PROTEL99se的一般设计规则和应用解析.docx
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PROTEL99se的一般设计规则和应用解析
【图解教程】PROTEL的一般应用
1、打开规则对话框
2、电气安全距离的设置
3、导线宽度的设置
4、制作单面板的设置
5、布线中线段拐角方式的设置
6、布线类型的选择
7、一些其他的设置
8、设置焊盘与覆铜间的距离
9、PCB做覆铜的具体操作
10、PCB补泪滴的具体操作
11、清除错误标志
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【图解教程】贴片的焊接技术(转贴)
发表于2007/8/117:
56:
38
1涂助焊剂
使用免清洗助焊剂(膏状),均匀涂抹在焊盘上——可以多摸一点,没有关系的
2对角线定位
定位好芯片,点少量焊锡到尖烙铁上,定位对角线的管脚。
这样就不会发生错位了。
3平口烙铁拉焊
使用平口烙铁,顺着一个方向烫芯片的管脚。
注意力度均匀,速度适中,避免降芯片腿给弄歪了。
另外注意先拉焊没有定位的两边,这样不会产生芯片错位。
(在这一步也可以再涂抹一些助焊剂在芯片的管脚上面,更好焊)
4放大镜观察结果
焊完之后检查一下是否有没有焊好的或者是短路的地方,适当修补(如果技术够好,基本一次成功)
5酒精清洗电路板
用药棉或者化妆棉签擦拭电路板,主要是将助焊剂擦拭干净即可。
OK!
!
!
!
整个过程不超过5分钟,很快就弄好了,简单吧:
)
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表面贴片元件的手工焊接技巧
发表于2007/8/922:
53:
17
拉焊的一般操作
说明:
本文是参考《电子产品环境适应与可靠性》——电装工艺(贴片焊接)(挑战者2003年8月著)一文和其他网友提供的焊接方法,同时结合自己的实践写出来的。
我从网上学到很多东西,也很乐意把自己的一点经验拿出来和大家一起分享,如有不足之处请大虾们指点,多谢!
一工具
1普通温控烙铁(最好带ESD保护)
2酒精
3脱脂棉
4镊子
5防静电腕带
6焊锡丝
7松香焊锡膏
8放大镜
9吸锡带(选用)
10注射器(选用)
11洗板水(选用)
12硬毛刷(选用)
13吹气球(选用)
14胶水(选用)
说明:
1电烙铁的烙铁头不一定要很尖的那种,但焊接的时候一定要将烙铁头擦干净再用。
温控烙铁的焊台上有海绵,倒点水让海绵泡起来,供擦烙铁头用。
2防静电腕带据挑战者的说法可以用优质导线代替。
我的做法是:
将2米左右同轴电缆的两头剥皮露出里面的铜芯,铜芯长度约25厘米。
剥皮的时候不要破坏同轴电缆的屏蔽铜线,将屏蔽铜线压扁可以代替吸锡带用!
3买不到松香焊锡膏的话,也可以将固体松香溶解到酒精中代替。
6焊锡丝不必很细,1.0mm的即可。
以前以为焊锡丝要很细就买了0.5mm的,现在觉得用这种方法没有必要。
7放大镜最小为4倍,头戴式和台式都可以,我用的是台式放大镜(里面带日光灯)。
8吹气球的具体名字我不太清楚,我用的是带尖嘴的橡皮小球,用来使酒精快速蒸发。
二操作步骤
1将脱脂棉团成若干小团,大小比IC的体积略小。
如果比芯片大了焊接的时候棉团会碍事。
2用注射器抽取一管酒精,将脱脂棉用酒精浸泡,待用。
3电路板不干净的话,先用洗板水洗净。
将电路板焊接芯片的地方涂上一点点胶水,用于粘住芯片。
4将自制的防静电导线戴到拿镊子的那只手腕上,另一端放于地上。
用镊子(最好不要用手直接拿芯片)将芯片放到电路板上,目视将芯片的引脚和焊盘精确对准,目视难分辨时还可以放到放大镜下观察有没有对准。
电烙铁上少量焊锡并定位芯片(不用考虑引脚粘连问题),定为两个点即可(注意:
不是相邻的两个引脚)。
5将适量的松香焊锡膏涂于引脚上,并将一个酒精棉球放于芯片上,使棉球与芯片的表面充分接触以利于芯片散热。
6擦干净烙铁头并蘸一下松香使之容易上锡。
给烙铁上锡,焊锡丝融化并粘在烙铁头上,直到融化的焊锡呈球状将要掉下来的时候停止上锡,此时,焊锡球的张力略大于自身重力。
7将电路板倾斜放置,倾斜角度大于70度,小于90度,倾斜角度太小不利于焊锡球滚下。
在芯片引脚未固定那边,用电烙铁拉动焊锡球沿芯片的引脚从上到下慢慢滚下,同时用镊子轻轻按酒精棉球,让芯片的核心保持散热;滚到头的时候将电烙铁提起,不让焊锡球粘到周围的焊盘上。
至此,芯片的一边已经焊完,按照此方法在焊接其他的引脚。
8用酒精棉球将电路板上有松香焊锡膏的地方擦干净,可以用硬毛刷蘸上酒精将芯片的引脚之间的松香刷干,可以用吹气球加速酒精蒸发。
9放到放大镜下观察有没有虚焊和粘焊的,可以用镊子拨动引脚看有没有松动的(注意防静电,要带上防静电腕带)。
其实熟练此方法后,焊接效果不亚于机器!
