pcb線路板結(jié)構(gòu)組成及制作過程
第一、pcb線路板主要由焊盤、過孔、安裝孔、導(dǎo)線、元器件、接插件、填充、電氣邊界等組成,各組成部分的主要功能如下:
1、焊盤:用于焊接元器件引腳的金屬孔;
2、過孔:用于連接各層之間元器件引腳的金屬孔;
3、安裝孔:用于固定印刷電路板;
4、導(dǎo)線:用于連接元器件引腳的電氣網(wǎng)絡(luò)銅膜;
5、接插件:用于電路板之間連接的元器件;
6、填充:用于地線網(wǎng)絡(luò)的敷銅,可以有效的減小阻抗;
7、電氣邊界:用于確定電路板的尺寸,所有電路板上的元器件都不能超過該邊界。
第二、pcb線路板常見的板層結(jié)構(gòu)包括單層板(Single Layer pcb)、雙層板(Double Layer pcb)和多層板(Multi Layer pcb)三種,這三種板層結(jié)構(gòu)的簡要說明如下:
1、單層板:即只有一面敷銅而另一面沒有敷銅的電路板。通常元器件放置在沒有敷銅的一面,敷銅的一面主要用于布線和焊接。
2、雙層板:即兩個(gè)面都敷銅的電路板,通常稱一面為頂層(Top Layer),另一面為底層(Bottom Layer)。一般將頂層作為放置元器件面,底層作為元器件焊接面。
3、多層板:即包含多個(gè)工作層面的電路板,除了頂層和底層外還包含若干個(gè)中間層,通常中間層可作為導(dǎo)線層、信號(hào)層、電源層、接地層等。層與層之間相互絕緣,層與層的連接通常通過過孔來實(shí)現(xiàn)。
第三、印刷電路板包括許多類型的工作層面,如信號(hào)層、防護(hù)層、絲印層、內(nèi)部層等,各種層面的作用簡要介紹如下:
1、信號(hào)層:主要用來放置元器件或布線。Protel DXP通常包含30個(gè)中間層,即Mid Layer1~Mid Layer30,中間層用來布置信號(hào)線,頂層和底層用來放置元器件或敷銅。
2、防護(hù)層:主要用來確保電路板上不需要鍍錫的地方不被鍍錫,從而保證電路板運(yùn)行的可靠性。其中Top Paste和Bottom Paste分別為頂層阻焊層和底層阻焊層;Top Solder和Bottom Solder分別為錫膏防護(hù)層和底層錫膏防護(hù)層。
3、絲印層:主要用來在印刷電路板上印上元器件的流水號(hào)、生產(chǎn)編號(hào)、公司名稱等。
4、內(nèi)部層:主要用來作為信號(hào)布線層,Protel DXP中共包含16個(gè)內(nèi)部層。
5、其他層:主要包括4種類型的層。
pcb線路板制作流程
第一步:PROTEl設(shè)計(jì)電路原理圖和pcb
按照電路功能需要設(shè)計(jì)原理圖。原理圖的設(shè)計(jì)主要是按照各元器件的電氣性能根據(jù)需要進(jìn)行合理的搭建,通過該圖能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)出該pcb線路板的重要功能,以及各個(gè)部件之間的關(guān)系。原理圖的設(shè)計(jì)是pcb制作流程中的第一步,也是非常重要的一步,通常設(shè)計(jì)電路原理圖采用的軟件是PROTEl。
第二步:封裝
原理圖設(shè)計(jì)完成后,我們要更進(jìn)一步 通過PROTEL對(duì)各個(gè)元器件進(jìn)行封裝,以生成和實(shí)現(xiàn)元器件具有相同外觀和尺寸的網(wǎng)格。元件封裝修改完畢后,要執(zhí)行Edit/Set Preference/pin 1設(shè)置封裝參考點(diǎn)在第一引腳,然后還要執(zhí)行Report/Component Rule check 設(shè)置齊全要檢查的規(guī)則,并OK.至此,封裝建立完畢。
第三步:正式生成pcb
網(wǎng)絡(luò)生成以后,就需要根據(jù)pcb面板的大小來放置各個(gè)元件的位置,在放置時(shí)需要確保各個(gè)元件的引線不交叉。放置元器件完成后,最后進(jìn)行DRC檢查,以排除各個(gè)元器件在布線時(shí)的引腳或引線交叉錯(cuò)誤,當(dāng)所有的錯(cuò)誤排除后,一個(gè)完整的pcb設(shè)計(jì)過程完成。
第四步:打印pcb電路板圖
采用專門的復(fù)寫紙連同設(shè)計(jì)完成的pcb圖,通過噴墨打印機(jī)打印出來,再將印有電路圖的一面與銅板相互壓緊,然后放上熱交換器上面進(jìn)行熱印,通過在高溫下將復(fù)寫紙上的電路圖墨跡粘到銅板上。
第五步:制板,腐蝕pcb板
調(diào)制溶液,將硫酸和過氧化氫按3:1進(jìn)行調(diào)制,然后將含有墨跡的銅板放入其中,等三至四分鐘左右,等銅板上除墨跡以外的地方全部被腐蝕之后,將銅板取去,然后將清水將溶液沖洗掉。
第六步:打孔
一般采用鑿孔機(jī)將銅板上需要留孔的地方進(jìn)行打孔,完成后將各個(gè)匹配的元器件從銅板的背面將兩個(gè)或多個(gè)引腳引入,然后利用焊接工具將元器件焊接到銅板上。
第七步:焊接和調(diào)試
以上步驟完成后,要對(duì)整個(gè)電路板進(jìn)行全面的測試,如果在測試過程中出現(xiàn)問題,就需要通過第一步設(shè)計(jì)的原理圖來確定問題的位置,然后重新進(jìn)行焊接或者更換元器件。當(dāng)測試順利通過后,整個(gè)電路板就制作完成了。