻。2元件安裝高度盡量矮,以提高穩(wěn)定性和防止相鄰元件碰撞。3元器件不要占滿板面,四周留邊,便于安裝固定。4元器件布設(shè)在板的一面,每個(gè)引腳單獨(dú)占用一個(gè)焊盤。5元器件的布設(shè)不可上下交叉,相鄰元器件保持一定間距,并留出安全電壓間隙220V/MM。6根據(jù)在整機(jī)中安裝狀態(tài)確定元器件軸向位置,為提高元器件在板上穩(wěn)定性,使元器件軸向在整機(jī)內(nèi)處于豎立狀態(tài)。7元件兩端跨距應(yīng)稍大于元件軸向尺寸,彎腳對應(yīng)留出距離,防止齊根彎曲損壞器件。315焊盤及印制導(dǎo)線1焊盤的尺寸焊盤的尺寸與鉆孔孔徑、最小孔環(huán)寬度等因素有關(guān)。為保證焊盤上基板連接的可靠性,應(yīng)盡量增大焊盤尺寸,但同時(shí)還要考慮布線密度。一般對于雙列直插式集成電路的焊盤尺寸為15MM16MM,相鄰的焊盤之間可穿過03MM04MM寬的印制導(dǎo)線。一般焊盤的環(huán)寬不小于03MM,焊盤的尺寸不小于13MM。實(shí)際焊盤的大小一般以推薦來選用。2焊盤的種類焊盤的種類有圓形、橢圓形、島形、方形、長方形、淚滴形、多邊形等,如圖33所示。對下面常用焊盤作簡要介紹圓形焊盤該焊盤與穿線孔為一同心圓。外徑一般為23倍孔徑??讖酱笥谝€02MM03MM。設(shè)計(jì)時(shí),若板尺寸允許,焊盤盡量大,以免焊盤在焊接過程中脫落。而且,同一塊板上,一般焊盤尺寸取一致,不僅美觀,而且加工工藝方便,除非某些特殊場合。圓形焊盤使用最多,尤其在排列規(guī)則和雙面板設(shè)計(jì)中。D橢圓形E淚滴形F開口G矩形H多邊形I異形孔圖33焊盤圖形島形焊盤各島形焊盤之間的連線合為一體,猶如水上小島,故稱島形焊盤,常用在元件不規(guī)則排列中,可在一定程度上起抑制干擾的作用,并能提高焊盤與印制導(dǎo)線的抗剝程度。其他各種形狀的焊盤,在焊盤設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況作些靈活的修改。3焊盤孔位和孔徑的確定焊盤孔位一般必須在印制電路網(wǎng)絡(luò)線的交點(diǎn)位置上。焊盤孔徑由元器件引線截面尺寸所決定??讖脚c元器件引線間的間隙,非金屬化孔可小些,孔徑大于引線015MM左右,金屬化孔徑間隙還要考慮孔壁的平均厚度因素,一般取02MM左右。4印制導(dǎo)線的走向和形狀印制導(dǎo)線由于本身可能承受附加的機(jī)械應(yīng)力,以及局部高電壓引起的放電作用,因此,盡可能避免出現(xiàn)尖角或銳角拐彎,一般推薦選用和避免采用的印制導(dǎo)線形狀如圖34所示。圖34印制導(dǎo)線形狀印制導(dǎo)線的寬度還要考慮承受電流、蝕刻過程中的側(cè)蝕、板上的抗剝強(qiáng)度、以及與焊盤的協(xié)調(diào)等因素,一般安裝密度不大的印制板,導(dǎo)線寬度不小于05MM為宜,手工制作時(shí)不小于08MM。對于電源線和接地線,由于載流量大的緣故,一般取15MM2MM。在一些對電路要求高的場合,導(dǎo)線寬度還得作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。印制導(dǎo)線間的距離考慮安全間隙電壓為220V/MM,最小間隙不要小于03MM,否則會(huì)可能引起相鄰導(dǎo)線間的電壓擊穿或飛弧。在板面允許的情況下,印制導(dǎo)線寬度與間隙一般不小于1MM。印制導(dǎo)線寬度與最大允許工作電流關(guān)系見表表31,印制導(dǎo)線間距與最大允許工作電壓見表32。表31印制導(dǎo)線寬度與最大允許工作電流導(dǎo)線寬度MM1152253354導(dǎo)線面積MM20050075010125015017502導(dǎo)線電流A1152253354表32印制導(dǎo)線間距與最大允許工作電壓導(dǎo)線間距MM0511523工作電壓V100200300500700印制板上大面積銅箔應(yīng)鏤空成柵狀,導(dǎo)線寬度超過3MM時(shí)中間留槽,以利于印制板的涂覆鉛錫及波峰焊(圖35)。另外為增加焊盤抗剝強(qiáng)度,可設(shè)置工藝線(圖36)。圖35銅箔上的鏤空和留槽圖36印制板上的工藝線316印制電路板散熱設(shè)計(jì)的考慮設(shè)計(jì)印制電路板,必須考慮發(fā)熱元器件,怕熱元器件及熱敏感元器件的分板,板上位置及布線問題。常用元器件中,電源變壓器、功率器件、大功率電阻等都是發(fā)熱元器件(以下均稱熱源),電解電容是典型怕熱元件,幾乎所有半導(dǎo)體器件都有不同程度溫度敏感性,印制板熱設(shè)計(jì)基本原則是有利散熱,遠(yuǎn)離熱源。具體設(shè)計(jì)中可采用以下措施1熱源外置將發(fā)熱元器件移到機(jī)殼之外,直流穩(wěn)壓電源的調(diào)整管通常置于機(jī)外,并利用機(jī)殼(金屬外殼)散熱。