《電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝》第三章

第三章印制電路板的制作工藝

電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝3.1任務(wù)驅(qū)動：直流穩(wěn)壓電源電路板手工制作裝接3.1.1任務(wù)描述

印制電路板是在覆銅板上完成印制導線和導電圖形工藝加工的成品板，是實現(xiàn)電子元器件之間電氣連接的電子部件，同時為電子元器件和機電部件提供了必要的機械支撐。印制電路板作為一種互連工藝，革新了電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝和組裝工藝。

通過直流集成穩(wěn)壓電源電路板的制作裝接，引出印制電路板的制作工藝。通過實際對直流集成穩(wěn)壓電源電路板的手工制作任務(wù)的實施完成，使學生掌握印制電路板的制作工藝理論知識和技能知識，能進行印制電路板的手工制作。3.1任務(wù)驅(qū)動：直流穩(wěn)壓電源電路板手工制作裝接3.1.2任務(wù)目標

1．知識目標：1〕掌握半導體集成電路的識別與檢測知識；2〕掌握印制電路板種類和特點；3〕掌握印制電路板設(shè)計方法4〕掌握制作印制電路板工藝方法2．技能目標：1〕能夠手工進行印制電路板的設(shè)計2〕能夠手工完成印制電路板的制作3〕進一步熟練通孔插裝元器件的裝接3.1任務(wù)驅(qū)動：直流穩(wěn)壓電源電路板手工制作裝接3.1.3任務(wù)要求

1．根據(jù)電原理圖和元件明細進行手工設(shè)計印制電路板，變壓器不在印制板上。2．根據(jù)設(shè)計好的印制電路板圖，制作直流穩(wěn)壓電源印制電路板。3．對元器件進行檢測、整形；進行元器件的正確插裝；用手工焊接工具進行焊接；裝接后進行檢查。3.2任務(wù)資訊3.2.1半導體集成電路的識別與檢測1．集成電路的概念

集成電路的英文名稱為IntegretedCircuites，縮寫為IC。各種集成電路如圖3-2所示。3.2任務(wù)資訊3.2.1半導體集成電路的識別與檢測圖3-2各種集成電路圖3.2任務(wù)資訊3.2.1半導體集成電路的識別與檢測

1．集成電路的概念〔1〕集成電路的定義在一塊極小的硅單晶片上，利用半導體工藝或薄、厚膜工藝制作許多二極管、晶體管、電阻器、電容器等元件，并按某種電路形式互連，封裝在一起的完成一定功能的電子電路稱為集成電路。集成電路實現(xiàn)了元件、電路和系統(tǒng)的三結(jié)合。3.2任務(wù)資訊3.2.1半導體集成電路的識別與檢測1．集成電路的概念

〔2〕集成電路的特點集成電路具有體積小，重量輕，引出線和焊接點少，壽命長，可靠性高，性能好等優(yōu)點，同時本錢低，便于大規(guī)模生產(chǎn)。它不僅在工、民用電子設(shè)備如DVD、電視機、計算機等方面得到廣泛的應(yīng)用，同時在軍事、通信、遙控等方面也得到廣泛的應(yīng)用。用集成電路來裝配電子設(shè)備，其裝配密度比晶體管可提高幾十倍至幾千倍，設(shè)備體積減小，設(shè)備穩(wěn)定工作時間大大提高。3.2.1半導體集成電路的識別與檢測3.2任務(wù)資訊2．集成電路的分類

3.2任務(wù)資訊3.2.1半導體集成電路的識別與檢測

3．國產(chǎn)半導體集成電路的命名方法

國產(chǎn)半導體集成電路的型號由五局部組成，各局部的符號及表示的意義如表3-1所示。例如：CT4020ED為低功耗肖特基TTL雙4輸入與非門，其中，C表示符合國家標準，T表示TTL電路，4020表示低功耗肖特基系列雙4輸入與非門，E表示-40~85℃，D表示陶瓷雙列直插封裝。3.2任務(wù)資訊3.2.1半導體集成電路的識別與檢測表3-1集成電路命名各局部的意義3.2任務(wù)資訊3.2.1半導體集成電路的識別與檢測

4．集成電路管腳識別方法

集成電路通常有單列直插式、雙列直插式、四邊帶引腳的扁平式等幾種封裝形式，不管哪種集成電路外殼上都有供識別管腳排序定位〔或稱第一腳〕的標記。使定位標記朝左下方，那么處于最左下方的管腳是第１腳，再按逆時針方向依次數(shù)管腳，便是第２腳、第３腳等等。3.2.1半導體集成電路的識別與檢測3.2任務(wù)資訊4．集成電路管腳識別方法

〔1〕單列直插式封裝單列直插式封裝〔SIP〕一般是正面〔印有型號商標的一面〕朝識別者，引腳朝下，以缺口、凹槽或色點作為引腳參考標記，引腳編號順序一般從左向右排列。3.2任務(wù)資訊4．集成電路管腳識別方法

3.2.1半導體集成電路的識別與檢測〔2〕雙列直插式封裝雙列直插式封裝〔DIP〕的一般規(guī)律是集成電路引腳朝下，以缺口或色點等標記為參考標記，引腳編號順序從參考標記對應(yīng)的引腳開始按逆時針方向排列。3.2.1半導體集成電路的識別與檢測4．集成電路管腳識別方法

3.2任務(wù)資訊〔3〕四邊帶引腳的扁平式封裝四邊帶引腳的扁平型封裝〔UFP〕的管腳識別方法同雙列直插式封裝。集成電路封裝形式如圖3-3所示。3.2任務(wù)資訊3.2.1半導體集成電路的識別與檢測4．集成電路管腳識別方法

圖3-3集成電路封裝形式圖

3.2任務(wù)資訊3.2.1半導體集成電路的識別與檢測4．集成電路管腳識別方法

〔4〕進口ＩＣ電路的管腳識別方法有些進口ＩＣ電路的管腳排序是反向的。這類ＩＣ的型號后面帶有后綴字母“Ｒ”。型號后面無“Ｒ”的是正向型管腳，有“Ｒ”的是反向型管腳，如圖3-4所示。圖3-4進口IC管腳順序圖3.2.1半導體集成電路的識別與檢測3.2任務(wù)資訊5．三端集成穩(wěn)壓器

