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pcb實習心得_單片機實訓操作實習心得體會

2024-04-26 實習心得體會

PCB( Printed Circuit Board),中文名稱為印制電路板,又稱印刷線路板,是重要的電子部件,是電子元器件的支撐體,是電子元器件電氣連接的載體,其也被稱為“印刷”電路板,這是pcb實習心得。下面是學習啦小編為大家收集整理的pcb實習心得,歡迎大家閱讀。

pcb實習心得篇1

制作的第一步是建立出零件間聯機的布線。我們采用負片轉印(

PCB生產Subtractive transfer)方式將工作底片表現在金屬導體上。這項技巧是將整個表面鋪上一層薄薄的銅箔,并且把多余的部份給消除。追加式轉印(Additive Pattern transfer)是另一種比較少人使用的方式,這是只在需要的地方敷上銅線的方法,不過我們在這里就不多談了。如果制作的是雙面板,那么PCB的基板兩面都會鋪上銅箔,如果制作的是多層板,接下來的步驟則會將這些板子黏在一起。正光阻劑(positive photoresist)是由感光劑制成的,它在照明下會溶解(負光阻劑則是如果沒有經過照明就會分解)。有很多方式可以處理銅表面的光阻劑,不過最普遍的方式,是將它加熱,并在含有光阻劑的表面上滾動(稱作干膜光阻劑)。它也可以用液態的方式噴在上頭,不過干膜式提供比較高的分辨率,也可以制作出比較細的導線。遮光罩只是一個制造中PCB層的模板。在PCB板上的光阻劑經過UV光曝光之前,覆蓋在上面的遮光罩可以防止部份區域的光阻劑不被曝光(假設用的是正光阻劑)。這些被光阻劑蓋住的地方,將會變成布線。在光阻劑顯影之后,要蝕刻的其它的裸銅部份。

蝕刻過程可以將板子浸到蝕刻溶劑中,或是將溶劑噴在板子上。一般用作蝕刻溶劑的有,氯化鐵(Ferric Chloride),堿性氨(Alkaline Ammonia),硫酸加過氧化氫(Sulfuric Acid + Hydrogen Peroxide),和氯化銅(Cupric Chloride)等通過氧化反應將其氧化(如Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2)。蝕刻結束后將剩下的光阻劑去除掉。這稱作脫膜(Stripping)程序。鉆孔與電鍍如果制作的是多層PCB板,并且里頭包含埋孔或是盲孔的話,每一層板子在黏合前必須要先鉆孔與電鍍。如果不經過這個步驟,那么就沒辦法互相連接了。在根據鉆孔需求由機器設備鉆孔之后,孔璧里頭必須經過電鍍(鍍通孔技術,Plated-Through-Hole technology,PTH)。在孔璧內部作金屬處理后,可以讓內部的各層線路能夠彼此連接。在開始電鍍之前,必須先清掉孔內的雜物。這是因為樹脂環氧物在加熱后會產生一些化學變化,而它會覆蓋住內部PCB層,所以要先清掉。清除與電鍍動作都會在化學制程中完成。

多層PCB壓合各單片層必須要壓合才能制造出多層板。壓合動作包括在各層間加入絕緣層,以及將彼此黏牢等。如果有透過好幾層的導孔,那么每層都必須要重復處理。多層板的外側兩面上的布線,則通常在多層板壓合后才處理。處理阻焊層、網版印刷面和金手指部份電鍍接下來將阻焊漆覆蓋在最外層的布線上,這樣一來布線就不會接觸到電鍍部份外了。網版印刷面則印在其上,以標示各零件的位置,它不能夠覆蓋在任何布線或是金手指上,不然可能會減低可焊性或是電流連接的穩定性。金手指部份通常會鍍上金,這樣在插入擴充槽時,才能確保高品質的電流連接。測試測試PCB是否有短路或是斷路的狀況,可以使用光學或電子方式測試。光學方式采用掃描以找出各層的缺陷,電子測試則通常用飛針探測儀(Flying-Probe)來檢查所有連接。電子測試在尋找短路或斷路比較準確,不過光學測試可以更容易偵測到導體間不正確空隙的問題。零件安裝與焊接最后一項步驟就是安裝與焊接各零件了。無論是THT與SMT零件都利用機器設備來安裝放置在PCB上。

THT零件通常都用叫做波峰焊接(Wave Soldering)的方式來焊接。這可以讓所有零件一次焊接上PCB。首先將接腳切割到靠近板子,并且稍微彎曲以讓零件能夠固定。接著將PCB移到助溶劑的水波上,讓底部接觸到助溶劑,這樣可以將底部金屬上的氧化物給除去。在加熱PCB后,這次則移到融化的焊料上,在和底部接觸后焊接就完成了。自動焊接SMT零件的方式則稱為再流回焊接(Over Reflow Soldering)。里頭含有助溶劑與焊料的糊狀焊接物,在零件安裝在PCB上后先處理一次,經過PCB加熱后再處理一次。待PCB冷卻之后焊接就完成了,接下來就是準備進行PCB的最終測試了。打樣PCB的中文名稱為印制電路板又稱印刷電路板、印刷線路板是重要的電子部件是電子元器件的支撐體?是電子元器件電氣連接的提供者。

