1、電裝工藝技能培訓 印制電路板基礎學習要點：學習要點：n1. 印制電路板概述n2. 印制電路板的材料n3. 印制電路板的板層n4. 印刷電路板的組成n5. 元件的封裝n6. 印制電路板的設計流程1.1.印制電路板概述印制電路板概述 印制電路板簡稱為印制電路板簡稱為PCB板（板（Printed Circuit Board），是），是通過一定的制作工藝，在絕緣度非常高的基板上覆蓋一層導通過一定的制作工藝，在絕緣度非常高的基板上覆蓋一層導電性能良好的銅箔構成覆銅板，按照電性能良好的銅箔構成覆銅板，按照PCB圖的要求，在覆銅圖的要求，在覆銅板上蝕刻出相關的圖形，再經鉆孔等后處理制成，以供元器板上蝕刻出相

2、關的圖形，再經鉆孔等后處理制成，以供元器件裝配所用。件裝配所用。元件面元件面 一般的電路板分為元件面（一般的電路板分為元件面（Component Side）和焊接面（）和焊接面（Solder Side）。元件面一般稱為正面，主要是插元件用的；焊接面為反面，主）。元件面一般稱為正面，主要是插元件用的；焊接面為反面，主要是用于完成焊接。要是用于完成焊接。焊接面焊接面1 1）單面板）單面板單面板也稱單層板，只有一面敷銅，即只有一個導電層，在這個層單面板也稱單層板，只有一面敷銅，即只有一個導電層，在這個層中包含焊盤及印制導線，這一層也稱焊接面，另外一面則稱為元件面。中包含焊盤及印制導線，這一層也稱焊接

3、面，另外一面則稱為元件面。單面板的成本較低，單面板的成本較低，只能在電路板的一面布線，只能在電路板的一面布線，所以很難滿足復雜連接所以很難滿足復雜連接的布線要求。的布線要求。適用于布線簡單的適用于布線簡單的PCBPCB設計。設計。單面覆銅板單面覆銅板單面板示意圖單面板示意圖印制電路板根據結構的不同可分為印制電路板根據結構的不同可分為單面板單面板、雙面板雙面板和和多層板多層板。n 雙面板也叫雙層板，電路板的上下兩個面都有覆銅，都可以布線。雙雙面板也叫雙層板，電路板的上下兩個面都有覆銅，都可以布線。雙層板的中間層為絕緣層，頂層（層板的中間層為絕緣層，頂層（Top LayerTop Layer）和底

4、層（）和底層（Bottom LayerBottom Layer）是用于布線的信號層。是用于布線的信號層。n 通常情況下，元件一般處于頂層一側，頂層和底層的電氣連接通過通常情況下，元件一般處于頂層一側，頂層和底層的電氣連接通過焊盤或過孔實現。焊盤或過孔實現。n兩面布線極大地提高了布線的靈活性和布通率，雙面板在目前應用最兩面布線極大地提高了布線的靈活性和布通率，雙面板在目前應用最為廣泛，適用于比較復雜的電路。為廣泛，適用于比較復雜的電路。 2 2）雙面板）雙面板雙面板示意圖雙面板示意圖雙面覆銅板雙面覆銅板3 3）多層板）多層板n多層板一般指多層板一般指4 4層以上的電路板，它層以上的電路板，它多層

5、板不僅兩面覆銅，在電路板內部也包含銅箔，各銅箔之間多層板不僅兩面覆銅，在電路板內部也包含銅箔，各銅箔之間通過絕緣材料隔離。通過絕緣材料隔離。n多層板的制作工藝復雜，制作成本較高，多用于電路布線密集的情況。多層板的制作工藝復雜，制作成本較高，多用于電路布線密集的情況。多層板示意圖多層板示意圖2.2.印刷電路板的材料印刷電路板的材料 印制電路板是在覆銅板上制作完成的。覆銅板是在絕緣印制電路板是在覆銅板上制作完成的。覆銅板是在絕緣的基板上單面或雙面覆以銅箔，由木漿紙或玻纖布等做增強的基板上單面或雙面覆以銅箔，由木漿紙或玻纖布等做增強材料，浸以樹脂再經熱壓而成的一種產品。材料，浸以樹脂再經熱壓而成的一

