印制电路板的识图方法和技巧
印制电路板简介
为了适应无线通信的发展，印制电路板的电磁性能需要进一步
提高，以减小信号损失和干扰。
高可靠性和耐久性
03
在航空航天、医疗等领域，印制电路板的可靠性和耐久性要求
极高，需要不断提高其性能以满足这些领域的需求。
多功能化
集成化
印制电路板将趋向于集成更多的功能模块，实现更复杂的功能。例如，将传感器、处理 器、存储器等集成在一块印制电路板上，以实现更智能化的应用。
基站
通信基站中的印制电路板 负责信号的处理和传输。
网络设备
路由器、交换机等网络设 备内部都装有印制电路板 。
航空航天Βιβλιοθήκη 飞机印制电路板在飞机中用于控制各种系统，如导航系统、飞行 控制系统等。
卫星
卫星中的印制电路板用于信号处理、控制和电源管理等功能 。
汽车电子
发动机控制
印制电路板用于控制汽车发动机 的工作，提高燃油效率和减少排
印制电路板简介
汇报人： 2024-01-05
目录
• 印制电路板的基本概念 • 印制电路板的应用领域 • 印制电路板的发展历程 • 印制电路板的未来趋势 • 印制电路板的生产流程
01
印制电路板的基本概念
定义与功能
定义
印制电路板（PCB）是一种用于 实现电子元器件之间电气连接的 基板，通过印刷导电线路和元件 焊盘实现电路的组装。
这一过程通常使用物理或化学方 法，如电镀、光刻等，以确保线
路的精确度和导电性能。
外层线路制作
01
外层线路是位于印制电路板表面的电路，与内层线 路一起实现电路的功能。
02
外层线路制作是在已经处理好的基材表面涂覆导电 材料，形成所需的电路图案。
03
与内层线路制作类似，这一过程也使用了物理或化 学方法，以确保线路的精确度和导电性能。
EDA第4讲印制电路板基本知识
元器件面
焊接面
如果要将两块印制电路板相互连接，一般都会用到金手指 (Gold Finger)的边接头(Edge Connector)。使连接器(Connector)弹 片之间连接，进行压迫接触而导电互连。通常连接时，将其中一 片印制电路上的金手指插进另一片印制电路上合适的插槽上(一般 叫做扩充槽S1ot)。由于金导电性好，在低温和高温下不会被直接 氧化，不会生锈，而且电镀加工也非常容易，外观也好看，故电 子工业的接点表面几乎都要选择电镀金。在计算机中，内存、图 形显示卡、声卡、网卡或是其他类似的界面卡，都是借助金手指 来与主机板连接的。
在多层印制电 路板中，整个层都 直接连接地线与电 源。所以将各层分 类为信号层 (Signal)，电源层 (Power)或是地线层 (Ground)。
SMD表面贴装器 件(Surface Mounted Devices)
多层板的制作
3. 印制电路历史
1942年，英国人Paul Eisler博士于采用印刷后进行铜箔腐蚀的 方法生产印制板，第一次用印制板制造出了收音机。因此Paul Eisler博士又被称为“印制电路之父”。 1953年，从铜箔腐蚀法成为印制电路的主要生产方法，出现 了两面互连的双面印制板。 1960年出现了多层板。 近些年，由于超大规模集成电路的发展，印制电路的技术不 断更新，整个印制电路行业得到了蓬勃的发展。
刚柔性印制板
载芯片印制板 是指尚未封装的集成电路芯片直接与印制电路相连，装 载在基板上的印制板。这类印制板是具有完整功能的独立组 件，体积小、成本低，较多用于电子表、游戏卡、计算器、 照相机和汽车电话等。 载芯片印制板与普通印制板相比，主要是导线密度高， 线宽在0.1mm左右；图形位置尺寸精度极高，基板厚度小于 0.5mm，耐热性、高频特性和尺寸稳定性好；导线表面常镀 上一层镍、金或其他贵金属。载芯片印制板加工工艺精细， 有的载芯片印制板要求铣孔，在基板上加工出凹部，使芯片 能沉人凹部，并且引线与印制图形对准，可靠地贴合在基板 上。
印制电路板布线注意事项
印制电路板布线注意事项印制电路板布线注意事项目前电子器材用于各类电子设备和系统仍然以印制电路板为主要装配方式。
实践证明，即使电路原理图设计正确，印制电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。
例如，如果印制板两条细平行线靠得很近，则会形成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声。
因此，在设计印制电路板的时候，应注意采用正确的方法。