三端集成穩(wěn)壓器是將功率調(diào)整管、取樣電阻以及基準穩(wěn)壓、誤差放大、啟動和保護電路等全部集成在一個芯片上而形成的。具有體積小，可靠性高，通用性強，使用方便和本錢低等優(yōu)點。三端集成穩(wěn)壓器按性能和用途可分為三端固定正輸出穩(wěn)壓器〔如7800系列〕，三端固定負輸出穩(wěn)壓器〔如7900系列〕、三端可調(diào)正輸出穩(wěn)壓器和三端可調(diào)負輸出穩(wěn)壓器等四種。3.2.1半導體集成電路的識別與檢測3.2任務(wù)資訊5．三端集成穩(wěn)壓器

〔1〕三端固定式集成穩(wěn)壓器的分類3.2.1半導體集成電路的識別與檢測5．三端集成穩(wěn)壓器

3.2任務(wù)資訊〔2〕三端固定式集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用輸入端電容C1用以改善紋波電壓，輸出端電容C2用以改善負載的瞬態(tài)響應(yīng)，一般輸出端不需要接入大容量電解電容器。如圖3-6所示。a）W7800的應(yīng)用電路b〕W7900的應(yīng)用電路圖3-6三端固定集成穩(wěn)壓器的應(yīng)用3.2任務(wù)資訊3.2.1半導體集成電路的識別與檢測6．常用集成電路的檢測

檢測集成電路一般有不在電路中、在電路中檢測和代換法的三種方法。不在電路中檢測有兩種方法，一種是使用萬用表檢測，一種是專用測量集成電路的儀器，這里重點介紹使用萬用表檢測的方法。

3.2.1半導體集成電路的識別與檢測3.2任務(wù)資訊〔1〕不在電路中檢測此方法是在IC未焊入電路時進行的，一般情況下可用萬用表測量各引腳對應(yīng)于接地引腳之間的正、反向電阻值，并和完好的IC進行比較。6．常用集成電路的檢測

3.2任務(wù)資訊3.2.1半導體集成電路的識別與檢測〔2〕在電路中檢測通過萬用表檢測IC各引腳在路〔IC在電路中〕直流電阻、對地交直流電壓以及總工作電流的檢測方法。6．常用集成電路的檢測

3.2任務(wù)資訊3.2.1半導體集成電路的識別與檢測１〕在路直流電阻檢測法。這是一種用萬用表歐姆擋，直接在線路板上測量IC各引腳和外圍元件的正反向直流電阻值，并與正常數(shù)據(jù)相比較，來發(fā)現(xiàn)和確定故障的方法。測量時要注意以下三點：6．常用集成電路的檢測

3.2任務(wù)資訊3.2.1半導體集成電路的識別與檢測6．常用集成電路的檢測

２〕直流工作電壓測量法。這是一種在通電情況下，用萬用表直流電壓擋對直流供電電壓、外圍元件的工作電壓進行測量；檢測IC各引腳對地直流電壓值，并與正常值相比較，進而壓縮故障范圍，找出損壞的元件。測量時要注意以下8點：6．常用集成電路的檢測

3.2.1半導體集成電路的識別與檢測3.2任務(wù)資訊２〕直流工作電壓測量法。3.2.1半導體集成電路的識別與檢測6．常用集成電路的檢測

3.2任務(wù)資訊３〕交流工作電壓測量法。為了掌握IC交流信號的變化情況，可以用帶有dB插孔的萬用表對IC的交流工作電壓進行近似測量。檢測時萬用表置于交流電壓擋，正表筆插入dB插孔；對于無dB插孔的萬用表，需要在正表筆串接一只0.1～0.5μF隔直電容。該法適用于工作頻率比較低的IC，如電視機的視頻放大級、場掃描電路等。由于這些電路的固有頻率不同，波形不同，所以所測的數(shù)據(jù)是近似值，只能供參考。3.2任務(wù)資訊6．常用集成電路的檢測

3.2.1半導體集成電路的識別與檢測４〕總電流測量法。該法是通過檢測IC電源進線的總電流，來判斷IC好壞的一種方法。由于IC內(nèi)部絕大多數(shù)為直接耦合，IC損壞時〔如某一個ＰＮ結(jié)擊穿或開路〕會引起后級飽和與截止，使總電流發(fā)生變化。所以通過測量總電流的方法可以判斷IC的好壞。也可用測量電源通路中電阻的電壓降，用歐姆定律計算出總電流值。3.2任務(wù)資訊3.2.2印制電路板基礎(chǔ)印制電路板〔縮寫PCB—PrintedCircuitBoard〕。是由絕緣底板、連接導線和裝配焊接電子元器件的焊盤組成，具有導電線路和絕緣底板的雙重作用。簡稱印制板PCB是在覆銅板上完成印制線路工藝加工的成品板，它起電路元件和器件之間的電氣連接的作用。3.2任務(wù)資訊印制板的主要材料是覆銅板，而覆銅板是由基板、銅箔和粘合劑構(gòu)成。覆銅板是把一定厚度〔35～50μm〕的銅箔通過粘接劑熱壓在一定厚度的絕緣基板上而構(gòu)成。覆銅板通常厚度有1.0mm、1.5mm和2.0mm。覆銅板的種類很多，按基材的品種可分為紙基板、玻璃布板和合成纖維板；按粘結(jié)劑樹脂來分有酚醛、環(huán)氧酚醛、聚脂和聚四氟乙烯等。3.2.2印制電路板基礎(chǔ)3.2任務(wù)資訊3.2.2印制電路板基礎(chǔ)1〕實現(xiàn)電路中各個元器件的電氣連接，代替復(fù)雜的布線，減少接線工作量和連線的過失，簡化了裝配、焊接和調(diào)試的工作，降低了產(chǎn)品本錢，提高了勞動生產(chǎn)率。2〕布線密度高，縮小了整機體積，有利于電子產(chǎn)品的小型化。3〕具有良好的產(chǎn)品一致性，可以采用標準化設(shè)計，有利于實現(xiàn)機械化和自動化生產(chǎn)，有利于提高電子產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。4〕可以使整塊經(jīng)過裝配調(diào)試的印制電路板作為一個備件，便于電子整機產(chǎn)品的互換與維修。1.印制電路板的特點3.2任務(wù)資訊3.2.2印制電路板基礎(chǔ)2.印制電路板的分類印制電路板按其結(jié)構(gòu)可分為如下5種：

