中等职业学校机电类规划教材

《电子产品制造技术》第第 33 章印制电路板制作章印制电路板制作

中等职业学校机电类规划教材

《电子产品制造技术》《电子产品制造技术》（陈振源主编）

教学演示课件


第第 33 章印制电路板制作章印制电路板制作

印制电路板是电子设备中重要的组成部分，掌握印制电路板的基本设计方法和制造工艺流程，是学习电子工艺技术的基本要求。本章首先介绍印制电路板的作用、种类、设计步骤和设计要求；其次，介绍印制电路板的制造工艺流程和手工制作印制板的常用方法；最后简要介绍用 Protel 99 进行电路原理图绘制和印制板设计。

3.1 概述

3.3 印制电路板 CAD 软件简介

3.2 印制电路板的制造

3.4 实践项目


3.1 概述

3.1.1 印制电路板的制造　１ . 提供各种电子元器件固定、装配的机械支撑

　　印制电路板是组装电子元器件的基板，提供各种电子元器件固定、装配的机械支撑。

图 3.1 印制电路板的固定支撑作用


　２ . 实现各种电子元器件之间的电气连接

　印制电路板上所形成的印制导线，将各种电子元器件有机地连接在一起，使其发挥整体功能．一个设计精良的印制电路板，不但要布局合理，满足电气要求，还要充分体现审美意识，这也是印制电路设计的新理念。

(a) 单面板的电气连接　　　　　　　　 (b) 双面板的电气连接

图 3.2 印制的布线和电气连接


　３ . 提供所要求的电气特性，保证电路的可靠性

　　在设计印制电路板的时候，应注意采用正确的方法，遵守印制电路板设计的一般原则，并应符合抗干扰设计的要求。

４ . 提供阻焊图形、识别字符和图形

印制电路板除了提供机械支撑和电气连接之外，还提供阻焊图形和丝印图形。阻焊图是在印制板的焊点外区域印制一层阻止锡焊的涂层，防止焊锡在非焊盘区桥接。丝印图包括元器件字符和图形、关键测量点、连线图形等，为印制电路板的装配、检查和维修提供了极大的方便。


3.1.2 印制电路板的种类

印制电路板的种类很多，分类方式也有多种。

１ . 按所用的绝缘基材分类

按印制电路板所用的绝缘基材可分为：纸基印制电路板、玻璃布印制电路板、挠性基材印制电路板、陶瓷基印制电路板、金属基印制电路板等几种类型。


　２．按印制电路板的强度分类

按印制电路板的强度可分为：刚性印制电路板、挠性印制电路板、刚挠结合印制电路板等。

图 3.3 挠性印制电路板图 3.4 刚挠结合印制电路板


３．按印制电路的导电结构来分类按印制电路的分布可分为：单面印制电路板、双面印制电路板和多层印

制电路板。

(a) 印制板的正面 (b) 印制板的反面

图 3.5 双面印制电路板


电视机、收录机、收音机等家用电器内部的电路板大多是单面印制电路板。手机、影碟机、单片机等含数字电路和 CPU 控制的电路板一般采用双面印制电路板。常见的电脑板卡基本上是环氧树脂玻璃布基双面印制线路板，内存条的电路板则是多层板。


3.1.3 印制电路板设计步骤１ . 选定印制板的材料、板厚和板面尺寸

在设计选用时应根据产品的电气性能和机械特性及使用环境选用不同的敷铜板。根据电路的功能和产品的设计要求，确定印制板的外形和尺寸。在实际生产过程中，为了降低生产成本，通常将几块小的印制板拼成一个大矩形板，待装配、焊接后再沿工艺孔裁开。

图 3.6 几块小的印制板拼成大板


２．合理安排好元器件的位置根据所需板面的大小，在一张方格坐标纸上画出印制板的形状和尺寸。根据电

路原理图并考虑元器件外形尺寸和布局布线要求，合理安排好元器件的位置。

３．绘制排版设计草图

对照电路原理图在方格纸上画出印制导线。一般先画出主要元器件的连线，然后画出其它元器件的连线，最后画地线。在排版布线中应避免连线的交叉，但可在元器件处交叉，因元器件跨距处可以通过印制导线。如图 3.7、图 3.8所示。绘图工作不一定一次就能成功，往往需要多次的调整和修改。