2熱源單置將發(fā)熱元器件單獨(dú)設(shè)計(jì)為一個(gè)功能單元,置于機(jī)內(nèi)靠近邊緣容易散熱的位置,必要時(shí)強(qiáng)制通風(fēng),如臺(tái)式計(jì)算機(jī)的電源部分就是這樣。3熱源上置必須將發(fā)熱元器件和其他電路設(shè)計(jì)在一塊板上時(shí),盡量使熱源設(shè)置在印制板的上部,如有利于散熱且不易影響怕熱元器件。4熱源高置發(fā)熱元件不宜貼板安裝。留一定距離散熱并避免印制板受熱過度。5散熱方向發(fā)熱元件放置,要有利于散熱。6遠(yuǎn)離熱源怕熱元件及敏感元器件盡量遠(yuǎn)離熱源,躲開散熱通道。7熱量均勻?qū)l(fā)熱量大的元器件至于容易降溫之處,即將可能超過允許溫升的器件置于空氣流入口外,LSI較SSI功耗大,超溫則故障率高。放的位置,易使整個(gè)電路高溫下降,熱量均勻。8引導(dǎo)散熱為散熱添加某些與電路原理無關(guān)的零部件。在采用強(qiáng)制風(fēng)冷的印刷板上,使其產(chǎn)生渦流而增強(qiáng)了散熱效果。因此人為設(shè)置改變氣流使人為添加了“紊流排”使靠近元件處產(chǎn)生了渦流而增強(qiáng)散熱效果。317印制電路板中的干擾及抑制干擾現(xiàn)象在整機(jī)調(diào)試和工作中經(jīng)常出現(xiàn),其原因是多方面的,除外界因素造成干擾外,印制板布置不合理,元器件安裝位置不當(dāng)?shù)榷伎赡茉斐伞_@些干擾,在排版設(shè)計(jì)中應(yīng)事先重視,則完全可以避免,否則,嚴(yán)重的會(huì)引起設(shè)計(jì)失敗。今對印制板上常見的幾種干擾及其抑制辦法作簡單的介紹。1熱干擾及抑制由于發(fā)熱元件的影響而造成溫度敏感器件的工作特性變化以致整個(gè)電路電性能發(fā)生變化而產(chǎn)生的干擾。布設(shè)時(shí),要找出發(fā)熱元件與溫度敏感元件,使熱元處于較好的散熱狀態(tài),使熱元盡量不安裝在印制板上,在必須安排在印制板上時(shí),要配制足夠的散熱片,防止溫度過高對周圍元件產(chǎn)生熱傳導(dǎo)或輻射。2電源干擾抑制電子儀器的供電絕大多數(shù)是由于交流市電通過將壓,整流,穩(wěn)壓后獲得。電源的質(zhì)量好壞直接影響政績的技術(shù)指標(biāo)。而電源的質(zhì)量出原理本身外,工藝布線和印制板設(shè)計(jì)不合理,都會(huì)產(chǎn)生干擾,特別是交流電源的干擾。直流電源的布線不合理,也會(huì)引起干擾。布線時(shí),電流線不要走平行大環(huán)形線;電源線與信號(hào)線不要太近,并避免平行。3底線的共阻抗干擾及抑制幾乎所有電路都存在一個(gè)自身的接地點(diǎn),電路中接地點(diǎn)在電位的概念中表示零電位,其他電位均相對于這一點(diǎn)而言。在印制板上的地線也不能保證是零電位,而往往存在一定值,雖然電位可能很小,但由于電路的放大作用,可能產(chǎn)生較大的干擾。這類干擾的主要原因在于兩個(gè)或兩個(gè)以上的回路共用一段地線所造成的。為克服地線共阻抗干擾,應(yīng)盡量避免不同回路電流同時(shí)流經(jīng)某一段共用地線,特別是高頻和大電流回路中。在印制電路的地線布設(shè)中,首先考慮各級(jí)的內(nèi)部接地,同級(jí)電路的幾個(gè)接地點(diǎn)要盡量集中,稱為一點(diǎn)接地,避免其他回路的交流信號(hào)竄入本級(jí)或本級(jí)中的交流信號(hào)竄入其他回路。同級(jí)電路中的接地處理好后,要布好整個(gè)印制板上的地線,防止各級(jí)之間的干擾,下面介紹幾種接地方式。并聯(lián)分路式將印制板上的幾個(gè)部分地線分別通過各自地線匯總到線路的總接地點(diǎn)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,印制電路的公共地線一般設(shè)在印制板的邊緣,并較一般導(dǎo)線寬,各級(jí)電路就近并聯(lián)接地。但如周圍有強(qiáng)磁場,公共地線不能構(gòu)成封閉回路,以免引起電磁感應(yīng)。大面積覆蓋接地在高頻電路中,可采用擴(kuò)大印制板的地線面積來減少地線中的感抗,同時(shí),可對電場干擾起屏蔽作用。地線的分線在一塊印制板上,如布設(shè)模擬地線和數(shù)字地線,則兩種地線要分開,供電也要分開,以抑制相互干擾。4磁場干擾及對策印制板的特點(diǎn)是元器件安裝緊湊,連接緊密,但如設(shè)計(jì)不當(dāng),會(huì)給整機(jī)帶來分布參數(shù)造成干擾,元器件相互之間的磁場干擾等。分布參數(shù)造成干擾主要由于印制導(dǎo)線間的寄生耦合的等效電感和電容。布設(shè)時(shí),對不同回路的信號(hào)線盡量避免平行,雙面板上的兩面印制線盡量做到不平行布設(shè)。在必要的的場合下,可通過采用屏蔽的方法來減少干擾。