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电子竞赛培训教程第2章修改稿2.3 印制电路板设计与制作.doc

电子竞赛培训教程第2章修改稿2.3 印制电路板设计与制作

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2018-09-10 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《电子竞赛培训教程第2章修改稿2.3 印制电路板设计与制作doc》,可适用于工程科技领域

印制电路板设计与制作印制电路板设计印刷电路板设计是电子设计制作中很关键的一步。印制电路板的设计软件目前主要有Protel、Orcad等。设计步骤①设计好电路原理图②根据所设计的原理图准备好所需要的元器件③根据实物给原理图中的元器件制作或调用封装形式④形成网络表连接文件⑤在PCB设计环境下规划电路板的大小、板层数量等⑥调用网络表连接文件并布局元器件的位置(自动加手工布局)⑦设置好自动布线规则并自动布线⑧形成第二个网络表连接文件并比较两个网络表文件若相同则说明没有问题否则要查找原因⑨手工布线并优化处理⑩输出PCB文件并制版。设计电路版时应该注意的问题①注意元器件的位置安排要满足散热的要求②注意数字地和模拟地的分开③当制作双面电路版时由于是手工制作电路版不可能进行过孔金属化所以在制版时要尽量减少电路版层之间的过孔并尽量用电阻、电容、三极管、二极管等实现过孔金属化工艺但不能使用集成电路的引脚实现过孔金属化换句话说是在设计电路板时使用双列直插的集成电路时与集成电路相联的覆铜线应全部放在电路板的底层。④高阻抗、高灵敏度、低漂移的模拟电路、高速数字电路、高频电路的印制电路板设计需要专门的知识和技巧需要参考有关资料。其他有关印制电路板设计的问题可以参考有关资料。印制电路板的制作电路板的制作是电子设计竞赛设计的必不可少的环节。本节介绍适合电子设计竞赛需要使用CreatePcb高精度电路板制作仪手工制作电路板过程主要分为五个步骤:打印非林、曝光、显影、腐蚀和打空、双面连接及表面处理。每个环节的都关系到制板的成功与否因此制作过程中必须认真、仔细。CreateSEM高精度电路板制作仪是美国Vplex公司最新研制出的高科技产品,线径宽度最小可达mil(mm)是电子设计竞赛理想的印制板制作设备。竞赛中将PCB图送到电路板厂制作一般需要~天的时间而且需要支付较高的制板费而采用CreateSEM电路板制作仪仅只需一小时低廉的费用就可制作出一块高精度的单双面板特别是竞赛中当某电路板需要频繁修改试验时CreateSEM电路板制作仪将以最低的成本最快的速度满足您的需要。CreateSEM电路板制作仪标准配置如表所示。表CreateSEM电路板制作仪标准配置序号名称数量主要参数UV紫外光程控电子曝光箱台最大曝光面积为mm×mm~ACreateMPD高精度专用微钻台可配各种尺寸的钻头(~mm)转分CreateAEM全自动蚀刻机套含蚀刻槽、防爆加热装置、鼓风装置单面纤维感光电路板块面积为mm×mm双面纤维感光电路板块面积为mm×mm菲林纸盒面积为mmxmm~A三氯化铁盒克显影粉(g)包配ml水小时内有效,显影cmmm高碳钢钻头支普通直插元件脚过孔mm高碳钢钻头支过孔钻头mm高碳钢钻头支钻沉铜孔时专用沉铜环个用作金属化过孔过孔针个过孔专用毫升防腐胶罐个显影药水配置专用防腐冲洗盆个盛三氯化铁溶液、显影药水工业防腐手套双显影、腐蚀时专用制板演示光盘片供使用者学习、观摩整个制板流程用制板说明书本说明全套制板流程及各注意事宜CreateSEM电路板制作仪由长沙科瑞特科技发展有限公司提供(http:wwwhncreatecom)。