图 3.7 连线可在元器件处交叉图 3.8 排版设计草图


印制电路不允许有交叉电路，对于可能交叉的线条，可用“钻”与“绕”两种办法解决。即让某引线从别的电阻、电容、三极管等元器件脚下的空隙处“钻”过去，或从可能交叉的某条引线的一端“绕”过去。特殊情况下如果电路很复杂，为了简化设计也允许用导线跨接，解决交叉问题。电阻、二极管、管状电容等元器件有“立式”、“卧式”两种安装方式，对于这两种方式上的元器件孔距是不一样的。


４．绘制印制电路板图

根据排版设计草图选择合适的焊盘和适当的印制导线形状，画出印制电路板图。如图 3.9所示。印制电路板图设计完成后，即可绘制照相底图，进行批量生产。制作一块标准印制电路板，根据不同的加工工序，还应提供不同的制版工艺图，如机械加工图、字符标记图、阻焊图等。

图 3.9 印制电路板图


3.1.4 印制电路板设计要求

１．印制电路板的布局结构设计

（ 1）印制电路板的热设计印制电路板的工作温度一般不能超过 850C ，过高的温度会导致电路板损坏和焊点开裂，降温的方法采用对流散热，根据情况采用自然通风或强迫风冷。因此，元器件的排列方向和疏密要有利于空气对流，发热量大的元器件应放置在便于散热的位置。如果工作温度超过 400C ，应加装散热器。热敏元器件应远离高温区域或采用热屏蔽结构。

（ 2）印制电路板的减振缓冲设计为提高印制板的抗振、抗冲击性能，板上的负荷应合理分布以免产生过大的应力。较重的元器件应排在靠近印制板的支撑点处。重量超过15g的元器件，应当用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件，不宜装在印制板上，而应装在整机的机箱底板上，且应考虑散热问题。位于电路板边缘的元器件，离边缘一般不小于２mm。在板上要留出固定支架、定位螺丝和连接插座所用的位置。


（ 3）印制电路板的抗电磁干扰设计为使印制板上的元器件的相互影响和干扰最小，高低频电路、高低电位电路的元器件不能靠得太近。输入输出元器件应尽量远离，高频元器件之间的连线尽可能短，减少它们的分布参数和相互的电磁干扰。元器件排列方向与相邻的印制导线应垂直，特别是电感元器件的线圈轴线应垂直于印制板面，这样对其他元器件的干扰最小。

（ 4）印制电路板的板面设计对电路的全部元器件进行布局时，应按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。同时以每个功能电路的核心元器件为中心，围绕它来进行布局。在保证电气性能要求的前提下，元器件应平行或垂直板面，并和主要的板边平行或垂直。元器件在板面上分布应尽量均匀，密度一致。这样，不但美观，而且装焊容易，易于批量生产。


２．印制电路板上布线的一般原则

（ 1）电源线设计根据印制电路板电流的大小，尽量加粗电源线的宽度，减小回路电阻。同

时电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，有助于增强抗噪声能力。电路板上同时安装模拟电路和数字电路的，它们的供电系统要完全分开。


（ 2）地线设计公共地线应布置在板的最边缘，便于印制板安装在机架上。数字地和模拟地尽量

分开。如图 3.10所示，低频电路的地尽量采用单点并联接地，高频电路的地采用多点串联就近接地，地线应短而粗，频率越高，地线应越宽。每级电路的地电流主要在本级地回路中流通，减小级间地电流耦合。

(a)低频电路的单点并联接地 (b)高频电路的多点串联接地


（ 3）信号线设计将高频线放在板面的中间，印制导线的长度和宽度宜小，导线间距要大，避免长距离平行走线。双面板的两面走线应垂直交叉，如图 3.11 所示。高频电路的输入输出走线应分列于电路板的两边。如图 3.12 所示。