3.2任務(wù)資訊3.2.2印制電路板基礎(chǔ)3.印制電路板的組成及常用術(shù)語一塊完整的PCB是由焊盤、過孔、安裝孔、定位孔、印制線、元件面、焊接面、阻焊層和絲印層等組成。1〕焊盤。對覆銅箔進行處理而得到的元器件連接點。2〕過孔。在雙面PCB上將上下兩層印制線連接起來且內(nèi)部充滿或涂有金屬的小孔。3.2.2印制電路板基礎(chǔ)3.2任務(wù)資訊3.印制電路板的組成及常用術(shù)語3〕安裝孔。用于固定大型元器件和PCB板的小孔。4〕定位孔。用于PCB加工和檢測定位的小孔，可用安裝孔代替。5〕印制線。將覆銅板上的銅箔按要求經(jīng)過蝕刻處理而留下的網(wǎng)狀細小的線路，提供元器件電路連接的。6〕元件面。PCB上用來安裝元器件的一面，單面PCB無印制線的一面，雙面PCB印有元器件圖形標記的一面。3.2任務(wù)資訊3.印制電路板的組成及常用術(shù)語3.2.2印制電路板基礎(chǔ)7〕焊接面。PCB上用來焊接元器件引腳的一面，一般不作標記。8〕阻焊層。PCB上的綠色或棕色層面，是絕緣的防護層。9〕絲印層。PCB上印出文字與符號〔白色〕的層面，采用絲印的方法。3.2任務(wù)資訊3.2.2印制電路板基礎(chǔ)a〕元件面b〕焊接面圖3-7電路板元件面和焊接面圖

a〕阻焊層b〕絲印層〔白色字符〕圖3-8阻焊層、絲印層圖3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法3.2任務(wù)資訊印制電路板設(shè)計是將電原理圖轉(zhuǎn)換成印制電路板圖的過程。通常設(shè)計有兩種方法，一種是人工設(shè)計，另一種是計算機輔助設(shè)計〔CAD〕。對于簡單不需批量生產(chǎn)的電路板，可采用人工設(shè)計。3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法1.印制電路板設(shè)計步驟

1〕確定印制電路板的尺寸、形狀、材料，確定印制電路板與外部的連接，確定元件的安裝方法。2〕在印制電路板上布設(shè)導線和元件，確定印制導線的寬度、間距和焊盤的直徑和孔徑。3〕把用手工或計算機設(shè)計好的PCB圖保存好，下一步進行印制電路板的制作。3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

3.2任務(wù)資訊〔1〕整體布局原那么在進行印制電路板布局之前必須對電路原理圖有深刻的理解，只有在徹底理解電路原理的根底上，才能做到正確、合理的布局。在進行布局時，要考慮到防止各級電路之間和元件之間的相互干擾，這些干擾包括電場干擾——電容耦合干擾、磁場干擾——電感耦合干擾、高頻和低頻間干擾、高壓和低壓間干擾，還有熱干擾等。3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法3.2任務(wù)資訊2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

在進行布局時，還要滿足設(shè)計指標、符合生產(chǎn)加工和裝配工藝的要求，要考慮到電路調(diào)試和維護維修的方便。對電路中的所用器件的電氣特性和物理特征要充分了解，如元件的額定功率、電壓、電流、工作頻率，元件的物理特性，如體積、寬度、高度、外形等。印制電路板的整體布局還要考慮到整個板的重心平穩(wěn)、元件疏密恰當、排列美觀大方。2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法3.2任務(wù)資訊印制電路板上的元件一般分為規(guī)那么排列和不規(guī)那么排列。1〕規(guī)那么排列也叫整齊排列即把元器件按一定規(guī)律或一定方向排列，這種排列由于受元件位置和方向的限制，印制電路板導線的布線距離就長而且復(fù)雜，電路間的干擾也大，一般只在電路工作在低電壓、低頻〔1MHz以下〕的情況下使用。規(guī)那么排列的優(yōu)點是整齊美觀，且便于進行機械化打孔及裝配。3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

2〕不規(guī)那么排列也叫就近排列由于不受元件位置和方向的限制，按照電路的電氣連接就近布局，布線距離短而簡捷，電路間的干擾少，有利于減少分布參數(shù)，適合高頻〔30MHz以上〕電路的布局。不規(guī)那么排列的缺點是外觀不整齊，也不便于進行機械化打孔及裝配。3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

〔2〕元器件布局原那么3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

〔3〕印制導線的布設(shè)印制導線的布設(shè)應(yīng)遵循以下原那么：3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

1〕地線的布設(shè)：①一般將公共地線布置在印制電路板的邊緣，便于將印制電路板安裝在機架上，也便于與機架〔地〕相連接。導線與印制電路板的邊緣應(yīng)留有一定的距離〔不小于板厚〕，這不僅便于安裝導軌和進行機械加工，而且還提高了電路的絕緣性能。3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

1〕地線的布設(shè)：②在各級電路的內(nèi)部，應(yīng)防止因局部電流而產(chǎn)生的地阻抗干擾，采用一點接地是最好的方法。如圖3-9a所示為在電路各級間分別采取一點接地的原理示意圖。但在實際布線時并不一定能絕對做到，而是盡量使它們安排在一個公共區(qū)域之內(nèi)，如圖3-9b所示。a〕b〕圖3-9印制電路板地線的布設(shè)3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

③當電路工作頻率在30MHZ以上或是工作在高速開關(guān)的數(shù)字電路中，為了減少地阻抗，常采用大面積覆蓋地線，這時各級的內(nèi)部元件接地也應(yīng)貫徹一點接地的原那么，即在一個小的區(qū)域內(nèi)接地，如圖3-10所示。1〕地線的布設(shè)：圖3-10印制電路板上的大面積地線3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

2〕輸入、輸出端導線的布設(shè)為了減小導線間的寄生耦合，在布線時要按照信號的流通順序進行排列，電路的輸入端和輸出端應(yīng)盡可能遠離，輸入端和輸出端之間最好用地線隔開。在圖3-11a中，由于輸入端和輸出端靠得過近，且輸出導線過長，將會產(chǎn)生寄生耦合，如圖3-11b的布局就比較合理。3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

圖3-11輸入端和輸出端導線的布設(shè)a〕b〕圖3-12雙面印制電路板高頻導線的布設(shè)3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

3〕高頻電路導線的布設(shè)對于高頻電路必須保證高頻導線、晶體管各電極的引線、輸入和輸出線短而直，假設(shè)線間距離較小要防止導線相互平行。高頻電路應(yīng)防止用外接導線跨接，假設(shè)需要交叉的導線較多，最好采用雙面印制電路板，將交叉的導線印制在板的兩面，這樣可使連接導線短而直，在雙面板兩面的印制線應(yīng)防止互相平行，以減小導線間的寄生耦合，最好成垂直布置或斜交，如圖3-12所示。3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

4〕印制電路板的對外連接印制電路板對外的連接有多種形式，可根據(jù)整機結(jié)構(gòu)要求而確定。一般采用以下兩種方法：①用導線互連。將需要對外進行連接的接點，先用印制導線引到印制電路板的一端，導線應(yīng)從被焊點的反面穿入焊接孔，如圖3-13所示。3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

