（PB印制电路板）印制电
路板的设计与制作
毕业设计报告（论文）
报告（论文）题目： 印制电路板的设计与制作
作者所在系部： 电子工程系
作者所在专业： 电子工艺与管理
作者所在班级： 092
作 者 姓 名 ： 李
作 者 学 号 ： 2009302
指导教师姓名： 孙
完 成 时 间 ： 2012年 6月 10 日
摘 要
随着电子技术的不断发展，印制电路板（Printed Circuit Board）设计具
有越来越重要的地位。一个电路的实现必须依赖于其载体，即 PCB板。电路的设
计功能能否有效地实现，是由 PCB的设计与制造决定的。而在 PCB设计的过程中，
遵循一定的设计规则和技巧，可以有效地提高 PCB信号的质量，从而实现设计的
功能。在现代电子设备中，印刷电路板(Printed Circuit Board)发挥着越来越
重要的作用，其质量的好坏在一定程度上决定了电子产品的性能。印刷电路板
（Printing Circuit Board,PCB）是电子产品中电路元件的支撑件，它提供了电
路元件和元件之间的电气连接。印刷电路板(Printed Circuit Board)在电子领
域中有着广泛的应用，是电子信息制造业的重要基础和组成部分。近年来，PCB
的制作层数越来越多、密度越来越高，性能越来越强，其发展趋势也越来越可观。
本文介绍了印刷电路板的发展趋势、印刷电路板的基础知识、印刷电路板的设计
与制作流程。
关键字 印制电路板 设计与制作 电子产品性能
目 录
第 1章 印刷电路板基础知识.................................................1
印刷电路板概述.......................................................1
PCB介绍 ..........................................................1
电路板的发展及功能 ..............................................2
印制电路板的分类.....................................................3
印刷电路板的发展趋势 ................................................4
印制电路板要求...................................................4
国内外电路板的发展趋势 .........................................5
第 2章 印刷电路板的设计 ...................................................7
印制电路的基本概念 ..................................................7
印制电路板结构...................................................7
元件封装 .........................................................8
铜膜导线 .........................................................8
助焊膜和阻焊膜...................................................8
层 ................................................................9
焊盘和过孔 .......................................................9
丝印层............................................................9
敷铜 .............................................................10
印制焊盘 ........................................................10
印制导线 .......................................................11
印刷电路板设计的基本原则 ..........................................13
布局应遵循的原则 ...............................................13
布线应遵循的原则 ...............................................14
印制电路板电路的抗干扰措施....................................15
去耦合电容配置..................................................15
各元器件之间的接线 .............................................16
印刷电路板设计要求 .................................................17
电路板设计的基本要求及走线要求 ...............................17
印制导线间距及接地的设置 ......................................18
印刷电路板的设计....................................................19
电路原理图的设计 ...............................................19
布线的原则 ......................................................20
计算机辅助设计介绍 .................................................22
CAD软件简介 ....................................................22
Protel-99SE印制电路板图的设计流程 ...........................23
第 3章 印制电路板制造工艺................................................25
印制板制造过程 ......................................................25
地图胶片制版 ....................................................25
印制电路板的印制 ...............................................25
印制电路板的蚀刻与加工 ........................................29
孔金属化与金属涂覆 .............................................30
助焊剂与阻焊剂的作用...........................................31
印制板的手工制作....................................................32
涂漆法...........................................................32
贴图法...........................................................33
刀刻法...........................................................33
感光法...........................................................33
热转印法 ........................................................34
第 4章 印制电路板的质量检验..............................................35