元器件間的磁場干擾主要是由于揚(yáng)聲器、電磁鐵、永磁式儀表、變壓器、繼電器等產(chǎn)生的恒磁場和交變磁場,對周圍元件,印制導(dǎo)線產(chǎn)生干擾。布設(shè)時(shí),盡量減少磁力線對印制導(dǎo)線的切割,兩磁性元件相互垂直以減少相互耦合,對干擾源進(jìn)行屏蔽。318印制電路板圖的繪制排版設(shè)計(jì)不是單純地按照原理圖聯(lián)結(jié)起來,而是采取一定的抗干擾措施,遵循一定的設(shè)計(jì)原則,合理的布局,達(dá)到整機(jī)安裝方便,維修容易。因此,無論是手工排版還是利用計(jì)算機(jī)布線,都要經(jīng)過草圖設(shè)計(jì)這一步驟。但計(jì)算機(jī)布線,下述步驟可根據(jù)個(gè)人的實(shí)際情況作一些靈活的調(diào)整。1分析原理圖分析原理圖的目的,是為了在設(shè)計(jì)過程中掌握更大的主動(dòng)性,且要達(dá)到如下目的。(1)熟悉原理圖的功能原理,找出可能引起干擾的干擾源,并作出采取抑制的措施。(2)熟悉原理圖中的每個(gè)元器件,掌握每個(gè)元器件的外形尺寸、封裝形式、引線方式、排列順序、各管腳功能,確定發(fā)熱元件所安裝散熱片的面積,以及確定哪些元件在板上,哪些在板外。(3)確定印制板參數(shù),根據(jù)線路的復(fù)雜程度來確定印制板到底應(yīng)采取單面還是雙面,根據(jù)元件尺寸、元件在板上安裝方式、排列方式和印制板在整機(jī)內(nèi)的安裝方式綜合確定印制板的尺寸以及厚度等參數(shù)。(4)確定對外連接方式,根據(jù)布置在面板、底板、側(cè)板上的元器件的位置來具體確定。2單面板的排版設(shè)計(jì)排版設(shè)計(jì)是個(gè)具有十分靈活性的工作,但在實(shí)際排版中,一般遵循以下原則1根據(jù)與面板、底板、側(cè)板等的聯(lián)接方式,確定與之有關(guān)的元器件在印制板上的具體位置,然后決定其他一般元件的布局,布局要均勻,有時(shí)為了排列美觀和減少空間,將具有相同性質(zhì)的元件布設(shè)在一起,由此可能會(huì)增加印制導(dǎo)線長度。2元器件在紙上位置被安放后,開始布置印制導(dǎo)線,布設(shè)導(dǎo)線時(shí),要盡量使走線短、少、疏。在此基礎(chǔ)上還要解決原理圖中存在的交叉現(xiàn)象,依據(jù)原理圖畫出單線不交叉圖如圖37所示。在復(fù)雜的電路中,由于解決交叉現(xiàn)象而導(dǎo)致印制導(dǎo)線變得很長的情況下而可能產(chǎn)生干擾時(shí),可用“飛線”來解決?!帮w線“即在印制導(dǎo)線的交叉處切斷一根,從板的元件面用一短接線連接。但“飛線”過多,會(huì)影響印制板的質(zhì)量,應(yīng)盡量少用。圖37單線不交叉圖要注意,一個(gè)令人滿意的排版設(shè)計(jì)常常經(jīng)多次調(diào)整元件位置和方向,多次調(diào)整印制導(dǎo)線的布線情況而得到的。3正式排版草圖的繪制這是為了制作照相底圖而必須繪做一張草圖。圖的要求版面尺寸,焊盤位置,印制導(dǎo)線的連接與布設(shè),板上各孔的尺寸與位置均與實(shí)際板相同并標(biāo)出,同時(shí)應(yīng)注明線路板的技術(shù)要求。圖的比例可根據(jù)印制板圖形密度與精度按11、21、41等不同比例。如圖38所示為單面印制板圖的繪制步驟圖38印制電路板圖的手工繪制過程(1)按草圖尺寸取方格紙或坐標(biāo)紙。(2)畫出版面輪廓尺寸,留出版面各工藝孔空間,而且還留出圖紙技術(shù)要求說明空間。(3)用鉛筆畫出元器件外形輪廓,小型元件可不畫輪廓,但做到心中有數(shù)。(4)標(biāo)出焊盤位置,勾勒印制導(dǎo)線。(5)復(fù)核無誤后,擦掉外形輪廓,用繪圖筆重描焊點(diǎn)及印制導(dǎo)線。(6)標(biāo)明焊盤尺寸、線寬,注明印制板技術(shù)要求。技術(shù)要求包括焊盤的內(nèi)、外徑;線寬;焊盤間距及公差;板料及板厚;板的外形尺寸及公差;板面鍍層要求;板面助焊、阻焊要求等。4雙面印制板圖的繪制在電子設(shè)備中,雙面印制電路板應(yīng)用較為廣泛,它的兩面都有線,可以比較充分地利用板上空間。繪制印制電路板圖時(shí),除于上述單面板設(shè)計(jì)繪制過程相同外,還應(yīng)考以下幾點(diǎn)。元器件布在一面,主要印制導(dǎo)線布在另一面,兩面印制導(dǎo)線盡量避免平行布設(shè),力求相互垂直,以減少干擾。兩面印制導(dǎo)線最好分布在兩面,如在一面繪制,則用雙色區(qū)別,并注明對應(yīng)層顏色。兩面焊盤嚴(yán)格對應(yīng),可通過針扎孔法來將一面焊盤中心引到另一面。在繪制元件面導(dǎo)線時(shí),注意避讓元件外殼、屏蔽罩等。兩面彼此連接地印制線,需用金屬化孔實(shí)現(xiàn)。