對于電路有特殊需要如連接高頻高壓外導線時，應(yīng)在適宜的位置引出，不應(yīng)與其他導線一起走線，以防止相互干擾，如圖3-14所示為高頻屏蔽導線的外接方法。圖3-13導線互聯(lián)圖

圖3-14高頻導線的外連方法

3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

②用印制電路板接插式互連。如圖3-15所示為印制電路板接插的簧片式互連，將印制電路板的一端制成插頭形狀，以便插入有接觸簧片的插座中去。如圖3-16所示是采用針孔式插頭與插座的連接，在針孔式插頭的兩邊設(shè)有固定孔與印制電路板固定，在插頭上有90°彎針，其一端與印制電路板接點焊接，另一端可插入插座內(nèi)。3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

圖3-16針孔式插頭與插座圖3-15簧片式插頭與插座

3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

5〕印制連接盤連接盤也叫焊盤，是指印制導線在焊接孔周圍的金屬局部，供外接引線焊接用。連接盤的尺寸取決于焊接孔的尺寸。焊接孔是指固定元件引線或跨接線貫穿基板的孔。顯然，焊接孔的直徑應(yīng)該稍大于焊接元件的引線直徑。焊接孔徑的大小與工藝有關(guān)，當焊接孔徑大于或等于印制電路板厚度時，可用沖孔；當焊接孔徑小于印制電路板厚度時，可用鉆孔。一般焊接孔的規(guī)格不宜過多，可按表3-2來選用〔表中有*者為優(yōu)先選用〕。3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

連接盤的直徑D應(yīng)大于焊接孔內(nèi)徑d，一般取D=〔2～3〕d，如圖3-17所示。為了保證焊接及結(jié)合強度，建議采用表3-3中給出的尺寸。焊接孔徑（mm）a0.4，0.5*，0.60.8*，1.0，1.2*，1.5*，2.0*允許誤差（mm）Ⅰ級±0.05Ⅱ級±0.1Ⅰ級±0.1Ⅱ級±0.15表3-2焊接孔的規(guī)格

3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

焊接孔徑/mm0.40.50.50.81.01.21.52.0焊盤最小直徑D/mm1.51.51.52.02.53.03.54.0圖3-17焊盤尺寸示意圖表3-3連接盤直徑與焊接孔關(guān)系

圖3-18連接盤的形狀示意圖

3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

連接盤的形狀有不同選擇，圓形連接盤用得最多，因為圓焊盤在焊接時，焊錫將自然堆焊成光滑的圓錐形，結(jié)合牢固、美觀。但有時，為了增加連接盤的粘附強度，也采用正方形、橢圓形和長圓形連接盤。連接盤的常用形狀如圖3-18所示。3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

假設(shè)焊盤與焊盤間的連線合為一體，尤如水上小島，故稱為島形焊盤，如圖3-19所示。島形焊盤常用于元件的不規(guī)那么排列中，有利于元器件的密集和固定，并可大量減少印制導線的長度與數(shù)量。此外，焊盤與印制線合為一體后，銅箔面積加大，使焊盤和印制線的抗剝離強度大大增加。島形焊盤多用在高頻電路中，它可以減少接點和印制導線的電感，增大地線的屏蔽面積，減少接點間的寄生耦合。圖3-19島形焊盤3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

3.2任務(wù)資訊6〕印制導線。設(shè)計印制電路板時，當元件布局和布線初步確定后，就要具體地設(shè)計印制導線與印制電路板圖形。這時必然會遇到印制線寬度、導線間距等等設(shè)計尺寸確實定以及圖形的格式等問題。導線的尺寸和圖形格式不能隨便選擇，它關(guān)系到印制電路板的總尺寸和電路性能。3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

①印制導線的寬度。一般情況下，印制導線應(yīng)盡可能寬一些，這有利于承受電流和便于制造。表5.3所示為0.05mm厚銅箔的導線寬度與允許電流和自身電阻大小的關(guān)系。在決定印制導線寬度時，除需要考慮載流量外，還應(yīng)注意它在板上的剝離強度以及與連接盤的協(xié)調(diào)，一般取線寬b=〔1/3～2/3〕D。一般的導線寬度可在0.3～2.0mm之間，建議優(yōu)先采用0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm規(guī)格，其中0.5mm導線寬度主要用于微小型化電子產(chǎn)品。3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

印制導線本身也具有電阻，當電流流過時將產(chǎn)生熱量和產(chǎn)生電壓降。印制導線的電阻在一般情況下可不予考慮，但當其作為公共地線時，為防止地線產(chǎn)生的電位差而引起寄生反響時要考慮起阻值。印制電路的電源線和接地線的載流量較大，因此在設(shè)計時要適當加寬，一般取1.5～2.0mm。當要求印制導線的電阻和電感比較小時，可采用較寬的信號線；當要求分布電容比較小時，可采用較窄的信號線。3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

②印制導線的間距。在一般情況下，導線的間距等于導線寬度即可，但不能小于1mm，否那么在焊接元件時采用浸焊方法就有困難。對微小型化設(shè)備，最小導線間距不小于0.4mm。導線間距的選擇與焊接工藝有關(guān)，采用浸焊或波峰焊時，導線間距間距要大一些，采用手工焊接時，導線間距適當可小一些。2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法3.2任務(wù)資訊在高壓電路中，相鄰導線間存在著高電位梯度，必須考慮其影響。印制導線間的擊穿將導致基板外表炭化、腐蝕和破裂。在高頻電路中，導線間距將影響分布電容的大小，從而影響著電路的損耗和穩(wěn)定性。因此導線間距的選擇要根據(jù)基板材料、工作環(huán)境、分布電容大小等因素來綜合確定。最小導線間距還同印制電路板的加工方法有關(guān)，選用時就更需要綜合考慮。3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

③印制導線的形狀。印制導線的形狀可分為平直均勻形、斜線均勻形、曲線均勻形、曲線非均勻形，如圖3-20所示。a〕平直均勻形b〕斜線均勻形c〕曲線均勻形d〕曲線非均勻形圖3-20印制導線的形狀3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