致 谢 ...................................................................36
参考文献 ...................................................................37
印制电路板的设计与制作
第 1章 印刷电路板基础知识
印刷电路板概述
印刷电路板（Printed Circuit Board, 简称 PCB）又称印制板，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。由于它是
采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。印制电路板的设计是以电路
原理图为根据，实现电路设计者所需要的功能。印刷电路板的设计主要指版图设
计，需要考虑外部连接的布局、内部电子元件的优化布局、金属连线和通孔的优
化布局、电磁保护、热耗散等各种因素。优秀的版图设计可以节约生产成本，达
到良好的电路性能和散热性能。这才是有价值的印刷电路板。
PCB介绍
PCB是电子产品的重要部件之一，几乎每种电子设备，小到电子手表、计算
器，大到计算机、通信电子设备、自动化控制系统，只要存在电子元器件、它们
之间的电气互连就要使用 PCB。在电子产品的研发过程中，影响电子产品成功的
最基本因素之一是该产品的 PCB的设计和制造，PCB的设计和制造质量直接影响
到整个电子产品的质量和成本，甚至影响电子产品在市场竞争中的竞争力。
在电子技术发展早期，元件都是用导线连接的，而元件的固定是在空间中立
体进行的。电路由电源、导线、开关和元器件构成，就像实验室里电工实验电路
那样。
随着电子技术的发展，电子产品的功能、结构变得很复杂，元件布局、互连
布线都不能像以往那样随便，否则检查起来就会眼花缭乱；因此，人们对元件和
线路进行了规划。用一块板子为基础，在板上分配元件的布局，确定元件的接点，
使用铆钉、接线柱作为接点，用导线把接点按照电路要求，在板的一面布线，另
一面装元件，这就是最原始的电路板。这种类型的电路板在真空电子管时代非常
盛行。线路的接法有直线连接（接点到接点的连线拉直）和曲线连接。后来，大
多数人采用曲线连接，尽量减少使用直线连接。线路都在同一个平面分布，没有
太多的遮盖点，检查起来容易。这时电路板已初步形成了“层”的概念。
单面敷铜板的发明，成为电路板设计与制作新时代的标志。布线设计和制作
技术都已发展成熟。先在敷铜板上用模板印刷防腐蚀膜图，然后再腐蚀刻线，这
种技术就像在纸上印刷那么简便，“印刷电路板”因此得名，英文 Printed
Circuit Board,简称 PCB。印刷电路板的应用大幅度降低了生产成本，从晶体管
时代到现在，这种单面印刷电路板一直得到了广泛的应用。随着技术进步，人们
又发明了双面板，即在板子两面都敷铜，两面都可腐蚀刻线。
电路板的发展及功能
1．电路板的发展
由于电路的复杂性，有时也用到“飞线”。但电路的布线不是把元件按电路
原理简单连接起来就可以，电路工作时电磁感应、电阻效应、电容效应的都会影
响电路的性能，甚至会引起严重的质量问题，如自激、信号不完整传输、电磁干
扰等问题。飞线的方法只能解决少量的信号交错问题，数量太多是不可取的。而
且，硬要把所有线路都排在有限的两个面上，又要降低电磁感应、电阻效应、电
容效应，使得布线设计的任务十分艰巨。线太细太密，不但加工困难、干扰大，
而且容易烧断和发生断路故障。若保证了线宽和线间距，电路板的面积就可能太
大，不利于精密设备的小型化。这些问题的出现促使了印制电路板设计和制作工
艺的发展。
随着电子产品生产技术的发展，开始在双面电路板的基础上发展夹层，其实
就是在双面板的基础上叠加上一块单面板，这就是多层电路板。起初，夹层多用
做大面积的地线、电源线的布线，表层都用于信号布线。后来，要求夹层用于信
号布线的情况越来越多，这要求电路板的层数也要增加。但夹层不能无限增加，
主要原因是成本和厚度问题。电子产品设计要考虑性价比这个矛盾的综合体，而
最实际的设计方法仍然是以表层做信号布线层为首选。高频电路的元件也不能排
的太密，否则元件本身的辐射会直接对其他元件产生干扰。层与层之间的布线应
错开成十字走向，以减少布线电容和电感。
2．印刷电路板的功能
印制电路板在电子设备中具有如下功能：提供集成电路等各种电子元器件固
定、装配的机械支撑；实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或
电绝缘；提供所要求的电气特性，如特性阻抗等；为自动焊锡提供阻焊图形，为
元件插装、检查、维修提供识别字符和图形。
有关印制板的一些基本术语如下；在绝缘基材上，按预定设计，制成印刷线
路、印制元件或由两者结合而成的导电图形，称为印刷线路，它不包括印制元件。
印制电路或者印制线路的成品板称为印制电路板或印制线路板，也称印制板。
电子设备采用印制板后，由于同类印制板的一致性，避免了人工接线的差错，
并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动监测，保证了电子产品的
质量，提高了劳动生产率、降低了成本，且便于维修。
印制电路板的分类
根据电路层数分类：分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为 4
层板或 6层板，复杂的多层板可达十几层。
1．单面板
单面板（Single-Sided Boards） 在最基本的 PCB上，零件集中在其中一面，
导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以这种 PCB叫作单面板
（Single-sided）。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，
布线间不能交叉而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子。
单面板结构比较简单，制作成本较低，因此通常批量生产的电子产品会采用
单面板，例如电视机、显示器的电路板。但是对于复杂的电路，由于只能在一个
面上走线并且不允许交叉，单面板布线难度很大，布通率往往较低，当然如果剩
下的未布通的导线不多，可以通过焊接飞线来连接。不过如果飞线太多，不但焊
接印制电路板的工作量加大，而且焊接飞线本来就是一种隐患，时间久了，飞线
容易脱落。因此，通常只有电路比较简单时才采用单面板的布线方案。
2．双面板与多层板
双面板（Double-Sided Boards） 这种电路板的两面都有布线，不过要用上
两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的“桥梁”叫
做导孔（via）。导孔是在 PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线
相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍，而且因为布线可以互相交错（可
以绕到另一面），它更适合用在比单面板更复杂的电路上。
目前，表面贴装（不钻孔，直接焊接在 PCB表面上）的使用越来越广泛，在
使用表面贴装时，可以根据需要将元器件焊接在任意一面上，这时候元器件面和
焊接面的区别就不是很明显了，但是作为一种标识，PCB仍然会区分元器件面和
焊接面。
多层板（Multi-Layer Boards） 为了增加可以布线的面积，多层板用上了
更多单或双面的布线板。用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、
二块单面作外层的印刷线路板，通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电
图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了，也称为
多层印刷线路板。板子的层数就代表了有几层独立的布线层，通常层数都是偶数，
并且包含最外侧的两层。大部分的主机板都是 4到 8层的结构，不过技术上理论
可以做到近 100层的 PCB板。大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板，不
过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替，超多层板已经渐渐不