畫雙面電路板圖的一般步驟是(1)按黑白圖的大小方格上畫一外框尺寸。如果選擇黑白圖與實(shí)際印刷電路板的比例21。則外框尺寸比實(shí)際印刷電路板增加一倍,也就是圖的長度和寬度各擴(kuò)大一倍,圖上各連線和元器件所占的長度也都放大一倍。在制版時(shí)縮小到1/2,則制出的板剛是所要求的尺寸。(2)畫印制電路板的插頭引線圖時(shí),它的大小必須依據(jù)實(shí)際插座彈簧片上的寬度而定,尺寸要求準(zhǔn)確,否則在使用時(shí)容易造成相鄰引線短路。(3)確定元件的位置時(shí),一般是把直接引出線多的元件安排在離插頭較近的位置,原理圖上相互連線多的元件盡可能靠近,以減少引線的長度,元器件位置確定后,再畫出元器件引腳位置圖。(4)為了畫圖方便,雙面印制電路板的草圖可以在一張方格紙內(nèi)完成,這就要求用兩種顏色的筆表示雙面引線。比如正面(元件面)用紅色鉛筆畫,反面(只有連線的一面)用蘭色鉛筆畫。雙列直插式集成電路引腳是焊在反面,因此畫圖時(shí)用藍(lán)色筆畫。(5)布線一般是一面以橫線為主,另一面以豎線為主。當(dāng)一根引線需要從印刷電路板的一面引到另一面,中間要有一個(gè)引線孔,這個(gè)引線孔是穿過印刷電路板的。早期是在孔內(nèi)插入一根單股線,正反兩面連線分別和引線端焊住,現(xiàn)在一般采用孔金屬化工藝把正反兩面的連線接通。(6)對畫好的草圖要認(rèn)真檢查,確認(rèn)無誤后重新把引線孔及加連線描粗并加深,使得白色銅版紙放在上面可清楚看到連線,以便繪制照相底圖。32印制電路板的制作321制作印制電路板的基本環(huán)節(jié)印制電路板的制造工藝隨會(huì)因印制板的類型和要求而異,但在不同的工藝流程中,一般有以下七個(gè)基本環(huán)節(jié)。1繪制照相底圖照相底圖的繪制方法已在上節(jié)介紹過了,作為廠家第一道工序即為設(shè)計(jì)者送來的底圖進(jìn)行檢查、修改,以保證加工質(zhì)量。現(xiàn)在由于計(jì)算機(jī)繪制底圖的應(yīng)用,常將畫好的底圖拷貝在U盤上,告訴廠家底圖的文件名,讓廠家通過繪圖儀將底圖繪出。2照相制板用繪好的底圖照相制板,版面尺寸通過調(diào)整相機(jī)焦距準(zhǔn)確達(dá)到印制板尺寸,相版要求反差大,無砂眼。制版過程與普通照像大體相同。相版干燥后需修版,對相版上砂眼修補(bǔ),對不要的用小刀刮掉。做雙面板的照相版應(yīng)保證正反面次照相的焦距一致,確保兩面圖形尺寸的吻合。3圖形轉(zhuǎn)移把照相版上的印制電路圖形轉(zhuǎn)移到覆銅板上,稱為圖形轉(zhuǎn)移。方法有絲網(wǎng)轉(zhuǎn)移,光化學(xué)法等。(1)絲網(wǎng)漏印是一種古老的工藝,但由于具有操作簡單、生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定和成本低廉等優(yōu)點(diǎn),所以,廣泛用于印制板制造,現(xiàn)由于該法在工藝、材料、設(shè)備上都有突破,能印制出02MM的導(dǎo)線。缺點(diǎn)是精度比光化學(xué)法差,要求工人具有熟練操作技術(shù)。絲網(wǎng)漏印技術(shù)包括絲網(wǎng)的準(zhǔn)備,絲網(wǎng)圖形的制作和漏印三部分。(2)直接感光法(光化學(xué)法之一)包括覆銅板表面處理、上膠、暴光、顯影、固膜和修版的順序過程。這里指出的上膠過程中指的覆銅板表面均勻涂上的一層感光膠。暴光的目的是使光線透過的地方感光膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而顯影的結(jié)果使未感光膠溶解,脫落,留下感光部分。固膜是為了使感光膠牢固地粘連在印制板上并烘干。(3)光敏干膜法(光化學(xué)法之二)它與直接感光法的主要區(qū)別是來自感光材料。它的感光材料是一種薄膜類物質(zhì),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(hù)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(jìn)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(xué)方法去除板上不需要的銅箔,留下焊盤、印制導(dǎo)線及符號(hào)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(wǎng)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(diǎn)是工藝穩(wěn)定,操作方便,價(jià)格便宜。但是,由于它再生困難,污染嚴(yán)重,廢水處理困難而正在被淘汰,只適于在實(shí)驗(yàn)室中少量加工較為方便。