图 3.11 双面板两面走线图 3.12 输入输出电路分列于电路板的两边


（ 4）印制导线的对外连接印制电路板间的互连或印制电路板与其它部件的互连，可采用插头座互连或导线互连。采用导线互连时，为了加强互连导线在印制板上的连接可靠性，印制板一般设有专用的穿线孔，导线从被焊点的背面穿入穿线孔，

图 3.13 印制电路板的互连导线


３．印制导线的尺寸和图形

当元器件的结构布局和布线方案确定后，就要具体设计绘制印制导线的图形。

（１）印制导线的宽度印制导线的最小宽度取决于导线的载流量和允许温升（印制板的工

作温度不能超过 850C）。根据经验，印制导线的载流量可按 20A/mm2 计算，即当铜箔厚度为 0.05mm，线宽为 1mm的印制导线允许通过 1A电流，即导线宽度的毫米数值等于负载电流的安培数。目前，印制导线的线宽已经标准化，建议采用 0.5mm的整数倍。对于集成电路，尤其是数字电路，通常选 0.2 ～ 0.3mm的导线宽度。用于表面贴装的印制板，线宽为 0.12 ～ 0.15mm。

（２）印制导线的间距印制导线的间距将直接影响电路的电气性能，必须满足电气的安全

要求，需要考虑导线之间的绝缘强度、相邻导线之间的峰值电压、电容耦合参数等。一般导线间距等于导线宽度，但不小于 1mm。对于微型设备，不小于 0.4mm。表面贴装板的间距 0.12 ～ 0.2mm，甚至 0.08mm。为了便于操作和生产，导线间距也应尽可能宽些。


（３）印制导线的图形印制导线宽度应尽可能保持一致（地线除外），并避免出现分支。印制导线的走向应平直，不应有急弯和夹角，印制导线拐弯处一般取圆弧形，而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。如图 3.14 所示。

(b) 优先采用的印制图形

图 3.14 印制导线图形

(a) 避免采用的印制图形


（４）焊盘焊盘在印制电路中起固定元器件和连接印制导线的作用，焊盘线孔的直径

一般比引线直径大 0.2 ～ 0.3mm。常见的焊盘形状有岛形焊盘、圆形焊盘、方形焊盘、椭圆焊盘、泪滴式焊盘、开口焊盘和多边形焊盘，如图 3.15 所示。

(a) 岛形 b) 圆形 (c) 方形 (d) 椭圆形 (e) 泪滴 (f)开口焊盘 (g) 多边形

图 3.15 各种形状的焊盘

岛形焊盘常用于元器件密集固定的情况，当元器件采用立式安装时更为普遍；方形焊盘设计制作简单，手工制作时常采用；椭圆焊盘常用于双列值插式器件，泪滴式焊盘用于高频电路。


3.2 印制电路板的制造 3.2.1 印制电路板的制造工艺流程

1 ．印制电路板制造过程的基本环节

（ 1）底图制版在印制电路板设计完成后，就要绘制照相底图，可采用手工绘制或计算机辅助设计（ CAD），按 1:1 、 2:1或 4:1 比例绘制，它是制作印制板的依据。然后再由照相底图获得底图胶片，确定印制电路板上要配置的图形。获得底图胶片有两个基本途径：一是先绘制黑白底图，再经照相制版得到，二是利用计算机辅助设计系统和激光绘图机直接绘制出来。（ 2）机械加工印制电路板的外形和各种用途的孔（如引线孔、中继孔、机械安装孔等）都是通过机械加工完成的。机械加工可在蚀刻前进行，也可在蚀刻后进行。（ 3）孔的金属化孔的金属化就是在孔内电镀一层金属，形成一个金属筒，与印制导线连接起来。双面和多层印制电路板两面的导线和焊盘的连接就是通过金属化孔来实现的。


（ 4）图形转移图形转移就是将电路图形由照相底版转移到覆铜板上去。常见的方法有丝网漏印法和光化学法。

（ 5）蚀刻蚀刻就是将电路板上不需要的铜箔腐蚀掉，留下所需的铜箔线路。常用的蚀刻溶液有三氯化铁、酸性氯化铜、碱性氯化铜、过硫酸铵、氨水等。

（ 6）金属涂覆在印制板的铜箔上涂覆一层金属，可提高印制电路的导电性、可靠性、耐磨性，延长印制板的使用寿命。金属镀层的材料有：金、银、锡、铅锡合金等，方法有电镀和化学镀两种。

