印製電路板設計與製作工藝——人工製作單面pcb部分
第一節敷銅板介紹
一、 敷銅板的種類
電子電路中用來安裝焊接元件的基板，敷銅板一般由電木，纖維編織布加環氧樹脂膠壓制成厚度在0.5mm-2.5mm的絕緣板材，在板材的一面鍍上一層薄薄的紅銅箔作為導電層，如果兩面都有銅箔則是雙面敷銅板。
在實際應用中可以人工採用刻刀在銅箔面上刻製出線路來，也可以採用化工材料三氯化鐵進行腐刻。隨著電子技術的不斷發展，敷銅板也由單層，雙層發展到多層的，其絕緣強度也越來越高。
根據敷銅板的基板通常分為三種。即1.０公釐、1.5公釐、2.0公釐。一般常選用的是1.5公釐和2.0公釐的敷銅板。
根據敷銅板的基板（絕緣）材料分為酚醛紙基敷銅板、環氧酚醛玻璃布敷銅板、環氧雙青胺玻璃布敷銅板、聚四氟乙烯敷銅板。
● 酚醛紙基敷銅板
黑黃色或淡黃色，高頻損耗較大，但便宜而應用較廣泛，如：收音機、業餘小製作、要求不高的儀器儀表等。
優點：**便宜；缺點：機械強度低，耐高溫效能差。
● 環氧酚醛玻璃布敷銅板
青綠色並有透明感，耐高溫，絕緣性能好，適用於高頻、超高頻電路。如：電視機、高頻儀器儀表等
優點：電絕緣效能好，耐高溫效能好、受潮時不易變形。
透明度好，有較好的機械加工效能及耐高溫的特性。
● 聚四氟乙烯敷銅板
具有高絕緣性能，用於微波頻段
優點：耐高溫，有高絕緣性能
● 聚醯亞胺柔性覆銅板
根據敷銅面的不同又分為：
● 單面印製電路板：絕緣基的一面印製導線。
● 雙面印製電路：絕緣基的兩面都有印製導線。
● 多層印製電路板：多於兩層印製導線的印製電路板。
● 平面印製電路板：印製導線嵌在絕緣基板內，與基板表面齊平的電路板。
第二節印製電路板圖設計原則
一、 選定電路圖
在設計電路板時，首先應該把具體的電路確定下來。確定的原則是：同種電路中選電路簡單的，效能優良的；其次是選擇合適需要的。
如沒有合適的電路可選擇,也可自己畫出電原理圖。如一般小製作便需自己先畫出電路圖。
二、繪製電路板圖的步驟
● 合理安排電路中的元器件
設計印製電路板時，不是簡單地將元器件之間用印製導線就行了，而是要考慮電路的特點和要求。如高頻電路對低頻電路的影響，各元器件之間是否產生有害的干擾，以及熱傳遞等方面的影響。由於佈線不正確帶來的分布引數的影響也不可忽略，為此在設計印製電路板時要充分考慮元器件的擺放位置。
● 設計中必須注意的幾點
收音機中的輸入、輸出變壓器應垂直放置，磁性天線要遠離揚聲器，以避免相互干擾；要考慮發熱元件的散熱以及熱量對周圍元器件的影響。對於大功率管要考慮留散熱板的安裝位置；
對於怕熱元器件要盡可能地遠離發熱件；
對於比較重的元器件，如電源變壓器等，應盡可能地靠近印製板固定端的邊緣位置，以防印製板的變形；
各元器件之間的導線不能交叉。如果無法避免，可採用在印製板的另一面跨接引線的辦法；應搞清楚所用元器件的外形尺寸和引線方式，並確定元器件在印製電路板上的裝配方式（立式、臥式、混合式）；
印製電路板上的元器件布置要均勻，密度要一致，盡量要做到橫平豎直，不允許將元器件斜排及交叉重排。
● 選擇合適的印製導線
因為印製導線具有一定的電阻，當電流通過時，要產生熱量和一定的壓降，為此選用合適的印製導線是很重要的。
常用的印製導線寬度為0.5mm、1.0mm、1.5mm等幾種。它們允許通過的電流以及導線的電阻如表：
常用印製導線的選用：從上表中可看出，導線寬度不同，允許通過的電流也不同，所以設計印製導線的寬度一般比表中規定的要大些，以留有餘量。通常選用1.
5—2mm寬，最窄處不小於0.5mm，對流過大流量的印製導線可放寬到2—3mm，對於電源線和公共地線，在允許的條件下可放寬到4—5mm甚至更寬。
● 選擇合適的印製導線間距
印製導線之間的距離將直接影響著電路的電器效能。如絕緣強度、分布電容等。當頻率不同時，即使印製導線的間距相同，其絕緣強度也不同。
頻率越高相對絕緣強度就會下降。導線間距越小，分布電容就越大，電路穩定性就越差。尤其是在高頻狀態下的電路產生的影響就跟更大。
為此，引線間的距離最小不應小於0.5mm。當線間電壓超過300v時，其間距不應小於是1.
