PROTEL_DXP制作PCB的流程

PROTEL_DXP制作PCB的流程（共6篇）

篇1：PROTEL_DXP制作PCB的流程

PROTEL DXP制作PCB的流程

用DXP做一个可以拿工厂加工的PCB成品，大体上可以分两步，一个是绘制原理图，做好相应的电气连接，然后生成PCB布线敷铜，当然其中还有很多细节问题。

一、新建一个PROJECT：

PROTEL DXP一个工程下一般有四种格式文件：.SCHDOC（原理图），.PCBDOC（PCB图文件），SCHLIB（原理图元件库），PCBLIB（PCB封装库）。后两个大多是因为标准库里没有你所要的元件或封装，用户根据需要制作的。

二、绘制原理图： a)图纸设置：

执行Design----Document Options，对图纸的大小、方向、标题栏以及颜色等进行设置。

执行Tools----Schematic Preferences，对原理图网格（Grids）的设置。b)放置元件：

从Libraries里寻找需要的元件，拖动到原理图上，使用Libraries的Search功能时，记得点上Libraries on path。一般要养成良好的习惯，就是每放置一个新元件，查看其封装是否与用户所使用的器件吻合，不是就要做相应修改，或者自己制作封装。元件管脚标号也必须与封装的管脚对应。c)制作元件：

有些元件，DXP自带的Libraries里不一定有，这就需要自己绘制元件。元件只是识一个标识，形状与实物不要求百分百吻合。只要相应的管脚正确就可以。绘制元件，放置好管脚，需要对管脚属性进行设置，管脚标注需要在名称上加杠的，例如“CE”上要加杠，就写成“CE”，则图上就加上杠了。

在SCH Libraries里，Components的Edit编辑元件的属性，点Place则将切换到原理图上放置该元件。d)制作封装：

也是一个绘图的过程，尤其要注意的是绘制完毕，需要点击Edit----Set Reference-----后面的三个选项任选其一，这个设置是相应封装的参考坐标，不做设置在生成PCB后将找不到该封装，而且无法定位，所以这点很重要。e)布线：

对应的管脚都连接上，如果使用Place Net Label，在需要连接的对应两个短线的上方放置标注相同的Net Label，则生成PCB时，这两条对应短线是相连的。需要注意的是Net Label必须放置在短线上方，最好是将需要连接的元件管脚引出一段导线，然后放上Net Label，检查Net Label与管脚是否相关联上：鼠标放置在导线上，如果出现与Net Label一样的标注则两者相关联。

（关于总线bus：一般用Net Label就可以表示电气关联关系，bus本身没有任何电气特性，安放bus完全是为了让人容易看懂，不放也罢）f)生成（或者更新）元器件流水号：

执行Tools----Annotate，点击Reset Designators和UpdateChangesList，则给原理图里各个元件自动编号。新弹出的窗口中依次点击Validate Changes和Execute Changes，确认无误，关闭该对话框。g)生成ERC报告：

执行Project----Project Options----Error Reporting里可以看到ERC报告将根据这个规则进行检查报错。执行Project下的Compile Document****则生成ERC结果报告，在System----Message里可以查看错误或警告信息。根据报告进行修改重新编译直至没有错误。h)生成元器件列表：

执行Report----Bill of materials将生成元器件的详细列表。i)生成网络表：

执行Dsign---Netlist----Protel将在工程文件目录下生成网络表，可以通过查看网络表中各个元件封装和连接是否正确。对于网络报表的检查至关重要，如果没有出现错误才可以继续。

三、PCB图的生成和加工：

在原理图制作的各个步骤都真确无误的执行完后，开始生成PCB。a)规划电路板: 单击”Keep-Out Layer”层，该层为禁止布线层，一般用于设置电路板的电气边界。执行Place----Keepout----Track，画出PCB图的大体边界（摆放好元件封装后需要进一步的调整边界）。b)加载原理图元件封装：

执行Design----Import Changes From[***]命令，在弹出的对话框顺次点击即可。

c)自动布局元器件：

执行Tools---Auto Placement----*****命令，即可进行元器件的自动布局，一般不用此功能，大都是自己挨个摆放元器件。d)自动布线：

执行Auto Route后，在弹出对话框可以点ADD添加布线规则。若要改变布线规则可以点击进入Routing Rules。一般在Width里添加VCC和GND规则，线宽比一般导线宽一些。其他的选项根据需要类似的进行设置。点Rout All就开始自动布线。e)手工调整布线：

对于自动布线有些地方不满意的，可以将相应的布线删除，然后手动布线。

布线完毕要执行Tools----Design Rule Check，对布通与否进行检查。f)添加焊盘和字符：

布线完毕，一般要在电路板的四个边角安放大过孔作为固定电路板的螺丝孔。一般这一步应该在布线之前打好，这样就不会出现和导线位置冲突的情况了。可以执行Place----String命令添加字符，作为电路板的标记。g)敷铜：

执行Place----Polygon Plane，一般Fill Mode:Hatched（网格模式）；Connet To Net:GND。Top Layer和Bottom Layer都需要敷铜。h)PCB板的3D显示：

执行View----Board in 3D命令，即可生成一个3D的效果图。i)生成PCB报表文件: 执行Report----Netlist Status命令将自动生成.REP的报表文件。j)打印输出PCB图：

和一般的WORD的打印方式差不多。k)生成.PCB文件： 需要执行File----Save a命令，在弹出对话框中更改保存类型为PCB 3.0 Binary File或者 PCB 4.0 Binary File，由此生成的.PCB文件就是最终可以拿到工厂制作PCB板子的文件了。

这就是制作一个PCB的大体的流程。最常用的一些快捷键：

Page Up/Page Down 放大/缩小，主要是以鼠标为中心。Tab 放置元件时点这个键可以弹出元件属性。Space 放置元件时旋转元件角度，默认是90度旋转。

篇2：PROTEL_DXP制作PCB的流程

PCB技术已经得到了较好的发展,也已经取得了较好成效,目前在PCB制作领域出现了很对的新的制程,本文针对一些有代表性的制程进行了分析。在PCB创新领域上已经应用了很多的技术,本文针对某些未成功的技术进行了适当的分析研究,本文还介绍了PCB制造中常见的喷墨和激光应用。

1 半加成工艺和加成工艺

1.1 半加成工艺

首先对半加成工艺进行简单的介绍,首先要制造种子层并将电解铜渡到平坦的表面上,然后为了增加表面的美观性,接下来要在抗蚀层上绘制图案,在这一步还要做好一下三个方面的工作,第一,溅镀铜到平坦表面上,第二,积层薄铜箔到平坦表面,第三,积层厚铜箔到平坦表面然后整体蚀刻减薄。做好上面的工作之后进行图形电镀,之后进行抗蚀层剥离,最后进行差分蚀刻去除基铜。上面制程是FC也就是先进倒装封装常用的电路形成过程。一般的在较为平坦的介质层上进行无电镀铜渡,微通孔孔壁上一般也进行该操作。制作抗蚀图像之后,根据这个图像的图案进行铜渡,紧接着将抗蚀层去除,然后将没用进行电镀的基层铜去除,在进行该操作的过程中使用差分蚀刻的方法,因为去掉了金属抗蚀层,所以电路虽然经过了电镀,但是仍然没有保护。