（ 7）涂阻焊剂、印字符涂阻焊剂的作用是限定焊接区域，防止焊接时造成短路，防止电路腐蚀，常见的阻焊剂是绿油。印字符是为了电路板元器件的装配和维修方便。

（ 8）涂助焊剂在印制电路板上，特别是焊盘的表面喷涂助焊剂，可以提高焊盘的可焊性。

（ 9）检验最后工序是检验加工印制电路板质量并包装，成品出厂。


2 ．印制电路板的制造工艺流程为了进一步了解印制电路板的加工方法，下面介绍普通单面、双面印制线路板及多层板

的制作工艺流程。

（ 1）单面刚性印制板工艺流程单面覆铜板→下料→（刷洗、干燥）→钻孔或冲孔→网印线路抗蚀刻图形或使用干膜→

固化检查修板→蚀刻铜→去抗蚀印料、干燥→刷洗、干燥→网印阻焊图形（常用绿油）、固化→网印字符标记图形、固化→冲孔及外形加工→电气开、短路测试→刷洗、干燥→预涂助焊防氧化剂（干燥）或喷锡热风整平→检验包装→成品出厂。

（ 2）双面刚性印制板工艺流程双面覆铜板→下料→叠板→数控钻导通孔→检验、去毛刺刷洗→化学镀（导通孔金属化）→（全板电镀薄铜）→检验刷洗→网印负性电路图形、固化（干膜或湿膜、曝光、显影）→检验、修板→线路图形电镀→电镀锡（抗蚀镍 /金）→去印料（感光膜）→蚀刻铜→（退锡）→清洁刷洗→网印阻焊图形常用热固化绿油（贴感光干膜或湿膜、曝光、显影、热固化，常用感光热固化绿油）→清洗、干燥→网印标记字符图形、固化→（喷锡或有机保焊膜）→外形加工→清洗、干燥→电气通断检测→检验包装→成品出厂。


（ 3）贯通孔金属化法制造多层板工艺流程内层覆铜板双面开料→刷洗→钻定位孔→贴光致抗蚀干膜或涂覆光致抗

蚀剂→曝光→显影→蚀刻与去膜→内层粗化、去氧化→内层检查→（外层单面覆铜板线路制作、板材粘结片检查、钻定位孔）→层压合成多层板→数控钻孔→孔检查→孔前处理与化学镀铜→全板镀薄铜→镀层检查→贴光致耐电镀干膜或涂覆光致耐电镀剂→面层底板曝光→显影、修板→线路图形电镀→电镀锡铅合金或镍 /金镀→去膜与蚀刻→检查→网印阻焊图形或光致阻焊图形→印制字符图形→（热风整平或有机保焊膜）→数控铣外形→清洗、干燥→电气通断检测→成品检查→包装出厂。


3.2.2 印制电路板的手工制作

1 ．手工制作印制电路板的常用方法

（ 1）雕刻法将印制电路板图用复写纸复写到覆铜板的铜箔面，使用图 3.16（ a）（ b）所示的钢锯片磨制的特殊雕刻刀具或者美工刀，直接在覆铜板上用力刻画，尽量切割到深处，然后再撕去图形以外不需要的铜箔，保留电路图的铜箔走线。此法要求刻画的力度要够，容易手酸，适合制作一些铜箔走线比较平直、走线简单的小电路板，如图 3.1.6（ c）所示。

(a) 雕刻刀具 (b) 美工刀 (c) 刀刻电路板


（ 2）手工描绘法同雕刻法一样先将印制电路板图用复写纸复写到覆铜板的铜箔面，然后用鸭嘴笔（见图 3.17）蘸虫胶酒精溶液在电路走线上涂上一层保护漆。电路板图绘好后即可放入三氯化铁溶液中腐蚀。电路板腐蚀好后，用酒精溶液洗去保护漆即可。也有用红色指甲油装在医用注射器中，描绘电路板，效果不错。但原理是一样的，都是要在电路板图上形成一层抗腐蚀的保护层。此法被电子爱好者广泛采用，但铜箔走线的精度还是比较低，不适合制作走线密集的电路板。