一、地线设计在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法。
如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分干扰问题。
电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地(屏蔽地)、数字地(逻辑地)和模拟地等。
在地线设计中应注意以下几点:1.正确选择单点接地与多点接地在低频电路中，信号的工作频率小于1MHz，它的布线和器件间的电感影响较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因而应采用一点接地。
当信号工作频率大于10MHz时，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就近多点接地。
当工作频率在1~10MHz时，如果采用一点接地，其地线长度不应超过波长的1/20，否则应采用多点接地法。
2.将数字电路与模拟电路分开电路板上既有高速逻辑电路，又有线性电路，应使它们尽量分开，而两者的地线不要相混，分别与电源端地线相连。
要尽量加大线性电路的接地面积。
3.尽量加粗接地线若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，致使电子设备的定时信号电平不稳，抗噪声性能变坏。
因此应将接地线尽量加粗，使它能通过三位于印制电路板的允许电流。
如有可能，接地线的宽度应大于3mm。
4.将接地线构成闭环路设计只由数字电路组成的印制电路板的地线系统时，将接地线做成闭环路可以明显的提高抗噪声能力。
其原因在于:印制电路板上有很多集成电路元件，尤其遇有耗电多的元件时，因受接地线粗细的限制，会在地结上产生较大的电位差，引起抗噪声能力下降，若将接地结构成环路，则会缩小电位差值，提高电子设备的抗噪声能力。
二、电磁兼容性设计电磁兼容性是指电子设备在各种电磁环境中仍能够协调、有效地进行工作的能力。
印制电路板(PCB)的常见结构
印制电路板（PCB）的常见结构印制电路板（PCB）的常见结构可以分为单层板（single Layer PCB）、双层板（Double Layer PCB）和多层板（Multi Layer PCB）三种。
一、单层板single Layer PCB单层板（single Layer PCB）是只有一个面敷铜，另一面没有敷铜的电路板。
元器件一般情况是放置在没有敷铜的一面，敷铜的一面用于布线和元件焊接，如图所示。
单层板single Layer PCB结构示意图二、双层板Double Layer PCB双层板（Double Layer PCB）是一种双面敷铜的电路板，两个敷铜层通常被称为顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer），两个敷铜面都可以布线，顶层一般为放置元件面，底层一般为元件焊接面，如图所示。
双层板Double Layer PCB结构示意图三、多层板Multi Layer PCB多层板（Multi Layer PCB）就是包括多个工作层面的电路板，除了有顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer）之外还有中间层，顶层和底层与双层面板一样，中间层可以是导线层、信号层、电源层或接地层，层与层之间是相互绝缘的，层与层之间的连接往往是通过孔来实现的。
以四层板为例，如图2 3 4 所示。
这个四层板除了具有顶层和底层之外，内部还具有一个地层和一个图2 3 4 四层板结构四层板PCB结构示示意图而六层板的结构还要比四层板多出两个内层，其结构如图2 3 6 所示。
六层板PCB结构示意图尽管Protel DXP支持72层板的设计，但在实际的应用中，一般六层板已经能够满足电路设计的要求，不必将电路板设计成更多层结构。
PCB布线完成后应该检查的项目当设计完成一个PCB的时候，就需要检查这块PCB的一些相关的地方，因为，一块PCB，除了电气性能没有问题外，还有其他的一些相关的影响因素，本文介绍一些在设计完PCB后，应该检查的项目，希望给PCB设计人员参考。
电子课件-《机械识图与电气制图(第五版)》-A05-3113 9第九章 特种用途专业电气图
双面印制板装配图
（3）元器件和结构件的表示方法
1）元器件或结 构件一般可采用图 形符号或简化外形 表示