印制導線的圖形除要考慮機械因素、電氣因素外，還要考慮導線圖形的美觀大方，所以在設(shè)計印制導線的圖形時，應(yīng)遵循如圖3-21所示的原那么。a〕防止采用b〕優(yōu)先采用設(shè)計印制導線的圖形時，應(yīng)遵循以下原那么：3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

a．在同一印制電路板上的導線寬度〔除地線外〕最好一樣。b．印制導線應(yīng)走向平直，不應(yīng)有急劇的彎曲和出現(xiàn)尖角，所有彎曲與過渡局部均須用圓弧連接。c．印制導線應(yīng)盡可能防止有分支，如必須有分支，分支處應(yīng)圓滑。d．印制導線盡防止長距離平行，對雙面布設(shè)的印制線不能平行，應(yīng)交叉布設(shè)。3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2.印制電路板設(shè)計規(guī)則

e．如果印制電路板面需要有大面積的銅箔，例如電路中的接地局部，那么整個區(qū)域應(yīng)鏤空成柵狀，如圖3-22所示，這樣在浸焊時能迅速加熱，并保證涂錫均勻。柵狀銅箔還能防止印制電路板受熱變形，防止銅箔翹起和剝脫。圖3-22柵狀銅箔

3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法3.印制電路板的設(shè)計過程及方法

〔1〕設(shè)計印制電路板應(yīng)具備的條件1〕根據(jù)整機總體設(shè)計要求，已經(jīng)確定了電路圖，選定了該電路所有的元器件，元件的型號和規(guī)格均已確定。2〕確定了對某些元器件的特殊要求，如哪些元器件需要屏蔽、需要經(jīng)常調(diào)整或更換；哪些導線需要采用屏蔽線；電路工作的環(huán)境條件如溫度、濕度、氣壓等已經(jīng)明確。3〕確定了印制電路板與整機其他局部〔或分機〕的連接形式，已經(jīng)確定了插座和連接器件的型號規(guī)格。3.2任務(wù)資訊3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法3.印制電路板的設(shè)計過程及方法

〔2〕印制電路板的設(shè)計步驟和方法1〕選定印制電路板的材料、厚度和版面尺寸。印制電路板的材料選擇必須考慮到電氣和機械特性，當然還要考慮到價格和制造本錢，從而選擇印制電路板的基材。電氣特性是指基材的絕緣電阻、抗電弧性、印制導線電阻、擊穿強度、抗剪強度和硬度。印制電路板厚度確實定，要從結(jié)構(gòu)的角度來考慮，主要是考慮電路板對其上裝有的所有元器件重量的承受能力和使用中承受的機械負荷能力。3.2任務(wù)資訊3.印制電路板的設(shè)計過程及方法

3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法如果只在印制電路板上裝配集成電路、小功率晶體管、電阻、電容等小功率元器件，在沒有較強的負荷振動條件下，使用厚度為1.5mm〔尺寸在500mm×500mm之內(nèi)〕的印制電路板即可。如果板面較大或支撐強度不夠，應(yīng)選擇2～2.5mm厚的板。印制電路板的厚度已標準化，其尺寸為1.0、1.5、2.0、2.5mm幾種，最常用的是1.5和2.0mm。對于尺寸很小的印制電路板如計算器、電子表等，為了減小重量和降低本錢，可選用更薄一些的敷銅箔層壓板來制作。3.2任務(wù)資訊3.印制電路板的設(shè)計過程及方法

3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法對于多層印制電路板的厚度也要根據(jù)電路的電氣性能和結(jié)構(gòu)要求來決定。印制電路板的尺寸與印制電路板的加工和裝配有密切關(guān)系，應(yīng)從裝配工藝的角度考慮兩個方面的問題：一方面是便于自動化組裝，使設(shè)備的性能得到充分利用，能使用通用化、標準化的工具和夾具，另一方面是便于將印制電路板組裝成不同規(guī)格的產(chǎn)品，安裝方便，固定可靠。印制電路板的外形應(yīng)盡量簡單，一般為長方形，應(yīng)盡量防止采用異形板。印制電路板的尺寸應(yīng)盡量靠近標準系列的尺寸，以便簡化工藝，降低加工本錢。3.2任務(wù)資訊3.印制電路板的設(shè)計過程及方法

3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法2〕印制電路板坐標尺寸圖的設(shè)計。用手工繪制PCB圖時，可借助于坐標紙上的方格正確地表達在印制電路板上元件的坐標位置。在設(shè)計和繪制坐標尺寸圖時，應(yīng)根據(jù)電路圖并考慮元器件布局和布線的要求，哪些元器件在板內(nèi)，有哪些要加固，要散熱，要屏蔽；哪些元器件在板外，需要多少板外連線，引出端的位置如何等等，必要時還應(yīng)畫板外元器件接線圖。3.2任務(wù)資訊3.印制電路板的設(shè)計過程及方法

3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法典型元器件是全部安裝元器件中在幾何尺寸上具有代表性的元件，它是布置元器件時的根本單元。再估計一下其他大元件尺寸相當于典型元件的倍數(shù)〔即一個大元件在幾何尺寸上相當于幾個典型元件〕，這樣就可以算出整個印制電路板需要多大尺寸。阻容元件、晶體管等應(yīng)盡量使用標準跨距，以適應(yīng)元件引線的自動成型。各元件的安裝孔的圓心必須設(shè)置于坐標格的交點上。3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法3.2任務(wù)資訊3.印制電路板的設(shè)計過程及方法

3〕根據(jù)電原理圖繪制印制電路板圖的草圖。首先要選定排版方向及確定主要元器件的位置。排版方向是指在印制電路板上電路從前級向后級電路總的走向，如從左向右或從右向左，這是設(shè)計印制電路板和布線首先要解決的問題。一般在設(shè)計印制電路板時，總是希望有統(tǒng)一的電源線及地線，電源線及地線與晶體管最好保持一個最正確的位置，也就是說它們之間的引線應(yīng)盡量短。3.2任務(wù)資訊3.印制電路板的設(shè)計過程及方法

3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法當排版的方向確定以后，接下來首先是確定單元電路及其主要元器件，如晶體管、集成電路等的布設(shè)。然后再布設(shè)特殊元器件，最后確定對外連接的方式和位置。原理圖的繪制一般以信號流程及反映元器件在圖中的作用為依據(jù)，因而再原理圖中走線交叉現(xiàn)象很多，這對讀圖毫無影響，但在印制電路板中出現(xiàn)導線的交叉現(xiàn)象是不允許的，因此在排版中，首先要繪制單線不交叉圖，可通過重新排列元器件位置與方向來解決。3.2任務(wù)資訊3.印制電路板的設(shè)計過程及方法

3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法在較復(fù)雜的電路中，有時導線完全不交叉很困難的，這時可采用“飛線”來解決?！帮w線”即是在印制電路板導線的交叉處切斷一根，從板的元件面用一根短接線連接?！帮w線”過多，會影響元件安裝效率，不能算是成功之作，所以只有在迫不得以的情況下才使用。單線不交叉草圖的繪制過程，如圖3-23所示。