图 3.17 鸭嘴笔


（ 3）油印法此法类似于工业上的丝网漏印法，如图 3.18。将蜡纸放在钢板上，用笔将电路图按 1:1 刻在蜡纸上，并把刻在蜡纸上的电路图剪下，形成镂空母板。把母板蜡纸放在覆铜板上。用毛刷蘸取少量油墨，均匀地涂到蜡纸上，反复几遍，即可在覆铜板上印上电路板图，最后进行腐蚀工序和清洗钻孔。此法适于小批量制作。

图 3.18 丝网漏印法


（ 4）帖图法电子商店有售一种“标准的预切符号及胶带”，预切符号都是印制电路板上常见的图形，有各种焊盘、接插件、集成电路引线和各种符号等。先将印制电路板图复写到覆铜板的铜箔面，然后根据电路设计版图，选用对应的符号及胶带，粘贴到覆铜版的铜箔面上，粘贴好后就可以进行腐蚀工序了。此法的关键是必须保证胶带与覆铜板的充分粘连。如果没有“标准的预切符号及胶带”，也可先将电路图复写到双面胶或胶带上，然后剪下相应的电路图形，再粘贴到覆铜板的铜箔面上，效果等同。

（ 5）使用预涂布感光覆铜板预涂布感光覆铜板是一种专用的覆铜板，其铜箔表面预先涂布了一层感光材料，也叫感光板。制作方法如下：用打印机打印出 1:1 黑白图纸，用玻璃板或塑料透明板把图纸与感光板压紧，在阳光下曝光 5~10分钟。用附带的显影药 1:20配水进行显影，当曝光部分（不需要的覆铜皮）完全裸露出来时，用水冲净 ,即可用三氯化铁进行腐蚀了。此法从原理上说是最简单、实用的方法，制作精度高，可制出精度达 0.1mm的走线。但因市售的“预涂布感光覆铜板”价格比较高，且不易买到，所以此法还不为多数业余爱好者所认识。

（ 6）热转印法这种方法工艺简单，制版速度快，制作精度高，便于使用计算机 CAD设计，逐渐为广大的业余电子爱好者所采用。


2. 用热转印法制作印制电路板（ 1）在计算机上用 protel 软件画出印制电路板图。（ 2）将印制电路板图直接打印到热转印纸上，如图 3.19所示。如果是现成的电

路板图，可通过复印机复印到热转印纸上。

图 3.19 将印制板图打印到热转印纸上


（ 3）用砂纸打磨覆铜板，将覆铜板表面的污垢和杂质清洗干净，以加强它对碳粉的附着性。将打印好的热转印纸平铺在覆铜板上，用胶带固定两边。将电熨斗的温度调到最高，用电熨斗在热转印纸上方加温加压约 3 ～ 5 分钟，如图 3.20所示。待覆铜板完全冷却后，再揭去热转印纸，如图 3.21 所示。此时印制电路板图就全部转印到覆铜板上，在覆铜板上形成高精度的抗腐层，如果部分转印不完全，可以再次加热转印或者用记号笔进行修补。

图 3.20 用电熨斗加热加压实现转印图 3.21 揭去热转印纸


（ 4）将覆铜板放入三氯化铁腐蚀液进行腐蚀，注意不要腐蚀过度。（ 5）用天那水将电路板上的黑色碳粉清洗干净后，电路板如图 3.22 所示。（ 6）最后是钻孔，一块高精度的印制电路板就制作完成了。

