初识PCB.doc

浙江工业职业技术学院实习教案课题名称初识PCB课题号课题六授课班级授课日期目的与要求：通过完成PCB文件的新建与设置掌握PCB板绘制一般过程熟悉PCB板常用操作掌握PCB文件的新建过程掌握PCB板常用术语及基本概念掌握PCB板绘制常用的操作课时安排：12节明确课题任务讲解知识点及操作关键点34节学生操作练习老师巡回指导56节查检学生完成课题情况课题上交总结知识与技能点重点难点：板型、板层的定义设计规则的使用。设计关键注意点布局、布线的方法设计规则检验DRC教学方法与手段：在电子课程中体现“任务驱动”教学法就是让学生在一个个典型的处理“任务”的驱动下展开教学活动引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地完成一系列“任务”从而得到清晰的思路、方法和知识的脉络。课题六初识PCB一、什么是PCB？PCB即PrintedCircuitBoard的简写中文名称为印制电路板又称印刷电路板、印刷线路板是重要的电子部件是电子元器件的支撑体是电子元器件电气连接的提供者。由于它是采用电子印刷术制作的故被称为“印刷”电路板。1、PCB的历史印制电路板的发明者是奥地利人保罗·爱斯勒（PaulEisler）他于1936年在一个收音机装置内采用了印刷电路板。1943年美国人将该技术大量使用于军用收音机内。1948年美国正式认可这个发明用于商业用途。自20世纪50年代中期起印刷电路版技术才开始被广泛采用。在印制电路板出现之前电子元器件之间的互连都是依靠电线直接连接实现的。而现在电路面包板只是作为有效的实验工具而存在；印刷电路板在电子工业中已经占据了绝对统治的地位。2、PCB绘制印制电路板的设计是以电路原理图为根据实现电路设计者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设计需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。优秀的版图设计可以节约生产成本达到良好的电路性能和散热性能。简单的版图设计可以用手工实现复杂的版图设计需要借助计算机辅助设计（CAD）实现。3、PCB的分类根据电路层数分类：分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层板复杂的多层板可达十几层。根据软硬进行分类：分为普通电路板和柔性电路板。4、PCB制作首先：PCB（印刷电路板）的原料是什么呢？大家知道有种东西叫"玻璃纤维"吧这种材料我们在日常生活中出处可见比如防火布、防火毡的核心就是玻璃纤维玻璃纤维很容易和树脂相结合我们把结构紧密、强度高的玻纤布浸入树脂中硬化就得到了隔热绝缘、不易弯曲的PCB基板了--如果把PCB板折断边缘是发白分层足以证明材质为树脂玻纤。然后呢？光是绝缘板我们可不能传递电信号于是需要在表面覆铜。所以我们把PCB板也称之为覆铜基板。覆铜工艺很简单一般可以用压延与电解的办法制造所谓压延就是将高纯度（>99.98％）的铜用碾压法贴在PCB基板上--因为环氧树脂与铜箔有极好的粘合性铜箔的附着强度和工作温度较高可以在260℃的熔锡中浸焊而无起泡。通常厂里对铜箔的厚度有很严格的要求一般在0.3mil和3mil之间有专用的铜箔厚度测试仪检验其品质。为什么要让铜箔这么薄呢？主要是基于两个理由：一个是均匀的铜箔可以有非常均匀的电阻温度系数介电常数低这样能让信号传输损失更小这和电容要求不同电容要求介电常数高这样才能在有限体积下容纳更高的容量电容为什么比铝电容个头要小归根结底是介电常数高啊！其次薄铜箔通过大电流情况下温升较小这对于散热和元件寿命都是有很大好处的。那么这一步是如何完成的呢？好的我们需要涉及一个概念：那就是"线路底片"或者称之为"线路菲林"我们将板卡的线路设计用光刻机印成胶片然后把一种主要成分对特定光谱敏感而发生化学反应的感光干膜覆盖在基板上干膜分两种光聚合型和光分解型光聚合型干膜在特定光谱的光照射下会硬化从水溶性物质变成水不溶性而光分解型则正好相反。好这里我们就用光聚合型感光干膜先盖在基板上上面再盖一层线路胶片让其曝光曝光的地方呈黑色不透光反之则是透明的（线路部分）。光线通过胶片照射到感光干膜上--结果怎么样了？凡是胶片上透明通光的地方干膜颜色变深开始硬化紧紧包裹住基板表面的铜箔就像把线路图印在基板上一样接下来我们经过显影步骤(使用碳酸钠溶液洗去未硬化干膜)让不需要干膜保护的铜箔露出来这称作脱膜。接下来我们再使用蚀铜液(腐蚀铜的化学药品)对基板进行蚀刻没有干膜保护的铜全军覆没硬化干膜下的线路图就这么在基板上呈现出来。这整个过程有个叫法叫"影像转移"它在PCB制造过程中占非常重要的地位。二、PCB板由那些东西组成？印制电路板（PCB）的常见结构可以分为单层板（singleLayerPCB）、双层板（DoubleLayerPCB）和多层板（MultiLa