PCB的设计与制作
电路板设计与制造的流程和技巧
电路板设计与制造的流程和技巧电路板设计与制造是电子产品开发中不可或缺的一环。
本文将详细介绍电路板设计与制造的流程和技巧，以帮助读者更好地了解和应用相关知识。
一、电路板设计的流程1. 需求分析：确定电路板的功能和性能要求，对于不同的应用场景，可能需要考虑的因素也会有所不同。
在此阶段，需要和客户或项目组进行沟通，明确需求。
2. 电路原理图设计：根据需求分析的结果，绘制电路的原理图。
在绘制原理图时，需要根据电路中各个元件的参数和规格进行选择和配置。
3. PCB布局设计：基于原理图，进行电路板的布局设计。
在布局设计时，需要考虑电路板的大小、元件之间的分布和连接方式等因素，同时要注意避免元件之间的干扰和干扰。
4. 连接线路设计：根据布局设计的结果，进行电路板的线路设计。
线路设计需要考虑信号传输、电源和地线的分布等因素，同时要确保电路通路的连续性和可靠性。
5. 元器件选择：根据线路设计的结果，选取合适的元器件。
在选择元器件时，需要考虑元件的性能、价格、供应渠道和环境要求等因素。
6. 集成和优化：对电路板进行集成和优化，通过让元件之间尽可能紧密地连接，减小电路板的大小和功耗，并提高电路的性能和稳定性。
7. 原型制作：根据设计完成的电路板图进行样品制作，以便进行测试和验证。
在原型制作过程中，要确保制作的电路板与设计图一致，测试结果准确可靠。
8. 优化和调试：在原型制作完成后，需要对电路板进行优化和调试。
通过测试和调试，发现并修复电路中的问题，确保电路的正常工作。
9. 批量生产：经过优化和调试后，确定电路板设计的稳定性和可靠性。
然后，可以进行批量生产，以满足市场的需求。
二、电路板设计的技巧1. 熟悉电路板设计软件：选择一款熟悉的电路板设计软件，并充分了解其功能和操作方法。
合理使用软件功能，能够提高设计效率和质量。
2. 优化布局：合理布局电路板上的元件，尽量减少元件之间的距离，减小电路板的尺寸。
同时，要考虑元件之间的干扰和散热等问题，确保布局的合理性。
PCB的设计与制作PPT课件
整的电路原理图。 5．对布局布线后的元器件进行调整 为了保证原理图的美观和正确，就需要对元件位置进行重新调整。导线
位置进行删除、移动、更改图形尺寸、属性及排列等。 6．保存文档并打印输出
第2章 PCB的设计与制作
2.2.2 网络表的产生 网络表是电路原理图设计（Sch）与印制电路板设计（PCB）之间的一座
桥梁。网络表可以从电路原理图中获得，也可以从印制电路板中提取。 1．产生ERC表 电气规则检查（ERC），以便能够找出人为的疏忽。可以检查电路图中
是否有电气特性不一致的情况，会按照用户的设置以及问题的严重性 分别给以错误或警告信息来提醒用户注意。 2．产生网络表 在 Advanced Schematic所产生的各种报告中，以网络表（Netlist）最 为重要。绘制电路图的主要目的就是为了将设计电路转换出一个有效 的网络表，以供其他后续处理程序使用。比如，PCB程序或仿真程序。 2.2.3 印制电路板的设计及流程 印制电路板的设计是Protel 99SE的另外一个重要部分。在这个过程中， 可以借助 Protel 99SE提供的强大功能实现电路板的版面设计，完成 高难度的布线工作。
为满足电气安全要求，印制导线宽度与间隙一般不小于l mm。
6 ．焊盘的形状 PCB设计时可根据不同的要求选择不同形状的焊盘，常见焊盘形状及 用
途如下表所示：
第2章 PCB的设计与制作
第2章 PCB的设计与制作
7 ．焊盘的孔径 焊盘的外径决定焊盘的大小，用D表示；焊盘的内径由元件引线直径、
