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实验三1PCB

实验三1PCB

实验目的

1.了解PCB制作的过程

2.了解PCB的一些基本属于

3.使用Proteus的ARSE设计PCB

实验原理:

1印制电路板的发展

  印制电路板(PrintedCircuitBoard)简称PCB,又称印制板,是电子产品的重要部件之一。

印制电路就是按照预先设计的电路,利用印刷法在绝缘基板的表面或其内部形成的用于元器件之间连接的导电图形。

用印制电路板制造的电子产品具有可靠性高、一致性好、机械强度高、重量轻、体积小、易于标准化等优点。

几乎每种电子设备,小到电子手表、计算器,大到计算机、通信设备、电子雷达系统,只要存在电子元器件,它们之间的电气互连就要使用印制板。

在电子产品的研制过程中,影响电子产品成功的最基本因素之一就是该产品的印制板的设计和制造。

单面敷铜板的发明,成为电路板设计与制作新时代的标志。

布线设计和制作技术都已发展成熟。

先在敷铜板上用模板印制防腐蚀膜图,然后再腐蚀刻线,这种技术就像在纸上印刷那样简便,

印制电路板在电子设备中为集成电路等各种电子元器件固定、装配提供机械支撑,实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘,提供所要求的电气特性。

为自动焊接提供阻焊图形,为元件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

印制电路板的制作方法,但从理论上大体分为三种:

  1)减成法:

先用化学法或丝网印法或电镀法在覆铜箔板的铜表面上,将一定的电路图形转移上去(这些图形由一定的抗蚀材料组成),然后再用化学腐蚀的方法,将不必要的部分蚀刻掉,留下所需要的电路图形。

2)半加成法:

如果要制作更加精细的线路,可采用半加成法。

这种工艺是先用感光抗蚀剂

在板面形成图形,然后进行图形电镀,再经过退膜和差分蚀刻工艺,就能得到我们需要的精细线路。

半加成法的基材多选用5µm及其以下的薄铜箔,可以使用较厚的抗蚀层,能够制作20µm以下的线路。

  3)加成法:

加成法是利用绝缘基材直接加工形成导体电路图形的方法。

加成法工艺流程:

层压板下料→涂催化性粘接剂→负像图形转移(贴干膜→曝光→显影)→粗化→化学镀铜→去干膜→精细线路,由于加成法使用的是化学方法来加厚铜,所以,生产效率低。

  目前的制作中还是以减成法为基本工艺。

印制电路板制作方法

  4.1热转印法

  这是高校经常使用的简易的电路板制作工艺,其主要工艺流程是:

用打印机在热转印纸上打印电路图形将带有图形的热转印纸覆在覆铜板上经过热转印机撕掉热转印纸用药水腐蚀出图形用台钻手工钻孔用砂纸将线路表面的碳粉打磨掉。

这种工艺的优点是:

制作单面板速度较快,成本比较低廉,易于实现。

缺点是:

  1)不能自动完成钻孔,线路及孔的焊盘已经腐蚀成型,如何将孔打在焊盘的中心,只能通过一台手工的台钻,完全凭视觉将钻头尖与焊盘的中心对正,如果PCB的孔比较多,这将是一个非常烦琐的过程,对于复杂的板来说基本上是不可行的;

  2)只能做非常简单的电路,如线宽、间距一般为0.25mm以上,与目前的PCB制作工业水平差距非常大;

  3)将两面线路同时转印到覆铜版上是不可能的,更不能作到两面线路的对正,所以无法作出双面线路板;

  4)不能完成双面板的孔金属化;

  5)不能解决阻焊问题,一般作出的只是裸板,容易出现焊接短路问题;不能解决可焊性的问题,铜表面氧化后焊接困难,需要用化学药水将铜表面的氧化物去除后才能焊接。

4.2目前工业水平的PCB制作流程

  目前PCB工厂普遍采用的工艺流程是:

  钻孔印刷板用化学镀铜完成孔金属化刷板贴干膜曝光(采用正像的显影图形电镀铜图形电镀锡去膜腐蚀成线路退锡刷板印油墨烘烤曝光显影烘烤印字符烘烤热风整平(或化学镀锡、化学镍金、OSP等处理)铣外型通断测试。

  这种工艺是目前PCB生产厂家应用最多最广泛的方法,该方法优点非常多,适合精密电路板的制作,一般线宽间距能达到0.12mm(可作到0.1mm);适合企业大批量生产;批量生产下成本不高

4.3机械制板工艺

  这种工艺适合高精度双面电路板的制作,主要工艺流程是:

电路板刻制机随机软件直接读取设计数据并自动计算刻制机自动钻孔采用先进的直接电镀工艺完成孔的导电用刻制机自动完成双面线路的铣制用刻制机自动完PCB的外型切割。

这种工艺的优点是:

  1)制作单件、样品的速度比较快,适合高校师生科研、教学以及参加各类电子大赛等;

  2)制作电路的精度比较高,一般机型均可制作0.1mm的线宽和间距,与目前工业化制作PCB处于同一水平;

  3)系统可扩展性比较好,可以选择增加阻焊、字符功能,也可升级为多层板的制作系统,同时也可制作带埋孔和盲孔的多层板;

  4)随机的CircuitCAM是一个真正的CAM软件,与PCB工厂常用的CAM软件作用是一样的,起到接受设计数据和数据处理的作用。

这个软件可以安装在每个学生的电脑上,可以用来让学生了解用Protel、PowerPCB等电路板EDA设计软件设计的PCB数据在PCB工厂是怎样进行数据转化、数据输出、数据处理的,数据处理后每种数据是如何使用的、数据是如何转化成各种制造数据的。

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实验内容

1.建立设计,导入网络表。

曾经建立的网络表文件有两种格式:

*.TXT,*.SDF。

A.启动ARESProfessional

对于使用ARES新建,需要执行FILE-------LOADNetlist,从原先已经编译过的Netlist,找到需要装入的文件。

 

B.切换PCB设计物理单位

2.规划板框大小尺寸:

关键词:

二维图形工具,边缘层,3D预览,重新定义坐标原点。

规划板的形状和大小,一般为长方形,本设计板的大小为:

50mmX40mm。

3.元件的布局

将列表的元件放置到板框中,移动元件,预览放置结果。

4.

设计工具了解

 

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