影響三氯化鐵蝕刻時(shí)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(dāng)?shù)臄嚢璺绞健K嵝月然~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(diǎn)。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(shí)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(diǎn)是蝕刻速度快也容易控制,維護(hù)方便(通過補(bǔ)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(diǎn)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、PD)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(chǎn)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(dǎo)線間導(dǎo)通的最可靠方法,是印制板質(zhì)量好壞的關(guān)鍵,它采用將銅沉積在貫通兩面導(dǎo)線或焊盤的孔壁上,使原來非金屬的孔壁金屬化??捉饘倩^程中須經(jīng)過的環(huán)節(jié)有鉆孔、孔壁處理、化學(xué)沉銅和電鍍銅加厚。孔壁處理的目的是使孔壁上沉積一層作為化學(xué)沉銅的結(jié)晶核心的催化劑金屬?;瘜W(xué)沉銅的目的是使印制板表面和孔壁產(chǎn)生一薄層附著力差的導(dǎo)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(dǎo)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(xué)鍍兩種電鍍使鍍層致密、牢固、厚度均勻可控,但設(shè)備復(fù)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(xué)鍍設(shè)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(qiáng),長時(shí)間放置不變色等優(yōu)點(diǎn)。7涂助焊劑與阻焊劑印制板經(jīng)表面金屬涂敷后,根據(jù)不同的需要可進(jìn)行助焊和阻焊處理。涂助焊劑的目的,既可起保護(hù)鍍層不氧化的作用,又可提高可焊性。為了保護(hù)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(gè)基本環(huán)節(jié)外,還有其他加工工藝,可根據(jù)實(shí)際情況添加,如為了裝焊方便,而在元件層印有文字標(biāo)記,元件序號(hào)等。322自制印制電路板的過程在電子設(shè)備實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)成功后再做正式的印刷電路板。1復(fù)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(xì)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(shè)計(jì)好的印刷電路圖用復(fù)寫紙寫到銅箔板上。在復(fù)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(diǎn)用圓點(diǎn)表示,經(jīng)仔細(xì)檢查后再揭開復(fù)寫紙。2鉆孔如果做雙面印刷電路板,板和印刷電路圖應(yīng)有三個(gè)以上的定位孔。必須先用合適的鉆頭把焊點(diǎn)鉆透,以利于描反面連線時(shí)定位。打空時(shí),鉆頭要先磨鋒利,鉆床的轉(zhuǎn)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(zhǔn)備好的黑色調(diào)和漆按復(fù)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(diǎn)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(jīng)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(yīng)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(yīng)適當(dāng)增加三氯化鐵的溶液的濃度,如果天氣較冷,可將溶液適當(dāng)加熱。但加熱的最高溫度要限制在4050攝氏度之間,否則容易破壞線路板上的保護(hù)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(hù)漆,再用清水洗凈,擦干后涂上松香水便可進(jìn)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。