孔金属化电镀层厚度等方面决定，用d表示，一般不小于0.6mm，否 则开模冲孔时不易加工。对于单面板D≥（d十1.5）mm；对于双面 板D≥（d十1.0）mm。 2.1.4 PCB高级设计 在PCB的设计过程，只懂得一些设计基础只能解决简单及低频方面的 PCB设计问题，而对于复杂与高频方面的PCB设计却要困难得多。往 往解决由设计而考虑不周的问题所花费的时间是设计时的很多倍，甚 至可能重新设计。为此，在PCB的设计中还应解决如下问题： 1 ．热干扰及抑制 元器件在工作中都有一定程度的发热，尤其是功率较大的器件所发出的 热量会对周边温度比较敏感的器件产生干扰，若热干扰得不到很好的 抑制，那么整个电路的电性能就会发生变化。为了对热干扰进行抑制， 可采取以下措施：
印制电路板(PCB)的设计与制作
Rb1
Rc
C2
V C1
ebc
C3
Rb2 Re1
C2
元器件图形
印制板图
2. 印制电路板发展过程
印制电路板随着电子元器件的发展而发展， 由此可以分为下面几个发展阶段：
● 电子管分立器件
导线连接
● 半导体分立器件
单面印刷板
● 集成电路
双面印刷板
● 超大规模集成电路
多层印刷板
2. 印制电路板发展过程
电子管体积大、重量重、耗电高,使用 导线连接。
1. PCB的分类
按孔导通状态分：埋孔板，盲孔板，通孔板
盲孔 Blind Via 盲孔 Blind Via
埋孔 Buried Via
通孔 Drilled Through Via
1. PCB的分类
按成品软硬区分 ：
▪ 硬板 Rigid PCB (刚性板） ▪ 软板 Flexible PCB （挠性板） 见左下图 ▪ 软硬板 Rigid-Flex PCB （刚挠结合板）见右下图
电解电容
电阻 接线端子
2. 印制电路板发展过程
相对于电子管，半导体器件体积小、重量 轻、耗电小、排列密集适用于单面印制板
电子管
三极管
电阻
电解电容
2. 印制电路板发展过程
焊接面（底层）
单面板
元件面（顶层）
2. 印制电路板发展过程
集成电路的出现使布线更加复杂，此时单面 板已经不能满足布线的要求，由此出现了双面 板——双面布线。
显示器 端口
内存插槽 硬盘端口
电源端口
PCI插座 软驱端口
电源开关、指示灯等端口
3. 确认元器件安装方式
① 表面贴装 ② 通孔插装
pcb板的设计与制作流程
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PCB板生产工艺和制作流程
PCB板生产工艺和制作流程PCB（Printed Circuit Board）（印刷电路板）作为电子设备中的关键部件之一，在电子产品中起到至关重要的作用。
它连接着所有电子元器件，并提供了电子信号的传输、电源供应和机械支撑等功能。
下面将详细介绍PCB板的生产工艺和制作流程。
一、PCB板的生产工艺PCB板的生产工艺主要包括工艺设计、原材料准备、图纸制作、印刷电路板制作、元器件安装与焊接、电路板测试等几个环节。
1.工艺设计：根据电子产品的功能需求和外形设计进行工艺流程的设计，确定PCB板的层数、尺寸、外形、布线等参数。
2.原材料准备：准备PCB板制作所需的原材料包括有线路板基材、覆铜膜、酸碱水溶液、感光胶膜、印刷油墨、化学药剂等。
3.图纸制作：根据电子产品的电路原理图和布局图，将电子器件连接方式进行绘制，形成PCB板的制图。
4. 印刷电路板制作：将制图文件输入到PCB板制作设备中进行CAD图纸转化为Gerber文件，然后通过曝光机将Gerber文件转化为感光胶膜，再将感光胶膜覆盖在铜箔上，经过曝光、镀铜、蚀刻、去膜等工序，形成PCB板的电路部分。
5.元器件安装与焊接：根据PCB板的设计图纸和元器件清单，将电子元件按照设计要求精确地贴在PCB板的预留位置上，并进行焊接，实现元器件与PCB板的可靠连接。
6.电路板测试：对已经安装元器件的PCB板进行功能性测试和可靠性检测，确保PCB板的各项电性指标和性能指标符合设计要求。
二、PCB板的制作流程PCB板的制作流程主要包括以下几个步骤：工艺设计、原材料准备、图纸制作、感光及曝光、化学镀铜、蚀刻、电解镀金、钻孔、外层线路图制作、切割成型、表面处理、组装检测等。