2）当元器件在装配图中有方向要求时，应标出定位 特征标志
3）当需要完整、详细表示装配关系时，元器件和结 构件可按绘制装配图的方法和规定绘制
（4）元器件和结构件的标注方法 元器件和结构件可采用参照代号、序号和装配位置
4）公共地线应尽可能布置在印制电路板的最边缘。导 线与印制板边缘应留有一定距离。当某一区域不允许布设 导电图形时，可用细实线标出范围
5）对双面印制板布线 时，应注意两面导线尽量 避免平行
正确 错误
6）导电图形尽量采用宽短的印制导线。对于严格控 制寄生电容影响的高阻抗信号线，要使用窄形印制导线
7）必须保证印制导线间 的最小允许间距，尽量采用 较大的导线间距
四、印制板图的特点
印制板电气图是一种用投影法和符号法绘制的简图，真 实地表示了元件的布置、连接和装配等安装信息
简要了解Protel应用软件的功能，以及利用Protel软件 绘制印制板图的方法
绘制印制板导电图形图
1．确定印制电路板的形状和尺寸 2．初步确定各元器件的位置
3．画草图
4．画印制板导电图形图
2）直角坐标网格法 标出网格线数码
用尺寸刻度标线标出网格位置
直接用坐标数值标注尺寸
（3）元器件的布局方式 1）依据电路图的工作顺序及连线情况，在坐标网格纸 上布置印制板中所有的元器件和紧固件，从而确定各元器 件引线孔和连接盘的位置
2）按电路模块进行布局，实现同一功能的相关电路成 为一个模块，电路模块中的元件应采用就近集中原则
号的形式进行标注，按装配图绘制的元器件和结构件应标 注序号
集成电路等元器 件可标注参照代号，也 可标注位置号
印制电路板图件识别研究中的图像预处理实现
行分类和识别 ， 获得 了较好的效果 。
１ 原始 Ｐ Ｂ图像的获取与预处理 Ｃ
研究中采用清华紫光扫描仪 Ｕ ｉ ａ ７ｏ＋ ｎ ｃｎＢ ０ 作为 ｓ Ｐ Ｂ原始图像输入工具 ， Ｃ 被扫描物件选用应用于不同 场合的 ｌ 块 Ｐ Ｂ Ｏ Ｃ 。为获得高质量的原始图像 ， 在扫描 Ｐ Ｂ时 ， Ｃ 将扫描仪的光学分辨率设置成 ３０ｄｉ点／ ０ ｐ（ 英 寸 ）扫描模式选用灰度模式 ， 、 于是扫描后获取的是一 幅灰度图像 ， 并且以 木 ｂ ｐ图像文件格式存放。为提 ．ｍ 高数字图像预处理的编程效率 ， 本文采样 Ｍ Ｔ Ａ Ａ Ｌ Ｂ编 程语言。Ｍ Ｔ Ａ Ａ Ｌ Ｂ是一种向量语言 ， 非常适合于进行 图像处理… 。
０ 引
言
ｆ， ： ／ √ ≥ （ｆ ｆ ） ｉ）
… 【 ０
随着图像信息在各领域 的广泛应用 ， 数字 图像处 理技术 已成为科 学 技 术诸 多领 域 中必 不 可 少 的手 段 。 数字图像处理的 目的在于通过对图像 的处理和分析 ，
ｉ ） ＜ｔ ， ，
式中：为二值化阈值 。 ｔ 灰度图像二值化 的关键问题是 如何 确定 阈值 ｔ 。
像域 的方法还可分为两组 ： 一是基于像素 （ ） ， 点 的 也 就是对图像的每次处理是针对每个像素进行 的， 增强
过程对每个像素的处理与其他像 素无关 ； 二是基 于模
板的， 也就是对 图像的每次增强处理是对小的子 图像
・
基金项 目： 州师范大学 自然科 学研 究基金项 目（ ４ Ｌ ０ ） 徐 ０Ｘ Ｂ６ 。
基 于直方图均衡化和中值滤波法的二值 图像去噪与平滑操作、 于四叉树分解算法的图件 图像分割 基 操作 ， 并提 出一种行、 列扫描算法来提取 图件 图像的八维特征 向量 ， 试验结果表 明了这种处理 的有效
第六章印制电路板
3．印制板尺寸 印制板的尺寸应该接近标准系列值，要从整机的内部结构和印制板
上元器件的数量、尺寸及安装、排列方式来决定。 4．印制板的厚度
在确定板的厚度时，主要考虑对元器件的承重和振动冲击等因素： 如果板的尺寸过大或板上的元器件过重（如大容量的电解电容器或大功 率器件等），都应该适当增加板的厚度或对电路板采取加固措施，否则 电路板容易产生翘曲。
供所要求的电气特性，如特性阻抗等。与手工焊等线连接相比，印制电 路板连接具有一致性、重复生产性、高可靠性的特点，避免了人为的连 接错误。
（3）为自动锡焊工艺提供非焊接地区的阻焊图形。为元器件插装、 检查、维修提供识别字符和图形。 6.1.2 覆铜板的类别和指标
1．覆铜板的构成和类别 覆铜板主要由铜箔、增强材料和粘合剂三种主要原料组成。 通常我们按印制电路板铜箔面层数的多少，将印制电路板分成单面
6.5 印制板上的插针式接插件