323批量生產(chǎn)印制電路板的過程印制板制造工藝技術(shù)已有了很大進(jìn)步,不同規(guī)模、不同裝備的制造廠采用的工藝技術(shù)不盡相同。目前使用最廣泛的是銅箔蝕刻法,即將設(shè)計(jì)好的圖形通過圖形轉(zhuǎn)移在敷銅板上形成防蝕圖形,然后用化學(xué)蝕刻法除去不需要的銅箔,從而獲得導(dǎo)電圖形。絲網(wǎng)漏?。ê喎Q絲?。╇m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(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)絲印機(jī)實(shí)現(xiàn),蝕刻制板的防蝕材料,阻焊圖形、字符標(biāo)記圖形等均可通過絲印方法印制。1單面板生產(chǎn)流程單面板的生產(chǎn)工藝較簡單,為保證質(zhì)量在焊接之前,也要進(jìn)行檢驗(yàn)。生產(chǎn)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(hù)膜鉆孔成形表面涂敷助焊劑檢驗(yàn)。2雙面板生產(chǎn)流程雙面板生產(chǎn)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(dǎo)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(jìn)的圖形電鍍法工藝流程。生產(chǎn)流程下料鉆孔化學(xué)沉銅電鍍銅加厚(不到預(yù)定厚度)貼干膜圖形轉(zhuǎn)移(暴光、顯影)二次電鍍加厚鍍鉛錫合金去保護(hù)膜腐蝕鍍金(插頭部分)成型熱烙印制阻焊劑及文字符號(hào)檢驗(yàn)。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(chǎn)生印刷電路底版,制版過程與普通照相技術(shù)類似。雙面印刷電路板應(yīng)該照正反兩張底片。圖形轉(zhuǎn)移用絲網(wǎng)漏?。愃朴陀。┗蚋泄夥ǎ愃葡聪嗥┌训灼系膱D形復(fù)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(xué)方法使銅沉積在孔壁上,使原來非金屬的孔壁金屬化,當(dāng)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(gè)印制電路板的制作過程就完成了。324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(shù)的發(fā)展,電子產(chǎn)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(lián)技術(shù)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(shù)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(gè)方面。1高密度面板電子產(chǎn)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(shù)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(guān)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(shù)水準(zhǔn)的標(biāo)志,目前能夠達(dá)到即將要達(dá)到的水平是線寬/間距0102007003(MM),過孔直徑0302502MM。2多層次板多層次板是在雙面的基礎(chǔ)上發(fā)展的,除了雙面的制造工藝外,還有內(nèi)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(chǎn)多集中在46層為主,如計(jì)算機(jī)主板、工控機(jī)CPU板等。在巨型機(jī)等領(lǐng)域內(nèi)可達(dá)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(jié)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(dòng)部件,達(dá)到立體布線,三維空間互連,從而提高裝配密度和產(chǎn)品可靠性。如筆記本電腦、移動(dòng)通訊、照相機(jī)、攝象機(jī)等高檔電子產(chǎn)品中都應(yīng)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(yīng)運(yùn)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(dǎo)線圖形后再印制一層碳膜形成跨接線或觸點(diǎn)(電阻值符合設(shè)計(jì)要求)的印制板。