3.2任務(wù)資訊3.印制電路板的設(shè)計過程及方法

3.2.3印制電路板設(shè)計過程及方法a〕電路原理圖b〕確定版面尺寸c〕在板上布設(shè)元器件d〕確定焊盤位置e〕勾畫單線不交叉導線圖f〕整理印制導線圖3-23單線不交叉草圖的繪制過程

3.2任務(wù)資訊3.2.4手工制作印制電路板工藝根據(jù)所采用圖形轉(zhuǎn)移的方法不同，手工制板可用漆圖法、貼圖法、刀刻法、感光法及熱轉(zhuǎn)印法等。目前由于感光法及熱轉(zhuǎn)印法制板質(zhì)量高、無毛刺而被廣泛采用。3.2任務(wù)資訊3.2.4手工制作印制電路板工藝1．漆圖法制作PCB

漆圖法制作PCB的主要步驟如下。3.2任務(wù)資訊3.2.4手工制作印制電路板工藝2．貼圖法制作PCB漆圖法自制印制電路板的過程中，圖形靠描漆或其他抗蝕涂料描繪而成，雖然簡單易行，但描繪質(zhì)量難保證，往往是焊盤大小不均勻，印制導線粗細不勻。如果有條件，采用貼圖法是比較省時省力的，而且質(zhì)量較好，但制作費用比較高。3.2.4手工制作印制電路板工藝3.2任務(wù)資訊2．貼圖法制作PCB貼圖用的材料是一種有各種寬度的導線和有各種直徑、形狀的焊盤，在它們的一面涂有不干膠，可以直接粘貼在打磨后的覆銅板上。這種抗蝕能力強的薄膜厚度只有幾微米，圖形種類有幾十種，如焊盤、接插頭、集成電路引線及各種符號等。如圖3-24所示。a〕貼圖用導線b〕貼圖用焊盤圖3-24貼圖法各種形狀3.2任務(wù)資訊3.2.4手工制作印制電路板工藝2．貼圖法制作PCB這些圖形貼在一塊透明的塑料軟片上，使用時，可用刀尖把圖形從軟片上挑下來，轉(zhuǎn)貼到覆銅板上。焊盤及圖形貼好后，再用各種型號的抗蝕膠帶連接各焊盤，構(gòu)成印制導線圖樣。整個圖形貼好后可以立即進行腐蝕。如果貼圖圖形的膠比較新鮮，黏性強，用這種方法制作的印制電路板效果可以很好，接近照相制板的質(zhì)量。2．貼圖法制作PCB3.2.4手工制作印制電路板工藝3.2任務(wù)資訊在使用這種方法時，應(yīng)先貼焊盤，后貼導線，貼完后應(yīng)用圓頭的鋼筆將它們壓緊，同時注意在三氯化鐵溶液里的時間不能太長，最好不要超過20min〔溶液的濃度、溫度要適宜，腐蝕時要不斷晃動，這樣腐蝕的時間就比較短〕。3．刀刻法制作PCB3.2.4手工制作印制電路板工藝3.2任務(wù)資訊對于一些電路比較簡單，線條較少的印制電路板，可以用刀刻法來制作。在進行圖形設(shè)計時，要求形狀盡量簡單，一般把焊盤與導線合為一體，形成多塊矩形圖形?？痰犊梢杂脧U的鋼鋸條自己磨制，要求既硬且韌。制作時，按照拓好的圖形，用刻刀沿鋼尺刻劃銅箔，把銅箔劃透。然后，把不需保存的銅箔的邊角用刀尖挑起來，再用鉗子夾住把銅箔撕下來。不用蝕刻直接制成PCB。3.2任務(wù)資訊3.2.4手工制作印制電路板工藝4．感光法制作PCB

3.2任務(wù)資訊3.2.4手工制作印制電路板工藝5．熱轉(zhuǎn)印法制作PCB

1〕用激光打印機將制好的印制電路板圖打印在熱轉(zhuǎn)印紙上。2〕將打印好的熱轉(zhuǎn)印紙覆蓋在擦干凈的覆銅板上，送入照片過塑機〔溫度調(diào)到180～200℃〕來回壓幾次，使熔化的墨粉完全吸附在覆銅板上。3〕覆銅板冷卻后揭去熱轉(zhuǎn)印紙，進行腐蝕后，即可形成做工精細的PCB。3.3任務(wù)資訊3.3.1電路板手工設(shè)計1〕準備好圖紙、鉛筆、橡皮、尺等畫圖用具。2〕按電路原理圖要求進行草圖繪制。3〕進行元器件布局，確定焊盤。4〕進行導線設(shè)計繪制。5〕反復(fù)修改完善最后確定電路板設(shè)計圖。3.3任務(wù)資訊3.3.2電路板手工制作1．覆銅板的下料與處理2.圖形轉(zhuǎn)移3．配制三氯化鐵溶液4．PCB

的腐蝕5．鉆孔6．涂助焊劑3.3任務(wù)資訊3.3.3電路板插裝焊接

1〕準備電路板元器件和印制電路板及印制板裝配圖。2〕對元器件進行識別與檢測，對元器件進行明確。3〕按照標準進行元器件成形。4〕截取4根長度為5厘米、直徑為0.5毫米的軟導線，進行導線的加工處理。5〕對照裝配圖進行元器件的插裝。6〕用內(nèi)熱式電烙鐵進行手工焊接。7〕對引腳進行剪切，留取1毫米高度。3.3任務(wù)資訊3.3.4裝接后的檢查測試