由于它是采用電子印刷術制作的故被稱為“印刷”電路板。PCB打樣就是指印制電路板在批量生產前的試產主要應用為電子工程師在設計好電路?并完成PCB Layout之后向工廠進行小批量試產的過程即為PCB打樣。而PCB打樣的生產數量一般沒有具體界線一般是工程師在產品設計未完成確認和完成測試之前都稱之為PCB打樣。元件布局PCB布板過程中,對系統布局完畢以后,要對PCB 圖進行審查,看系統的布局是否合理,是否能夠達到 最優的效果。通常可以從以下若干方面進行考察:1.系統布局是否保證布線的合理或者最優,是否能保證布線的可靠進行,是否能保證電路工作的可靠 性。在布局的時候需要對信號的走向以及電源和地線網絡有整體的了解和規劃。2.印制板尺寸是否與加工圖紙尺寸相符,能否符合PCB 制造工藝要求、有無行為標記

。這一點需要特 別注意,不少PCB 板的電路布局和布線都設計得很漂亮、合理,但是疏忽了定位接插件的精確定位,導致 設計的電路無法和其他電路對接。3.元件在二維、三維空間上有無沖突。注意器件的實際尺寸,特別是器件的高度。在焊接免布局的元 器件,高度一般不能超過3mm。4.元件布局是否疏密有序、排列整齊,是否全部布完。在元器件布局的時候,不僅要考慮信號的走向 和信號的類型、需要注意或者保護的地方,同時也要考慮器件布局的整體密度,做到疏密均勻。

5.需經常更換的元件能否方便地更換,插件板插入設備是否方便。應保證經常更換的元器件的更換和 接插的方便和可靠。

6.布局的時候射頻部分要特別注意,要避免射頻干擾其他元器件,所以一邊必須做隔離。設計不管是單面板、雙面板、多層板的設計,之前都是用protel設計出來的,現有用Altium Designer(前身即protel)、PADS、Allegro等設計。印制電路板的設計是以電路原理圖為根據,實現電路設計者所需要的功能。印刷電路板的設計主要指版圖設計,需要考慮外部連接的布局、內部電子元件的優化布局、金屬連線和通孔的優化布局、電磁保護、熱耗散等各種因素。優秀的版圖設計可以節約生產成本,達到良好的電路性能和散熱性能。簡單的版圖設計可以用手工實現,復雜的版圖設計需要借助計算機輔助設計(CAD)實現。1 概述本文檔的目的在于說明使用PADS的印制板設計軟件PowerPCB進行印制板設計的流程和一些注意事項,為一個工作組的設計人員提供設計規范,方便設計人員之間進行交流和相互檢查。2 設計流程PCB的設計流程分為網表輸入、規則設置、元器件布局、布線、檢查、復查、輸出六個步驟.

2.1 網表輸入網表輸入有兩種方法,一種是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能,選擇Send Netlist,應用OLE功能,可以隨時保持原理圖和PCB圖的一致,盡量減少出錯的可能。另一種方法是直接在PowerPCB中裝載網表,選擇File->Import,將原理圖生成的網表輸入進來。

2.2 規則設置如果在原理圖設計階段就已經把PCB的設計規則設置好的話,就不用再進行設置這些規則了,因為輸入網表時,設計規則已隨網表輸入進PowerPCB了。如果修改了設計規則,必須同步原理圖,保證原理圖和PCB的一致。除了設計規則和層定義外,還有一些規則需要設置,比如Pad Stacks,需要修改標準過孔的大小。如果設計者新建了一個焊盤或過孔,一定要加上Layer 25。注意:PCB設計規則、層定義、過孔設置、CAM輸出設置已經作成缺省啟動文件,名稱為Default.stp,網表輸入進來以后,按照設計的實際情況,把電源網絡和地分配給電源層和地層,并設置其它高級規則。在所有的規則都設置好以后,在PowerLogic中,使用OLE PowerPCB Connection的Rules From PCB功能,更新原理圖中的規則設置,保證原理圖和PCB圖的規則一致。

2.3 元器件布局網表輸入以后,所有的元器件都會放在工作區的零點,重疊在一起,下一步的工作就是把這些元器件分開,按照一些規則擺放整齊,即元器件布局。PowerPCB提供了兩種方法,手工布局和自動布局。2.3.1 手工布局1. 工具印制板的結構尺寸畫出板邊(Board Outline)。2. 將元器件分散(Disperse Components),元器件會排列在板邊的周圍。3. 把元器件一個一個地移動、旋轉,放到板邊以內,按照一定的規則擺放整齊。