图 3.22 腐蚀后得到的印制板


热转印纸使用前应将上层的保护贴纸揭去，然后将印制电路板图打印在光滑面上，千万不要弄错了，否则无法转印。热转印纸也可以采用不干胶的衬底，热转印效果与热转印纸差不多，但价格更便宜，在一般的文具商店都可买到。打印机不能采用喷墨打印机，应采用激光打印机。因为激光打印机和复印机的碳粉是含磁性物质的塑料微粒，受热后容易转移，转印效果较好，而且对腐蚀液具有良好的抗腐蚀性。为保证良好的热转印效果，转印前应将覆铜板表面的污垢和杂质清洗干净，加强它对碳粉的附着性。用电熨斗加热加压时，应将热转印纸和覆铜板固定。电熨斗应朝同一方向运动，不可来回运动，以防转印图形错位。


3.3 印制电路板 CAD 软件简介 3.3.1 软件概述 Protel 99是目前印制电路板设计应用中最为广泛的软件之一，它具有丰富多样的编辑功能，强大便捷的自动化设计能力，完善有效的检测工具，灵活有序的设计管理手段。它为用户提供了极其丰富的原理图元器件库、印制板元器件库和出色的库编辑、库管理功能。 Protel 99包含原理图编辑器（ Schematic Document）、印制板编辑器（ PCB Document）、文件夹编辑器（ Document Folder）、表格编辑器（ Spread Sheet Document）、文字编辑器（ Text Document）、波形编辑器（Waveform Document）等几大功能模块。电路原理图的绘制和印制电路板的设计是 Protel 99最常用的两大功能。


在原理图编辑器（ Schematic Document）中，可以直接进行电路的原理设计，充分利用原理图元器件库中提供的大量的元器件及各种集成电路的电路符号，使原理图的设计变得简单、方便。还可以利用原理图元器件库编辑器（ Schematic Library Document），编辑特殊的电路符号。


在印制板编辑器（ PCB Document）中，可根据电路原理图自动生成印制电路板图，并可根据要求对生成的印制板图进行编辑，调整元器件的位置与方向。也可以通过手动方式直接设计印制板图（简单电路）。在印制板编辑器中还提供了大量元器件及集成电路封装形式图形，在设计中可以随时调用。印制电路元器件库编辑器（ PCB Library Document）可用来编辑特殊元器件的封装形式。


3.3.2 电路原理图绘制

电路原理图设计最基本的要求是正确性，其次是布局合理，最后在是正确性和布局合理的前提下力求美观。电路原理图的自动化设计步骤如下： 1. 启动原理图编辑器进入 Protel 99 SE ，创建一个数据库，执行菜单 File/New命令，从框中选择原理图编辑器（ Schematic Document）图标，双击该图标，建立原理图设计文档。双击文档图标，进入原理图编辑器界面。 2. 设置原理图设计环境执行菜单 Design/Options和 Tool/Preferences，设置图纸大小、捕捉栅格、电气栅格等。 3. 装入所需的元器件库在设计管理器中选择 Browse SCH页面，在 Browse 区域中的下拉框中选择Library ，然后单击ADD/Remove 按钮，在弹出的窗口中寻找 Protel 99 SE 子目录，在该目录中选择 Library＼ SCH路径，在元器件库列表中选择所需的元器件库，比如Miscellaneous　 devices ddb ， TI Databook库等，单击ADD 按钮，即可把元器件库增加到元器件库管理器中。


4.放置元器件根据实际电路的需要，到元器件库中找出所需的元器件，然后用元器件管理器

的 Place 按钮将元器件放置在工作平面上，再根据元器件之间的走线把元器件调整好。

5. 原理图布线利用 Protel 99 SE 提供的各种工具、指令进行布线，将工作平面上的器件用具

有电气意义的导线、符号连接起来，构成一个完整的电路原理图。 6. 编辑和调整利用 Protel 99 SE 所提供的各种强大的功能对原理图进一步调整和修改，以保

证原理图的美观和正确。同时对元器件的编号、封装进行定义和设定等。 7. 检查原理图使用 Protel 99 SE 的电气规则，即执行菜单命令Tool/REC对画好的电路原理

图进行电气规则检查。若有错误，根据错误情况进行改正。 8.生成网络表网络表是电路原理图设计和印制电路板设计之间的桥梁，执行菜单命令Desig

n/Create Netlist 可以生成具有元器件名、元器件封装、参数及元器件之间连接关系的网络表。


3.3.3 印制板图绘制

电路设计的最终目的是为了设计出电子产品，而电子产品的物理结构是通过印制电路板来实现的。 Protel 99 SE 为设计者提供了一个完整的电路板设计环境，使电路设计更加方便有效。应用 Protel 99 SE 设计印制电路板过程如下：