1〕裝接完后，進行自檢。核對元器件焊接是否無誤。焊點是否有虛焊現(xiàn)象。2〕進行互查，同組同學互相檢查有無錯誤。3〕學生把自己的作品在展臺上展示，接通變壓器并進行檢驗，電源穩(wěn)定在12V左右，且測試正確。3.4相關(guān)知識拓展3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路1．TTL數(shù)字集成電路TTL電路是晶體管-晶體管邏輯電路的英文縮寫〔Transister-Transister-Logic〕，是數(shù)字集成電路的一大門類。它采用雙極型工藝制造，具有高速度低功耗和品種多等特點。從六十年代開發(fā)成功第一代產(chǎn)品以來現(xiàn)有以下幾代產(chǎn)品。第一代TTL包括SN54/74系列，〔其中54系列工作溫度為-55℃～+125℃，74系列工作溫度為0℃～+75℃〕，低功耗系列簡稱LTTL，高速系列簡稱HTTL。1．TTL數(shù)字集成電路3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路3.4相關(guān)知識拓展第二代TTL包括肖特基箝位系列〔STTL〕和低功耗肖特基系列〔LSTTL〕。第三代為采用等平面工藝制造的先進STTL〔ASTTL〕和先進的低功耗STTL〔ALSTTL〕。由于LSTTL和ALSTTL的電路延時功耗積較小，STTL和ASTTL速度很快，因此獲得了廣泛的應(yīng)用。3.4相關(guān)知識拓展3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路1．TTL數(shù)字集成電路〔1〕TTL數(shù)字集成電路種類TTL系列產(chǎn)品向著低功耗、高速度方向開展。3.4相關(guān)知識拓展3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路1．TTL數(shù)字集成電路〔2〕TTL集成電路使用應(yīng)注意的問題1〕正確選擇電源電壓。TTL集成電路的電源電壓允許變化范圍比較窄，一般在4.5V～5.5V之間。在使用時更不能將電源與地顛倒接錯，否那么會因為過大電流而造成器件損壞。2〕對輸入端的處理。TTL集成電路的各個輸入端不能直接與高于-0.5V和低于-0.5V的低內(nèi)阻電源連接。對多余的輸入端最好不要懸空。3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路3.4相關(guān)知識拓展1．TTL數(shù)字集成電路3〕對于輸出端的處理。除“三態(tài)門、集電極開路門”外，TTL集成電路的輸出端不允許并聯(lián)使用。①TTL電路的輸出端不允許直接接地或直接接電源，否那么，易燒壞集成電路。②TTL電路對電源電壓要求嚴格，要求使用穩(wěn)定性好的直流穩(wěn)壓電源，且電源電壓的允許偏差小于10%。1．TTL數(shù)字集成電路3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路3.4相關(guān)知識拓展③TTL電路內(nèi)部體積小，元件密度高。使用時，各參數(shù)盡量不要超過其額定值。④TTL電路多余的輸入端懸空時，相當于邏輯“1”狀態(tài)，但為了邏輯功能穩(wěn)定可靠，與門和與非門的多余輸入端最好接到電源上或并聯(lián)使用。⑤不用的電路輸出端那么應(yīng)懸空。如果將其接電源或接地，集成電路將損壞。3.4相關(guān)知識拓展3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路1．TTL數(shù)字集成電路〔3〕TTL數(shù)字集成電路的管腳識別與檢測1〕電源端和接地端的識別。國產(chǎn)TTL74系列“與”、“或”、“與非”門等集成電路電源端和接地端的位置有兩種：一種為左上角第一腳為電源端，右下角最邊上的管腳為接地端。另一種為上邊中間一腳為電源端，下一邊中間一腳為接地端，這種為老式產(chǎn)品，市場上已不多見。3.4相關(guān)知識拓展3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路1．TTL數(shù)字集成電路2〕輸入和輸出端的識別。國產(chǎn)TTL74系列“與”、“或”、“與非”門等集成電路因輸入短路電流值不大于2.2mA，輸出低電平小于0.35V，據(jù)此便可識別出它的輸入端和輸出端。3〕識別同一個“與非”門的輸入、輸出端。將“與非”門的電源接+5V電壓，接地按要求正確接地。指針式萬用表撥在直流10V檔上，黑表筆接地，紅表筆接任一輸出端。3.4相關(guān)知識拓展3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路2．CMOS數(shù)字集成電路

CMOS〔ComplementaryMetalOxideSemiconductor〕指互補金屬氧化物〔PMOS管和NMOS管〕共同構(gòu)成的互補型MOS集成電路制造工藝，它的特點是低功耗。由于CMOS中一對MOS組成的門電路在瞬間看，要么PMOS導通，要么NMOS導通，要么都截至，比線性的晶體管〔BJT〕效率要高得多，因此功耗很低。3.4相關(guān)知識拓展3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路2．CMOS數(shù)字集成電路

〔1〕COMS數(shù)字集成電路種類2．CMOS數(shù)字集成電路

3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路3.4相關(guān)知識拓展〔2〕CMOS集成電路的主要特點3.4相關(guān)知識拓展3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路2．CMOS數(shù)字集成電路

〔3〕CMOS集成電路使用應(yīng)注意的問題1〕防止靜電。CMOS電路的柵極與基極之間有一層絕緣的二氧化硅薄層，厚度僅為0.1～0.2μm。由于CMOS電路的輸入阻抗很高，而輸入電容又很小，當不太強的靜電加在柵極上時，其電場強度將超過105V/cm。這樣強的電場極易造成柵極擊穿，導致永久損壞。CMOS電路在存儲、運輸時，要注意防靜電對集成電路的影響。3.4相關(guān)知識拓展3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路2．CMOS數(shù)字集成電路

2〕正確選擇電源。由于CMOS集成電路的工作電源電壓范圍比較寬〔CD4000B／4500B：3～18V〕，選擇電源電壓時首先考慮要防止超過極限電源電壓。其次要注意電源電壓的上下將影響電路的工作頻率。降低電源電壓會引起電路工作頻率下降或增加傳輸延遲時間。CMOS電路對電源電壓要求不嚴格，但正負極決不允許接反。否那么，極易造成損壞。3.4相關(guān)知識拓展3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路2．CMOS數(shù)字集成電路

3〕防止CMOS電路出現(xiàn)可控硅效應(yīng)的措施。當CMOS電路輸入端施加的電壓過高〔大于電源電壓〕或過低〔小于0V〕，或者電源電壓突然變化時，電源電流可能會迅速增大，燒壞器件，這種現(xiàn)象稱為可控硅效應(yīng)。3.4相關(guān)知識拓展3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路2．CMOS數(shù)字集成電路

4〕對輸入端的處理。在使用CMOS電路器件時，對輸入端一般要求如下：3.4相關(guān)知識拓展3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路2．CMOS數(shù)字集成電路

5〕對輸出端的處理。對輸出端一般要求如下：3.4相關(guān)知識拓展3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路2．CMOS數(shù)字集成電路

〔4〕CMOS數(shù)字集成電路的管腳識別與檢測1〕電源端和接地端的識別。CMOS集成電路電源端和接地端的位置一般規(guī)律為：左上角第一腳為電源端，右下角最邊上的管腳為接地端。3.4相關(guān)知識拓展3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路2．CMOS數(shù)字集成電路