5mm。
● 選擇合適的焊盤
焊盤是乙個與印製導線連線的圓盤。其常用焊盤的形狀如圖：
依據datasheet的定義再加些餘量（方便焊接，手工的話，更加要注意）。某種程度上講，孔徑越大，廠家越容易加工，出錯的概率也小，但同時你佈線的難度就會增加。最好先跟廠家確認廠家的能力，然後根據自己的板子佈線的密度，做出合適的選擇。
因地適宜設計焊盤、孔徑。
三、繪製電路板圖時應注意的幾個問題
印製導線的寬度在同一塊印製電路板上除地線外，其它印製導線的寬度應盡可能均勻一致，要避免突然變粗、突然變細；
印製導線與焊盤的連線應平滑地過渡；
高頻部分的佈線應盡可能地短而直，以防自激；
印製導線的公共地線不應閉合，以免產生電磁感應，而且盡可能地將地線布置在印製板的邊緣處；
導線轉彎處最好呈圓孤形；
印製導線的接點處直徑不能過大；
印製導線與印製板的邊緣應留有一定的距離，高頻電路應避免用外接導線跨接，而且盡可能布置在印製板中間，以減小它對地線和機殼的分布電容。
四、繪製電路板圖
在了解和掌握前面所述內容後便可動手繪製電路板圖。
首先要根據所需的大小，在一張方格座標紙上畫出印製電路板的形狀和尺寸，然後合理安排好元器件的位置，再對照電原理圖在方格紙上畫出印製導線。一般要先畫出主要元器件連線，然後畫出其它元件的連線，最後畫地線。
在畫連線的過程中，如發現有的元器件與其它元器件的連線交叉時，可適當調整一下有關元器件的位置以避免交叉。繪圖工作不一定一次就能成功，往往需要多次調整和修改。
五、串聯型穩壓電源設計要求
輸入插座in、輸出插座out分別位於pcb 的左右兩側。
由於流過bg1的電流大，連線bg1的導線粗些，bg1應靠邊安裝，以便加裝散熱器，畫pcb時注意e、b、c腳不要畫反。
大電位器rw1靠另一邊，把手朝外。
加電前先檢查線路、焊點、二極體、電解極性。用表檢查輸入輸出，確認沒有短路方可加電。
調整管bg1和電位器rw1直接裝在外殼上，用導線將各端連到線路板相應的位置。由於流過bg1的電流較大，連線bg1的導線線徑要大些。bg1安裝時應處理好它的絕緣和散熱措施。
第三節單面印製電路板的製作方法
一、 敷銅板的表面處理
由於加工、儲存等原因，在敷銅板的表面會形成一層氧化層，氧化層將影響底圖的影印，為此在影印底圖前應將敷銅板表面清洗乾淨。清洗的具體方法是：用水砂紙蘸水打磨，或用去汙粉擦洗，直至將板麵擦亮為止，然後用水沖洗乾淨，再用乾布擦乾即可使用。
二、轉印pcb圖
把已經繪製完畢的印製電路板草圖，用複寫紙影印在敷銅板的銅箔上。影印時最好把複寫紙與印製電路圖用膠布固定在敷銅板上。影印完畢後要認真複查是否有錯誤和漏掉的線條，如沒有錯誤時，便可把草圖和複寫紙取下。
三、描塗防腐蝕層
為能把敷銅板上需要的哪部分保留下來，就要塗防腐層予以保護。也就是說在需要保留的線條上塗一層防酸塗料。防酸塗料的種類很多，常用的有青漆、調和漆、快乾漆等，本次實習統一使用指導教師提供的油性筆。
描繪時，按影印好的線條，從上到下，或從左至右依次描繪，並將空心線條填實。如發現有描繪的錯誤時，可等油膜乾燥後用小刀剷除乾淨重新描繪。
四、腐蝕
準備好三氯化鐵溶液和能放入印製板的搪瓷盤。把印製板放入盒中，將三氯化鐵溶液倒入盒內，液面以剛超過板麵即可。當印製板腐蝕好後，用竹鑷子夾住印製板，然後放入清水中清洗乾淨，並仔細檢查有無漏蝕處，尤其是連兩印製導線間的邊緣處是否有短接處，如有的話應很好地清除。
最好用綿紗蘸稀料或酒精擦洗防腐蝕層，直至露出光亮為止。
五、鑽孔
用台鑽打孔，既快又省力，並且能保證孔的質量。打孔完畢後，將孔稍加整理，並用乾布或餐巾質擦去粉沫。
六、塗助焊劑
當印製電路板腐蝕、打孔的工序完成後，為提高焊接質量均需在銅箔上塗覆助焊劑。助焊劑除採用成品外，還可自己配製。將1份松香放入2份酒精中，待溶解後用綿球蘸此溶液塗在銅箔表面，然後放在通風處，讓其酒精揮發，等乾燥後便可以使用。
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