在整个工艺过程中,介质层表面之间的结合力是一个重点问题,该过程的操作对控制精度和介质层的材料要求较高,在基铜的选择中,一般的通过铜箔来取代没有电解的铜,这样能在很大程度上提高介质层之间的结合力。铜箔表面的粗糙度在整个工艺过程中也是一个难点,在此过程中会出现集肤效应,为了最大程度减少该效应的作用效果,一般的使用光滑的溅镀铜对高速信号层进行封装。铜箔的制作既可以选择较厚的铜层,也可以使用一般的铜层然后在上面加厚,然后在铜箱上进行蚀刻,直到较小到目标厚度,无电解铜的厚度仍然不能超过基铜,所以在线路制作过程中不能使用非常细的线路,一般在30微米以上。

1.2 加成工艺

下面对加成工艺进行简单的介绍,在整个制程过程中,对抗蚀层的的耐碱性要求较高,一般选择能耐碱几个小时的抗蚀层。下面对不含种子层的基板的加工工艺进行的描述,首先要印上导电墨层,导电金属是在加热后由其他材料转换而来的。在将导电膜印到基板上时,一般的选用丝网印刷的方法,胶印技术也有广泛的应用,下面会对这两者方法进行详细的分析研究。导电墨可以用丝网印刷或者胶印技术印到基板上。在低电流应用中,墨也可以直接提供足够的电传导性,或者将导电墨作为无电解镀铜的基层使用。还有一种一样的技术,首先将导电的聚合物涂布到基板表面,然后用激光照射的方式来形成电路图形。与之类似的一个技术是将不导电的聚合物涂布到基板表面,然后用激光照射的方式将其转换成导电聚合物。PATAC是一个现实中的例子。喷墨形成导电图形和介质层图形是近来加成工艺领域中的最新的创新方向。一种喷墨打印机喷射绝缘墨和导电墨的方法,将金属配线图形以喷墨的方式喷到绝缘层上,然后在一百五十度到二百度的条件下烘烤。Z方向互连的金属柱和绝缘层也可以用喷墨的方式加工,一种二十毫米*二十毫米规格的二十层板已经成功使用这种工艺加工。

2 激光成像方面的选择

在该激光成像技术中重点关注的对象就是激光消融成像技术,尤其是近几年,PCB的某些制造厂不断的加大了对激光消融成像技术的关注力度,激光消融成像技术之所以如此的受到关注和重视,原因总结如下:

一方面,该技术的成像技术相对其他的成像技术位置较为准确;一方面,相邻层之间的对准度较高;一方面,在图像的缩放上,在移动图片的对准条件上往往是最佳的;一方面,该技术使用的设备整体价格较低,企业和单位在设备购置上能够减少成本投入,提高企业的经济效益。

上面总结的优势绝大部分都已经实现,并能够得到很好的控制,该成像技术已经得到了很好的发展,并且得到了不断的创新和发展,在加工速度,设备的使用寿命,能源消耗上都有有了不同程度的优化和改善。一个不同于激光消融技术的例子是安维克的激光投影成像体统AHST。,使用受激准分子激光器作为激光源。另一个例子是LPKF的激光系统用于活化3D结构中的种子层图形。

3 喷墨应用

PCB中最先成功的喷墨是字符喷墨,字符喷墨最先应用在了阻焊层上。此种喷墨方法和在纸张上进行的喷墨具有非常多的相似地方,该喷墨方式比较适合现代PCB的制作要求,能够满足强度需求,涂布的颜色较薄。现在比较受关注的喷墨印是在抗蚀层上进行,该技术还处在发展阶段,但是该技术带来的方便是其他技术所不能替代的。

在抗镀层和阻焊层上进行喷墨印刷时对技术有较高的要求。。扩散图形可以用喷墨技术来形成电路而不是用于形成抗蚀层。这种工艺的原理是将选择性溶解的化学制品用喷墨的方式喷到抗蚀层上。数字图像数据驱动喷墨机。一个例子是喷射胺溶液到覆铜基板上,覆盖一种未曝光的负型光阻。被胺选择性溶解的光阻随后被显影和空曝光。近来PCB制作中一种令人印象深刻的喷墨印刷技术是多层加成工艺。它的绝缘层和导电层图形都是喷墨形成的。

4 投影成像

在投影成像制作工艺的选择上,分布重复的投影方法是最佳的选择,尤其是在精细线路倒装封装的线路成形中。该方法的成像特点能够臂长基板的涨缩现象,通过在X,Y,Z方向上进行头像缩放实现以上的目的。强光源能在使用慢光刻速度,高分辨率光阻的条件下满足曝光时间的需求。

5 结语

PCB技术已经得到了较好的发展,也已经取得了较好成效,目前在PCB制作领域出现了很对的新的制程,对多个图像进行转移是PCB制作中图像成像的重点工作,也是PCB制作的重要内容。PCB电路的制作也是PCB制作中的重点内容,本文对半加成工艺和加成工艺,激光成像的选择,喷墨,投影进行分析探究,这对完善PCB制作具有积极的作用。在PCB的创新领域上还存在了很对的技术应用,其中一部分已经取得了较好的成效,但是仍存在一部分有希望但是没成功的技术,又对此我们需要加大对其的研究力度。

参考文献

[1]谢燕美.《电子电路制作与调试》一体化课程的开发与实施[J].职业教育研究.2013(07)

[2]范晓娟.高职“趣味性电路制作”的课堂有效教学研究[J].教师.2014(08)

[3]龙芝燕.巧用555电路制作盆花缺水指示器[J].电子制作.2005(10)

[4]陈恒水.中职《数字电路制作与调试》课程教学评价方案的探讨与实践[J].新课程学习(上).2012(12)

[5]滕世进.从控制电路制作到智能产品开发——会造句就会编程(二)[J].电子制作.2001(11)

[6]虞金成.电子电路制作过程人为故障的分析与对策[J].宁德师专学报(自然科学版).2006(04)

篇3：物理法PCB制作工艺流程

关键词：物理法 PCB 工艺

中图分类号：TB84文献标识码：A文章编号：1674-098X（2012）12（b）-00-01

PCB（Printed Circuit Board）是印刷电路板的简称，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机、通讯电子设备、军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了它们之间的电气互连，都要使用印刷电路板[1]。

印刷电路板按照导体图形的层数可以分类为：单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层板，复杂的多层板可达几十层。单面板是最基本的PCB，电子元器件集中在其中一面，焊盘和实现电气连接的导线则集中在另一面上。双面板的两面都有布线，由于要使用两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接，这种电路间的“桥梁”叫做导孔（via）。多层板使用了更多单面板或双面板，从而进一步增加了布线的面积。

