工藝知識在印制電路板設(shè)計(jì)與制作中的應(yīng)用

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1672- 0601（2015）08- 0105- 02

作者簡介：李茁（1976-），女，碩士研究生，黑龍江信息技術(shù)職業(yè)學(xué)院電子工程系副教授。研究方向：電子工程技術(shù)與職業(yè)教育。

The Application of Technical Knowledge in the Design and Processing of Printed Circuit Board

LI Zhuo, LIANGGuozhi

(Heilongjiang Information Technology College, Harbin 150025，China)

Abstract: Thecourseof“the Designand ProcessingofPrinted Circuit Board”hascloserelationshipwithrelatedknowledgeand skills.So,theteachersofthecoursearesupposedtomakeadeepstudyon“theStructureandtechniqueoftheElectrical Products”first, and then theyshould integrate the related knowledge oftechnique with that ofthe design and processingofprinted circuit board tofind effective application in the teachingprocess ofthe design and processingofprinted circuit board, and through this way,thequalityofthecourseof“theDesignand ProcessingofPrinted CircuitBoard”couldbeimprovedgreatly.

Keywords: PCBdesign;structureandtechnique;thermaldesign;electromagneticcompatibility;shockabsorptionandbuffer

《印制電路板設(shè)計(jì)》這門課程在電子技術(shù)類專業(yè)中開設(shè)的比較廣泛，課程目標(biāo)主要有：

①學(xué)習(xí)EDA軟件如《Protel99SE》等繪制電路原理圖的方法；

②學(xué)習(xí)和掌握根據(jù)電路原理圖設(shè)計(jì)單面和雙面PCB板的知識與技能；

③掌握PCB的制作方法與生產(chǎn)工藝，能夠根據(jù)印制電路板工藝流程制作單面和雙面PCB板；

④學(xué)習(xí)和掌握能運(yùn)用電磁兼容知識根據(jù)電路原理圖設(shè)計(jì)多層PCB板的知識和技能。

實(shí)踐證明，離開了電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與工藝的印制電路板（PCB）設(shè)計(jì)與制作，PCB的設(shè)計(jì)就是無源之水無本之木，其PCB的結(jié)果也是沒有什么工程應(yīng)用的價(jià)值的。

但是，在長期的教學(xué)與實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)，《印制電路板設(shè)計(jì)與制作》這門課程與《電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與工藝》相關(guān)知識與技能有著密不可分的關(guān)系，因此，在開展《印制電路板設(shè)計(jì)與制作》課程教學(xué)與能力訓(xùn)練的同時(shí)，應(yīng)該開設(shè)《電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與工藝》的課程，根據(jù)教學(xué)安排的實(shí)際，可以采用同步開設(shè)或者現(xiàn)開設(shè)《電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與工藝》課程，然后再開設(shè)《印制電路板設(shè)計(jì)與制作》。當(dāng)然最有效的方式是在《印制電路板設(shè)計(jì)與制作》課程教學(xué)與能力訓(xùn)練的同時(shí)，將《電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與工藝》課程相關(guān)內(nèi)容融入到《印制電路板設(shè)計(jì)與制作》中去，只是這種方式對任課教師提出了比較高的要求。具體來說，就是要求任課教師首先要對《電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與工藝》的知識與技能有深入的學(xué)習(xí)和研究，并將工藝的相關(guān)知識與印制電路板設(shè)計(jì)與制作的相關(guān)內(nèi)容有機(jī)地融合，這樣才能在印制電路板設(shè)計(jì)與制作的教學(xué)過程中有效地運(yùn)用，這樣才能極大地提高《印制電路板設(shè)計(jì)與制作》課程教學(xué)的質(zhì)量和水平。

印制電路板設(shè)計(jì)與制作與電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝兩門課程的相互融合主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一、印制電路板（PCB）的熱設(shè)計(jì)。這主要體現(xiàn)在PCB的設(shè)計(jì)過程中，要充分認(rèn)識到印制電路板的工作溫度一般不能超過85℃的要求，在PCB的設(shè)計(jì)過程中，要充分考慮到印制電路板上元器件的散熱和相互之間的熱影響，元器件排列的方向和疏密要有利于空氣對流；熱敏感元件與發(fā)熱元器件的相對位置關(guān)系以及與散熱方式、電路板安裝方式等的相互適應(yīng)。

第二、印制電路板（PCB）的減振與緩沖設(shè)計(jì)。印制電路板是電子產(chǎn)品中電路元器件的支撐件，他提供電路元器件之間的電氣連接。為提高電路板的剛振動(dòng)、抗沖擊性能，PCB板上的負(fù)荷應(yīng)合理分布，以免產(chǎn)生過大的應(yīng)力。較重的元器件應(yīng)安排在靠近印制電路板的支撐點(diǎn)或固定端處，并盡可能地降低安裝重心。

第三、印制電路板（PCB）的電磁兼容性設(shè)計(jì)。PCB的電磁兼容性（EMC）設(shè)計(jì)的主要目的是控制來自PCB電路的輻射、PCB電路與設(shè)備其他電路間的耦合、PCB電路對外部干擾的靈敏度、PCB上各種電路間的耦合。PCB的設(shè)計(jì)過程中，考慮電磁兼容性的設(shè)計(jì)要求，對電路板的尺寸、形狀、布局、結(jié)構(gòu)等都會產(chǎn)生很大的影響。

第四、印制電路板（PCB）的板面設(shè)計(jì)。一般來說，印制電路板上的元器件應(yīng)按電路原理圖順序呈直線排列，力求緊湊以縮短印制導(dǎo)線的長度，并得到均勻的組裝密度，在保證電性能的前提下，元器件最好是平行或者垂直與版面，并和PCB的主要邊平行或者垂直。同時(shí)，元器件盡量分布均勻整齊，不在萬不得已的情況下盡量不要重疊安放。

《印制電路板的設(shè)計(jì)與制作》這門課所涉及的知識非常廣泛，也非常綜合，不論對教師還是對學(xué)生來說，在研究和學(xué)習(xí)這門課程的過程中，不能僅僅把目光放在課本本身上，不能本位主義，要用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和方法來對待這門課程知識與能力的學(xué)習(xí)與掌握。對教師來說，更要注意打破學(xué)科界線，在橫向上，將相關(guān)的學(xué)科知識與技能與PCB設(shè)計(jì)與制作的內(nèi)容相互融合，這樣才能夠正確理解和把握PCB設(shè)計(jì)與制作的核心與精髓，有利于指導(dǎo)學(xué)生真正學(xué)好本課程的知識，掌握PCB的專業(yè)技能，提高我們職業(yè)技術(shù)教育的水平。

（編輯趙欣宇）