被使用了。因为 PCB中的各层都紧密的结合，一般不太容易看出实际数目，不过
如果仔细观察主机板，还是可以看出来。
3．其他电路板
根据制作材料的不同，PCB可以分为刚性印制板和挠性印制板
刚性印制板包括酚醛纸质层压板、环氧纸质层压板、聚酯玻璃毡层压板、环
氧玻璃布层压板等；挠性印制板包括聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、氟化乙丙烯
（FEP）薄膜等。
挠性印制板又称软件印制电路板，即 FPC, 软性电路板是以聚酰亚胺或聚
酯薄膜为基材制成的一种具有高可靠性和较高曲挠性的印制板。挠性印制板散热
性能好，具有可弯曲、折叠、卷绕等优点，也可在三维空间随意移动和伸缩。可
利用 FPC缩小体积，实现轻量化、小型化、薄型化，从而实现元器件装置和导线
连接一体化。FPC广泛应用于计算机、通信、航天及家电等行业。
印刷电路板的发展趋势
印制电路板从单层板发展到双面板、多层板和挠制板，并不断地向高精度、
高密度和高可靠性方向发展。不断缩小体积、减少成本、提高性能，使得印制板
在未来电子产品的发展过程中，仍然保持强大的生命力。
印制电路板要求
对于双面板和多层板而言，印制板技术水平的标志是把大批量生产的印制板
在 或 标准网格交点上的两个焊盘之间，能布设导线的根数作为标
志。在两个焊盘之间布设一根导线，为低密度印制板，其导线宽度大于 。
在两个焊盘之间布设 2根导线，为中密度印制板，其导线宽度约为 。在两
个焊盘之间布设 3根导线，为高密度印制板，其导线宽度为 ~。在两
个焊盘之间布设 4根导线，可算超高密度印制板，线宽度为 ~。对于
多层板来说，还应以孔径大小、层数多少作为综合衡量标志。
密集组装板面打线（WireBond）盛行，镀镍镀金越来越重要，柱状溴化镍将
兴起，PCB 设计与制作技术难度加大，薄板、大尺寸排板、小孔剧增，纵横比
（AspeetRatio）加大，水平反脉冲与垂直反脉冲供电方式被广泛应用，盲孔镀
铜则以垂直自走涡流搅拌方式为宜，如 UCON。
细线制作困难，特性阻抗要求也越来越严格，对线边齐直度要求也逐渐苛求。
方 式 如 ： 采 用 薄 铜 皮 、 平 行 光 曝 光 、 湿 膜 薄 光 阻 、 部 分 蚀 刻 法
（PartialEtching）或砂带削薄法等进行批量生产。
要考虑印制电路板尺寸大小，如果尺寸过大会使印制线条长，阻抗增加，不
仅抗噪声能力下降，成本也高；但尺寸过小，则散热不好，同时易受临近线条干
扰。要求其尺寸要适中。因此，设计电路板首先对 PCB的大小和外形，给出一个
合理的定位。再确定特殊元件的位置和单元电路等，要按电路的流程把整个电路
分为几个单元电路或模块，并以每个单元电路的核心元件(如集成电路)为中心，
其它的元件要按一定的顺序均匀、整齐紧凑地排列在 PCB板上，但不要太靠近这
些大的元件，要有一定的距离，特别一些比较大、比较高的元件周围要保持一定
的距离，这样有助于焊接和返修。一些开关、微调元件等应该放在易于操作的地
方。同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列，发热
量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷
却气流的最上流(入口处)，发热量大或耐热性好的器件放在冷却气流最下游。在
同频电路中应考虑元器件之间的分布参数，一般高频电路中应考虑元器件之间的
分布参数，一般电路尽可能使元器件平行排列，这样不但美观，而且易于装焊，
同时易于批量生产。
国内外电路板的发展趋势
目前，全球 PCB产业产值占电子元件产业总产值的四分之一以上，是各个电
子元件细分产业中比重最大的产业，产业规模达 400亿美元。同时，由于其在电
子基础产业中的独特地位，已经成为当代电子元件业中最活跃的产业，2003和
2004年，全球 PCB产值分别是 344亿美元和 401亿美元，同比增长率分别为 %
和 %。
我国的 PCB研制工作始于 1956年，1963-1978年，逐步扩大形成 PCB产业。
改革开放后 20多年，由于引进国外先进技术和设备，单面板、双面板和多层板
均获得快速发展，国内 PCB产业由小到大逐步发展起来。2002年，成为第三大 PCB
产出国。2003年，PCB产值和进出口额均超过 60亿美元，成为世界第二大 PCB
产出国。我国 PCB产业近年来保持着 20%左右的高速增长，并预计在 2010年左
右超过日本，成为全球 PCB产值最大和技术发展最活跃的国家。
从产量构成来看，中国 PCB产业的主要产品已经由单面板、双面板转向多层
板，而且正在从 4～6层向 6～8层以上提升。随着多层板、HDI板、柔性板的快
速增长，我国的 PCB产业结构正在逐步得到优化和改善。
在北美的许多印制板制造商们企盼着美国电子工业衰退的终结，但未见明显
回升，美国的印制板制造商们除了采取在本土裁员或关厂等应急措施外，为了长
远的发展，他们将战略重点转移到亚洲。西方厂商看重东方市场，电子制造业在
亚洲获得空前发展，尤其是在中国。目前，中国已经成为电子制造业大国。
随着改革开放的深入，以及中国的长治久安和社会的稳定，吸引了越来越多
的境外厂商。这是中国企业难得的机遇，只有牢牢抓住这个机遇，寻找差距，迅
速提高自己，才能使中国的电子电路行业真正攀登世界高峰。
第 2章 印刷电路板的设计
印制电路的基本概念
在进行 PCB的设计与制作前，先了解一下印制电路板的结构，理解一些基本
概念，尤其是涉及到布线规则时，这些概念很重要。
印制电路板结构
一个普通的 PCB板由镀铜的树脂玻璃材料或一层铜箔与树脂材料粘贴在一
起，如图 2-1所示。
一般来说，印制电路板的结构有单面板、双面板和多层板三种。
1．单面板：单面板是一种一面有敷铜，另一面没有敷铜的电路板，用户只
可在敷铜的一面布线并放置元件。单面板由于成本低、不用打孔而被广泛应用。
由于单面走线只能在一面上进行，因此，它的设计往往比双面板或多层板困难得
铜层
铜层
介电绝缘层
图 2-1 PCB 板的结构实例
多。
2．双面板：双面板包括顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer），顶层
一般为元件面，底层一般为焊锡层面，双面板的双面都可以敷铜，都可以布线。
双面板的电路一般比单面板的电路复杂，但布线比较容易，是制作电路板比较理
想的选择。
3．多层板：多层板是包含了多个工作层的电路板。除了上面讲到的顶层、
底层以外，还包括中间层、内部电源或接地层等。随着电子技术的高速发展，电
子产品越来越精密，电路板也就越来越复杂，多层电路板的应用也越来越广泛。
多层电路板一般指三层以上的电路板。
元件封装
通常设计完成印制电路板后，将它拿到专门制作电路板的单位，制作电路板。
取回制好的电路板后，要将元件焊接上去。那么如何保证取用元件的引脚和印制
电路板上的焊盘一致呢？那就得靠元件封装了。元件封装是指元件焊接到电路板
时所指的外观和焊盘位置。
既然元件封装只是元件的外观和焊盘位置，那么纯粹的元件封装仅仅是空间
的概念，因此，不同的元件可以共用同一个元件封装；另一方面，同种元件也可
以有不同的封装，所以在取用焊接元器件时，不仅要知道元件名称，还要知道元
件的封装。
1．元件封装的分类
元件的封装形式可以分成两大类，即针脚式（直插式）元件封装和 SMT（表
面贴装式）元件封装。针脚式元件封装焊接时先要将元件针脚插入焊盘导通孔，
然后再焊锡。针脚式元件封装的焊盘和过孔贯穿整个电路板，SMT元件封装的焊
盘只限于表面层。
2．元件封装的编号
元件封装的编号一般为“元件类型+焊盘距离（焊盘数）+元件外形尺寸”。
可以根据元件封装编号来判别元件封装的规格。
铜膜导线
铜膜导线也称铜膜走线，简称导线，用于连接各个焊盘，是印制电路板最重
要的部分。印制电路板设计都是围绕如何布置导线来进行的。
助焊膜和阻焊膜
按“膜”所处的位置及其作用，“膜”可分为元件面（或焊接面）助焊膜和
元件面（或焊接面）阻焊膜两类。
助焊膜是涂于焊盘上，提高可焊性能的一层膜。阻焊膜的情况正好相反，为
了使制成的 PCB适应波峰焊等焊接形式，要求板子上非焊盘处的铜箔不能粘锡，
因此在焊盘以外的各个部位都要涂覆一层涂料，用于阻止这些部位上锡。可见，
这两种膜是一种互补关系。
层
现今，由于电子线路的元件密集安装、抗干扰和布线等特殊要求，一些较新
的电子产品中所用的印制板不仅上下两面可供走线，在板的中间还设有能被特殊