国内外对未来印刷电路板生产制造技术发展动向的论述基本是一致的，即向高密度，高精度，细孔径，细导线，细间距，高可靠，多层化，高速传输，轻量，薄型方向发展，在生产上同时向提高生产率，降低成本，减少污染，适应多品种、小批量生产方向发展。

PCB制作工艺根据电路板上线条形成的方法不同可划分为化学法和物理法两类。物理方法：通过利用各种刀具和电动工具，手工把线路板上不需要的铜刻去。化学方法：通过在空白覆铜板上覆盖保护层，在腐蚀性溶液里把不必要的铜蚀去。化学法污染大，周期长，但价格相对便宜，主要应用于中小企业生产，不适于诸如学校教学实践等小批量生产；物理法周期短，无污染，但要求专门人员操作，不适合大批量生产；基于物理法的显著特点，其主要应用于科研单位与企业的科研项目、电子产品研发、高校教学等领域[2]。

化学法和物理法制作PCB的工艺不同之处主要在于电路板上线条形成的方法不同，物理法通过利用各种刀具和电动工具，手工把线路板上不需要的铜刻去。化学法通过在空白覆铜板上覆盖保护层，在腐蚀性溶液里把不必要的铜蚀去。

1 物理法PCB制作工艺流程

单面板的制作工艺可概括为：刻顶和底层线路->阻焊->字符->有机助焊。

双面板的制作工艺可概括为：钻孔->孔金属化->刻顶和底层线路->阻焊->字符->有机助焊。

多层板的制作工艺可概括为：刻内层线路->层压->钻孔->孔金属化->刻顶和底层线路->阻焊->字符->有机助焊。

其中双面板工艺流程基本涵盖了PCB制作的整个过程，因此，该文依托速度快、精度高、无环保问题的德国LPKF快速PCB制作系统讲述物理法PCB制作工艺

流程。

1.1 数据处理

用 CircuitCAM 软件处理 CAD/EDA 数据，以生成加工轨迹数据，然后驱动电路板刻制机的加工，具体工作流程为[3]：

2.1.1 导入数据。将 CAD/EDA 系统生成的 Gerber、DXF或HP-GL等格式的数据导入到 CircuitCAM软件中。

2.1.2 编辑、运算数据。在 CircuitCAM 软件中对数据进行编辑和修改。比如根据需要修改绝缘沟道与导线、焊盘隔离等数据。

2.1.3 转换输出至加工界面。加工轨迹的数据生成后，CircuitCAM软件自动切换到机器加工界面，把加工轨迹数据输出到机器界面中。

1.2 钻孔

取覆铜箔板做为原料，此铜箔板应比所设计的电路板尺寸大，并在覆铜箔板上钻两个定位孔将其定位在刻制机工作台面上。由CircuitCAM软件给出钻孔命令，刻板机 X、Y 系统带动钻头运动至指定位置后，装卡有钻头的高速马达向下运动并钻出相应大小的孔[4]。

1.3 孔金属化

根据CircuitCAM软件的提示，从刻板机上取下钻完孔的覆铜板，在孔金属化设备中通过物理手段在孔壁上沉积上金属铜，使覆铜板的两面通过沉积上铜的孔壁实现电气连接。

孔金属化步骤一般为[5]：孔壁活化，在孔壁上物理沉积一层导电性物质；电镀铜加厚，使孔壁铜层厚至能满足一定机械和电气指标。

下面镀铜的具体操作步骤：开机->2槽喷淋->1槽CL100清洗->2槽喷淋（同步骤2）->3槽CL200清洗->2槽喷淋（同步骤2）->用去离子水喷淋冲洗->干燥电路板->4槽ACT300活化（温度约20 °C的环境下）->干燥电路板->6槽镀铜->7槽喷淋->干燥电路板->取下电路板，镀铜过程完毕。

1.4 电路图形刻制

根据CircuitCAM软件的提示，将电路板用定位销钉和定位孔固定在刻板机工作台上，软件会自动调整计算机内的图形，使其位置与覆铜箔板上已有的孔和图形相对应。软件自动换取相应大小的刀具，调节好刀深后铣制出绝缘沟道，剥掉不需要的铜箔。

1.5 透铣取下电路板

电路图形刻制完后，加工头自动换上侧面有刃的透铣铣刀，高速旋转的铣刀沿电路板外轮廓线运动，把需要的电路板与覆铜箔板其它部分分离，取下电路板。

1.6 阻焊与字符

使用绿油墨阻焊装置对刻制好的电路板进行阻焊操作，目的是为了保护电路板的表面及导线，最大限度地保证较小间距的焊盘和导线之间不出现焊接短路的现象[6]。阻焊工艺流程为：制作阻焊底片；涂覆阻焊油墨；曝光；显影和固化。

阻焊之后进行标记、字符的印刷，从而有利于元件的贴装和检查。字符印刷工艺方法和阻焊大致相同，只是采用白色油墨，需要打印负向胶片。

2 结语

该文依托德国LPKF快速PCB制作系统软硬件条件详细介绍了物理法PCB制作工艺流程，该工艺凭借其速度快、精度高、无环保等优势，在各行业的使用具有十分重要的意义。

参考文献

[1]王卫平.电子产品制造工艺[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]曹学军等译.印制电路板-设计、制造、装配与测试[M].北京：机械工业出版社，2008.

[3]乐普科（天津）光电有限公司. CircuitCAM 中文手册.2008.

[4]乐普科（天津）光电有限公司. BoardMaster中文手册.2008.

[5]乐普科（天津）光电有限公司. Manual-contac2中文手册.2008.

篇4：PCB版图设计流程

PROTEL是Altium公司在80年代末推出的EDA软件, 在电子行业的CAD软件中, 它当之无愧地排在众多EDA软件的前面, 是电子设计者的首选软件, 它较早就在国内开始使用, 在国内的普及率也最高, 几乎所有的电子公司都要用到它, 许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用PROTEL。在湖南省高等职业院校应用电子技术专业技能抽查中也包括PCB版图绘制。

抽查的PCB版图设计模块包括单面和双面PCB版图设计。要求能按设计规范正确绘制出电路原理图;在设计中能规范电子产品的PCB工艺设计, 使PCB设计满足可测量性、可生产性和可维护性;PCB上元器件的选用应保证封装与元器件实际外形轮廓、引脚间距、通孔直径等相符;焊盘设计符合可制造性要求;器件布局应满足单板安装干涉, 符合可控制性要求;PCB布线应选择合适的线宽、线距、转折等, 符合电气规则 (承载电流能力、电气间隙要求等) 和可制造性要求;按照产品安装尺寸大小、位置, 能正确设计PCB版图大小和安装孔位置。