印制电路板的制作步骤如下:打印非林打印菲林纸是整个电路板制作过程中至关重要的一步,建议用激光打印机打印,以确保打印出的电路图清晰。制作双面板需分两层打印而单面板只需打印一层。由于单面板比双面板制作简单下面以打印双面板为例介绍整个打印过程。()修改PCB图在PCB图的顶层和底层分别画上边框边框大小、位置要求相同(即上下层边框重合起来以替代原来KeepOutLay层的边框)以保证曝光时上下层能对准。为保证电路板铜箔大小适中钻孔的小偏移不影响电路板建议将一般接插器件的外径设置为mil以上内径设置为mil以下(内径宜小不宜大电路板实际内径大小由钻头决定此内径适当设置小可确保钻头定位更准确)。对于过孔建议将外径设置为mil内径设置为mil以下。()设置及打印①选择正确的打印类型。以HP打印机为例首先设置打印机点击File的下拉菜单SetupPrinter项出现图所示的提示框按图示选择正确的打印类型。②点击“Options”按钮出现图所示的提示框按图示设置好打印尺寸特别要注意设置成:的打印方式及“ShowHole”项要复选。图打印机选择图打印机尺寸设置③设置顶层打印点击“Layers…”按钮出现图所示的提示框按图示设置好。④特别注意顶层需镜像点击图中的“Mirroring”按钮出现图所示的提示框按图示设置好然后点击“OK”按钮退出顶层设置退回到图提示框点击“Print”按钮开始打印顶层。图设置顶层打印图顶层镜像设置⑤设置底层打印与设置顶层打印一样点击“Layers…”按钮出现图所示的提示框按图示设置好(注意底层不要镜像)点击“OK”按钮退出底层设置退回到图提示框点击“Print”按钮开始打印顶层。图底层打印设置⑥打印。为防止浪费菲林纸可以先用普通打印纸打印测试待确保打印正确无误后再用菲林纸打印。曝光先从双面感光板上锯下一块比菲林纸电路图边框线大mm的感光板然后用锉刀将感光板边缘的毛刺挫平将挫好的感光板放进菲林纸夹层测试一下位置以感光板覆盖过菲林纸电路图边框线为宜。测试正确后取出感光板将其两面的白色保护膜撕掉然后将感光板放进菲林纸中间夹层中。菲林纸电路图框线周边要有感光板覆盖以使线路在感光板上完整曝光。在菲林纸两边空处需要贴上透明胶以固定菲林纸和感光板。贴胶纸时一定要贴在板框线外。打开曝光箱将要曝光的一面对准光源曝光时间设为分钟按下“START”键开始曝光。当一面曝光完毕后打开曝光箱将感光板翻过来按下“START”键曝光另一面同样设置曝光时间为分钟。显影()配制显影液以显像剂:水的比例为:调制显像液。以g包的显影粉为例将ml防腐胶罐装入少量温水(温水以~C为宜),拆开显影粉的包装将整包显影粉倒入温水里将胶盖盖好上下摇动使显影粉在温水中均匀溶解。再往胶罐中掺自来水直到ml为止盖好胶盖摇匀即可。()试板试板目的是测试感光板的曝光时间是否准确及显影液的浓度是否适合。将配好的显影液倒入显影盆并将曝光完毕的小块感光板放进显影液中感光层向上如果放进半分钟后感光层腐蚀一部分并呈墨绿色雾状飘浮分钟后绿色感光层完全腐蚀完证明显影液浓度合适曝光时间准确当将曝光好的感光板放进显影液后线路立刻显现并部分或全部线条消失则表示显影液浓度偏高需加点清水盖好后摇匀再试反之如果将曝光好的感光板放进显影液后几分钟后还不见线路的显现则表示显影液浓度偏低需向显影液中加几粒显影粉摇匀后再试反复几次直到显影液浓度适中为止。