加工的夹层铜箔。例如，现在的计算机主板所用的印制电路板材料大多在 4层以
上。这些层因加工相对较难而大多用于设置走线较为简单的电源布线层，并常用
大面积填充的办法来布线。上下位置的表面层与中间各层需要连通的地方用“过
孔（Via）”来沟通。
焊盘和过孔
1．焊盘：焊盘的作用是放置焊锡、连接导线和元件引脚。选择元件的焊盘
类型要综合考虑该元件的形状、大小、布置形式、振动和受热情况、受力方向等
因素。焊盘的形状有圆、方、八角、圆方、定位用焊盘和特殊焊盘，特殊焊盘需
要单独设计。自行设计焊盘时还要考虑以下原则：
（1）形状上长短不一致时，要考虑边线宽度与焊盘定边长的大小差异不能
过大。
（2）需要在元件引脚之间走线时，选用长短不对称的焊盘往往事半功倍。
（3）各元件焊盘孔的大小要按元件引脚粗细分别编辑确定，原则是孔的尺
寸比引脚直径大 ～。
2．过孔：为连通各层之间的线路，在各层需要连通的导线的交汇处钻上一
个公共孔，这就是过孔。过孔有三种，即从顶层贯通到底层穿透式过孔、从顶层
通到内层或从内层通到底层的盲过孔以及内层间的隐藏过孔。过孔从上面看上去，
有两个尺寸，即通孔直径和过孔直径。
丝印层
为方便电路的安装和维修，要在印制板的上下两表面印上必要的标志图案和
文字代号等，例如元件标号和标称值、元件轮廓形状和厂家标志、生产日期等，
这就称为丝印层。不少初学者设计丝印层的有关内容时，只注意文字符号放置得
整齐美观，而忽略了实际制出的 PCB效果。在他们设计的印制板上，字符不是被
元器件档住就是侵入了助焊区而被抹除了，还有把元件标号打在相邻元件上，如
此种种的设计都将会给装配和维修带来很大不便。正确的丝印层字符布置原则是：
不出歧义，见缝插针，美观大方。
敷铜
对于抗干扰要求比较高的电路板，常常需要在 PCB上敷铜。敷铜可以有效地
实现电路板信号屏蔽作用，提高电路板信号的抗电磁干扰的能力。通常敷铜有两
种方式：一种是实心填充方式；另一种是网格状的填充。在实际应用中，实心式
的填充比网格状的更好，建议使用实心式的填充方式。如图 2-2所示。
（a）实心式 （b）网状式
图2-2 敷铜实心式和网状式填充图
印制焊盘
焊盘也叫连接盘，是指印制导线在焊接孔周围的金属部分，供元件引线跨接
线焊接用。
1．连接盘的尺寸：连接盘的尺寸取决于焊接孔的尺寸。焊接孔是指固定元
件引线或跨接线面贯穿基板的孔。显然，焊接孔的直径应该稍大于焊接元件的引
线直径。焊接孔径的大小与工艺有关，当焊接孔径大于或等于印制板厚度时，可
用冲孔；当焊接孔径小于印制板厚度时，可用钻孔。一般焊接孔的规格不宜过大，
可按表 2-1来选用（表中有*者为优先选用）
表 2-1
连接盘直径 D应大于焊接孔内径 d，D=(2～3)d，如图 2-3所示。为了保证
焊接及结合强度，建议采用表 2-2的尺寸。
表 2-2
焊接孔径（mm）
焊盘最小直径 D（mm）
D
d
b
图7-5 连接盘尺寸
表 2-3 连接盘直径与焊接孔关系
2．连接盘的形状。根据不同的要求选择不同形状的连接盘，圆形连接盘用
得最多，因为圆焊盘在焊接时，焊锡将自然堆焊成光滑的圆锥形，结合牢固、美
观。但有时，为了增加连接盘的粘附强度，也采用正方形、椭圆形和长圆形连接
盘。
3．岛形焊盘。焊盘与焊盘间的连线合为一体，如同水上小岛，故称为岛形
焊盘，常用于元件的不规则排列中，其有利于元器件密集固定，并可大量减少印
制导线的长度与数量。此外，焊盘与印制线合为一体后，铜箔面积加大，使焊盘
和印制线的抗剥强度增加。所以，多用在高频电路中，它可以减少接点和印制导
线电感，增大地线的屏蔽面积，以减少连接点间的寄生耦合。
4．定位孔。定位孔是用于印制电路板制板制作时的加工基准。根据定位精
确度要求的不同，有不同的定位方法。印制电路板上的定位孔，应该用专门图形
符号表示。当要求不高时，也可采用印制线路板内较大的装配孔代替。图 7-8给
出了三种定位孔图形符号。
印制导线
设计印制电路板时，当元件布局和布线的方案初步确定后，就要具体地设计
印制导线与印制板图形。这时必然会遇到印制线宽度、导线间距等设计尺寸的确
定以及图形的格式等问题。设计尺寸和图形格式不能随便选择，它关系到印制板
的总尺寸和电路性能。
1．印制导线的宽度
一般情况下，印制导线应尽可能宽一些，这有利于承受电流和制造时方便。
表 2-3为 厚的导线宽度与允许电流量、电阻的关系。
表 2-3 导线宽度与允许电流量、电阻的关系
在决定印制导线宽度时，除需要考虑载流量外，还应注意它在板上的剥离强
度，以及与连接盘的协调，线宽 b=(1/3～2/3)D。一般的导线宽度可在 ～
mm之间，建议优先采用 、、、,其中 主要用于微小
型化设备。
印制导线具有电阻，通过电流时将产生热量和电压降。印制导线的电阻在一
般情况下可不予考虑，但当作为公共地线时，为避免地线电位差而引起寄生回授
时要适当考虑。
印制电路的电源线和接地线的载流量较大，因此，设计时要适当加宽，一般
取 ～。
当要求印制导线的电阻和电感小时，可采用较宽的信号线；当要求分布电容
小时，可采用较窄的信号线。
2．印制导线的间距
一般情况下，建议导线间距等于导线宽度，但不小于 1mm，否则浸焊就有困
难。对微型化设备，导线的最小间距就不小于 。导线间距与焊接工艺有关，
采用浸焊或波峰焊时，间距要大一些，手工焊接时的间距可小一些。
在高压电路中，相邻导线间存在着高电位梯度，必须考虑其影响。印制导线
间的击穿将导致基板表面炭化、腐蚀和破裂。在高频电路中，导线之间的距离将
影响分布电容的大小，从而影响着电路的损耗和稳定性。因此导线间距的选择要
根据基板材料、工作环境、分布电容大小等因素来确定。最小导线间距还同印制
板的加工方法有关，选用时就综合考虑。
3．印制导线形状
印制导线的形状可分为：平直均匀形；斜线均匀形；曲线均匀形；曲线非均
匀形。
印制导线的图形除要考虑机械因素、电气因素外，还要考虑美观大方。所以
在设计印制导线的图形时，应遵循以下原则
（1）同一印制板的导线宽度（除地线外）最好一样。
（2）印制导线应走向平直，不应有急剧的弯曲和出现尖角，所有弯曲与过
渡部分均须用圆弧连接。
（3）印制导线应尽可能避免有分支，如必须有分支，分支处应圆滑。
（4）印制导线尽避免长距离平行，对双面布设的印制线不能平行，应交叉
布设。
（5）如果印制板面需要有大面积的铜箔，例如电路中的接地部分，则整个
区域应镂空成栅状，见图 2-4。这样在浸焊时能迅速加热，并保证涂锡均匀。此
外还能防止板受热变形，防止铜箔翘起和剥脱。
图 2-4 栅状区域 图 2-5
（6）当导线宽度超过 3mm时，最好在导线中间开槽成两根并行的连接线，
见图 2-5。
印刷电路板设计的基本原则
PCB设计的好坏对电路板抗干扰能力影响很大。因此，在进行 PCB设计时，
必须遵守 PCB设计的一般原则，并应符合抗干扰设计的要求。要使电子线路获得
最佳性能，元件的布局及导线的布设是很重要的。为了设计出质量好、造价低的
图7-12
PCB，应遵循下面讲述的一般原则。
布局应遵循的原则
首先，要考虑 PCB尺寸大小。PCB尺寸过大时，印制线路长，阻抗增加，抗
噪声能力下降，成本也增加；过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定
PCB尺寸后，再确定特殊元器件的位置。最后，根据电路的功能单元，对电路的
全部元器件进行布局。
一般说来，布局应遵循以下原则：
1．尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间
的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出元器件应尽量远
离。
2．某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，
以免放电引出意外短路。带强电的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。
3．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，不宜装在印制电路板上，而应装在整机的机箱底板上，
且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。
4．对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调元件的布局
应考虑整机的结构要求。若是机内调节，应放在印制电路板上方便于调节的地方；