2 电路图的设计流程

电路原理图的设计是整个电路板设计的基础, 它决定了后面工作的进展, 为印制电路板的设计提供元件、连线依据。只有正确的原理图才有可能生成一张具备指定功能的PCB板。一般地说, 设计一个电路原理图的工作包括:设置电路图纸的大小, 规划电路图的总体布局, 在图纸上放置元器件, 进行布局和布线, 然后对各元器件以及布线进行调整。在检查没有错误的情况下, 将原理图可以同步到PCB版图中, 这样一个印制电路板就设计完成了。根据抽查要求, 应用PROTEL软件对PCB版图设计流程分析如下:

2.1 新建一个设计项目 (*.Prj)

进入PROTEL设计环境, 选择File/New Project选项, 建立一个空项目文件并键入所取文件名及其路径。

2.2 原理图的设计

(1) 在新建的项目中新建原理图 (*.Sch) , 进入Design/options选项设置原理图图纸参数 (包括原理图大小设置, 边框和显示属性设置和标题栏设置) 。

(2) 加载系统元件库放置元件PROTEL提供了丰富的元件库, 在【Libraries】面板中加入所需元件库, 在所加载的元件库中找出所需元件放置在原理图中, 在放置元件时要依据元件之间的走线和设计总体调整元件位置。

(3) 若所需元器件在库中无现成可用或对于一些所需特殊的元器件, 则需进行元器件的制作。在绘制电器元件的图形时, 应具有全局整体观点, 尽量减少绘图时间, 并使每个图形符号大小适中、比例恰当、协调美观。

(4) 对原理图布线将放置好的元器件各管脚用具有电气意义的导线、网络标号等连接起来, 使各文件之间具有用户所设计的电气连接关系。其中有直接连线和网络连线2种方式。简单的电路宜采用直接连线方式, 连线最好一次画完, 而对于复杂的电路多采用网络方式, 其网络标号最好放在被编辑管脚端点引出的端线上, 在进行设计原理图时, 不能有器件放在图纸外 (虽无电气连接) , 否则同步到PCB时会出现错误。

(5) 在原理图中插入文本框, 输相应电路的名称, 调节字体字号。

(6) 对该原理图进行电气规则检查, 直到没有错误。生成网络表及元件列表等所需报告。

2.3 PCB版的设计

(1) 在该项目中新建一个PCB文件 (*.PCB) 。按照图纸要求确定板框尺寸, 并在相应部位放置符合要求的安装孔。

(2) 自制所需特殊的元器件.在制作特殊元件封装时, 应严格按照要求尺寸, 尽量减少绘图时间。

(3) 装载相应的库文件, 导入网络表文件。注意此时如果提示导入的网络表错误, 要返回到原理图设计中进行改正。直到导入新的网络表没有错误时, 才不会发生元件丢失或网络错误。

(4) 将导入的元件进行布局。在进行PCB元件布局时, 应注意电位器、可调电感线圈、可变电容、微动开关等可调元件的布局应该考虑整机的结构要求, 以方便调节为准。应留出印制电路板的定位孔和固定支架所占的位置。还要注意SMD器件尽量不布置在接插件或板边连接器周围。

(5) 布线要求:设置自动布线宽 (有的电路还需单独设置VCC正电源线宽, GND地线宽度) , 设置最小安全间距。

布线是将逻辑连接转换为物理连接的过程, 这些物理连接包括:连线、过孔、焊盘、弧线、填充、多边形覆铜和电源层等。PROTEL提供了手工布线和自动布线两种。

自动布线与交互式布线相结合可以很好地提高布线成功率和效率。自动布线的结果为手工调整提供参考, 如果自动布线能够达到100%或者90%以上。说明元件的布局基本合理, 手工修改调整走线也不会有太多的障碍。

用PROTEL的自动布线功能进行布线, 不能自动布线的可采取手工布线, 手工布线时可适当减小线宽。布线、调整完毕, 对整板进行设计规则检查, 直到无错为止。

(6) 完成布线后, 要做的就是对文字、个别元件、走线做些调整以及敷铜 (这项工作不宜太早, 否则会影响速度, 又给布线带来麻烦) , 同样是为了便于进行生产、调试、维修。

敷铜通常指以大面积的铜箔去填充布线后留下的空白区, 可以铺GND的铜箔, 也可以铺VCC的铜箔 (但这样一旦短路容易烧毁器件, 最好接地, 除非不得已用来加大电源的导通面积, 以承受较大的电流才接VCC) 。包地则通常指用两根地线 (TRAC) 包住一撮有特殊要求的信号线, 防止它被别人干扰或干扰别人。如果用敷铜代替地线一定要注意整个地是否连通, 电流大小、流向与有无特殊要求, 以确保减少不必要的失误。

(7) 检查核对网络。有时候会因为误操作或疏忽造成所画的板子的网络关系与原理图不同, 这时检察核对是很有必要的。应该先做核对, 后再进行后续工作。

(8) 将考生号用文字放在顶层丝印层显眼处。设计完成后保留*.ddb, 删除其他备份文件。文件夹中保留有效工作文档, 删除其他无效文档。输出用于PCB制版相关文件, 如坐标信息、MARK点信息、开孔文件等。输出用于备料和生产的BOM、坐标文件及组装图等, BOM信息应完整 (元件代号、名称、数量、型号、封装形式等) 。

3 结束语

PCB板的设计要求符合企业基本的6S管理要求。能进行工具的定置和归位、工作台面保持清洁, 体现良好的工作习惯 (例如TOP面和BOTTOM免得布线尽量垂直、避免平行走线, 无多余或重复布线, 擅长在CAD设计软件合理设置“Design Rules…”并运用“DRC”进行检查, 了解如何输出“*.DDR” (Drill数控钻孔文件) 、“*.BOM” (Bill of Materials/材料清单) 等PCB光板及电子组装的生产信息, 严格遵守单或双面PCB版图绘制流程和工艺要求, 具有安全用电意识。这需要我们在实践中不断的摸索与总结, 才能更好的掌握PCB的的设计技巧, 做到游刃有余。

摘要：PROTEL是电子设计者的首选软件, 在国内的普及率较高。在湖南省高等职业院校应用电子技术专业的技能抽查中也包括应用PROTEL软件绘制PCB版图。通过对技能抽查中PCB版图设计要求的分析, 提出流程中的注意事项。

篇5：PROTEL_DXP制作PCB的流程

当前, 教育部关于《国家中长期教育改革和发展规划纲要 (2010-2020年) 》中指出“发展职业教育是缓解劳动力供求结构矛盾的关键环节, 必须摆在更加突出的位置”[1]。改革是为了优化职业教育结构, 提高教师教学水平, 促进学生职业能力发展, 更好地满足地方经济发展的需求。改革迫切要求职业学校转变教学模式, 培养实践应用型人才。