(挑战者)
说明:
1电路板倾斜靠在某个东西上,并不要让电路板滑动,不要用手拿着倾斜,不然的话就没有空手去按动酒精棉球了。
三几种焊接方法的比较
1点焊:
需要用比较尖的烙铁头对着每个引脚焊接,对电烙铁的要求较高,而且焊接速度慢,还有可能虚焊和粘焊。
2拖焊:
比点焊速度快,个人感觉焊接效果没有拉焊好,有时候引脚上的焊锡不均匀,而且可能会粘焊。
3拉焊:
需要的工具都很一般,特别是电烙铁,在焊接过程中烙铁头并没有接触焊盘而是焊锡球。
由于焊锡球的张力,各个引脚上的焊锡很均匀且不多,很美观!
速度嘛,熟练以后相对拖焊要快一点。
此方法可谓是一种简捷可靠而又廉价的焊接方法!
四 小结
根据实践,个人认为此方法很适合超密间距贴片元件的焊接。
对于像SO这类引脚间距相对大一点的芯片,似乎引脚上会有点锯齿点,可能是我操作不熟练的缘故吧。
我是先拿我的44B0开发板上MAX202-SO8做实验的,然后用此方法焊接了PDIUSBD12,HY29LV160,HY57V641620效果都很好。
44B0芯片还没到啊。
该结束了,多多交流!
多谢各位啊!
表面贴片元件的手工焊接技巧
现在越来越多的电路板采用表面贴装元件,同传统的封装相比,它可以减少电路板的面积,易于大批量加工,布线密度高。
贴片电阻和电容的引线电感大大减少,在高频电路中具有很大的优越性。
表面贴装元件的不方便之处是不便于手工焊接。
为此,本文以常见的PQFP封装芯片为例,介绍表面贴装元件的基本焊接方法。
一、所需的工具和材料
焊接工具需要有25W的铜头小烙铁,有条件的可使用温度可调和带ESD保护的焊台,注意烙铁尖要细,顶部的宽度不能大于1mm。
一把尖头镊子可以用来移动和固定芯片以及检查电路。
还要准备细焊丝和助焊剂、异丙基酒精等。
使用助焊剂的目的主要是增加焊锡的流动性,这样焊锡可以用烙铁牵引,并依靠表面张力的作用光滑地包裹在引脚和焊盘上。
在焊接后用酒精清除板上的焊剂。
二、焊接方法
1.在焊接之前先在焊盘上涂上助焊剂,用烙铁处理一遍,以免焊盘镀锡不良或被氧化,造成不好焊,芯片则一般不需处理。
2.用镊子小心地将PQFP芯片放到PCB板上,注意不要损坏引脚。
使其与焊盘对齐,要保证芯片的放置方向正确。
把烙铁的温度调到300多摄氏度,将烙铁头尖沾上少量的焊锡,用工具向下按住已对准位置的芯片,在两个对角位置的引脚上加少量的焊剂,仍然向下按住芯片,焊接两个对角位置上的引脚,使芯片固定而不能移动。
在焊完对角后重新检查芯片的位置是否对准。
如有必要可进行调整或拆除并重新在PCB板上对准位置。
3.开始焊接所有的引脚时,应在烙铁尖上加上焊锡,将所有的引脚涂上焊剂使引脚保持湿润。
用烙铁尖接触芯片每个引脚的末端,直到看见焊锡流入引脚。
在焊接时要保持烙铁尖与被焊引脚并行,防止因焊锡过量发生搭接。
4.焊完所有的引脚后,用焊剂浸湿所有引脚以便清洗焊锡。
在需要的地方吸掉多余的焊锡,以消除任何短路和搭接。
最后用镊子检查是否有虚焊,检查完成后,从电路板上清除焊剂,将硬毛刷浸上酒精沿引脚方向仔细擦拭,直到焊剂消失为止。