若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。
5．应留出印制电路板的定位孔和固定支架所占用的位置。
6． 按照电路的流程来安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，
并使信号尽可能保持一致的方向。
7．以每个功能电路的核心元器件为中心，围绕它来进行布局。元器件要均
匀、整齐、紧凑地排列在 PCB上，尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。
8．在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可
能使元器件平行排列。这样，不但美观，而且焊接容易，易于批量生产。
9．位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于 2mm。电路板的最
佳形状为矩形，长宽比为 3∶2或 4∶3。电路板面尺寸大于 200mm×150mm时，应
考虑电路板所受的机械强度。
布线应遵循的原则
布线的方法以及布线的结果对 PCB的性能影响也很大，一般布线要遵循以下
原则：
1．输入和输出端的导线应尽量避免相邻平行。最好添加线间地线，以免发
生反馈耦合。
2．印制电路板导线的最小宽度主要由导线与绝缘基板间的粘附强度和流过
它们的电流值决定。对于集成电路，尤其是数字电路，通常选 ～导线
宽度。当然，只要允许，还是尽可能用较宽的线，特别是电源线和地线。
导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于集
成电路。尤其是数字电路，只要工允许，可使间距小于 mm。
3．印制电路板导线拐弯一般取圆弧形，而直角或夹角在高频电路中会影响
电气性能。此外，尽量避免使用大面积铜箔，否则，长时间受热时，易发生铜箔
膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时，最好用栅格状。这样有利于排除铜箔与
基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。
印制电路板电路的抗干扰措施
印制电路板的抗干扰设计与具体电路有着密切的关系，这里仅就 PCB抗干扰
设计的几项常用措施做一些说明。
1．电源线设计。
根据印制电路板电流的大小，尽量加粗电源线宽度，减少环路电阻，同时，
使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。
2．地线设计。
（1）保证数字地与模拟地分开。若电路板上既有逻辑电路也有线性电路，
应使它们尽量分开。低频电路的地线应尽量采用单点并联接地，实际布线有困难
时可部分串联后再并联接地。高频电路宜采用多点串联接地，地线应短而粗，高
频元件周围尽量用栅格状的大面积铜箔。
（2）接地线应尽量加粗。若接地线用很细的线条，则接地电位随电流的变
化而变化，使抗噪声性能降低。因此应将接地线加粗，使它能通过三倍于印制电
路板上的允许电流。如有可能，接地线的宽度应在 2～3mm以上。
（3）接地线构成闭环路。只由数字电路组成的印制电路板，其接地电路构
成环能提高抗噪声能力。
去耦合电容配置
PCB设计的常规做法之一是在印制电路板的各个关键部位配置适当的去耦电
容。去耦电容的一般配置原则是：
1．电源输入端跨接 10～100μF的电解电容器。如有可能，接 100μF以上
的更好。
2．原则上每个集成电路芯片都应布置一个 μF的瓷片电容，如 PCB空
隙不够，可每 4～8个芯片布置一个 1～10μF的钽电容。
3．对于抗噪能力弱、关断时电源变化大的元器件，如 RAM、ROM存储元器件，
应在芯片的电源线和地线之间接入去耦电容。
4．电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。此外应注意以下
两点：
（1）在 PCB中有接触器、继电器、按钮等元器件时，操作它们时均会产生
较大火花放电，必须采用RC电路来吸收放电电流。一般R取1～2KΩ，C取～
47μF。
（2）CMOS的输入阻抗很高，且易受感应，因此对不使用的输入端口要接地
或接正电源。
各元器件之间的接线
按照原理图，将各元器件位置初步确定下来，然后经过不断调整布局更加合
理，最后就需要对 PCB中各元器件进行接线，元器件之间的接线安排方式如下：
1．PCB中不允许有交叉电路，对于可能交叉的线条，可以用“钻”、“绕”
两种方法解决。即让某引线从别的电阻、电容、晶体管脚下的空隙处“钻”过去，
或从可能交叉的某条引线的一端“绕”过去。
2．电阻、二极管、管状电容器等元器件有“立式”和“卧式”两种安装方
式。立式指的是元器件体垂直于电路板安装、焊接，其优点是节省空间；卧式指
的是元件体平均并紧贴于电路板安装、焊接，其优点是元器件安装的机械强度较
好。这两种不同的安装元器件，PCB上的元器件孔距是不一样的。
3．同一级电路的接地点应尽量靠近，并且本级电路的电源滤波电容也应接
在该级接地点上。特别是本级晶体管基极、发射极的接地不能离得太远，否则因
两个接地间的铜箔太长会引起干扰与自激，采用这样“一点接地法”电路，工作
较稳定，不易自激。
4．总地线必须严格按高频、中频、低频逐级按弱电到强电的顺序排列原则，
切不可随便翻来覆去乱接，级间宁可接线长点，也要遵守这一规定。特别是变频
头、再生头、调频头的接地线安排要求更为严格，如有不当就会产生自激以致无
法工作。调频头等高频电路常采用大面积包围式地线，以保证有良好的屏蔽效果。
5．强电流引线（公共地线、功放电源引线等）应尽可能宽些，以降低布线
电阻及其电压降，可减小寄生耦合而产生的自激。
6．阻抗高的走线尽量短，阻抗低的走线可长一些，因为阻抗高的走线容易
发射和吸收信号，引起电路不稳定。电源线、地线、无反馈元器件的基极走线、
发射极等均属低阻抗走线。
7．电位器安放位置应当满足整机结构安装及面板布局的要求，因此应可能
放在板的边缘，旋转柄向外。
8．设计 PCB 图时，在使用 IC座的场合下，一定要特别注意 IC座上定位槽
旋转的方位是否正确，并注意各个 IC脚位置是否正确，例如第 1脚下位于 IC座
的右下角或者左上角，而且紧靠定位槽（从焊接面看）。
9．在对进出接线端布置时，相关联的两引线端的距离不要太大，一般为 5～
8mm英寸较合适。进出接线端尽可能集中在 1～2个板上，不要过于分散。
10．在保证电路性能要求的前提下，设计时应力求合理走线，并按一定顺序
要求走线，力求直观，便于安装和检修。
11．设计应按一定顺序方向进行，例如可以按由左往右和由上而下的顺序进
行。
印刷电路板设计要求
电路板设计的基本要求及走线要求
1．印制电路板设计中的基本要求:
（1）印制线路板上的元器件放置的通常顺序：
①放置与结构有紧密配合的固定位置的元器件，如电源插座、指示灯、开关、
连接件之类。器件放置好后用软件的 LOCK 功能将其锁定，使之以后不会被误移
动。
②放置线路上的特殊元件和大的元器件，如发热元件、变压器、IC 、集成
电路等；
③放置小器件，例如阻容器件、二极管等。
（2）元器件离板边缘的距离：
可能的话所有的元器件均放置在离板的边缘 3mm以内或至少大于板厚，这是
由于在大批量生产的流水线插件和进行波峰焊时，要提供给导轨槽使用，同时也
为了防止由于外形加工引起边缘部分的缺损，如果印制线路板上元器件过多，不
得已要超出 3mm范围时，可以在板的边缘加上 3mm的辅边，辅边开 V 形槽，在
生产时用手掰断即可。
2．印制电路板的布线：
（1）印制导线的线长：印制导线的布设应尽可能的短，在高频回路中更应
如此；印制导线的拐弯应成圆角，而直角或尖角在高频电路和布线密度高的情况
下会影响电气性能；当两面板布线时，两面的导线宜相互垂直、斜交、或弯曲走
线，避免相互平行，以减小寄生耦合；作为电路的输入及输出用的印制导线应尽
量避免相邻平行，以免发生回授，在这些导线之间最好加接地线。
（2）印制导线的宽度：铜膜线的宽度应以能满足电气性能要求而便于生产
为准则，它的最小值取决于流过它的电流，但是一般不宜小于 .只要板面
积足够大，铜膜线宽度和间距最好选择 。一般情况下 1～的线宽，
能够流过 2A的电流，例如地线和电源线最好选用大于 1mm的线宽。在集成电路
座焊盘之间走两根线时，焊盘直径为 50mil,线宽和线间隔都是 10mil，当焊盘之
间走一根线时，焊盘之间为 64mil，线宽与线距都为 12mil（1mil=）.
