印制电路板的制作

刘诚 文军 谢言清 刘恒淼

摘 要 近年来随着电子工业的飞速发展尤其是微电子技术的发展，让集成电路的应用更加广泛，同时对印制电路板的制造工艺与精度也提出了更多的要求。印制电路板的类型开始从单双面板转变为多层板、刚性板等，印制线条也更加精细。本文结合笔者工作研究，分析了印制电路板的制作流程。

【关键词】印制电路板 布局 布线 制作

1 印制电路板概述

在各种电子设备中基本上都会存在各种印制电路板，其大小、功能以及复杂程度都有所差异，而各种电子设备的日益复杂化，要求的零件与线路在电路板上也更加密集。印制电路板即是以原理图为准，来确保电路设计者所需功能的最终实现。

在对电路板进行设计过程中，应当对电子制作中的全部元件的引脚尺寸、结构封装形式进行清楚明确的标注，尤其是对于相同型号的原件，常常会由于生产商家的不同而在数值或者引脚排列方面存在差异；同时按照设计出的电路原理图来对元件的总体方框图进行模擬，按照总体方框图和具体电性要求给出电路板草图。在对相关元件的引脚以及处于电路板上的具体位置的过程中，需要更加重视各个元件体积和相互距离、相近元件与边缘的尺寸，输入输出和电源线，易辐射、易干扰的信号线等。

2 印制电路板的基板

印制电路板基板选择敷设铜箔的绝缘板，通常称之为敷铜板。按照绝缘板基板的具体材料可分为下面四种类型：

第一是酚醛纸质基板。此基板的成本相对较低但电性能以及机械强度不足，耐潮性与耐热性都不是很好，通常用于一些要求不高的设备或者低频电路中。第二是环氧酚醛玻璃布基板。此基板的耐潮性与耐热性有明显提升，电性能与机械性能都比较好，但因为透明度不高且价格相对昂贵，因此常常用在一些高频电路以及军工产品中，尤其是对于安装密度与布线目的都非常高的数字电路。第三是环氧玻璃布基板，此基板的电性能与机械性能都很高且成本相对较低，同时便于后期的维护与安装，通常应用于很多电子设备。第四是聚四氟乙烯玻璃布基板，此基板的化学稳定性高，工作温度为-230℃到260℃，属于一种耐高温且高绝缘的基板材料。

3 元器件布局和布线的一般要求

3.1 元器件布局的要求

（1）保证器件优先，应当明确主集成电路以及晶体管等重要器件的具体位置。

（2）单面为主，涉及到的元器件都需要布置在同一面，若空间不足则一般选择贴片电阻、电容、IC的方式布局于底层。

（3）排列整齐，在确保电气性能的基础上，元器件需要相对紧凑的排列，布局上应当相互平行或者垂直，避免出现重叠，输入与输出元器件尽可能远距离设置。元器件在面板上必须要布置均匀，疏密均匀。

（4）注意电压，部分元器件与导线往往会出现相对较高的电位差，因此可适当增加其距离，避免由于放电或者击穿而导致短路。

3.2 布线的一般要求

布线一般来说可选择单面、双面以及多层布线，通常优先使用单面。设计时要根据顺序进行，元器件布局排列尽量与原图相同，布线方向尽可能和电路图走线保持高度一致。输入输出端导线禁止相邻平行，一般来说可在输入和输出端的导线间设置地线，防止相互出现反馈耦合。印制板导线宽度应当是根据导线和绝缘基板之间的粘附强度以及通过其的电流大小来决定。针对集成电路来说一般可以使用0.2到0.3mm的宽度，而导线如遇拐弯时通常选择圆弧形，避免在高频电路中对电器特性带来影响。

4 印制电路板的制作

4.1 元器件引线成型

为确保各个元件能够在印制电路板中相对整齐和规范的排列，避免虚焊问题，元器件引线成型是十分关键的工作。通常可使用尖嘴钳进行操作。元器件引线成型可选择基本成型法、打弯成型法、垂直插装法或者集成电路成型法等。

4.2 元器件引线及导线端头焊前处理

为确保焊接作业质量，在对元器件进行焊接之前应当清理引线上存在的杂质，必要时可进行浸锡处理。若导线有绝缘层，则应当根据需要的长度进行截断，根据其具体连接情况来确定剥头长度，多股导线进行捻头处理后上锡，如此即可确保引线接入电路后的良好导电。

4.3 元器件的插装方法

对于部分轴向对称元件例如说电阻器或半导体器件等，一般可选择卧式或立式的插装方式，选择何种方式应当根据电路板的具体设计需求来确定。元件插装后，引线通过焊盘后需要留下足够的长度，通常在1到2mm；如果是直插式，则引脚通过后不弯曲，便于拆焊；半打弯式应把引脚设置为45°，全打弯式应当设置为90°，确保其机械强度，同时需要考虑到焊盘内引线弯曲方向。

4.4 元器件的焊接

对电阻进行焊接的过程中，要确保电阻器高低相同，电容要注意到正负极，注意二极管的阴阳极性，对三级管进行焊接的过程中要控制好作业时间，选择镊子夹住引脚线来促进其散热。集成电路线对角引脚的焊接需要从左到右从上到下按顺序焊接，烙铁头每次的粘锡量应能够保证焊接2只引脚，首先与电路板上的铜箔进行接触，等待焊锡进入引脚底部位置之后再与引脚进行接触，接触时间控制在3s之内，同时确保焊锡能够均匀包裹引脚。焊接作业结束后需要进行一次全面检查，对于漏焊、虚焊等情况进行及时处理。

4.5 焊接质量检验

其一是目视检查，即是从整体外观出发对焊接质量进行检查，查看是否存在漏焊情况，检查焊点附近是否存在残留物，检查焊点是否光滑等。其二是手触检查，即是用手直接触摸元件，查看是否存在元器件松动或者焊接不牢固的问题，也可使用镊子对引线进行轻微拉动，检查是否存在松动的情况。

5 结语

总之，借助于正确合理的印制电路板制作流程，即能够得到我们实验或科研所需要的电路板，进而满足生产研究需要。应当注意的一个问题是，手工绘制的印制电路板主要用于简单电路制作，而相对复杂的电路则需要选择CAD等专业软件进行设计。

参考文献

[1]陈宏.浅析印制电路板的制作[J].科学咨询（科技·管理），2016（10）：57.

[2]李茁，梁国志.工艺知识在印制电路板设计与制作中的应用[J].职业技术，2015，14（08）：105-106.

作者单位

1.湖北碧辰科技股份有限公司 湖北省仙桃市 433018

2.深圳市万润科技股份有限公司 广东省深圳市 518102

3.博罗县永晟达电子有限公司 广东省惠州市 516000

4.深圳汉之云电子科技有限公司 广东省深圳市 518000