5。
贴片阻容元件则相对容易焊一些,可以先在一个焊点上点上锡,然后放上元件的一头,用镊子夹住元件,焊上一头之后,再看看是否放正了;如果已放正,就再焊上另外一头。
要真正掌握焊接技巧需要大量的实践
各路高手手工焊接贴片元件经验谈
[王为之]
我也是位新手,近来做过一些表贴电路,我觉得,一般的分立元件,当然谁都能焊好了,只要心细手稳,没总题的。
关键是表贴的集成电路,例如64脚的MSP430系列,除了心细之外,还得有些好的工具,如一把好的烙铁(专用于焊表贴集成电路的),我用的只能说是还可以吧,120元一把。
头儿细得像锥子一样。
但长时间烧也不坏。
贴片焊膏是必不可少的。
如果想焊的更好些,更快些,
那么买一台热风台就可以了,先拿小烙铁焊上两三个管脚,对准位置后,涂上焊膏,热风一吹,非常漂亮!
但这种焊法,最后一定要拿放大镜,针尖,这两样工具一个一个管脚的检验,以防接触不良,我在这上面吃过好大的亏!
如果有一台热风台,就不会再因为焊坏板子而吃亏了,热风一吹,轻轻一取就OK了,我过去焊坏好多板子,不是因为焊,而是因为取,引线太细,一取就完蛋了,有了热风台,就不会了。
这玩意也不贵,300多就行了。
[duoduo]
这两年我手工焊过许多贴片,并不难,要细心,掌握方法。
对于50mil间距的贴片就不说了吧,很容易的。
对于引脚间距细密的,首先在干净的焊盘上涂上一层焊锡膏,再用干净的恒温电烙铁往焊盘上薄薄一层焊锡,把元件放置上去对准,上锡固定好对角,然后随意挑一边用烙铁垂直引脚出线方向较缓滑过,同时稍用力下压元件这条边;然后就同样方法焊对边;然后就另外两边。
最后检查,不好的地方重新焊过。
[mudfish]
1.焊贴片电阻电容
先在一个焊盘上上一点锡,用镊子夹住元件焊在这个焊盘上,如果不平可用镊子调整,最后可统一在另一个焊盘上上锡,完成焊接。
2.贴集成电路/连接器
精溶液做助焊剂。
焊接前先用棉签沾上助焊剂涂抹在焊盘上,稍等一会,待酒精略微挥发一些后助焊剂会发粘,此时可将元件或连接器放好,略微压一下即可,注意一定要对正!
然后用烙铁把对角线的两个管脚烫一下,即可固定元件,然后就一个脚一个脚地对付吧。
也可以在烙铁头上稍微多上点锡,在元件的管脚上轻轻拉过。
但是这样容易使管脚之间短路,不过也好解决,涂上些松香酒精溶液,趁酒精尚未挥发之际拿烙铁再烫一次就OK了(这回烙铁头可得弄干净了)。
都是俺自己干活的经验,呵呵,焊0.5mm间距的GSMModem连接器都是一次成功!
(当然一开始也交过一点学费哦)
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覆铜
发表于2007/7/1513:
38:
23
谈下各位的看法所谓覆铜,就是将PCB上闲置的空间作为基准面,然后用固体铜填充,这些铜区又称为灌铜。
敷铜的意义在于,减小地线阻抗,提高抗干扰能力;降低压降,提高电源效率;还有,与地线相连,减小环路面积。
如果PCB的地较多,有SGND、AGND、GND,等等,如何覆铜?