印制导线间距及接地的设置
1．印制导线的间距
相邻导线间距必须能满足电气安全要求，而且为了便于操作和生产，间距也
应尽量宽些。最小间距至少要能适合承受的电压。这个电压一般包括工作电压、
附加波动电压以及其它原因引起的峰值电压。如果有关技术条件允许导线之间存
在某种程度的金属残粒，则其间距就会减小。因此设计者在考虑电压时应把这种
因素考虑进去。在布线密度较低时，信号线的间距可适当地加大，对高、低电平
悬殊的信号线应尽可能地短且加大间距。
2．印制导线的屏蔽与接地
印制导线的公共地线，应尽量布置在印制线路板的边缘部分。在印制线路板
上应尽可能多地保留铜箔做地线，这样得到的屏蔽效果，比一长条地线要好，传
输线特性和屏蔽作用将得到改善，另外起到了减小分布电容的作用。印制导线的
公共地线最好形成环路或网状，这是因为当在同一块板上有许多集成电路，特别
是有耗电多的元件时，由于图形上的限制产生了接地电位差，从而引起噪声容限
的降低，当做成回路时，接地电位差减小。另外，接地和电源的图形尽可能要与
数据的流动方向平行，这是抑制噪声能力增强的秘诀；多层印制线路板可采取其
中若干层作屏蔽层，电源层、地线层均可视为屏蔽层，一般地线层和电源层设计
在多层印制线路板的内层，信号线设计在内层和外层。
3．焊盘的直径和内孔尺寸
焊盘的内孔尺寸必须从元件引线直径和公差尺寸以及搪锡层厚度、孔径公差、
孔金属化电镀层厚度等方面考虑，焊盘的内孔一般不小于 ，因为小于
的孔开模冲孔时不易加工，通常情况下以金属引脚直径值加上 作为焊盘内
孔直径，如电阻的金属引脚直径为 时，其焊盘内孔直径对应为 ，焊
盘直径取决于内孔直径，如表 2-4：
表 2-4 焊盘直径与内孔直径的关系
孔直径(mm)
焊盘直径(mm)
4．跨接线的使用
在单面的印制线路板设计中，有些线路无法连接时，常会用到跨接线，在初
学者中，跨接线常是随意的，有长有短，这会给生产上带来不便。放置跨接线时，
其种类越少越好，通常情况下只设 6mm，8mm，10mm三种，超出此范围的会给生
产上带来不便。
印刷电路板的设计
印制电路板的设计主要为六个步骤：
1．原理图绘制与参数的精确计算。
2．网络表的生成与调入。
3．确定好板形尺寸、板间结构及定位安装。
4．PCB板的布局设计，并注意板上线的调配。
5．PCB的布线设计，关键信号线的画法及接地、铺铜处理。
6．PCB的检查、评审和输出。
电路原理图的设计
1．电路原理图的设计是印制电路板设计中三大步骤的第一步，也是非常重
要的一步，电路原理图设计的好坏将直接影响到后面的工作。首先原理图的正确
性是最基本的要求，因为在一个错误的基础上所进行的工作是没有意义的。其次，
原理图应该布局合理，这样不仅可以尽量避免出错，也便于读图、便于查找和纠
正错误，当元器件较多时，可以考虑采用层次原理图画图；最后，在满足正确性
和布局合理的前提下应力求原理图的美观。同时要确保电路原理图元件图形与实
物相一致和电路原理图中网络连接的正确性。
2．对于所设计的电子设备能有效地工作，要求电子设备既能抑制各种外来
的干扰，使电子设备在特定的电磁环境中能够正常工作，同时又能减少电子设备
本身对其它电子设备的电磁干扰。
在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法。在设计印制电路板时，为了提
高电路的抗干扰能力，增强系统的可靠性，往往需要将电源和接地线加宽。如果
地线采用很细的导线，接地电位随电流的变化，使抗噪性能降低。因此加粗接地
线，在模拟电路和模/数混合电路中尤为重要。同时也要选择合适的接地电路，
单点接地和多点接地；将接地线构成闭环路，这样也可以提高抗噪声能力。若能
将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分干扰问题。
在直流电源回路中，负载的变化会引起电源噪声，配置去耦电容就可以抑制
因负载变化而产生的噪声。因此，PCB的设计中一般常规在印制电路板上配置适
当的去耦电容。例如对于抗干扰能力弱、关断电源变化大的元件应在该元件的电
源线和地线之间接入去耦电容。去耦电容的引线不能过长，特别是高频旁路电容
不能带引线。
3．印制电路板的布局是设计印制电路板的关键，它直接影响到整个印刷电
路板的安装、可靠性、通风散热、布线的成功率以及电路板的性能。
如高频元件应尽量按照电路图结构紧凑地放置，使得连线缩短，以减小分布
参数的影响；数字器件应远离模拟器件，以减小数字信号对模拟信号的干扰。
优先要考虑印制电路板尺寸大小，如果尺寸过大会使印制线条长，阻抗增加，
不仅抗噪声能力下降，成本也高；但尺寸过小，则散热不好，同时易受临近线条
干扰。要求其尺寸要适中。因此，设计电路板首先对 PCB的大小和外形，给出一
个合理的定位。再确定特殊元件的位置和单元电路等，要按电路的流程把整个电
路分为几个单元电路或模块，并以每个单元电路的核心元件(如集成电路)为中心，
其它的元件要按一定的顺序均匀、整齐紧凑地排列在 PCB板上，但不要太靠近这
些大的元件，要有一定的距离，特别一些比较大、比较高的元件周围要保持一定
的距离，这样有助于焊接和返修。一些开关、微调元件等应该放在易于操作的地
方。同一块印制板上的器件应尽可能按其发热量大小及散热程度分区排列，发热
量小或耐热性差的器件(如小信号晶体管、小规模集成电路、电解电容等)放在冷
却气流的最上流(入口处)，发热量大或耐热性好的器件放在冷却气流最下游。在
同频电路中应考虑元器件之间的分布参数，一般高频电路中应考虑元器件之间的
分布参数，一般电路尽可能使元器件平行排列，这样不但美观，而且易于装焊，
同时易于批量生产。
4．完成元件布局工作后，接下来就是布线，导线的布置是设计 PCB板的主
要工作。
在印制电路板设计中，根据所在板层的不同所布线意义也有所不同，例如，
在信号板层和电源/接地层的线，就是铜膜导线，具有连接电气信号的功能。而
在非布线板层里的线，则为说明或指示性质的线，通常是用油墨印在 PCB板上的，
不具有导电功能。
布线的原则
1．元件的位置确定了，根据它们的距离进行布线，要遵守以下的原则：
（1）选择合理的导线宽度，导线宽度主要由导线与绝缘层基板间的粘附强
度和流过它们的电流值决定。导线宽度不要突变。不过，我们尽可能的用宽线，
特别是 PCB板上的电源线和地线，提高抗干扰性。
（2）尽量减少印制导线的不连续性，但导线的拐角应大于 90度且禁止环状
走线。
（3）差分对布线要平行等距。总线要大体等长，尤其是数据线。
（4）电源去耦电容要用导线连接到需要去耦电源的管脚上。
（5）相领层间的走线不要平行。
（6）同一信号的输入与输出线不要相邻平行。
（7）避免布出电源环路和地环路或线环路。