1.工艺设计：确定PCB板的层数、尺寸、外形、布线等参数，选择对应的制作工艺。
2.原材料准备：选择适应产品要求的线路板基材、覆铜膜、酸碱水溶液等原材料。
3.图纸制作：根据电子产品的电路原理图和布局图，将电子器件连接方式进行绘制，形成PCB板的制图。
印刷电路板(PCB)的制作工艺流程
印刷电路板（PCB）的制作工艺流程1.设计和原理图绘制：首先进行PCB电路板的设计，绘制出相应的原理图。
在原理图中标注电子元件的符号和相应的连接线路。
2.PCB布局设计：在PCB设计软件中进行PCB布局设计，即将电子元件的位置和连接关系布局在PCB板上。
布局设计要注意元件之间的距离和电路的稳定性，以及电路板的最佳尺寸。
3.简化原理图：将原理图简化成PCB制作时所需的简化图形。
对于大规模电路板制作，原理图中的元件可能会很多，为了方便制作，需要将原理图简化。
4.制作PCB图形：依照布局设计和简化原理图，使用PCB制作软件制作出相应的PCB图形。
PCB图形包括电路板的轨道、焊盘、孔洞等。
5. PCB图形转化：将PCB图形转化为工厂所需的Gerber文件格式，以便于后续制作。
6.制作PCB板材：将制作好的PCB图形文件导入PCB板材生产设备，采用化学法或机械剥离法进行PCB板材的制作，包括涂布、光刻、腐蚀等工序。
制作出带有铜层的PCB板材。
7.穿孔：将PCB板材放入穿孔机中，进行孔洞的加工。
孔洞用于安装元件和实现电路的连接。
8.去除残留铜：使用蚀刻剂或蚀刻机将不需要的铜层去除，保留所需的电路路径。
9.光绘：在PCB板材上进行光绘刻蚀，通过光刻技术，将不需要的金属层去除，形成所需的电路图案。
10.阻焊覆盖：为了保护电路板并提高焊点的电气性能，使用阻焊油或阻焊膜覆盖在电路板上，覆盖不需要焊接的区域。
11.丝印标记：使用丝印机在电路板上进行标记，包括电路板的编号、元件名称、方向等。
12.组件安装：将电子元件按照布局设计的要求，逐个安装在PCB板上，使用焊接技术进行固定。
13.非焊接部分：安装不需要焊接的元件，如电池槽、按键开关等。
14.制作测试夹具：制作出测试夹具，用于对PCB电路板进行功能测试和质量检验。
15.轨道测试：在制作好的PCB电路板上进行轨道测试，检测电路的通断和连接情况。
16.完善和修复：对于测试中发现的问题进行修复和完善，确保PCB电路板的正常工作。
电路板设计和制作
目录
• 电路板基础知识 • 电路板设计软件与工具 • 电路板设计规范与技巧 • 电路板制作工艺与设备 • 电路板测试与验证 • 电路板设计案例与实践
01
电路板基础知识
电路板定义与作用
定义
电路板是用于实现电子设备中电路连接的重要载体，通常由绝缘材料制成，具 有导电性能的铜箔按照特定设计分布在板面上，实现电子元器件之间的连接。
05
电路板测试与验证
电路板功能测试
功能测试目的
验证电路板是否能够按照 设计要求实现预期功能。
测试方法
通过在电路板上施加输入 信号，观察输出信号是否 符合预期结果。
测试内容
包括电源、信号、接口等 功能的测试，确保电路板 在正常工作条件下能够正 常工作。
电路板性能测试
1 2
性能测试目的
评估电路板在不同工作条件下的性能表现。
隔离设计
对容易受到干扰的电路或元件进行隔离，提高其 抗干扰能力。
04
电路板制作工艺与设备
电路板制作材料
01
02
03
基材
常用的基材有FR4、CEM1和铝基板等，它们决定 了电路板的机械性能和电 气性能。
铜箔
铜箔是电路的主要导电材 料，其厚度和纯度对电路 的性能有影响。
绝缘层
用于隔离不同导电层，防 止短路和电磁干扰。
03
电路板设计规范与技巧
电路板布局规范
遵循电路板尺寸规范
01
根据电路需求和元件数量，选择合适的电路板尺寸，确保元件
布局合理且易于布线。
