印刷电路板的设计与制作

印制电路板也叫做印刷线路板，简称印制板。它由绝缘底板、连接导线和装配焊接电子元器件的焊盘组成，具有导电线路和绝缘底板的双重作用。

1、印刷电路板简介

印制电路板是通过一定的制作工艺，在绝缘度非常高的基材上覆盖一层导电性能良好的铜薄膜构成覆铜板，然后根据具体的PCB图的要求，在覆铜板上蚀刻出PCB图上的导线，并钻出印制板安装定位孔以及焊盘和过孔。

在表4.1中给出了印制电路板中的相关术语及说明。

2、印制电路板的特点

PCB是电子设备设计的基础，是电子工业重要的部件之一。它在电子设备中有如下功能：

1)提供包括集成电路、电阻、三极管等在内各种元器件的固定、装配、机械支撑；

2)实现包括集成电路、电阻、三极管等在内各种元器件之间的电气连接和电气绝缘，提供所要求的电气特性、特性阻抗、电磁屏蔽及电磁兼容性等；

3)为自动锡焊提供阻焊图形，为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

由于PCB不断地向提高精度、布线密度和可靠性方向发展，并相应缩小体积、减轻重量，因而使其在未来电子设备向大规模集成化和微小型化的发展中，仍保持强大的生命力。

PCB的设计是整机工艺设计中的重要一环。设计质量不仅关系到元件在焊接装配、调试中是否方便，而且直接影响整机技术性能。一般而言，印制电路的设计虽然不同于电路原理设计那样，需要严谨的理论和精确的计算，而更多地是依靠基本设计经验和技巧的积累与总结，因此，在实际的产品设计中存在很大的灵活性和离散性。同一张复杂的电路原理图，经不同的设计人员便会出现多种方案，但必须在保证电气性能指标前提下，布局更合理，由布线引入的电容、电感、电阻最小，更利于散热，且布线面积更小的方案，才是最佳的设计。

3、印制电路板设计的主要内容

将电原理图转换成印制板图；确定加工技术要求的过程；确保印制电路板具有满意的性能和可靠性。

4、印制电路板的设计步骤

选定印制板的材料、厚度和板面尺寸；印制电路板坐标尺寸图的设计；根据电原理图绘制排版联机图。

5、印制板的制作

印制板制作的必要环节包括：底图胶片制版；图形转移；腐刻；印制电路板的机械加工；印制电路板的质量检验 。图4.2是典型的双面板制造工艺流程简图。

6、手工自制印制电路板

手工自制印制电路板常用的方法：

描图法：用笔或类似于笔的工具将一些防腐蚀的涂料直接将图形画在覆铜板上，然后再进行化学腐蚀等步骤。现在广泛使用的SMT元件体积小，引脚间距更小（毫米量级）铜箔走线也同样细小，因而手工绘制已经变得非常困难。这种方法一般用于电路板的修补。

贴图法：电子商店有售一种“标准的预切符号及胶带”，可以根据电路设计版图，选用对应的符号（主要是指焊盘）及胶带，粘贴到覆铜版的铜箔面上。用软一点的小锤,如光滑的橡胶、塑料等敲打图贴，使之与铜箔充分粘连。重点敲击线条转弯处、搭接处。天冷时，可以好用取暖器使表面加温以加强粘连效果。张贴好后就可以进行腐蚀。

刀刻法：采用专业的雕刻机完成，利用机械铣削工艺掉敷铜板上多余的铜箔后得到实际的电气连线，精度很高，但加工速度很低，成本也比较高。