2.3.2 自動布局PowerPCB提供了自動布局和自動的局部簇布局,但對大多數的設計來說,效果并不理想,不推薦使用。

2.3.3 注意事項a. 布局的首要原則是保證布線的布通率,移動器件時注意飛線的連接,把有連線關系的器件放在一起b. 數字器件和模擬器件要分開,盡量遠離c. 去耦電容盡量靠近器件的VCCd. 放置器件時要考慮以后的焊接,不要太密集e. 多使用軟件提供的Array和Union功能,提高布局的效率

2.4 布線布線的方式也有兩種,手工布線和自動布線。PowerPCB提供的手工布線功能十分強大,包括自動推擠、在線設計規則檢查(DRC),自動布線由Specctra的布線引擎進行,通常這兩種方法配合使用,常用的步驟是手工—自動—手工。

2.4.1 手工布線

1. 自動布線前,先用手工布一些重要的網絡,比如高頻時鐘、主電源等,這些網絡往往對走線距離、線寬、線間距、屏蔽等有特殊的要求;另外一些特殊封裝,如BGA,自動布線很難布得有規則,也要用手工布線。2. 自動布線以后,還要用手工布線對PCB的走線進行調整。

2.4.2 自動布線手工布線結束以后,剩下的網絡就交給自動布線器來自布。選擇Tools->SPECCTRA,啟動Specctra布線器的接口,設置好DO文件,按Continue就啟動了Specctra布線器自動布線,結束后如果布通率為100%,那么就可以進行手工調整布線了;如果不到100%,說明布局或手工布線有問題,需要調整布局或手工布線,直至全部布通為止。2.4.3 注意事項a. 電源線和地線盡量加粗b. 去耦電容盡量與VCC直接連接c. 設置Specctra的DO文件時,首先添加Protect all wires命令,保護手工布的線不被自動布線器重布d. 如果有混合電源層,應該將該層定義為Split/mixed Plane,在布線之前將其分割,布完線之后,使用Pour Manager的Plane Connect進行覆銅e. 將所有的器件管腳設置為熱焊盤方式,做法是將Filter設為Pins,選中所有的管腳,修改屬性,在Thermal選項前打勾f. 手動布線時把DRC選項打開,使用動態布線(Dynamic Route)

2.5 檢查檢查的項目有間距(Clearance)、連接性(Connectivity)、高速規則(High Speed)和電源層(Plane),這些項目可以選擇Tools->Verify Design進行。如果設置了高速規則,必須檢查,否則可以跳過這一項。檢查出錯誤,必須修改布局和布線。注意:有些錯誤可以忽略,例如有些接插件的Outline的一部分放在了板框外,檢查間距時會出錯;另外每次修改過走線和過孔之后,都要重新覆銅一次。

2.6 復查復查根據“PCB檢查表”,內容包括設計規則,層定義、線寬、間距、焊盤、過孔設置;還要重點復查器件布局的合理性,電源、地線網絡的走線,高速時鐘網絡的走線與屏蔽,去耦電容的擺放和連接等。復查不合格,設計者要修改布局和布線,合格之后,復查者和設計者分別簽字。

2.7 設計輸出PCB設計可以輸出到打印機或輸出光繪文件。打印機可以把PCB分層打印,便于設計者和復查者檢查;光繪文件交給制板廠家,生產印制板。光繪文件的輸出十分重要,關系到這次設計的成敗,下面將著重說明輸出光繪文件的注意事項。a. 需要輸出的層有布線層(包括頂層、底層、中間布線層)、電源層(包括VCC層和GND層)、絲印層(包括頂層絲印、底層絲印)、阻焊層(包括頂層阻焊和底層阻焊),另外還要生成鉆孔文件(NC Drill)b. 如果電源層設置為Split/Mixed,那么在Add Document窗口的Document項選擇Routing,并且每次輸出光繪文件之前,都要對PCB圖使用Pour Manager的Plane Connect進行覆銅;如果設置為CAM Plane,則選擇Plane,在設置Layer項的時候,要把Layer25加上,在Layer25層中選擇Pads和Viasc. 在設備設置窗口(按Device Setup),將Aperture的值改為199d. 在設置每層的Layer時,將Board Outline選上e. 設置絲印層的Layer時,不要選擇Part Type,選擇頂層(底層)和絲印層的Outline、Text、Linef. 設置阻焊層的Layer時,選擇過孔表示過孔上不加阻焊,不選過孔表示家阻焊,視具體情況確定g. 生成鉆孔文件時,使用PowerPCB的缺省設置,不要作任何改動h. 所有光繪文件輸出以后,用CAM350打開并打印,由設計者和復查者根據“PCB檢查表”檢查

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