6、種產品。 主要由三部分構成：主要由三部分構成：（1）銅箔：純度大于）銅箔：純度大于99.8%，常用厚度，常用厚度35、50m的純銅箔。的純銅箔。要求銅箔不得有劃痕、沙眼和皺折。要求銅箔不得有劃痕、沙眼和皺折。（2）樹脂（粘合劑）：主要有酚醛樹脂、環氧樹脂和聚四）樹脂（粘合劑）：主要有酚醛樹脂、環氧樹脂和聚四氟乙烯樹脂等。氟乙烯樹脂等。（3）增強材料：常用紙質和玻璃布。）增強材料：常用紙質和玻璃布。n 常用的覆銅板的種類及特性如下：（1）酚醛紙覆銅板（FR-1，FR-2） 價格低，易吸水，不耐高溫，機械強度低。應用于中低檔民用品，如收音機等。（2）環氧紙質覆銅板 價格高于酚醛紙板，機械強度好，耐

7、高溫，耐潮濕性較好。應用于中檔以上的民用電器。（3）環氧玻璃布覆銅板（FR-4） 價格高，性能優于環氧紙板，且基板透明。應用于工業、軍用設備、計算機等高檔電器。（4）聚四氟乙烯覆銅板 價格高，耐高溫，耐腐蝕，有良好的高頻特性。應用于高頻、高速電路，航空航天，導彈，雷達等。（1）酚醛紙質覆銅板（2）環氧玻纖覆銅板3. 印制電路板的板層印制電路板的板層板層的類型包括：板層的類型包括：n 1 1）信號層）信號層 信號層又可稱為銅箔層或走線層，它主要用于布線。信號層又可稱為銅箔層或走線層，它主要用于布線。 一般將信號層的層數定義為電路板的層數，例如，單面板只有一個一般將信號層的層數定義為電路板的層數，

8、例如，單面板只有一個信號層（頂層信號層），雙面板有兩個信號層（頂層和底層信號層）。信號層（頂層信號層），雙面板有兩個信號層（頂層和底層信號層）。 包括：頂層布線層（包括：頂層布線層（Top LayerTop Layer），底層布線層（），底層布線層（Bottom LayerBottom Layer），），中間信號層（中間信號層（MidLayerMidLayer，用于多層板，用于多層板） 。一個完整的印刷電路板是由多個不同類型的板層構成的。一個完整的印刷電路板是由多個不同類型的板層構成的。n 2 2）阻焊層）阻焊層 通常在通常在PCBPCB上布上銅膜導線后，還要在上面印上一層上布上銅膜導線后，還

9、要在上面印上一層阻焊層阻焊層( (Solder Solder MaskMask) ) ，阻焊層留出焊點的位置，而將銅膜導線覆蓋住。阻焊層不粘，阻焊層留出焊點的位置，而將銅膜導線覆蓋住。阻焊層不粘焊錫，甚至可以排開焊錫，這樣在焊接時，可以防止焊錫溢出造成短焊錫，甚至可以排開焊錫，這樣在焊接時，可以防止焊錫溢出造成短路。路。沒敷阻焊綠油沒敷阻焊綠油敷上阻焊綠油敷上阻焊綠油n 3 3）助焊層）助焊層 助焊層（助焊層（Paste MaskPaste Mask）是將助焊劑涂在焊盤上，提高焊接性能的。）是將助焊劑涂在焊盤上，提高焊接性能的。助焊劑的主要成分是松香。助焊劑的主要成分是松香。焊盤上涂了助焊劑焊