它可使單面板實(shí)現(xiàn)高密度,低成本,良好的電性能及工藝性,適用于電視機(jī)、電話機(jī)等家用電器。2印制電路與厚膜電路的結(jié)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(jié)合的新的內(nèi)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(dǎo)線間和層次間分布參數(shù)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(fù)介質(zhì)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(gè)數(shù)量級(jí)。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(jī)可以快速制造出印制板。在產(chǎn)品研制、定型階段往往需要快速獲得一兩塊印制板進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和電路性能參數(shù)驗(yàn)證,采用傳統(tǒng)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(zhuǎn)移等工序,直接將電腦設(shè)計(jì)好的圖形輸入雕刻機(jī),直接敷銅板上鉆孔、雕刻導(dǎo)電圖形、加工外行及異性槽孔等,再經(jīng)孔金屬化、鍍鉛錫合金等工序即可獲得高質(zhì)量印制板。采用電腦雕刻可加工400MM300MM或更大印制板,定位精度可達(dá)002MM,最小線寬02MM,最小線間距025MM,最大切割速度可達(dá)2M/MIN。一般中等復(fù)雜程度的印制板整個(gè)制作過程僅幾個(gè)小時(shí)即可完成,對縮短產(chǎn)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(diǎn)。但由于銅層與基板結(jié)合不良、鍍層密度差等缺點(diǎn),限制了這種工藝的應(yīng)用。近年來,環(huán)境保護(hù)的要求和制造工藝的改進(jìn)使加成法制造印制板重新受到關(guān)注。采用新工藝加成法制造的印制板具有化學(xué)鍍層均勻一致、純度高、可焊性好、具可制造密度高、細(xì)導(dǎo)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(hù)固化鍍銅形成導(dǎo)電層電鍍鉛錫合金熱熔印阻焊檢驗(yàn)成品。練習(xí)題1畫出如圖326所示的二級(jí)阻容放大器的印制電路板圖。圖326二級(jí)阻容放大器2畫出如圖327所示的整流、濾波、穩(wěn)壓電路的印制電路板圖。圖327整流、濾波、穩(wěn)壓電路3畫出如圖328所示的信號(hào)發(fā)生器的印制電路板圖。圖328方波、三角波發(fā)生器4畫出如圖329所示的基于555的報(bào)警電路的印制電路板圖。圖329基于555的報(bào)警電路5畫出自己設(shè)計(jì)電路的印制電路板圖。測量學(xué)模擬試卷得分評(píng)卷人復(fù)查人1經(jīng)緯儀測量水平角時(shí),正倒鏡瞄準(zhǔn)同一方向所讀的水平方向值理論上應(yīng)相差(A)。A180B0C90D270215000地形圖的比例尺精度是(D)。A5MB01MMC5CMD50CM3以下不屬于基本測量工作范疇的一項(xiàng)是(C)。A高差測量B距離測量C導(dǎo)線測量D角度測量4已知某直線的坐標(biāo)方位角為220,則其象限角為(D)。A220B40C南西50D南西405由一條線段的邊長、方位角和一點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算另一點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算稱為(A)。A坐標(biāo)正算B坐標(biāo)反算C導(dǎo)線計(jì)算D水準(zhǔn)計(jì)算6閉合導(dǎo)線在X軸上的坐標(biāo)增量閉合差(A)。A為一不等于0的常數(shù)B與導(dǎo)線形狀有關(guān)C總為0D由路線中兩點(diǎn)確定7在地形圖中,表示測量控制點(diǎn)的符號(hào)屬于(D)。A比例符號(hào)B半依比例符號(hào)C地貌符號(hào)D非比例符號(hào)8在未知點(diǎn)上設(shè)站對三個(gè)已知點(diǎn)進(jìn)行測角交會(huì)的方法稱為(A)。A后方交會(huì)B前方交會(huì)C側(cè)方交會(huì)D無法確定9兩井定向中不需要進(jìn)行的一項(xiàng)工作是(C)。