我的做法是,根据PCB板面位置的不同,分别以最主要的“地”作为基准参考来独立覆铜,数字地和模拟地分开来敷铜自不多言。
同时在覆铜之前,首先加粗相应的电源连线:
V5.0V、V3.6V、V3.3V,等等。
这样一来,就形成了多个不同形状的多变形结构。
覆铜需要处理好几个问题:
一是不同地的单点连接,做法是通过0欧电阻或者磁珠或者电感连接;二是晶振附近的覆铜,电路中的晶振为一高频发射源,做法是在环绕晶振敷铜,然后将晶振的外壳另行接地。
三是孤岛(死区)问题,如果觉得很大,那就定义个地过孔添加进去也费不了多大的事。
另外,大面积覆铜好还是网格覆铜好,不好一概而论。
为什么呢?
大面积覆铜,如果过波峰焊时,板子就可能会翘起来,甚至会起泡。
从这点来说,网格的散热性要好些。
通常是高频电路对抗干扰要求高的多用网格,低频电路有大电流的电路等常用完整的铺铜。
然而,有个大侠曾经告诉我,做1GHz以上的信号的时候必须阻抗匹配,反射面必须是全覆铜!
个人经验:
在开始布线时,应对地线一视同仁,走线的时候就应该把地线走好,不能依靠于覆铜后通过添加过孔来消除为连接的地引脚,这样的效果很不好。
当然如果选用的是网格覆铜,这些地连线就有些影响美观,如果是细心人就删除吧。
最后,总结一下覆铜的好处:
提高电源效率,减少高频干扰,还有一个就是看起来很美!
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绘制铜膜走线和“跳线”的使用【转贴】
发表于2007/7/110:
03:
34
上几期我们介绍了如何自己创建元件封装库、设计板框、调出元件、合理布局等,接下来我们着手绘制“5.5英寸小黑白电视主板”的“稳压电源和伴音功放”铜膜走线部分,绘制其它部分方法基本一样,只是化更多的精力和时间而已。
由于电视机这类电器要考虑日后维修方便,所以一般不用Protel的自动布线功能制成双面板。
为了使主板面积最小又能布置下大量的元件,采用“跳线”工艺是最佳选择。
用单面板又要用“跳线”,既然用Protel的自动布线功能不可能实现,还不如用纯手工直接布线方便。
其实,业余条件下绘制电路板,纯手工直接绘制走线并结合“跳线”工艺,既方便又容易掌握,而且可以避开与Protel的许多严格的规则约束,对初学者尤其实用。
下面就介绍结合“跳线”工艺,用纯手工直接绘制“5.5英寸小黑白电视主板”的“稳压电源和伴音功放”部分铜膜走线方法。
3、绘制“稳压电源和伴音功放”铜膜走线:
(1)、在上期完成的图17所示元件布局窗口下,先将板层切换在底层如图1所示。
图1
可以单击PCB设计窗口左下角“CurrentLayer”栏下拉箭头,选取“BottomLayer”,右侧呈“蓝色方框”;或直接单击设计窗口下方“BottomLayer”板层标签。
(2)、单击菜单“View/Toolbars/PlacementTools”调出“对象放置工具栏”如图2所示。
图2
(3)、单击“对象放置工具栏”上行第二个“绘制单纯连线”图标,鼠标箭头呈大十字状光标,将其移到电容5C6的焊盘中心出现大八角形光标如图3所示时,
图3
再按住鼠标左键向右拉出一段蓝色连线如图4所示,
图4
同时按下功能键“Tab”会弹出连线直径对话框,因默认连线直径10mil嫌太细,此处将它改为30mil如图5所示,
图5
按下方“OK”按钮后按住鼠标左键向右继续连线,中途如需拐弯时点击一下鼠标左键即可转向继续连线如图6所示,
图6
多次拐弯后一直到达另一个焊盘,图中为集成电路5IC1的第7脚中心时,会再次出现大八角形光标如图7所示,
图7
出现大八角形光标表示这是一个有电气联接关系的热点,先按一下鼠标左键,再按一下鼠标右键,即可结束这次连线;移开带大十字光标的鼠标,可继续其它焊盘间连线;再次右击鼠标可结束连线操作。