Altium公司于2013年推出Altium Designer 2013, 该应用系统是一款集电路原理图设计、PCB设计、FPGA应用程序设计、电路仿真等功能于一体的大型设计软件[2]。印刷电路板是电子技术应用专业必修的专业技能课之一, 电子工程师几乎离不开它, 许多大型企业在人才招聘时明确要求会熟练使用该软件。

传统的Altium Designer 2013教学偏重于完整知识点的讲解, 面面俱到地划分知识点, 可能导致内容枯燥乏味, 中职学生接受能力有限, 难以将冗繁的知识点理解记忆, 教学效果不佳, 抑制学生的学习兴趣。项目教学法是师生为完成一个相对独立的系统工程, 分阶段分任务开展的教学活动[3]。师生在“做中学, 学中教”, 协同完成项目任务, 改变传统教学中学生的被动接受模式为项目教学中主动获取的模式, 学生在项目实施过程中发现问题, 解决问题, 对完成项目所需的知识点记忆尤为深刻, 提高了工程实践能力。

2 项目教学法

2.1 项目载体

项目教学法是以工程项目为载体, 将专业课程划分为若干个项目实例。在每一个项目实例中, 师生根据具体的任务要求在规定的实践内开展教学活动。学生在完成项目工作的过程中提出问题, 通过教师引导, 解决问题, 从而构建学生主导, 教师引导的教学模式。学生由“要我学”转变成“我要学”, 在实践中体验完成一个真实的产品或仿真模型所带来的成就感。

每堂课都是一个工程项目, 但每个项目又融入新的知识点, 每个项目既是前一个项目的延生, 也是前一个项目的知识拓展与完善。到期末阶段, 这个项目就成为一个综合的系统项目实例。学生在学习过程中, 见证了这个项目的成长, 体验学习的成就感, 对PCB (Printed Circuit Board, 印刷电路板) 设计相关知识与技能有了一个全面的认识。例如, 最初学习Altium Designer 2013时, 学生建立的PCB项目中只添加原理图文件;随着教学的深入, 项目中可以继续添加原理图库文件, 学生自制电子元器件, 并将自制元件放置到原理图中。

项目教学过程一般分为以下三个阶段: (1) 确定项目要求; (2) 引导项目实施; (3) 项目质量评议。下面以“光敏小夜灯PCB设计”为例简要阐述项目教学的过程。首先, 根据客户的项目设计要求, 即确定电路板的大小、层次、定位孔数、线宽要求等设计目标。其次, 学生根据项目要求, 讨论设计方案。教师根据学生情况, 若发现共性的问题, 进行针对性地指导, 以提高项目实施的效率。最后, 学生完成项目任务, 通过学生互评、组长评议、教师审核的方式评价项目质量 (以实例画张图阐述)

2.2 任务驱动

任务驱动法一般指以项目为载体, 将相关知识点融入到项目教学中。学生根据项目任务书, 有目的有计划地实施项目。表1为《Altium Designer 2013》项目课程体系与机构的示意, 以自制原理图元件符号的项目为例, 阐释了项目教学中任务驱动的教学实施细则。表中, 将该项目分为四个模块, 各模块间曾阶梯关系, 相互关联, 难度递增, 体现了知识能力的继承与发展。

每个子任务学生完成质量直接决定着项目教学的效果。项目中子任务的设置要合理, 既要能体现项目的要求, 又要与实际产品的企业要求相适应。学校在确定项目任务前, 应深入企业调研, 了解企业的要求, 加强校企之间的沟通, 学校可与企业共同制定项目的子任务, 企业提供项目产品, 学校结合中职学生的具体情况研究确定项目的任务。同时, 相对于高校学生, 中职学生的年龄较小, 注意力难以持久性集中, 如果任务内容不够有趣, 难以激发学生的兴趣, 所以项目任务的设置上还要有趣味性, 能够通过调动学生的好奇心。

以往的教学方法以教师为中心, 学生被动接受, “填鸭式”一言堂的教学模式不适合中职学生, 也不适合Altium Designer2013的教学需求。在平时的专业教学中, 应结合中职学生的特点, 顺应企业的需求, 以任务为知识单元, 以模块承载任务, 以项目为总目标, 建立逻辑性强的树形知识体系, 组织项目教学内容。

采用任务驱动式进行Altium Designer 2013项目教学, 把教学课程体系进行重组, 以真实的电子线路板 (PCB) 项目产品为单位, 每个项目依据知识的层次性划分为几个功能模块, 每个功能模块细分为多个项目任务, 每个项目任务承载着相关知识点。学生通过一个完整电子线路板 (PCB) 项目的实训, 整个产品设计原理与制作的流程有了一个清晰的认识。教师通过项目教学法讲解产品的相关原理, 以任务驱动方式指导学生进行实训操作, 大大强化了教师的实践教学能力, 满足企业要求的同时, 提高了师生的实践生产技能, 实现“校企双赢”。

3 基于项目的PCB设计与制作实训教学

目前, 大部分中职学校针对Altium Designer 2013的教学仍然局限于软件的使用。中职学校Altium Designer 2013教材的内容仅涉及原理图设计、自制元件原理图符号、自制元件封装、PCB设计等内容, 而这些操作均局限于软件操作, 并没有从工程的角度设计印刷电路板, 学生也没有将自己设计的PCB图纸转化为真正的PCB板。比如, 在自制元件封装时, 由于缺乏测量设备, 教材中直接标明元件封装的尺寸, 学生绘制元件封装之前, 对电子元器件的实物并没有亲自动手测量, 没有上网查询元器件数据手册, 而是在软件上直接设置元件封装的参数, 缺乏工程性思考;目前大部分中职学校在日常的教学中, 由于缺乏PCB制板设备, 学生设计的PCB图纸未转化为真实的电路板, 大大地局限了PCB的教学效果, 弱化了职业教育实践性强的特点。

3.1 基于Altium Desiner 13软件的PCB设计教学

一个完整的PCB工程设计的基本流程是制作电路板的核心环节。对学生而言掌握PCB设计流程是完成整个设计的基础, 设计流程上的遗漏, 势必造成设计上的缺陷乃至重大错误, 以至于造成较大的经济损失。对于初学者来说, 掌握PCB设计的流程尤为重要, 是避免遗漏的重要途径。这里以“设计光敏小夜灯PCB”为案例, 以项目教学法阐述。

光敏小夜灯PCB设计项目主要可为两个部分:原理图设计与PCB板图设计。其中原理图的设计部分包含有创建设计项目、设置原理图工作环境、加载/卸载元件库、放置图件、添加标注、规范原理图、原理图编译等步骤;PCB设计部分包含创建PCB相关文件、原理图数据导入、设置PCB工作环境、元件布局、手工布线、敷铜或补泪滴焊盘、DRC设计规则检查等步骤。原理图设计是PCB设计与制造的基础, 其建立起的网络正确与否制作PCB的前提条件。Altium Desiner13软件通过导线将同一个网络的引脚建立起电气连接关系, 原理图的具体的网络连接关系可通过该软件中的网络表查阅。原理图绘制完成后, 其包含的数据 (封装及网络) 即可导入至PCB板图中, 亦可直接在PCB板图中放置封装后再导入网络数据。PCB板图设计阶段, 元件布局及布线、板形、敷铜及泪滴处理需根据客户需求、产品美观度、元件封装信息 (元件数据手册) 等实际情况进行权衡设计。PCB的设计流程如图1所示:

对于PCB设计部分的项目课程内容, 将在原来课程整合的基础上, 进行“项目”引领。在项目教学过程中, 实现原理图的设计、元件布局与单面板手工布线等内容的学习, 实现印刷电路板原理图和PCB板图设计的学习。选择一些具有实际使用价值, 具有代表性的设计项目将文件创建、常见电子元件符号/封装的制作修改和PCB板图布线/布局整合起来。“光敏小夜灯”PCB设计阶段项目教学部分课程内容如表2所示。

3.2 基于硬件的生产性项目教学

印刷电路板主要分为三类:单面板、双面板、多层板。单面板仅在底层布线, 元件集中于顶层, 线路简单的印刷电路板一般采用单层板设计方法, 但元器件较多且线路复杂的印刷电路板若采用单层板, 有些线路无法布通, 所以线路复杂的印刷电路板采用双面板或者多面板[4];双面板的顶层与底层均有铜箔布线, 顶层与底层间的布线通过过孔或焊盘实现电气连接, 不论是过孔还是焊盘都进行了内壁的金属化处理, 双面布线相对于单面布线布通率更高, 更适合复杂的电气连接的需求;多面板由数偏双面板压合而成, 层与层间是相互绝缘的, 板子的层数意味着该多层板有几层独立的布线层, 不同层之间的电气连接通过孔来实现, 目前大多数计算机的主板是多面板, 大大增加了布线的区域面积, 满足了高度复杂电气连接的要求[5]。

针对一般PCB制作教材“重知识、轻能力, 重理论、轻实践”的局限性, 若按照“以项目目标为核心安排教学内容, 并以完成项目任务来组织学习方式及成绩评价模式”的原则编写生产性实训项目课程, 更符合职业学校的办学理念。中职学校教学宗旨是以服务为宗旨、以就业为导向、以能力为本位、以技能为核心、以学生为主体。因此, 中职学校PCB课程的项目教学目标不能仅仅局限于Altium Designer等电路板的软件仿真, 制作出电路板实物才是PCB项目教学的最终目标。中职学校若有条件配置真正的PCB生产线, 除了满足本校的教学, 还可承担对外加工。对专业老师来说, 通过实践操作可以提高自身工程实践能力;对学生来说, 接触到一线的生产设备, 可以进行真刀真枪的岗位实践, 看到亲手制作的电路板, 有一种油然而生的成就感, 激发了学习的兴趣。

基于硬件的生产性项目实训教学需建立起集PCB制造文件输出、底片制作、数控钻孔 (或手工钻孔) 、曝光、清洗、固化、抛光、线路油墨印刷、线路显影、线路腐蚀、线路脱膜、字符油墨印刷、字符显影、阻焊油墨印刷、阻焊显影、割边 (或刀具剪裁) 、电路装配调试于一体的PCB制作综合实训室, 并根据设计好的PCB图纸精选制板项目。目前在职业学校常见的PCB制板的方法有三种:湿膜腐蚀制板、干膜腐蚀制板、热转印法制板。此处主要以湿膜制板法为例分析PCB实训教学的硬件配置, 由于在湿膜腐蚀制板中使用到感光油墨, 所以除了一体化PCB综合实训室之外, 有条件的学校有必要配备暗室, 以防制板过程中油墨曝光, 影响制板的效果。PCB实训室需要电路基板、钻头、显影粉、腐蚀剂、脱膜粉、线路/字符/阻焊油墨、滤网等耗材。鉴于耗材数目较多, 为方便储藏保管, 规范实训教学场所环境, 还可以准备一间单独的储藏室。PCB实训室、暗室、储藏室可按照企业6S规范要求, 制定PCB制作实训室相关制度要求, 以便有序合理地组织实训教学。

湿膜法制板实训流程主要分为线路层制作、字符层制作、阻焊层制作三个部分。其中, 线路层制作较为复杂, 主要分为以下几个步骤:

(1) 使用数控钻孔机对基板进行钻孔之前, 需要根据设计好的PCB图纸在Altium Designer 2013软件钟生成Geber File和NC Drill File, 同时在Create-DCM软件中导入Geber文件从而生成钻孔加工文件;

(2) 将钻孔加工文件导入数控钻孔机控制器, 调整基板位置并确定基板零点后, 数控钻孔机开始自动钻孔;

(3) 在抛光机中, 对基板进行抛光, 消除铜板表面的氧化物, 以免影响后期腐蚀效果;

(4) 调配线路油墨 (线路油墨:固化剂=3:1) , 对基板进行印刷, 并在固化机中烘干;

(5) 根据PCB图纸利用Altium Designer 2013生成线路层底片 (如图2所示) , 底片要求为负片, 并且镜像打印输出。将底片贴至印刷油墨的基板之上, 并置于曝光机中曝光 (曝光时间18 s) 。

(6) 将底片从基板上撕下后, 放置于显影机中。由于线路层是基于负片曝光, 未被曝光的油墨被显影液冲洗掉露出铜箔, 线路部分仍然保留线路油墨。

(7) 将显影后的电路板放置到腐蚀机中, 未被油墨保护的铜箔 (非线路区) 将被腐蚀液腐蚀, 受油墨保护的铜箔 (线路区) 未被腐蚀液腐蚀。

(8) 将显影后的电路板放入脱膜机中, 在适当温度下, 脱膜液能够将电路板上剩余的线路油墨全部清除。电路板经清洗烘干后, 即完成湿膜法制板线路层制作的工序。

相较于线路层的制作, 字符层与阻焊层的制作工序较为简单, 主要分为油墨印刷、固化、底片制作与输出、曝光、显影、清洗、烘干等环节。其中, 字符层与阻焊层底片通过Altium Designer 2013软件进行组合层相关信息的配置, 并使用菲林模打印输出。由于配置字符层与阻焊层的底片步骤较为复杂, 教学过程中如果准备好项目任务书, 能够降低教学的难度, 更易于学生接受。字符层底片因贴至线路板顶层, 为确保菲林膜光滑面贴板, 建议采用正像打印;阻焊层底片贴至线路板底层, 建议采用镜像打印。字符层底片如图3所示, 阻焊层底片如图4所示。此外, 如果能够控制好显影时间, 电路板字符层与线路层分别印刷油墨后, 直接放置于显影机中就行油墨显影, 一次性显影时间明显少于分层显影, 提高了制板的效率。显影后的电路板清洗烘干后, 就行割边处理, 进行成品装配调试。