10、盤上涂了助焊劑n 4 4）絲印層）絲印層 絲印層（絲印層（Silkscreen LayersSilkscreen Layers）是在）是在PCBPCB的正面或反面印上一些必的正面或反面印上一些必要的說明文字，如要的說明文字，如元器件的外形輪廓、元件的標號參數、公司名稱等。元器件的外形輪廓、元件的標號參數、公司名稱等。該層又分為頂層絲印層該層又分為頂層絲印層( (Top OverlayTop Overlay) )和底層絲印層和底層絲印層( (Bottom OverlayBottom Overlay) )。PCB板上的絲印層板上的絲印層4.4.印制電路板的組成印制電路板的組成元器件元器件定位孔定位

11、孔焊盤焊盤過孔過孔敷銅敷銅銅銅模模導導線線n1.1.焊盤（焊盤（PadPad）與過孔（）與過孔（ViaVia） 焊盤（焊盤（PadPad）：用于在印刷電路板上用焊錫將元器件引腳固定的焊）：用于在印刷電路板上用焊錫將元器件引腳固定的焊點。直插式元件的焊盤為通孔，表面貼式元件的焊盤為敷銅塊。點。直插式元件的焊盤為通孔，表面貼式元件的焊盤為敷銅塊。圓形焊盤圓形焊盤 方形焊盤方形焊盤 八角形焊盤八角形焊盤 表面貼式焊表面貼式焊盤盤 頂層銅箔頂層銅箔底層銅箔底層銅箔中間層銅中間層銅 過孔（過孔（ViaVia）: :用于實現雙面板或多層電路板上不同板層用于實現雙面板或多層電路板上不同板層之間導線的電氣互連

12、。之間導線的電氣互連。焊盤與過孔的區別：焊盤與過孔的區別：1）作用不同2）大小不同3）焊盤是有助焊的一圈，過孔沒有。2.2.銅膜導線（銅膜導線（TrackTrack） 銅膜導線是敷銅板經過腐蝕加工后在印刷電路板上的走銅膜導線是敷銅板經過腐蝕加工后在印刷電路板上的走線，簡稱導線（線，簡稱導線（TrackTrack）。）。3.3.敷銅敷銅敷銅就是在信號層上沒有布線的地方布置銅箔。一般是對地敷銅，作用是可以有效地實現電路板的信號屏蔽作用，提高抗電磁干擾能力，增強地線網絡過電流能力。PCB圖中的塊狀敷銅圖中的塊狀敷銅PCB圖中的網狀敷銅圖中的網狀敷銅n 元件的封裝就是實際元件焊接到印制電路板時的焊接位

13、置與焊接形狀，它由實際元件的投影輪廓，固定管腳的焊盤以及標注字符組成。n 元件封裝是一個空間的概念，只有封裝的尺寸正確，元件才能安裝并焊接在電路板上。注意，對于不同的元件可以有相同的封裝。5.5.元件的封裝（元件的封裝（FootprintFootprint）1)元件封裝的分類n. .直插式封裝直插式封裝 用于針腳式元件。元件封裝的焊盤位置必須鉆孔，讓用于針腳式元件。元件封裝的焊盤位置必須鉆孔，讓元件的引腳穿透印制板元件的引腳穿透印制板焊接固定。焊接固定。n 針腳式元件針腳式元件：采用直插式封裝。：采用直插式封裝。直插式封裝示意圖直插式封裝示意圖直插式封裝元件直插式封裝元件n. .表面貼式封裝。

14、表面貼式封裝。 用于表面貼裝式元件。元件的焊盤位置不需要鉆孔，用于表面貼裝式元件。元件的焊盤位置不需要鉆孔， 直接直接在焊盤的表面進行焊接的元件。在焊盤的表面進行焊接的元件。成本較低、元件體積較小。成本較低、元件體積較小。n 表面貼裝式元件表面貼裝式元件：采用表面貼式封裝。：采用表面貼式封裝。表面貼裝示意圖表面貼裝示意圖表面貼裝元件表面貼裝元件2）封裝類型對比圖）封裝類型對比圖直插式封裝直插式封裝表面貼式封裝表面貼式封裝3）元件封裝圖結構）元件封裝圖結構焊盤焊盤元件的標注元件的標注舉例：封裝名為舉例：封裝名為DIP14DIP14的封裝圖結構的封裝圖結構元件輪廓元件輪廓4 4）封裝中常用的單位）