A投點(diǎn)B地面連接C測量井筒中鋼絲長度D井下連接10絕對高程是地面點(diǎn)到(C)的鉛垂距離。A坐標(biāo)原點(diǎn)B任意水準(zhǔn)面C大地水準(zhǔn)面D赤道面11下列關(guān)于等高線的敘述是錯(cuò)誤的是(A)A高程相等的點(diǎn)在同一等高線上B等高線必定是閉合曲線,即使本幅圖沒閉合,則在相鄰的圖幅閉合C等高線不能分叉、相交或合并一、單項(xiàng)選擇題(每小題1分,共20分)在下列每小題的四個(gè)備選答案中選出一個(gè)正確的答案,并將其字母標(biāo)號(hào)填入題干的括號(hào)內(nèi)。D等高線經(jīng)過山脊與山脊線正交12下面關(guān)于非比例符號(hào)中定位點(diǎn)位置的敘述錯(cuò)誤的是(B)A幾何圖形符號(hào),定位點(diǎn)在符號(hào)圖形中心B符號(hào)圖形中有一個(gè)點(diǎn),則該點(diǎn)即為定位點(diǎn)C寬底符號(hào),符號(hào)定位點(diǎn)在符號(hào)底部中心D底部為直角形符號(hào),其符號(hào)定位點(diǎn)位于最右邊頂點(diǎn)處13下面關(guān)于控制網(wǎng)的敘述錯(cuò)誤的是(D)A國家控制網(wǎng)從高級(jí)到低級(jí)布設(shè)B國家控制網(wǎng)按精度可分為A、B、C、D、E五等C國家控制網(wǎng)分為平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)D直接為測圖目的建立的控制網(wǎng),稱為圖根控制網(wǎng)14下圖為某地形圖的一部分,各等高線高程如圖所視,A點(diǎn)位于線段MN上,點(diǎn)A到點(diǎn)M和點(diǎn)N的圖上水平距離為MA3MM,NA2MM,則A點(diǎn)高程為(A)A364MB366MC374MD376M15如圖所示支導(dǎo)線,AB邊的坐標(biāo)方位角為,轉(zhuǎn)折角如圖,則CD邊30125AB的坐標(biāo)方位角為(B)CDABCD3075301530453029516三角高程測量要求對向觀測垂直角,計(jì)算往返高差,主要目的是(D)A有效地抵償或消除球差和氣差的影響B(tài)有效地抵償或消除儀器高和覘標(biāo)高測量誤差的影響C有效地抵償或消除垂直角讀數(shù)誤差的影響D有效地抵償或消除讀盤分劃誤差的影響17下面測量讀數(shù)的做法正確的是(C)A用經(jīng)緯儀測水平角,用橫絲照準(zhǔn)目標(biāo)讀數(shù)ANM373635100301303010030DCBAB用水準(zhǔn)儀測高差,用豎絲切準(zhǔn)水準(zhǔn)尺讀數(shù)C水準(zhǔn)測量時(shí),每次讀數(shù)前都要使水準(zhǔn)管氣泡居中D經(jīng)緯儀測豎直角時(shí),盡量照準(zhǔn)目標(biāo)的底部18水準(zhǔn)測量時(shí)對一端水準(zhǔn)尺進(jìn)行測量的正確操作步驟是(D)。A對中整平瞄準(zhǔn)讀數(shù)A整平瞄準(zhǔn)讀數(shù)精平C粗平精平瞄準(zhǔn)讀數(shù)D粗平瞄準(zhǔn)精平讀數(shù)19礦井平面聯(lián)系測量的主要任務(wù)是(D)A實(shí)現(xiàn)井上下平面坐標(biāo)系統(tǒng)的統(tǒng)一B實(shí)現(xiàn)井上下高程的統(tǒng)一C作為井下基本平面控制D提高井下導(dǎo)線測量的精度20井口水準(zhǔn)基點(diǎn)一般位于(A)。A地面工業(yè)廣場井筒附近B井下井筒附近C地面任意位置的水準(zhǔn)點(diǎn)D井下任意位置的水準(zhǔn)點(diǎn)得分評(píng)卷人復(fù)查人21水準(zhǔn)測量中,為了進(jìn)行測站檢核,在一個(gè)測站要測量兩個(gè)高差值進(jìn)行比較,通常采用的測量檢核方法是雙面尺法和。22直線定向常用的標(biāo)準(zhǔn)方向有真子午線方向、_磁北方向_和坐標(biāo)縱線方向。23地形圖符號(hào)一般分為比例符號(hào)、_半依比例符號(hào)_和不依比例符號(hào)。24井下巷道掘進(jìn)過程中,為了保證巷道的方向和坡度,通常要進(jìn)行中線和_的標(biāo)定工作。25測量誤差按其對測量結(jié)果的影響性質(zhì),可分為系統(tǒng)誤差和_偶然誤差_。26地物注記的形式有文字注記、_和符號(hào)注記三種。27象限角的取值范圍是090。28經(jīng)緯儀安置通常包括整平和對中。29為了便于計(jì)算和分析,對大地水準(zhǔn)面采用一個(gè)規(guī)則的數(shù)學(xué)曲面進(jìn)行表示,這個(gè)數(shù)學(xué)曲面稱為參考托球面。二、填空題(每空2分,共20分

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