PCB生产性实训项目教学更贴近真实的PCB制作企业环境, 制板项目教学过程中强调学生分组协作学习。参加实训的学生先自行分组, 但由于实训室PCB设备的限制, 每个项目组参训人数需控制于6至7人以内, 以免影响实训教学效果。每个项目组选出一名项目负责学生, 学生知识和技能获取渠道不再局限于教师的指导, 还应包含自主探究、生生帮辅、实践操作等方式。教师的角色更倾向于企业中的技术及客户顾问, 为学生提供技术咨询、操作流程引导、错误修正、产品检验等服务。通过模仿企业化的实训教学激发学生的学习兴趣, 培养学生的良好的职业素养, 丰富职业教育的学习情境, 使学习过程更有成就感。以真实的制板项目克服PCB教学中“重软件教学疏工程实践”的弊端, 更贴近中等职业教育的办学宗旨, 更好地为国家培养满足市场需求的技能型人才。实际教学中, PCB制板流程图如图5所示。

3.3 教学评价模式

教学评价模式应以学生完成的项目成果作为教学评价主要依据, 符合职业教育实践教学的特点, 注重学生动手实践能力评价, 强调项目团队合作的重要性, 贴近企业规范化操作的要求, 培养学生自我反思总结的能力, 调动学生主动参与教学活动的内力。

根据具体的产品项目、实际教学效果合理地制定教学评价模式。例如, 每个学生完成PCB制作任务之后, 请按下表对其成果进行教学评价, 总评结果可分为5个等级:优、良、中、合格和不合格, 如表3所示。

4 结语

本文针对传统的PCB设计与制作教学模式存在“重知识、轻能力, 重理论、轻实践”的问题, 提出了基于项目的PCB设计与制作实训教学模式。从PCB设计、PCB制作与教学评价模式三方面, 阐述了《PCB设计与制作》课程教学模式。该项目教学法以实训项目为依据划分教学内容, 学生在项目实施过程中发现问题, 在任务驱动下解决问题, 在教学实践中证明了此法的有效性和可行性。集PCB设计与制作于一体的项目教学更符合中等职业教育以就业为导向、以技能为核心的办学理念, 克服PCB教学重软件使用轻工程应用的弊端。

摘要：针对传统的印刷电路板设计课程教学中存在的广而不精、过于偏重于软件的使用而缺乏工程性应用等问题, 进行应用项目教学模式改革的探索。项目教学法以实训项目为依据划分教学内容, 改变传统教学中学生被动接受的模式为项目教学中主动获取的模式, 学生在项目实施过程中发现问题, 解决问题, 对完成项目所需的知识点记忆尤为深刻;由于中等学校职业教育的教学是以就业为导向、以技能为核心, 结合较强的工程实践性的特点, 项目教学法的应用可以克服重软件使用轻工程应用的弊端。

关键词：职业教育,项目教学法,Altium Designer 2013,PCB制作

参考文献

[1]桂玉屏.基于Protel DXP技术在电子实验教学中的应用研究[J].中国现代教育装备, 2008

[2]冯永芳.Protel教学实践探索[J].科技创新导报, 2012

[3]陈雅萍.Protel 2004项目实训[M].北京:高等教育出版社, 2009。

[4]胡文华.Altium Designer从入门到精通[M].北京:机械工业出版社, 2013

篇6：电子工艺实习中的PCB制作实习

现代电子产品中除了形形色色的电子元器件外, PCB是不可缺少的电子部件, 它是电子元器件的支撑体, 是电子元器件电气连接的提供者。大中专院校的电子工艺实习中, 若加入了PCB制作环节, 则电子工艺实习的内容将更为完善, 学生们在电子工艺实习中可以了解到电子产品制作的所有过程, 这不仅可以拓宽学生的知识面, 还可以拓宽他们日后的就业范围。

2 P CB简介

PCB是Printed Circuit Board的英文缩写, 中文名称为印制电路板, 又称印刷电路板、印刷线路板, 它是采用电子印刷术制作而成的。PCB根据电路层数可以分为:单面板、双面板和多层板。单面板是线路都集中分布在同一面上, 电子元器件则统一分布在另一面上, 单面板在设计线路上有严格的限制———布线间不能交叉而必须绕独自的路径;双面板是线路分布在两面上, 两面的线路是连接的, 而连接两面线路的桥梁是导孔, 它是充满或涂上金属的小洞;多层板是由多个单面板、双面板构成的, 比如说6层板就是由2块双面板做内层, 2块单面板做外层, 通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且线路按设计要求相互连接构成的, 多层板的层数就代表了有几层独立的布线层, 通常层数都是偶数 (包含最外侧的两层) 。PCB根据软硬可以分为:刚性电路板和柔性电路板。刚性电路板是以玻璃布-环氧树脂等为基材的一种具有高度可靠性、不易弯曲的电路板, 用途非常广泛。柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜等为基材的一种具有高度可靠性, 绝佳可挠性的电路板, 简称软板或FPC, 具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点, 主要使用在手机、笔记本电脑、PDA、数码相机等很多产品上。

3 P CB制作工艺

在大中专院校中, 学生们经常会制作一些电子产品, 这些电子产品的电路板大多为双面板, 所以下面给大家介绍两种适合学校教学与使用的PCB制作工艺。第一种制板工艺为腐蚀法制板。这种制板工艺流程贴近工厂批量制板工艺流程, 只是流程中的部分环节是手工或半自动的, 而工厂是全自动的。

腐蚀法制板工艺流程如下:

3.1 将绘制好的PCB图进行CAM数据处理。

先将绘制好的PCB图以Gerber文件形式导出, 然后在Circuit CAM软件中导入Gerber文件中相应的图层以及钻孔信息, Circuit CAM软件会对图形进行处理, 最后输出.top、.bot和.cam文件。

3.2 光绘底片。

将.top和.bot文件导入Gerb2Bitmap软件中, 将导入的图形在软件中的坐标轴中摆放好, 然后导出。然后将Gerb2Bitmap软件中导出的文件导入Run_photo_USB软件, 用该软件控制光绘机工作。光绘机的转轴上贴上底片, 光绘机运行后, 高速激光将把图形绘制到底片上。底片安装到光绘机的过程应在暗环境下完成, 否则底片将曝光。底片光绘完成后, 还需显影、定影和晾干后才可使用。光绘好的底片上, 线路部分为透明, 其余部分呈现黑色。

3.3 钻孔。

将Circuit CAM软件导出的.LMD文件导入Board Master软件, 用Board Master软件操控雕刻机在双面电路板上将图形中的所有孔钻出。刚钻好的孔, 孔边沿是不平整的, 需要通过打磨将孔边沿的毛刺去除, 否则经过电镀后, 这些毛刺会变得更坚硬, 会把后续贴膜工艺中的膜戳破。