如果印制板上有大电流信号对外连接，可以采用矩形接插件。这种 插座的体积较大，不宜直接焊接在电路板上。为了保证足够的机械强度 和可靠的对外连接，需要另做支架，将电路板和插座同时固定。
6.4 印制电路板的排版布局
印制电路板设计的主要内容是排版设计。把电子元器件在一定的制 板面积上合理地布局排版，是设计印制板的第一步。排版设计，不单纯 是按照电路原理把元器件通过印制线条简单地连接起来 。
耐高温、耐腐蚀
应用
中、低档民用品
仪器、仪表及中档以 上民用品
工业、军用及计算机 等高档电器
微波、高频电器、航 天航空、导弹、雷达
等
可挠性、质量低 仪器、仪表柔性连接
6.2 印制电路板的设计目标
对于印制电路板的设计目标，通常要考虑准确性、可靠性、工艺性 和经济性四个因素。 6.2.1 印制电路板的准确性
印制电路板工艺流程简介(PPT 52张)
2.各流程工艺简介
• 1）制前设计、生产工具制作： • ◆创建元件库：保证元件能焊接到多层 板上，实现元器件之间互连的几何图形， 也包括多层板本身的几何特性。 • ◆建立电原理图与印制板上元件和连线 之间的对应关系。 • ◆布局与布线。 • ◆提取印制板生产使用数据。提取贴装 生产使用的数据。
2）开料
13）外层蚀刻（碱性氯化铜蚀 刻液
• 目的：蚀掉非线路底铜，获得成品线路 图形，使产品达到导通的基本功能。 • 流程：褪膜→水洗→蚀刻→水洗→褪锡 →水洗→烘板。目的：蚀掉非线路底铜， 获得成品线路图形，使产品达到导通的 基本功能。 • 流程：褪膜→水洗→蚀刻→水洗→褪锡 →水洗→烘板。
14）外层AOI • 与内层AOI原理一样
印制电路板工艺流程简介
• 一、基础知识
1.印制电路板（Printed Circuit Board简称为PCB） 通常把在绝缘材上，按预定设计， 制成印制线路、印制元件或两者 组合而成的导电图形称为印制电 路。而在绝缘基材上提供元器件 之间电气连接的导电图形，称为 印制线路。这样就把印制电路或 印制线路的成品板称为印制线路 板，亦称为印制板或印制电路板。
• ◆ 棕化工艺说明：在棕化缸内，由于H2O2的作用， 使内层板的表面形成凹凸不平的粗糙结构，同时在板 面沉积上一层均匀的、有良好粘合特性的有机金属薄 膜。由于有机金属膜与铜面的化学键结合，形成棕色 的毛绒状结构，使它与半固化片的粘合能力大大提高。 • ◆酸洗：清除板面氧化物，使内层芯板表面干净。 • ◆ 碱洗：清洁除去板面上的油污。 • ◆活化：中和从碱洗缸带来的碱，且板面经活化剂的 清洁调整，可防止杂质带入棕化缸，以确保棕化缸各 组分的稳定及板进入棕化缸后能被均匀涂覆。 • ◆棕化：进一步粗化铜表面，增加铜面的表面积，同 时在板面沉积上一层均匀的、有良好粘合特性的有机 金属薄膜,以提高铜面与半固化片之间的结合力。 • 加强：使表面形成一层致密的铜锡合金薄膜。
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印制电路板的识图方法和技巧
由于印制电路板图比较“乱”，因此采用下列一些方法和技巧可以提高识图速度。
①根据一些元器件的外形特征，可以比较方便地找到这些元器件，如集成电路、功率放大管、开关和变压器等。
②对于集成电路而言，根据集成电路上的型号，可以找到某个具体的集成电路。
尽管元器件的分布和排列没有什么规律可言，但是同一个单元电路中的元器件相对而言是集中在一起的。
③一些单元电路比较有特征，根据这些特征可以方便地找到它们。
例如，整流电路中的二极管比较多，功率放大管上有散热片.滤波电容的容量最大、体积最大等。
④找地线时，电路板上的大面积铜箔线路是地线，一块电路板上的地线处处相连。
另外，有些元器件的金属外壳接地。
找地线时，上述任何一处都可以作为地线使用。
在有些机器的各块电路板之间，它们的地线也是相连接的，但是当每块电路板之间的接插件没有接通时，各块电路板之间的地线是不通的，这一点在检修时要注意。
⑤在将印制电路板图与实际电路板对照过程中，在印制
电路板图和电路板上分别画一致的识图方向，以便拿起印制电路板图就能与电路板有同一个识图方向，省去每次都要对照识图的方向，这样可以大大方便识图。
⑥在观察电路板上元器件与铜箔线路的连接情况及观察铜箔线路的走向时，可以用灯照着。
将灯放置在有铜箔线路的一面，在装有元器件的一面可以清晰方便地观察到铜箔线路与各元器件的连接情况，这样可以不用翻转电路板了。
因为不断翻转电路板不但麻烦，而且容易折断电路板上的引线。
印制电路板。