2〕CMOS集成電路輸入和輸出端的識別。使用CMOS脈沖筆測試“與非門”輸入和輸出端，首先將“與非”門的電源接+5V電壓，接地按要求正確接地。然后將CMOS脈沖筆的黑夾魚夾接地，紅色魚夾接被測“與非門”的+5V電源端，然后將探頭接觸被測點后，觀察CMOS脈沖筆三燈顯示情況。如圖3-27所示。綠燈“0”為低電平，紅燈“1”為高電平，黃燈為脈沖燈。假設(shè)三燈都不亮，表示CMOS集成電路接觸不良，元件輸入端懸空，元件損壞。3.4相關(guān)知識拓展3.4.1TTL數(shù)字集成電路與CMOS數(shù)字集成電路2．CMOS數(shù)字集成電路

圖3-27脈沖測試筆3〕其他檢測方法。使用示波器檢測，觀察輸入輸出波形的變化，可以檢測CMOS集成電路的好壞。此外還可以使用數(shù)字集成電路測試儀檢測CMOS集成電路的好壞。3.4相關(guān)知識拓展3.4.2工廠印制電路板的生產(chǎn)工藝工廠生產(chǎn)印制電路板一般要經(jīng)過幾十道工序。雙面板的制造工藝流程如圖3-28所示。

圖3-28印制電路板生產(chǎn)工藝流

在生產(chǎn)過程中，每一道工藝技術(shù)都有具體的工序及操作方法，除制作底片外，孔金屬化及圖形電鍍蝕刻是生產(chǎn)的關(guān)鍵。

3.4相關(guān)知識拓展3.4.2工廠印制電路板的生產(chǎn)工藝1.印制電路底圖膠片制版

〔1〕繪制照像底圖制作一塊標準的印制電路板，一般需要繪制三種不同的照像底圖：制作導電圖形的底圖；制作印制電路板外表阻焊層的底圖；制作標志印制電路板上所安裝元器件的位置及名稱等文字符號的底圖。3.4相關(guān)知識拓展3.4.2工廠印制電路板的生產(chǎn)工藝1.印制電路底圖膠片制版

1〕繪制照像底圖的要求：1.印制電路底圖膠片制版

3.4.2工廠印制電路板的生產(chǎn)工藝3.4相關(guān)知識拓展2〕繪制照像底圖的步驟：①確定圖紙比例，畫出底圖邊框線。②按比例確定焊盤中心孔，確保孔位及孔心距尺寸。③繪制焊盤，注意內(nèi)外徑尺寸應(yīng)按比例畫。④繪制印制導線。⑤繪制或剪貼文字符號。3.4相關(guān)知識拓展3.4.2工廠印制電路板的生產(chǎn)工藝1.印制電路底圖膠片制版

3〕繪制照像底圖的方法：①手工繪圖：用墨汁在白銅板紙上繪制照像底圖。其優(yōu)點是方法簡單，繪制靈活。缺點是導線寬度不均勻，圖形位置偏大，效率低。常用于新產(chǎn)品研制或小批量試制。

3.4相關(guān)知識拓展3.4.2工廠印制電路板的生產(chǎn)工藝1.印制電路底圖膠片制版

②貼圖：利用專制的圖形符號和膠帶，在貼圖紙或聚酯薄膜上，依據(jù)布線草圖貼出印制電路板的照像底圖。貼圖需在透射式燈光臺上進行，并用專制的貼圖材料。貼圖法速度快、修改靈活、線條連續(xù)、輪廓清晰光滑、易于保證質(zhì)量，故應(yīng)用較廣。

3〕繪制照像底圖的方法：3.4相關(guān)知識拓展3.4.2工廠印制電路板的生產(chǎn)工藝1.印制電路底圖膠片制版

〔2〕照像制版用繪制好的底圖照像制版，版面尺寸應(yīng)通過調(diào)整像機焦距準確到達印制電路板的尺寸，像版要求反差大，無砂眼。照相制版過程為：軟片剪裁→曝光→顯影→定影→水洗→枯燥→修版。雙面板的相版應(yīng)保持正反面照相的兩次焦距一致。3.4相關(guān)知識拓展3.4.2工廠印制電路板的生產(chǎn)工藝2．印制電路板的印制及蝕刻工藝制造抗蝕或電鍍的掩膜圖形一般有三種方法：液體感光膠法、感光干膜法和絲網(wǎng)漏印法。3.4相關(guān)知識拓展3.4.2工廠印制電路板的生產(chǎn)工藝2．印制電路板的印制及蝕刻工藝1〕感光膠法是采用蛋白感光膠和聚乙醇感光膠，是一種比較老的工藝方法，它的缺點是生產(chǎn)效率低、難于實現(xiàn)自動化，本身耐蝕性差。絲網(wǎng)漏印法適用于批量較大單精度要求不高的單面和雙面印制電路板生產(chǎn)，便于實現(xiàn)自動化。3.4相關(guān)知識拓展1.印制電路底圖膠片制版

2．印制電路板的印制及蝕刻工藝3.4.2工廠印制電路板的生產(chǎn)工藝2〕感光干膜法在提高生產(chǎn)效率、簡化工藝、提高制板質(zhì)量等方面優(yōu)于其他方法。目前，在圖形電鍍制造電路板工藝中，大多數(shù)廠家都采用感光干膜法和絲網(wǎng)漏印法。3.4相關(guān)知識拓展3.4.2工廠印制電路板的生產(chǎn)工藝2．印制電路板的印制及蝕刻工藝感光干膜法中的干膜由干膜抗蝕劑、聚脂膜和聚乙烯膜組成。干膜抗蝕劑是一種耐酸的光聚合體；聚脂膜為基底膜，厚度為30μm左右，起支托干膜抗蝕劑及照相底片作用，聚乙烯膜厚度為30－40μm，是在聚脂膜涂復(fù)干膜蝕劑后覆蓋的一層保護層。干膜分為溶劑型、全水型、半水型等。貼膜制板的工藝流程為：貼膜前處理→吹干或烘干→貼膜→對孔→定位→曝光→顯影→晾干→修板。3.4相關(guān)知識拓展3.4.2工廠印制電路板的生產(chǎn)工藝2．印制電路板的印制及蝕刻工藝蝕刻也叫腐蝕，是指利用化學或電化學方法，將涂有抗蝕劑并經(jīng)感光顯影后的印制電路板上未感光局部的銅箔腐蝕除去，在印制電路板上留下精確的線路圖形。制作印制電路板有多種蝕刻工藝可以采用，這些方法可以除去未保護局部的銅箔，但不影響感光顯影后的抗蝕劑及其保護下的銅導體，也不腐蝕絕緣基板及粘結(jié)材料。工業(yè)上最常用的是蝕刻劑有三氧化鐵、過硫酸銨、鉻酸及氯化銅。其中三氧化鐵的價格低廉且毒性較低，堿性氯化銅的腐蝕速度快，能蝕刻高精度、高密度的印制電路板，并且銅離子又能再