（8）模拟地与数字地要分开布，采用一点相连接。
（9）注意线宽，线间路与最小过孔及其孔径比。
2．连接地线的方法
在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法。如能将接地和屏蔽正确结合起
来使用，可解决大部分干扰问题。电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地（屏
蔽地）、数字地（逻辑地）和模拟地等。在地线设计中应注意以下几点：
（1）正确选择单点接地与多点接地
在低频电路中，信号的工作频率小于 1MHz，它的布线和器件间的电感影响
较小，而接地电路形成的环流对干扰影响较大，因而应采用一点接地。当信号工
作频率大于 10MHz时，地线阻抗变得很大，此时应尽量降低地线阻抗，应采用就
近多点接地。当工作频率在 1～10MHz时，如果采用一点接地，其地线长度不应
超过波长的 1/20，否则应采用多点接地法。
（2）数字电路与模拟电路的共地处理
现在有许多 PCB不再是单一功能电路(数字或模拟电路),而是由数字电路和
模拟电路混合构成的.因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题,特别是
地线上的噪音干扰.数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强,对信号线来说,高
频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件,对地线来说,整人 PCB对外界只有
一个结点,所以必须在 PCB内部进行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和
模拟地实际上是分开的它们之间互不相连,只是在PCB与外界连接的接口处(如插
头等).数字地与模拟地有一点短接,请注意,只有一个连接点.也有在 PCB上不共
地的,这由系统设计来决定.。
（3）尽量加粗接地线
若接地线很细，接地电位则随电流的变化而变化，致使电子设备的定时信号
电平不稳，抗噪声性能变坏。因此应将接地线尽量加粗，使它能通过三位于印制
电路板的允许电流。如有可能，接地线的宽度应大于 3mm。
（4）将接地线构成闭环路
设计只由数字电路组成的印制电路板的地线系统时，将接地线做成闭环路可
以明显的提高抗噪声能力。其原因在于：印制电路板上有很多集成电路元件，尤
其遇有耗电多的元件时，因受接地线粗细的限制，会在地结上产生较大的电位差，
引起抗噪声能力下降，若将接地结构成环路，则会缩小电位差值，提高电子设备
的抗噪声能力。
（5）同一级电路的接地点应该尽可能靠近，并且本级电路的电源滤波电容
也应该接在本级的接地点上。
（6）大面积导体中连接腿的处理
在大面积的接地(电)中,常用元器件的腿与其连接,对连接腿的处理需要进
行综合的考 虑,就电气性能而言,元件腿的焊盘与铜面满接为好,但对元件的焊
接装配就存在一些不良 隐患如:①焊接需要大功率加热器.②容易造成虚焊点.所
以兼顾电气性能与工艺需要,做 成十字花焊盘,称之为热隔离(heat shield)俗
称热焊盘(Thermal),这样,可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性
大大减少.多层板的接电(地)层腿的处理相同。
计算机辅助设计介绍
CAD软件简介
随着大规模、超大规模集成电路的应用，使印制电路板的走线愈来愈精密和
复杂。同时，各种类型印制板的需求也越来越大，要求设计制造印制板电路的周
期越短越好。在这种情况下，传统的手工方式设计和制作印制电路板已显得越来
越难以适应形势了。因此，印制电路板的计算机辅助设计（CAD）应运而生。
电路印制板的 CAD方法很大程度避免了传统的缺点，大大缩短了设计周期，
改进了产品的质量。CAD方法精简了工艺标准检查，且修改可以在同一图纸上反
复进行，从而缩短了制造环节，提高了工作效率。
近几年来，计算机技术取得了飞速的发展。硬件的整体性能几乎成几何级数
增长，电子线路 CAD（Computer Aided Design计算机辅助设计）软件也取得了
极大的发展，其种类也很多。现对近期广为流行的 Protel 99软件为例，对 CAD
系统进行简介。
Protel 99是 Altium公司推出的板卡级设计系统。它是在早期 TANGO软件
包的基础上，历经 DOS、Windows的多种版本发展起来的，它具有丰富多样的编
辑功能、更为便捷的自动化设计能力、完善有效的检测工具、灵活有序的设计院
管理手段，具有丰富的原理图元件库、PCB元件库，有良好的开放性和兼容性，
支持 Windows平台上的所有外设。
1．Protel 99的特点
（1）分层次组织的设计环境。使用者可以将待设计的电路划分成若干部分
（子系统），各部分再划分成若干功能模块，功能模块再划分成基本模块，然后
分层逐级进行设计。这使得电路设计条理清晰、简单可靠，这也叫“自顶向下
（Top-down）”的设计方法。同时，Protel也可以进行“自底向上”的设计，
其设计方法与“自顶向下”相反。
（2）强大的元件库及元件库的组织功能。Protel 99提供了 6万 8千多种
元器件的元件库和丰富的 PCB封装形式库。同时，使用者可以创建自己的元件库，
并可自由地在各库之间移动、拷贝元件。对于新升级的封装库可以直接从 Protel
的互连网点下载得到。
（3）手动布线。Protel 99的原理图和印制图设计均设置方便易用手动布
线功能。
（4）易用的编辑环境，强大的编辑功能。Protel 99的原理图编辑器和 PCB
编辑器使用标准化编辑方式，使用者能够直观地控制整个编辑过程。可以方便地
进行拖动、剪切、拷贝、粘贴等。
（5）丰富的印制图设计法则。Protel 99的 PCB编辑器提供超过 25种设计
方法与类别，覆盖了像元件位置、走线宽度、走线角度、过孔直径、网络阻抗等
设计过程的方方面面。
（6）原理图设计与印制图设计紧密连接。在 Protel 99中，只需要单击一
下 Protel 的设计同步器，就可以将原理图中的信息传送到印制电路图设计系统
中去。设计同步器在整个设计过程中发挥作用，在原理图中添加元件或改变某个
元件的属性都将引起 PCB图的相应变化。另一方面，PCB图的改变也会反馈到原
理图上来。
（7）自定义原理图模板。在 Protel 99中，使用者还可创建自定义的原理
图模块，它可以作为自定义的元素应用于原理图中。
（8）设计检验。Protel 99丰富的电气法则检测（ERC）功能可以对大型复
杂的设计进行快速的检验。设计法则检验器（DRC）能够按照用户指定的设计法