元件排列规则
02
按照一定的排列规则，如从左到右、从上到下，将元3
在布局时，应将发热元件放置在散热良好的位置，并远离对温
印制电路板(PCB)的设计与制作精选全文完整版
PCB的应用
PCB是英文(Printed Circuit Board) 印制线路板的简称。
汽车
航天 计算机
通信 家用电器
苹果手机 iPhone4S
苹果手机 iPhone4S 拆解图
其它零配件
前盖
后盖
电池
电路板
苹果手机 iPhone4S 拆解图
液晶屏
主板A面
16G内存
光传感器和 LED指示灯
主板B面
苹果笔记本MacBook Air
苹果笔记本MacBook Air
苹果笔记本MacBook Air
液晶屏
底盖
键盘
电路板等 零部件
电池
整机拆解图
苹果笔记本MacBook Air
PCB板
电池
拆解图
苹果笔记本MacBook Air
散热片
内存
主板
扬声器
输入输出接口
硬盘
如何将原理图设计成PCB图？
原理图
（一）工厂批量生产（双面）
3. 打孔
目的： 使线路板层间产生通孔，达到连通层间的作用。
流程： 配刀 钻定位孔 上销钉 钻孔 打磨披锋。
流程原理: 据工程钻孔程序文件,利用数控钻机,钻出所用的孔。
注意事项： 避免钻破孔、漏钻孔、钻偏孔、检查孔内的毛刺。
（一）工厂批量生产（双面示器 端口
内存插槽 硬盘端口
电源端口
PCI插座 软驱端口
电源开关、指示灯等端口
3. 确认元器件安装方式
① 表面贴装 ② 通孔插装
4. 阅读分析原理图
① 线路中是否有高压、大电流、高频电路， 对于元器件之间、线与线之间通常耐压200V/mm； 印制板上的铜箔线载流量，一般可按1A/mm估算； 高频电路需注意电磁兼容性设计以避免产生干扰。
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第4章 PCB的设计与制作
2）双面印制电路板。双面印制电路板为在两面 都有印制导线的印制板。通常采用环氧玻璃布覆 铜箔板或环氧酚醛玻璃布覆铜箔板。由于两面都 有印制导线，一般采用金属化孔连接两面印制导 线。其布线密度比单面板更高，使用更为方便。 它适用于对电性能要求较高的通信设备、电子计 算机和仪器仪表等。
3）环氧玻璃布覆铜箔板。与环氧酚醛覆铜板
第4章 PCB的设计与制作
（2）铜箔厚度：印刷电路板铜格厚度有： 10μm、18μm、35μm、50μm、70μm等。 对于导电条较窄的，选取铜箔较薄的板材，否则 选用厚些的。一般选用 35μm和 50μm厚的。
（3）板材的厚度：常用覆铜板的材质标称厚度 有：0.5、0.7、0.8、1.0、1.2、1.5、1.6、 2.0、2.4、3.2、6.4（单位mm）。电子仪器\ 通用设备一般选用1.5mm的最多。对于电源板， 大功率器件极、有重物的、尺寸较大的电路板， 可选用2.0～3.0mm的板材。
第4章 PCB的设计与制作
2.产品生产的主要工序及要求。 电子产品的整机装配需要多道工序才能完成。
主要生产工序有筛选元器件、装配、焊接、调 试、检验等。 筛选元器件：主要目的是选择性能优良的电子 元器件。 焊接：利用焊接工具，将各种电子元器件、导 线、电路板等正确地连接起来。 装配：用装配工具，正确选用紧固材料，整体 装配产品。
第4章 PCB的设计与制作
PCB的设计与制作
学习目的 1、掌握覆铜版的种类与选择 2、掌握印制板的设计 3、掌握印制板的制作过程 4、掌握印制板与元器件焊接技术 重点、难点 重点：印制板的设计、制作与元器件焊接技术 难点：印制板正确布设
第4章 PCB的设计与制作
4.1 电子产品的设计制作
随着信息时代的到来，电子技术正在突飞猛 进的发展，电子产品已涉及到国防、航天事业等高 技术领域直到家庭生活的各方面，从使用环境条件 来讲，有的电子产品工作在对人产生危害很大的场 所，或人们暂时无法到达的地方。在当今的时代， 电子产品在无时无刻地为我们默默地做贡献。 电子产品的设计与生产的一般步骤：