()显影取出两面已曝光完毕的感光板把固定感光板的胶纸撕去拿出感光板并放进显影液里显影。约半分钟后轻轻摇动可以看到感光层被腐蚀完并有墨绿色雾状飘浮。当这面显影好后翻过来看另一面显影情况直到显影结束整个过程大约分钟。当两面完全显影好后可以看到线路部分圆滑饱满清晰可见非线路部分呈现黄色铜箔。最后把感光板放到清水里清洗干净后拿出并用纸巾将感光板的水分吸干。调配好的显影液可根据需要倒部分使用但已显像过的显影液不可再加入到原液中。显像液温度控制在℃~℃。原配显像液的有效使用期为小时。g显像剂约可供片×cm单面板显像。感光板自制造日期起每放置个月显像液浓度则需增加。腐蚀腐蚀就是用FeCl将线路板非线路部分的铜箔腐蚀掉。首先把FeCl包装盒打开将FeCl放进胶盘里把热水倒进去FeCl与水的比例为:热水的温度越高越好。把胶盘拿起摇晃让FeCl尽快溶解在热水中。为防止线路板与胶盘摩擦损坏感光层避免腐蚀时FeCl溶液不能充分接触线路板中部可将透明胶纸粘贴面向外折成圆柱状贴到板框线外最好四个脚都贴上以保持平衡。然后将贴有胶纸的面向下把它放进FeCl溶液里。因为腐蚀时间跟FeCl的浓度、温度、以及是否经常摇动有很大的关系所以要经常摇动以加快腐蚀。当线路板两面非线路部分铜箔被腐蚀掉后将其拿出来这时可以看到线路部分在绿色感光层的保护下留了下来非线路部分全部被腐蚀掉。腐蚀过程全部完成约分钟。最后将电路板放进清水里待清洗干净后拿出并用纸巾将附水吸干。打孔首先选择好合适的钻头以钻普通接插件孔为例选择mm的钻头安装好钻头后将电路板平放在钻床平台上打开钻床电源将钻头压杆慢慢往下压同时调整电路板位置使钻孔中心点对准钻头按住电路板不动压下钻头压杆这样就打好一个孔。提起钻头压杆移动电路板调整电路板其它钻孔中心位置以便钻其它孔注意此时钻孔为同型号。对于其它型号的孔更换对应规格的钻头后按上述同样的方法钻孔。打孔前最好不要将感光板上残留的保护膜去掉以防止电路板被氧化。不需用沉铜环的孔选用mm的钻头需沉铜环的孔用mm的钻头过孔用mm钻头。穿孔穿孔有两种方法可使用穿孔线也可使用过孔针。使用穿孔线时将金属线穿入过孔中在电路板正面用焊锡焊好并将剩余的金属线剪断接着穿另一个过孔待所有过孔都穿完正面都焊好后翻过电路板把背面的金属线也焊好。使用过孔针更简单只需从正面将过孔针插入过孔在正面用焊锡焊好待所有过孔都插好过孔针并焊好后再在背面焊好。沉铜穿孔也可以采用沉铜技术。沉铜技术成功的解决了普通电路板制板设备不能制作双面板的问题。沉铜技术替代了金属化孔这一复杂的工艺流程使得手工能够成功的制作双面板。沉铜时先用尖镊子插入沉铜环带头的一端再将其从电路板正面插入电路板插孔中用同样的方法将所有插孔都插好沉铜环然后从正面将沉铜环边沿与插孔周边铜箔焊接好注意不要把焊锡弄到铜孔内这样将正面沉铜环都焊好后整个电路板就作好了背面铜环边沿留在焊接器件时焊接。表面处理在完成电路板的过孔及沉铜后需要进行印制电路板表面处理。①用天那水洗掉感光板残留的感光保护膜再用纸巾擦干以方便元器件的焊接。②在焊接元器件前先用松节油清洗一遍线路板。③在焊接完元器件后可用光油将线路板裸露的线路部分用光油覆盖以防氧化。PAGE

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