电路板制作流程 PCB
{dy}节 印制电路板的种类及其制作工艺
一、 分类: 习惯上按照印制电路的分布来划分印制板。 单面板——仅一面上有导电图的印制板。 双面板——两面都有导电图的印制板。 多层板——有三层或三层以上导电图形和绝缘材料层压合成的印制板。
二、 在基板上再现导电图形有两种基本方式:
(1)减成法 这是最普遍的采用方式,即先将基板上敷满铜箔,然后用化学或机械的方式除去不需要的部分。 蚀刻法:采用化学腐蚀的方法减去不需要的铜箔,这是目前最主要的方法。 雕刻法:用机械加工的方法除去不需要的铜箔。
(2)加成法 这是另一种制作印制板的方法:在绝缘基板上用某种方式敷设所需要的印制电路图形,敷设印制电路方法有丝印电镀法,粘贴法等。
第二节 手工制作印制电路板的流程
一、小板制作的工艺流程分为画线、点漆、腐蚀、钻孔、焊接五个步骤 我们首先进行的是焊接练习,之后开始正式进入制作电路板的过程。
1、画线 在发给的小板上,用铅笔在小板带铜的一面按画出长5mm的网格线。
2、涂油墨 在网格的交点处用油性笔涂上直径φ3mm到φ4mm的均匀圆点(要求油墨要涂厚一些)。
3、腐蚀
l 将点好漆的小板在晾干以后放入双氧水溶液里进行腐蚀直到铜面全部被腐蚀。
l 腐蚀中发生的化学反应为金属元素之间的置换反应。由于所点的油墨不会发生化学反应,使得腐蚀后的小板上只留下油墨覆盖部分。
l 将腐蚀完后的小板用清水冲洗,再用去污粉去掉油墨,然后用清水洗净。
4、钻孔 将经过前面步骤处理的小板带到指定的地点钻孔,孔的位置尽量位于圆形铜片的圆心位置。
二、在实际的制作电路的时候我们用的是{wn}板,不需要在进行以上操作。接下来是我们制作电路的过程: 我们首先做的是画电路图,也就是要设计电路元件的布局以及导线的走势,在制作板子的时候就严格遵循设计的图纸来做。修修改改地画了两天,总算画出了比较满意的图纸。
画完图纸就可以焊接了。但老师要求我们先别急着焊接,要我们先把元件插在板子上面并把导线布好,看看整体效果再决定是否需要修改。后面的实践验证了这个方法是正确的,在布线的过程中发现有好几处的导线放不下去,没办法只得修改图纸了,这一过程花了整整{yt}的时间。需要注意的是在布线的时候一定要尽量使剪好的导线平直,不然会影响整个板子的美观。 这些过程完成之后就可以焊接了。因为经过一定的焊接训练,所以在进行这一过程时还是很顺利的。只要掌握好上面讲的技巧再稍稍谨慎一点就可以焊接出很好的板子了。焊完板子还要记得把多余的导线剪去。
第三节 元件及导线布置要求和原则
布线要遵循的标准如下:
1、{wn}板边缘作为电路的电源和地线输入端,连接时注意若电路中用到集成电路,集成电路的电源和地线均需要连接,负电源用黄色先连接,地线用黑色线,正电源用红色线连接。
2、电路中各单元电路用不同颜色的导线连接,以方便线路检查。
3、电路中的芯片需要用相应管脚数的芯片插座来连接,注意芯片插座的方向。
4、元件在{wn}板布置的原则是以输入在左、输出在右、元件的布置简洁明了、相邻元件就近放置、尽可能地利用{wn}板的长度和宽度、不使连接导线交叉和使连接导线尽可能短的原则布线。布线尽可能采用单面布线。
5、在布线时遇到不可避免的交叉导线,则可进行双面板布线。
元器件在安装的过程中要尽量遵循以下原则:
⑴元器件安装应遵循先小后大、先低后高、先里后外、先易后难、先一般元器件后特殊元件、先小功率元件后大功率元件的基本原则;
⑵对于电容器、三极管等立式插装元件,应保留适当长的引线;
⑶元器件引线、导线穿过焊盘后应保留(2~3) mm的长度,以便沿着印制导线方向将其打弯固定,为使元器件在焊接过程中不浮起和脱落,同时又便于拆焊,引线弯的角度{zh0}在45°~60°之间;
⑷装载高频电路的元件时应注意元件尽量靠近,边线与元件的引线尽量短,以减少分布参数;
⑸凡诸如集成电路、集成电路插座、微型插孔、多头插头等多引线元件,在插入印制板前,必须用专用平口钳或专用设备将引线校正,不允许强力插装,力求将引线对准孔的中心,而且应该注意芯片的方向性;
⑹装配中如有两个元器件相碰,应调整或采用绝缘材料进行隔离;
⑺电阻、电容、晶体管和集成电路的插座应使标记和色码朝上朝外,易于辨认;
⑻功率小于1W的元器件可贴近印制电路板平面插装,功率较大的元器件要求元件体距离印制电路板平面2mm,便于元件散热;