(4)、在连线时,有时穿越空间较小,线径30mil嫌粗,可按下功能键“Tab”将弹出对话框连线直径改为20mil继续连线,如图8中到集成电路5IC1的第5脚这一段所示。
图8
(5)、元件的外形、序号等黄色标注没有电气联接关系且又在顶层,所以绘制底层蓝色走线时可以从中穿越,如图9中电容5C2和“跳线”J5所示。
图9
(6)、一般绘制走线时将公共地线用较粗的线径,我们这里选用50mil线径如图10中电容5C6负端到电阻5R5再到“跳线”J5这一段所示。
图10
(7)、有时放置一根“跳线”,连线时可以少绕许多弯路,所谓“跳线”,其实就是在底层放置两个焊盘,在顶层通过裸线将两个焊盘连通,“跳线”不仅可以节省主板面积,更重要的是使复杂电路用单面板布线得以实现,如果没有“跳线”,彩电主板的设计是很难想象的。
如图11所示,由于有“跳线”J5,使接插件JC2的中间脚能很方便地就近接地。
图11
(8)、若连线有错需要删除重连,只要用鼠标左键单击该段导线,使它处以选中状态,然后按键盘上的“Delete”键即可删除;或单击菜单“Edit/Delete”调出大十字光标直接点击该段导线,也可将其删除,如图12所示。
图12
(9)、“5.5英寸小黑白电视主板”左下角“稳压电源和伴音功放”部分铜膜走线绘制完成参考图如图13所示,
图13
整个“5.5英寸小黑白电视主板”铜膜走线绘制完成后,并删除分隔4个区域的两条辅助线后参考图如图14所示。
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4
用Protel业余制板中需注意的几个工艺问题【转贴】
发表于2007/7/19:
31:
56
众所周知,用ProtelPCB99SE绘制印刷电路板,无论是专业还是业余,它都称得上是一款非常理想和功能强大的EDA软件,一直在制板界享有盛誉。
但Protel公司推出该软件的初衷和目的是为专业设计印刷电路板考虑的,最终是将设计的PCB文件提供给专业厂家生产印刷电路板服务的。
我们将它用作业余条件下进行制板,有许多地方就要根据我们的实际需要将原设计规则进行修改。
因为Protel并没有为我们业余制板提供现成的方案。
所以,业余条件下完全按照Protel提供的设计规则即便制作出电路板,也并不一定就是非常满意和实用的。
业余条件下制板还有一些特殊的工艺制作技术问题有待解决,才能得到理想、真正实用的电路板。
一、关于选择单面板还是双面板问题:
虽然Protel没有考虑安排单面板这种模式,但通过修改双层板布线板层设计规则,将顶层布线规则由水平方向为主修改为“不使用”,然后将底层布线规则由垂直方向为主修改为“任意方向”,我们就可以实现绘制单面板了。
根据我们的经验,业余条件下绘制印刷电路板,无论是简单或较复杂电路,首先应该选择用单面板。
因为单面板所有的元件都安插在顶层,所有的焊点都在底层,焊接方便,走线清楚,拆卸容易。
如果电路简单可以用手工布线,也可以用自动布线,或两者相结合;如果电路比较复杂、元件多,自动布线有困难;手工布线有时布线绕走路径又远,这时可以考虑采用“跳线”。
所谓“跳线”,就是在底层放置两个焊盘并钻孔,在顶层用裸线将它们焊连,这样可以大大缩短底层某些布线和使顶层元件排列紧凑。
彩色电视机底板就是一个非常典型的实例,尽管彩色电视机电路复杂、元件繁多,由于它采用了许多“跳线”,结果使彩色电视机众多元件布局合理、板框紧凑。
又由于它用单面板,所以可以实现波峰机自动焊接、且给日后修理时拆卸和调换元件带来了极大方便。
如果没有这些“跳线”,彩色电视机底板是不可能用单面板制成的。
总之,业余条件下绘制印刷电路板,建议尽可能选择用单面板。
但并非说业余条件下不能用双面板,只要下面讲述的“电镀导孔”问题解决后,业余条件下仍能绘制出非常理想的双面印刷电路板。
二、关于修改元件封装形式的引脚焊盘问题:
Protel99SE的PCBFootprints.Lib文件中大约集中了数十种类300多个元件封装形式,一般元件封装形式的引脚焊盘默认直径为50mil(注:
1mil=1/1000英寸,100mil=2.45mm),而一般我们业余条件下用台钻打孔,选用直径0.8mm钻头最理想,相当于33mil,直径为50mil的引脚焊盘用直径为33mil的钻头打孔后,引脚焊盘周围余下的铜膜所剩无几,加之钻孔中心稍有偏差,往往会造成引脚焊盘铜膜破损等问题,影响了电路板质量。
尤其象集成电路的封装形式DIP系列,引脚焊盘又多又密,每个引脚焊盘默认直径为50mil,上下引脚焊盘间距为100mil,如仅将引脚焊盘直径改为80mil,钻孔是方便了,但上下引脚焊盘间铜膜间隔仅有20mil,焊接时又很容易造成搭锡。
解决的较好办法是将集成电路的封装形式DIP系列引脚焊盘设计成长椭圆形,下面就以修改8脚集成电路封装形式DIP8为例,说明修改过程。
1、打开Protel99SE软件设计主窗口,单击菜单File/Open…,出现对话框,在寻找范围栏里,按Protel99SE安装路径X:
\ProgramFiles\DesignExplorer99SE\Library\PCB\GenericFootprints\一直找到Advpcb.ddb数据库文件如图1所示。
图1
2、按“打开”按钮后即进入PCBFootprints.lib文件窗口如图2所示。
图2
3、拉动左侧Components栏中滚动条,找到8脚集成电路封装DIP8如图3所示。
图3
4、一般不直接修改PCBFootprints.lib文件中的DIP8,而是另创建和命名一个新的封装形式比如DIP8(新),进行修改和保存起来。
先单击菜单Edit/CopyComponent,再单击菜单Edit/PasteComponent,即可见原DIP8下增加了DIP8-DUPLICATE项,单击下方“Rename…”按钮,将弹出的对话框中改为DIP8(新),然后按“OK”退出,这样就创建和命名了一个新的封装形式DIP8(新)如图4所示。
图4
5、从图4我们可以看出Protel99SE默认的DIP8封装存在两个问题:
一是管脚焊盘直径太小;二是管脚排列顺序与实物不符。
双击DIP8(新)的“1”号焊盘将出现如图5所示对话框,将对话框中的X-Size栏改成110mil,将Y-Size栏改成70mil,Shape栏改成Round,Designator栏改成8,其它均用默认值,单击下方“OK”按钮退出;其它焊盘如上修改,“8”号要将原Shape栏由Round改成Rectangle。
图5
6、将所有引脚焊盘逐一修改后的集成电路DIP8(新)的引脚焊盘如图6所示。
修改后的集成电路DIP8(新)的引脚焊盘,无论钻孔或焊接都方便多了。
图6
7、除了集成电路之外,像经常用到的塑封晶体管封装形式TO-92A和TO-92B,原封装形式引脚焊盘默认直径和间隔都太小,钻孔和焊接都比较困难。
TO-92A和TO-92B经修改前后的引脚焊盘对比如图7和图8所示。
修改后封装形式看上去并不怎么规范,但它却很实用,钻孔和焊接都很方便。
当然各人可以根据自己的喜好样式修改,其它元件的封装形式修改方法相同,无论怎么修改目的就是钻孔和焊接都要方便。
图7
图8
三、关于“电镀导孔”问题:
在Protel的板框设计向导中有一项设置对话框如图9所示。
图9
对话框默认单选项就是设置“电镀导孔双层板”,右侧为“电镀导孔”示意图,从图中我们可以看出,顶、底层铜膜是通过“电镀导孔”电镀内壁相连的,也就是我们常说的“过孔”。
正是有了这些过孔,才实现了双面板整个电路顶、底层间铜膜走线的电气连接关系。
这种“电镀导孔”的内壁是导电的,是专业制板厂家才能做出的,而我们业余条件下绘制双面电路板,虽能绘制出顶、底两层铜膜走线图,但无法做出内壁导电的过孔。
那么,在焊接双面板元件时,有些元件可能要在顶层焊接才行,虽然焊接完成的双面电路板也能用,但并不理想。
下面就以一个具体的简单电