15、封裝中常用的單位milmiln封裝中的尺寸常用英制單位mil，即毫英寸。1 mil = 0.001 inchnMil和公制單位的換算關系如下：100 mil = 2.54 mm5 5）常見的幾種元件的封裝）常見的幾種元件的封裝u直插式封裝電阻類 電阻類封裝的命名規則為AXIALXX，其中數字“XX”表示兩個焊盤間的距離，以inch（即103mil）為單位，例如AXIAL0.3，AXIAL0.4等。 舉例：AXIAL0.3表示兩個焊盤之間的距離是 0.3 inch = 300 mil = 7.62 mm 無極性電容類無極性電容類 封裝命名規則為RADXX，其中數字“XX”的含義同電阻類，以inc

16、h為單位，例如RAD0.1，RAD0.2等。 極性電容和發光二極管類極性電容和發光二極管類 封裝命名規則為RBXX/YY，其中數字“XX”表示焊盤的間距，“YY”表示電容圓筒的外徑，以inch為單位。 常用二極管類常用二極管類 二極管的封裝命名為DIODEXX，其中數字“XX”表示二極管管腳間的間距，例如DIODE0.4，DIODE0.7等。 晶體管類晶體管類 封裝命名以TO開頭的，通過晶體管的外形及功率來選擇封裝。 單列直插類單列直插類 封裝命名SIPX，其中數字“X”表示引腳的個數，從SIP2-SIP20。焊盤間的距離是100mil。 雙列直插類雙列直插類 封裝命名DIPX，其中數字“X”

17、表示引腳的個數，從DIP4-DIP64。焊盤間的距離是100mil。 晶振類晶振類 封裝命名為XTAL1。 串并口類串并口類 封裝命名DBX，其中數字“X”表示插針或插孔的個數。例如串行接口DB9。u 貼片封裝類貼片封裝類 電阻電容貼片封裝電阻電容貼片封裝n貼片電阻電容常見的封裝尺寸有9種，有英制和公制兩種表示方式，通常采用英制表示。英制表示法是采用4位數字表示，前兩位表示電阻或電容長度，后兩位表示寬度，單位為英寸。英制（inch)英制尺寸功率（W）020120mil*10mil1/20W040240mil*20mil1/16W060360mil*30mil1/10W080580mil*50m

18、il1/8W1206120mil*60mil1/4W1210120mil*100mil1/3W1812180mil*120mil1/2W2010200mil*100mil3/4W2512250mil*120mil1WSOP封裝 SOP(Small outline Package):零件兩面有腳，腳向外張開（一般稱為鷗翼型引腳）。 SOP封裝的應用范圍很廣，并且逐漸派生出TSOP（薄小外形封裝）、VSOP（甚小外形封裝）、SSOP（縮小型SOP）、TSSOP（薄的縮小型SOP）及SOT（小外形晶體管）、SOIC（小外形集成電路）等封裝形式。 SOJ封裝 SOJ(Small outline J-lead Package):零件兩面有腳，腳向零件底部彎曲（J型引腳）。 QFP封裝 QFP(Quad Flat Package)方型扁平式封裝 :零件四邊有腳，零件腳向外張開。該封裝技術實現的CPU芯片引腳之間距離很小，管腳很細，一般大規模或超大規模集成電路采用這種封裝形式，其引腳數一般都在100以上。 PLCC封裝 PLCC(Plastic Leadless Chip Carrier):零件四邊有腳，零件腳向零件底部彎曲。這種芯