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印刷线路板
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印刷线路板

印刷电路板又称印刷线路板,本文主要讲解的内容是印刷线路板,其中包括的内容有印刷线路板的简介、印刷线路板的设计过程、和印刷线路板的测试方法。下面我们就重点来分析这些内容

印刷线路板
印刷线路板

印刷电路板的简介
 
印刷电路板是以铜箔基板( Copper-clad Laminate 简称CCL )做为原料而制造的电器或电子的重要机构组件,故从事电路板之上下游业者必须对基板有所了解:有那些种类的基板,它们是如何制造出来的,使用于何种产品, 它们各有那些优劣点,如此才能选择适当的基板.表3.1简单列出不同基板的适用场合. 基板工业是一种材料的基础工业, 是由介电层(树脂 Resin ,玻璃纤维 Glass fiber ),及高纯度的导体 (铜箔 Copper foil )二者所构成的复合材料( Composite material),其所牵涉的理论及实务不输于电路板本身的制作。

(1)信号层:主要用来放置元器件或布线。Protel DXP通常包含30个中间层,即Mid Layer1~Mid Layer30,中间层用来布置信号线,顶层和底层用来放置元器件或敷铜。

(2)防护层:主要用来确保电路板上不需要镀锡的地方不被镀锡,从而保证电路板运行的可靠性。其中Top Paste和Bottom Paste分别为顶层阻焊层和底层阻焊层;Top Solder和Bottom Solder分别为锡膏防护层和底层锡膏防护层。
 
(3)丝印层:主要用来在电路板上印上元器件的流水号、生产编号、公司名称等。

(4)内部层:主要用来作为信号布线层,Protel DXP中共包含16个内部层。

(5)其他层:主要包括4种类型的层。

Drill Guide(钻孔方位层):主要用于印刷电路板上钻孔的位置。
 
Keep-Out Layer(禁止布线层):主要用于绘制电路板的电气边框。
 
Drill Drawing(钻孔绘图层):主要用于设定钻孔形状。

Multi-Layer(多层):主要用于设置多面层。



印刷线路板的设计过程

1、电路板的基本设计过程可分为以下四个步骤:

(1)电路原理图的设计

电路原理图的设计主要是利用Protel DXP的原理图编辑器来绘制原理图。

(2)生成网络报表

网络报表就是显示电路原理与中各个元器件的链接关系的报表,它是连接电路原理图设计与电路板设计(PCB设计)的桥梁与纽带,通过电路原理图的网络报表,可以迅速地找到元器件之间的联系,从而为后面的PCB设计提供方便。
 
(3) 印刷电路板的设计

印刷电路板的设计即我们通常所说的PCB设计,它是电路原理图转化成的最终形式,这部分的相关设计较电路原理图的设计有较大的难度,我们可以借助Protel DXP的强大设计功能完成这一部分的设计。
 
(4) 生成印刷电路板报表

印刷电路板设计完成后,还需生成各种报表,如生成引脚报表、电路板信息报表、网络状态报表等,最后打印出印刷电路图。

2、电路原理图的设计是整个电路设计的基础,它的设计的好坏直接决定后面PCB设计的效果。一般来说,电路原理图的设计过程可分为以下七个步骤:

(1) 启动Protel DXP原理图编辑器

(2) 设置电路原理图的大小与版面

(3) 从元件库取出所需元件放置在工作平面

(4) 根据设计需要连接元器件

(5) 对布线后的元器件进行调整

(6) 保存已绘好的原理图文档

(7) 打印输出图纸

3、图纸大小、方向和颜色主要在“Documents Options”对话框中实现,执行Design→Options命令,即可打开“Documents Options”对话框,在Standard styles区域可以设置图纸尺寸,单击 按钮,在下拉列表框中可以选择A4~ OrCADE的纸型。图纸方向的设置通过“Documents Options”对话框中Options部分的Orientation选项设置,单击 按钮,选中Landscape,设置水平图纸;选中Portrait,设置竖直图纸。图纸颜色的设置在图纸设置对话框中的Options部分实现,单击Border Color色块,可以设置图纸边框颜色,单击Sheet Color色块,可以设置图纸底色。

4、执行Design→Options→Change System Font命令,弹出“Font”对话框,通过该对话框用户可以设置系统字体,可以设置系统字体的颜色、大小和所用的字体。

5、设置网格与光标主要在“Preferences”对话框中实现,执行Tools→Preferences命令即可打开“Preferences”对话框。

设置网格:在打开的“Preferences”对话框选择Graphical Editing选项卡,在其中的Cursor Grid Options部分的Visible Grids(显示网格)栏,选Line Grid选项为设定线状网格,选Dot Grid选项则为点状网格(无网格)。

设置光标:选择Graphical Editing选项卡中的Cursor Grid Options的Cursor Type(光标类型)选项,该选项下有三种光标类型:Large Cursor90、Small Cursor90和Small Cursor45,用户可以选择任意一种光标类型。
印刷线路板
印刷线路板

印刷线路板的测试方法

针床测试法

这种方法由带有弹簧的探针连接到电路板上的每一个检测点。弹簧使每个探针具有100 - 200g 的压力,以保证每个检测点接触良好,这样的探针排列在一起被称为"针床"。在检测软件的控制下,可以对检测点和检测信号进行编程,图14-3 是一种典型的针床测试仪结构,检测者可以获知所有测试点的信息。实际上只有那些需要测试的测试点的探针是安装了的。尽管使用针床测试法可能同时在电路板的两面进行检测,当设计电路板时,还是应该使所有的检测点在电路板的焊接面。针床测试仪设备昂贵,且很难维修。针头依据其具体应用选不同排列的探针。

一种基本的通用栅格处理器由一个钻孔的板子构成,其上插针的中心间距为100 、75 或50mil。插针起探针的作用,并利用电路板上的电连接器或节点进行直接的机械连接。如果电路板上的焊盘与测试栅格相配,那么按照规范打孔的聚醋薄膜就会被放置在栅格和电路板之间,以便于设计特定的探测。连续性检测是通过访问网格的末端点(已被定义为焊盘的x-y 坐标)实现的。既然电路板上的每一个网络都进行连续性检测。这样,一个独立的检测就完成了。然而,探针的接近程度限制了针床测试法的效能。

电路板的观测

电路板体积小,结构复杂,因此对电路板的观察也必须用到专业的观 

测仪器。一般的,我们用显微摄像头观察电路板的结构,通过显微摄像头,可以非常直观的看到电路板的显微结构。通过这种方式,我们就比较容易进行电路板的设计和检测了。


经过本文的具体讲解后,大家是否更加了解印刷线路板了呢?希望大家一起好好学习,对你们的工作和生活有所帮助,投身于社会发展的实践中去吧!为美好的未来而努力发展科技。


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