第4章 PCB的设计与制作
三、 印制电路板的设计 3.1印制电路板的种类 1．覆铜板的种类与选用 覆以铜箔的绝缘层压板称为覆铜箔层压板，
简称覆铜板。它是用腐蚀铜箔法制作电路板的 主要材料。覆铜箔层压板的种类很多，有纸基 板、玻璃布板、酚醛板、环氧酚醛板、聚酸亚 胶板、聚四氟乙烯板等。
第4章 PCB的设计与制作
第4章 PCB的设计与制作
二、电子产品生产的基本过程
根据设计电路的要求，对所用元
件进行老化处理并且筛选优质元件。根据电
路原理图和元件给制、加工印刷电路板，再
根据使用的环境条件设计机箱。之后，进行
电路焊接、导线配置，将其组装成整机，再
进行电路调试和各种相关的综合实验，经检
验符合设计指标要求，再经包装后出厂。
作为电子技术人员，了解电子产品的结构、 特点和制造过程，熟悉产品生产中各工序的要求，掌 握产品装配的基本技能是非常有必要的。
第4章 PCB的设计与制作
一、电子产品的种类、特点和结构 1.电子产品的种类 电子产品按其功能和用途可大致有以下分类： 1）广播通信类。包括各种有线、无线通信
设备，如航天、航海的导航、移动通信、广播、 电视设备等。 2）信息处理类。包括电子计算机及其附属 设备、信息网络、数据处理设备等。 3）电子应用类。包括电子测量仪器、工业 上检测与控制设备、医疗电子设备、民用电子
（1）覆铜板的种类 1）酚醛纸基覆铜板。其特点是板价格低，械
强度低，易吸水，耐高温性能差。主要用于低频 和一般民用产品中，如收音机、电视机等产品使 用较多。
2）环氧酚醛玻璃布覆铜板。这类覆铜板耐温 性好，受潮湿影响小，电气和机械性能良好，加 工方便，一般用于高温、高频电子设备，恶劣环 境和超高频电路中。
第4章 PCB的设计与制作
2）部件装配。部件是指由两个或两个以上的零 件、元器件装配组成构具有一定功能的组件，如 印制电路板、机壳、面板、机芯等。电子整机产 品都是由各种不同的部件组成，因此整机装配前 一般要先进行部件的装配。
3）总装。总装就是依据设计文件和工艺文件 的要求，将调试、检验合格的产品零部件进行装 配、连接，并经调试、检验直至组成具有完整功 能的合格成品的整个过程。
第4章 PCB的设计与制作
3）多层印制电路板。多层印制电路板为在绝 缘基板上制成三层以上印制导线的印制电路板。 它由几层较薄的单面或双面印制电路板（每层厚 度在0.4mm以下）叠合压制而成。为了将夹在 绝缘基板中间的印制导线引出，多层印制电路板 上安装元件的孔需经金属化处理，使之与夹在绝 缘基板中的印制导线沟通。目前多层板生产多集 中在4～6层为主，如计算机主板，工控机CPU板 等。在巨型机等领域内可达到几十层的多层极。
第4章 PCB的设计与制作
2.电子产品的结构 电子产品通常由下列基本部分组成。 1）机壳。 2）电源部分。 3）控制部分、
比较部分和执行部分。4）输入设备和输出 设备。 3.电子产品的特点 1）应用领域广泛，使用环境复杂，如天 空、地面、地下、海洋、沙漠高低温、高低 压等环境。 2）精度要求高，安全可靠。
第4章 PCB的设计与制作
2．印制电路板的分类 印制板也称印刷线路板，它是在绝缘基板上，
有选择地加工和制造出导电图形的组装板。具体 讲就是：将电气连线图“印制”在覆铜板上，通 过腐蚀液去掉线路外的铜箔，保留连线图形部分 的铜箔作为导线和安装元件的连接板。
（1）印制电路板的分类：常见的印制电路板 有如下几种。
第4章程。
投入生产的电子整机产品的生产过
程一般分为生产准备、部件装配和总装等环
节。
1）生产准备。生产准备包括技术准备和 材料准备。技术准备一是要准备好生产所需 的全部技术资料，例如各种图纸、工艺文件 等；二是要进行人员培训，使操作者具备安 全、文明、熟练生产的素质，明确产品生产 的技术和质量要求。