印制電路板的制作

劉誠 文軍 謝言清 劉恒淼

摘 要 近年來隨著電子工業的飛速發展尤其是微電子技術的發展，讓集成電路的應用更加廣泛，同時對印制電路板的制造工藝與精度也提出了更多的要求。印制電路板的類型開始從單雙面板轉變為多層板、剛性板等，印制線條也更加精細。本文結合筆者工作研究，分析了印制電路板的制作流程。

【關鍵詞】印制電路板 布局 布線 制作

1 印制電路板概述

在各種電子設備中基本上都會存在各種印制電路板，其大小、功能以及復雜程度都有所差異，而各種電子設備的日益復雜化，要求的零件與線路在電路板上也更加密集。印制電路板即是以原理圖為準，來確保電路設計者所需功能的最終實現。

在對電路板進行設計過程中，應當對電子制作中的全部元件的引腳尺寸、結構封裝形式進行清楚明確的標注，尤其是對于相同型號的原件，常常會由于生產商家的不同而在數值或者引腳排列方面存在差異；同時按照設計出的電路原理圖來對元件的總體方框圖進行模擬，按照總體方框圖和具體電性要求給出電路板草圖。在對相關元件的引腳以及處于電路板上的具體位置的過程中，需要更加重視各個元件體積和相互距離、相近元件與邊緣的尺寸，輸入輸出和電源線，易輻射、易干擾的信號線等。

2 印制電路板的基板

印制電路板基板選擇敷設銅箔的絕緣板，通常稱之為敷銅板。按照絕緣板基板的具體材料可分為下面四種類型：

第一是酚醛紙質基板。此基板的成本相對較低但電性能以及機械強度不足，耐潮性與耐熱性都不是很好，通常用于一些要求不高的設備或者低頻電路中。第二是環氧酚醛玻璃布基板。此基板的耐潮性與耐熱性有明顯提升，電性能與機械性能都比較好，但因為透明度不高且價格相對昂貴，因此常常用在一些高頻電路以及軍工產品中，尤其是對于安裝密度與布線目的都非常高的數字電路。第三是環氧玻璃布基板，此基板的電性能與機械性能都很高且成本相對較低，同時便于后期的維護與安裝，通常應用于很多電子設備。第四是聚四氟乙烯玻璃布基板，此基板的化學穩定性高，工作溫度為-230℃到260℃，屬于一種耐高溫且高絕緣的基板材料。

3 元器件布局和布線的一般要求

3.1 元器件布局的要求

（1）保證器件優先，應當明確主集成電路以及晶體管等重要器件的具體位置。

（2）單面為主，涉及到的元器件都需要布置在同一面，若空間不足則一般選擇貼片電阻、電容、IC的方式布局于底層。

（3）排列整齊，在確保電氣性能的基礎上，元器件需要相對緊湊的排列，布局上應當相互平行或者垂直，避免出現重疊，輸入與輸出元器件盡可能遠距離設置。元器件在面板上必須要布置均勻，疏密均勻。

（4）注意電壓，部分元器件與導線往往會出現相對較高的電位差，因此可適當增加其距離，避免由于放電或者擊穿而導致短路。

3.2 布線的一般要求

布線一般來說可選擇單面、雙面以及多層布線，通常優先使用單面。設計時要根據順序進行，元器件布局排列盡量與原圖相同，布線方向盡可能和電路圖走線保持高度一致。輸入輸出端導線禁止相鄰平行，一般來說可在輸入和輸出端的導線間設置地線，防止相互出現反饋耦合。印制板導線寬度應當是根據導線和絕緣基板之間的粘附強度以及通過其的電流大小來決定。針對集成電路來說一般可以使用0.2到0.3mm的寬度，而導線如遇拐彎時通常選擇圓弧形，避免在高頻電路中對電器特性帶來影響。

4 印制電路板的制作

4.1 元器件引線成型

為確保各個元件能夠在印制電路板中相對整齊和規范的排列，避免虛焊問題，元器件引線成型是十分關鍵的工作。通常可使用尖嘴鉗進行操作。元器件引線成型可選擇基本成型法、打彎成型法、垂直插裝法或者集成電路成型法等。

4.2 元器件引線及導線端頭焊前處理

為確保焊接作業質量，在對元器件進行焊接之前應當清理引線上存在的雜質，必要時可進行浸錫處理。若導線有絕緣層，則應當根據需要的長度進行截斷，根據其具體連接情況來確定剝頭長度，多股導線進行捻頭處理后上錫，如此即可確保引線接入電路后的良好導電。

4.3 元器件的插裝方法

對于部分軸向對稱元件例如說電阻器或半導體器件等，一般可選擇臥式或立式的插裝方式，選擇何種方式應當根據電路板的具體設計需求來確定。元件插裝后，引線通過焊盤后需要留下足夠的長度，通常在1到2mm；如果是直插式，則引腳通過后不彎曲，便于拆焊；半打彎式應把引腳設置為45°，全打彎式應當設置為90°，確保其機械強度，同時需要考慮到焊盤內引線彎曲方向。

4.4 元器件的焊接

對電阻進行焊接的過程中，要確保電阻器高低相同，電容要注意到正負極，注意二極管的陰陽極性，對三級管進行焊接的過程中要控制好作業時間，選擇鑷子夾住引腳線來促進其散熱。集成電路線對角引腳的焊接需要從左到右從上到下按順序焊接，烙鐵頭每次的粘錫量應能夠保證焊接2只引腳，首先與電路板上的銅箔進行接觸，等待焊錫進入引腳底部位置之后再與引腳進行接觸，接觸時間控制在3s之內，同時確保焊錫能夠均勻包裹引腳。焊接作業結束后需要進行一次全面檢查，對于漏焊、虛焊等情況進行及時處理。

4.5 焊接質量檢驗

其一是目視檢查，即是從整體外觀出發對焊接質量進行檢查，查看是否存在漏焊情況，檢查焊點附近是否存在殘留物，檢查焊點是否光滑等。其二是手觸檢查，即是用手直接觸摸元件，查看是否存在元器件松動或者焊接不牢固的問題，也可使用鑷子對引線進行輕微拉動，檢查是否存在松動的情況。

5 結語

總之，借助于正確合理的印制電路板制作流程，即能夠得到我們實驗或科研所需要的電路板，進而滿足生產研究需要。應當注意的一個問題是，手工繪制的印制電路板主要用于簡單電路制作，而相對復雜的電路則需要選擇CAD等專業軟件進行設計。

參考文獻

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[2]李茁，梁國志.工藝知識在印制電路板設計與制作中的應用[J].職業技術，2015，14（08）：105-106.

作者單位

1.湖北碧辰科技股份有限公司 湖北省仙桃市 433018

2.深圳市萬潤科技股份有限公司 廣東省深圳市 518102

3.博羅縣永晟達電子有限公司 廣東省惠州市 516000

4.深圳漢之云電子科技有限公司 廣東省深圳市 518000