1. 启动印制电路板编辑器执行菜单 File/New命令，从框中选择 PCB编辑器（ PCB Document）图标，

双击该图标，建立 PCB 设计文档。双击文档图标，进入 PCB编辑器界面。 2.规划电路板根据要设计的电路确定电路板的尺寸。选取 Keep Out Layer复选框，执行菜

单命令 Place/Keepout/Track，绘制电路板的边框。执行菜单 Design/Options，在“ Signal Lager”中选择 Bottom Lager ，把电路板定义为单面板。


3. 设置参数参数设置是电路板设计的非常重要的步骤，执行菜单命令Design/Rules，左键

单击 Routing按钮，根据设计要求，在规则类（ Rules Classes）中设置参数。选择 Routing Layer ，对布线工作层进行设置：左键单击 Properties，在“布线工作层面设置”对话框的“ Pule Attributes”选项中设置 Tod Layer 为“ Not Used”、设置 Bottom Layer 为“Any”。

地线的线宽进行设置：选择Width Constraint ，左键单击Add 按钮，进入线宽规则设置界面，首先在 Rule Scope 区域的 Filter Kind 选择框中选择 Net ，然后在 Net下拉框中选择 GND ，再在 Rule Attributes区域将Minimum width 、Maximum width 和 Preferred三个输入框的线宽设置为“ 1.27 mm”。

电源线宽的设置：在 Net下拉框中选择 VCC ，其他与地线的线宽设置相同；整板线宽设置：在 Filter Kind 选择框中选择Whole Board ，然后将Minimum width ，Maximum width 和 Preferred三个输入框的线宽设置为“0.635 mm”。

4. 装入元器件封装库执行菜单命令Design/Add/Remove Library ，在“添加 /删除元器件库”对话框中选取所有元器件所对应的元器件封装库，例如： PCB Footprint ， Transistor ， GeneralIC ， International Rectifiers等。


5. 装入网络表执行菜单 Design/Load Nets命令，然后在弹出的窗口中单击 Browse 按钮，再在弹出的窗口中选择电路原理图设计生成的网络表文件（扩展名为 Net），如果没有错误，单击 Execute 。若出现错误提示，必须更改错误。

6. 元器件布局 Protel 99 SE既可以进行自动布局也可以进行手工布局，执行菜单命令Tools/A

uto Placement/Auto Placer 可以自动布局。布局是布线关键性的一步，为了使布局更加合理，多数设计者都采用手工布局方式。

7.自动布线 Protel 99 SE 采用世界最先进的无网格、基于形状的对角线自动布线技术。执行菜单命令 Auto Routing/All ，并在弹出的窗口中单击 Route all 按钮，程序即对印制电路板进行自动布线。只要设置有关参数，元器件布局合理，自动布线的成功率几乎是 100%。

8. 手工调整手工调整自动布线结束后，可能存在一些令人不满意的地方，可以手工调整，

把电路板设计得尽善尽美。 9. 打印输出执行菜单命令 File/Print/Preview ，可以进行预览，再执行菜单命令 File/pri

nt Job ，就可以打印输出印制电路板图。


绘制电路原理图时容易产生一些不规范连线，看上去是连上了 , 实际没有连上。主要原因有：①连线超过元器件的断点；②连线的两部分有重复。解决方法是在画原理图连线时，应尽量做到：①在元器件端点处连线；②元器件连线尽量一线连通，少出现直接将其端点对接上的情况。在印制电路板设计中装入网络表时元器件不能完全调入。原因有：①原理图中未定义元器件的封装形式；②印制电路板封装的名称不存在，致使在封装库中找不到；③封装可以找到，但元器件的管脚名称与印制电路板库中封装的管脚名称不一致。解决方法： a. 到网络表文档中查找未定义封装的元器件，补上元器件封装； b. 确认印制电路板元器件封装库是否已调入，同时检查原理图中元器件封装名称是否与印制电路板元器件封装库中的名称是否一致； c. 将印制电路板元器件封装库中的元器件修改成与原理图中定义的一致。如三极管的管脚名称在原理图中定义为 1 ， 2 ， 3 ，而在印制电路板封装库中焊盘序号定义为 E 、 B 、C ，必须修改印制电路板封装库中的三极管管脚名称，使他与原理图中定义的三极管管脚名称一致。