3.4 孔金属化。

双面板的两面线路是要相互连接的, 因此需要通过钻孔内壁金属化达到两面线路的连接。首先将钻好孔的电路板放在清洗液里加温清洗, 这可以把电路板表面的油渍和污迹去除, 以免影响后续溶液的洁净度和电镀金属的附着力。清洗液清洗后, 板子要用清水冲洗干净, 再用去离子水冲洗, 然后浸入导电油墨中, 让导电油墨附着在钻孔内壁上, 钻孔内壁原本是绝缘材料的, 附着上导电油墨后, 才能进行电镀。电路板在导电油墨中浸泡过后, 先用电吹风吹干板表面以及钻孔, 尤其是钻孔中不能有水膜, 否则会影响电镀, 然后用去离子水将板表面的油墨擦除。最后将电路板浸入硫酸铜溶液中进行电镀, 电镀电流为直流10A左右。

3.5 微蚀铜面。

孔金属化完成后, 要用硫酸和双氧水的混合溶液对电路板铜面微蚀, 这个过程可以使铜面粗糙, 易于后续贴膜, 同时也可以去除铜表面的氧化层, 易于后续腐蚀。微蚀后要将电路板用清水洗净, 再用去离子水冲洗, 最后烘干。

3.6 贴干膜。

将电路板放在压膜机的平台上, 压膜机上事先装好干膜, 打开电机开关, 放置电路板的平台向压膜机内部传送时, 干膜就慢慢的附着在板表面了, 压膜机上还配有两个滚轮, 可以通过调节两个滚轮的间距和温度来控制干膜和电路板的贴合度。干膜呈淡蓝色。

3.7 曝光。

贴好干膜的电路板不可置于强光下, 否则干膜会曝光, 应在较暗的光线下, 将绘制好的底片贴合到电路板上, 这里要注意底片图形中的孔和电路板上的孔要完全重合, 否则曝光后, “印制”在电路板上的线路就会偏移, 然后将其放入曝光机中完成曝光。曝光完成后, 拆除底片, 电路板干膜上被底片上黑色遮盖的部分未曝光, 仍为淡蓝色, 未被遮挡的部分曝光发生聚合反应呈现紫色, 紫色部分即为线路。

3.8 显影。

将曝光后的电路板置入30到35摄氏度的显影液中, 浸泡1分钟后取出, 电路板上淡蓝色的干膜脱落了, 电路板上的铜面显现出来, 紫色的干膜仍附着在电路板上。显影完成后, 用清水清洗干净。

3.9 腐蚀图形、褪膜。

将显影后的电路板浸入50摄氏度的三氯化铁溶液中, 经过1到2分钟的喷淋, 电路板上裸露的铜被腐蚀掉了, 紫色膜覆盖的线路未被腐蚀。用清水清洗好电路板后, 把其放入30摄氏度左右的去膜液里, 去膜液是氢氧化钾或氢氧化钠溶液, 用刷子在电路板上紫膜部分轻刷, 紫膜就会脱落了, 最后电路板的两面上就只剩下了PCB图上的线路了。褪膜后, 用清水洗净电路板并吹干。

3.1 0 印阻焊油墨、文字。

将阻焊剂和固化剂按3:1混合成阻焊油墨, 将其在电路板的表面上涂抹均匀, 然后送入烤箱, 在85摄氏度左右烘烤20分钟, 这是预固化油墨。同时, 用打印机在透明薄膜上打出图形中所有的焊盘信息, 焊盘处为黑色, 其余为透明。预固化完成后, 将薄膜上的焊盘与电路板上的焊盘一一对应整齐, 然后送入曝光机曝光, 电路板焊盘部分因被遮挡未曝光, 其余部分曝光发生聚合反应。拆除薄膜, 将电路板浸入显影液, 30秒中后取出, 电路板焊盘部分的铜裸露出来, 其余部分仍被阻焊油墨覆盖。再将电路板放到160摄氏度的烤箱里烘烤30分钟进行固化, 固化后阻焊油墨就牢牢附着在电路板上了。

电路板的顶层上通常会印上元件符号和字符, 这样便于元件安装。在电路板上印元件符号和字符的工艺和印组焊油墨几乎是相同的, 只是所用油墨不同, 以及打印机打出的元件符号和字符部分是透明的, 其余部分是黑色的, 这样曝光、显影后, 元件符号和字符才会保留下来。

3.1 1 OSP。

电路板焊盘部分是裸露的铜, 易被氧化, 对后续焊接不利, 因此, 电路板要放入30摄氏度的OSP溶液中浸泡1分钟, 取出后风干, 电路板表面就形成了一层热敏膜, 在常温下, 它能有效阻止铜被氧化, 焊接时, 有助焊作用。OSP溶液是甲酸、松香等的混合物。

3.1 2 铣电路板外形、成品。

用雕刻机对电路板进行外形切割, 这是电路板制作的最后一步。在切割电路板外形时应注意设置合适的连接点, 如若不设置连接点, 雕刻机切到最后时, 电路板的位置是会移动的, 那么雕刻机就可能会切到图形内部去, 设置了连接点, 雕刻机在切外形的过程中, 就会留下这些连接点, 那么电路板就不会移动了, 最后只要手工去除这些连接点, 电路板就可以取出了。

第二种制板工艺为雕刻法制板。这种制板工艺更适合教师、学生科研使用, 因为它大部分的工序是在雕刻机中按照设定的程序自动完成的, 其制一块板的时间、流程要大大少于腐蚀法制板, 但其批量制板的时间、成本要远大于腐蚀法制板。

雕刻法制板工艺流程如下:

a.将绘制好的PCB图进行CAM数据处理;b.钻孔;c.孔金属化;d.雕刻机铣线路;e.印阻焊油墨、文字;f.OSP;g.铣电路板外形、成品以上工艺流程中除了第四步外, 都同于腐蚀法制板。

雕刻机铣线路工艺:在Circuit CAM软件中对图形进行处理, 计算出线路两侧绝缘沟道、外廓的走刀轨迹以及设置电路板与外部材料的连接点, 然后将处理后的文件导入Board Master软件。Board Master会自动计算出所需要的刀具, 根据刀具列表, 人工放入这些刀具后, Board Master就会根据指令操控雕刻机铣线路和切割图形外廓了。

4 总结

本文介绍的两种制板法是适合大中专院校的电子工艺实习的, 因其采用的工艺、设备、材料几乎都是安全、环保的, 不会有太多不安全、有危害的物质产生。学生们通过PCB制板工艺的实习, 在日后设计、制作电子产品的过程中会更加便利, 同时也为他们日后进入相关PCB制造岗位奠定了基础。

摘要：本文介绍了两种适合大中专院校电子工艺实习的PCB制作工艺, 并简要阐述了两种工艺的优缺点。

关键词：PCB,PCB制作工艺,电子工艺实习

参考文献

[1]蓝慕云, 肖军, 廖中熙.电子工艺实习中培养学生实践能力的教学实践[J].实验室研究与探索, 2011.8.

[2]栾庆磊, 刘红宇.电子工艺实习教学模式研究与改革[J].实验科学与技术, 2011.10.