⑼印制板组装件的每个连接盘只允许连接一根元器件引线,不允许在元器件引线上或印制导线上搭焊其他元器件或导线(高频电路除外);
⑽装连在印制板上的元器件不允许重叠,并在不必移动其他元器件情况下就可以拆装元器件;
⑾插装体积、重量较大的大容量电解电容时,应采用胶粘剂将其底部粘在印制电路板上或用加橡胶衬垫的办法,以防止其歪斜、引线折断或焊点焊盘的损坏;
第四节 焊接的基本知识
在实习初期我们先进行了焊接训练。元器件:电路板、导线; 工具:电烙铁﹑锡线。 电路板是我们自己制作的:首先我们在涂有铜层的小板上用铅笔画出5mmX5mm的小格子,然后均匀地在小板上涂油漆,即涂有油漆的部分的铜将不会被腐蚀掉。第二天腐蚀了板子并清洗干净,接下来是在小板上转孔,(直径小于1mm)。
做完以上的准备工作就可以开始焊接了:首先加热电烙铁,然后根据老师的要求焊接导线。在焊接时特别要注意锡不能太多,否则易发生短路。焊接完后再利用万用表进行检测。
下面是我在老师的指导下通过自己的实践学到的有关焊接的知识: 焊接是电子产品组装过程中的重要工艺。焊接质量的好坏,直接影响电子电路及电子装置的工作性能。优良的焊接质量,可为电路提供良好的稳定性、可靠性,不良的焊接方法会导致元器件损坏,给测试带来很大困难,有时还会留下隐患,影响的电子设备可靠性。 元器件的装插焊接应遵循先小后大,先轻后重,先低后高,先里后外的原则,这样有利于装配顺利进行。焊接时将加热熔化的液态锡铅焊料,在助焊剂的作用下,是被焊接物和印制板上的铜箔连接在一起,成为牢固的焊点。
2、焊接工具的使用
(1)电烙铁。常见的电烙铁有内热式、恒温式、吸锡式等。电烙铁的使用:使用前先用万用表检查烙铁的电源线有无短路和开路,烙铁是否漏电。新烙铁头的处理。新买的烙铁要先将烙铁头进行上锡后方能使用。使用时应注意旋转烙铁柄盖是不可使电线随着柄盖旋转,以免将电源线接头造成短路。
(2)其他焊接工具。尖嘴钳、偏口钳、镊子、小刀。
3、焊料
焊料是指易熔金属及其合金,它能使元器件引线与印制电路板连接在一起。焊锡的种类与选用。焊锡按期组成成分可分为锡铅焊料、银含料、铜焊料等,锡铅焊料的材料不同,性能也不相同。常用的焊锡有五种形状:块状、棒状、带状、丝状。
4、焊剂
根据焊剂的作用可分为助焊剂和阻焊剂两类。助焊剂有助于清洁被焊面,防止焊面氧化,增加焊料的流动型,是焊点易于成型。焊料中常用的助焊剂是松香。阻焊剂是一种耐高温的涂料,可是焊接只在所需要焊接的焊点上进行,而将不需要焊接的部分保护起来。
5、焊接方法
(1)焊接的手法。A.焊锡丝的拿法:一般把成卷的焊锡丝拉直,然后截成一尺长左右的小段。B.电烙铁地握法:一般有正握法、反握法和握笔法。
(2)焊接的基本步骤。
准备:首先把焊件、锡丝和烙铁准备好,处于随时可焊的状态。 加热被焊件:把烙铁投放在接线端子和引线上进行加热。
放上焊锡丝:被焊件经加热达到一定温度后,立刻将手中的锡丝处到被焊件上使之熔化适量的焊料。注意焊锡应加到被焊件上与烙铁头对称的一段,而不是直接加到烙铁头上。
移开焊锡丝:当锡丝熔化一定量后迅速移开锡丝。
移开电烙铁:当焊料的扩散范围达到要求后移开电烙铁。
(3)焊接注意事项:
烙铁的温度要适当。可将烙铁头蘸松香去检验,烙铁头上松香的亚持续到3、4秒温度合适,不足2秒烙铁头过热,持续6秒以上温度不足。
焊接的时间要适当。从加热焊料到焊料熔化并流满焊接点,一般在3秒内完成。时间不宜过长也不宜过短。 焊料与焊剂使用要适量。焊料过多会降低管脚之间的绝缘性;焊剂过多会造成管脚与管座之间的接触不良。反之,过少已造成虚焊。
焊接过程不要出动焊接点。在焊接上的焊料未xx冷却凝固时,不应移动被焊元件及导线,否则焊点易变形,也可能出现虚焊现象。焊接过程中要注意不要xx周围的元器件及导线。
焊接过程中的问题及解决方法: 焊点有虚焊或连焊:出现虚焊主要是焊锡不够,或者焊锡加在了焊盘上,由于焊盘预热不好,造成冷焊。出现连焊的主要原因是焊锡过多。当遇到类似问题是,我们应该及时的调整焊锡的多少,并用松香进行助焊。
元件焊错插槽:由于焊接时没有仔细检查管脚,或者焊接电解电容是没有注意正负极,造成了此类问题的发生。我们应该先将管脚上的焊锡尽量吸掉,再移去元件。这里,我们特别要注意的就是当吸取焊锡时,不宜长时间的吸取。温度过高,可能会烧坏元器件,等元件冷却后,再继续吸取。
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