3.4.1 印制电路板图的绘制

1 ．任务根据电路原理图绘制印制电路板图。2 ．器材准备（ 1）直尺、三角板等绘图工具（ 2）方格坐标纸、印制电路板3 ．项目内容与实施步骤根据串联型稳压电路的电路原理图绘制印制电路板图。（ 1）选定印制板的材料、板厚和板面尺寸。（ 2）合理安排元器件的位置。（ 3）根据电路原理图绘制排版设计草图。对于可能交叉的线条，可用

“钻”与“绕”两种办法解决。即让某引线从别的电阻、电容、三极管等元器件脚下的空隙处“钻”过去，或从可能交叉的某条引线的一端“绕”过去。（ 4）检查、修改排版设计草图，在保证电气性能的前提下，力求排布线合

理、整齐、均匀、美观。（ 5）选择合适的印制导线和焊盘，绘制印制电路板图。

3.4 实践项目


3.4.2 用热转印法制作印制电路板

1 ．任务用热转印法手工制作印制电路板 2 ．器材准备（ 1）激光打印机或复印机、热转印纸（ 2）覆铜板、砂纸、电熨斗、记号笔、三氯化铁腐蚀液、煤油、电钻 3 ．项目内容与实施步骤（ 1）将印制电路板图直接打印到热转印纸上，如果是现成的电路板图，可通过复印机复印到热转印纸上。

（ 2）用砂纸打磨覆铜板，将覆铜板表面的污垢和杂质清洗干净。（ 3）将打印好的热转印纸平铺在覆铜板上并用胶带固定，将电熨斗的温度调

到最高。用电熨斗在热转印纸上方加温加压约 3 ～ 5 分钟。待覆铜板完全冷却后，再揭去热转印纸，此时印制电路板图就全部转印到覆铜板上。如果部分转印不完全，可以再次加热转印或者用记号笔进行修补。

（ 4）将覆铜板放入三氯化铁腐蚀液进行腐蚀，注意不要腐蚀过度。（ 5）用煤油将电路板上的黑色碳粉清洗干净。（ 6）最后对焊盘进行定位钻孔。


本章小结本章小结 1 ．印制电路板的作用是：提供各种电子元器件固定、装配的机械支撑；实现各种电子元器件之间的布线和电气连接；提供所要求的电气特性，保证电路的可靠性；为自动焊锡提供阻焊图形，为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。 2 ．印制电路板按所用的绝缘基材可分为：纸基印制板、玻璃布印制板、挠性基材印制板、陶瓷基印制板、金属基印制板；按电路板的强度可分为：刚性印制板、挠性印制板、刚挠结合印制板；按印制电路的导电结构可分为单面印制板、双面印制板和多层印制板 3 ．印制电路板设计步骤：先选定印制板的材料、板厚和板面尺寸，再设计印制电路板坐标尺寸图，然后根据电路原理图绘制排线连接图，最后绘制排版设计草图。 4 ．印制电路板设计时必须考虑印制板的布局结构、元器件布线的一般原则、印制导线的尺寸和图形。


5 ．印制电路板在生产制造过程中包含以下基本环节：底图制版、机械加工、孔的金属化、图形转移、蚀刻、金属涂覆、涂阻焊剂、印字符、涂助焊剂、检验。

6．手工制作印制电路板的常用方法有雕刻法、手工描绘法、帖图法、油印法、使用预涂布感光覆铜板、热转印法。其中雕刻法最简单，热转印法工艺简单，制作精度高，便于使用计算机 CAD 设计，逐渐为广大的业余电子爱好者所采用。

７．电路原理图的绘制和印制电路板的设计是 Protel 99 最常用的两大功能。


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