则对电路板进行检验，然后产生全面的检验报告，指出设计中与设计法则相矛盾
的地方。
（9）高智能的基于形状的自动布线功能。使用者只需进行简单、直观的设
置，Protel 99的自动布线器将分析你的设计并且选择最佳的布线策略。
Protel-99SE印制电路板图的设计流程
在 Protel-99SE软件环境下的印制板的基本设计流程如图 2-6：
图 2-6
第 3章 印制电路板制造工艺
印制板制造工艺技术在不断进步，不同类型和不同要求的印制板要采用不同
的制造工艺。当前使用最广泛的是铜箔蚀刻法，即将设计好的转移到敷铜板上形
成防蚀图形，然后用化学蚀刻除去不需要的铜箔，从而获得导电图形。
印制板制造过程
印制板的制造工工艺发展很快，不同类型和要求的印制板要求采用不同的工
艺，但在这些不同的工艺流程中，有许多必不可少的基本环节是类似的。
地图胶片制版
在印制板的生产过程中，无论采用什么方法都需要使用符合质量要求的 1:1
的底图胶片（也叫原版底片，在生产时还要把它翻拍成生产底片）。获得原版底
片的方法很多，目前大致可分为三种类型。
1．计算机绘制黑白工艺图再照相成照相底片
随着计算机的发展和应用，选用适当的印制电路板设计软件（如 Protel
2004），利用计算机系统进行布线，可得到任意比例、质量上乘的布线图，并可
通过绘图仪或打印机绘制成印刷板黑白布线工艺图，最后利用照相技术将印制板
布线图制成照相底片。该方法不仅可以生成一般的布线图，还能生成丝网膜图、
阻焊图、模拟钻孔图等。
2．光绘图机直接制成照相底片
该方法是在第一种方法的基础上，利用光点扫描原理，将生成黑白布线图和
照相翻拍底版这两个工序合二为一。其优点是：扫描图形均匀一致，边缘平直，
有利于多层板特性阻抗的控制；照相底版黑白反差好，有利于感光制板；扫描出
的正性底版可直接用于图形电镀工艺的图形转移。
3．人工描绘或贴制黑白工艺图照相制版
人工描绘就是在铜版纸上用墨进行手工描图。人工描绘采用的油墨应注意其
质量，注意避免出现因图形干燥引起的开裂或细线裂纹等，还应避免因图形发亮
而引起的照相反光问题。该方法适用于单面和简单双面印制电路板的制图。
印制电路板的印制
照相底片制好后，就可将照相底片上的图形转印到覆铜箔板上，即进行图形
转移。在印制板的生产中，制造抗蚀或电镀掩膜图形一般有液体感光胶法、感光
干膜法和丝网漏印法等三种不同方法。液体感光胶法是一种比较传统的工艺方法，
缺点是工艺流程繁杂，需要设备较多，生产效率低，难于实现自动化。丝网漏印
法适用于批量较大、精度要求不高的单面和双面印制板生产。其操作方便，生产
效率高，便于实现自动化。感光干膜法可用于制造精密细导线，它在提高生产效
率，简化生产工艺，提高印制板质量等方面也优于其他方法。目前在图形电镀制
造电路板工艺中，大多数厂家都采用感光干膜法和丝网漏印法制作掩膜图形。
1．液体感光胶法
液体感光胶法是将抗蚀剂以液态的形式涂敷到经过清洁处理的覆铜箔板的
铜表面上，干燥后形成一层有机感光层，把供图形转移用的照相底版覆盖在上面，
经曝光后，使得受光部分的感光材料固化，不再溶解于溶剂之中，起着抗蚀和掩
膜的作用。把未感光部分的抗蚀材料冲洗干净，使不需要的铜箔露出来，经蚀刻
后就得到所需要的电路图形。
2．感光干膜法制造工艺
感光干膜法中所用干膜由干膜抗蚀剂、聚酯膜和聚乙烯膜组成。干膜抗蚀剂
是一种耐酸的光聚合体；聚酯膜为基底膜，起支托干膜抗蚀剂和照相底片的作用，
其厚度约30μm左右；聚乙烯膜是在聚膜酯膜涂敷干膜蚀剂后覆盖的一层保护层，
厚度约 30μm～40μm。
图形转移的工艺流程为：清洗印制板→烘干→贴膜→对孔→定位→曝光→显
影→晾干→修版。具体操作方法如下：
（1）清洗覆铜箔板：覆铜箔表面因加工、储存、运输等环节，会形成一层
氧化物，因此贴膜前应将覆铜箔板刷洗干净，以去除板面上的油污或氧化物等，
清洗一般采用刷洗机进行刷洗。刷洗后使整个铜箔面露出铜箔的原色及光泽。否
则，覆铜箔板上的污物会使已贴好的干膜脱落或边缘起翘等。
（2）贴膜：贴膜主要借助贴膜机进行。贴膜时应注意贴膜温度、贴膜压力
以及贴膜速度等对贴膜质量的影响。
贴膜的温度一般控制在 90～100℃适宜，夏季允许再低 10～20℃。若温度过
高，会使干膜流胶或发脆；温度过低，会使得干膜与铜箔的结合力不好。贴膜压
力的选择也非常重要，压力过小，会使干膜与铜箔结合不牢；压力过大，膜易变
形起皱。生产过程中，应根据经验选择压力的大小。
贴膜速度也影响贴膜质量，速度太快，膜易起皱；速度太慢，会使贴膜不牢。
一般贴膜速度为 ～
（3）曝光：覆铜箔板贴膜后，将照相底版覆盖于其上进行曝光。曝光时，
要严格控制曝光量，曝光过量，会造成显影困难，甚至细线条显不出来影来的现
象；反之，会使线条边缘发毛，出现渗镀现象。曝光量的大小与光源的强弱、灯
距的远近、曝光时间的长短等有关。
（4）显影：显影一般在显影机里进行。显影液采用无水碳酸钠，浓度为
1%～2%。
曝光后的覆铜箔板去掉聚酯膜，放在显影机里进行显影。显影时要注意时间
不能太长，否则会造成过显，使边缘不整齐；显影时间也不能过短，否则会使显
影不彻底，线条密集部分显不出图形。显影后未曝光部分的干膜不会聚合，可以
被除去，曝光过的干膜则留下，形成抗蚀层。
修版时用小毛笔蘸沥青修补缺陷、沙眼等，孔偏移比较严重的要修好，使其
达到技术要求。
3．丝网漏印法
丝网漏印是一种传统的工艺，它适用于分辨率和尺寸精度要求不高的印制电
路板生产工艺中。丝网漏印的第一步是制造丝网模版，其基本方法是把感光胶均
匀的涂在丝网上，经干燥后直接盖上照相底版上进行曝光、显影，从而制出电路
图形模版。第二步用油墨通过丝网模版将电路图形漏印在铜箔板上，从而实现图
形转移，形成耐腐蚀的保护层。最后经蚀刻，去除保护层后制成印制电路板。该
工艺的特点是成本低廉、操作简单、生产效率高、质量稳定，因而被广泛应用于
印制板制造中。
（1）丝网准备
丝网材料的选择：丝网的种类很多，常用的有真丝网、尼龙丝网、涤纶丝网
和金属丝网（磷青铜丝网、不锈钢丝网）等。
丝网网框：网框有木制和金属制两种。木框平放桌面上时，不能有边角起翘
现象。金属框主要由铝合金制成，金属网框具有尺寸稳定，强度高，寿命长的优
点。丝网网框的大小可根据制作印制板的大小来确定，一般以比印制每边宽出
8～12cm为宜，以便于手工操作时拿放和漏印的完整。
（2）绷网
绷网是将丝网拉紧固定到网框上的过程，是网版制作中关键工序之一。绷网
分为手工绷网和机械绷网两种。不管采用哪一种绷网方式，都要求将网绷紧、绷
平、绷均匀。绷网质量的好坏直接影响到图形印制质量和丝网的使用寿命
绷网前应将丝网在 50～60℃的水中浸泡 5～10min，以便于将网绷均匀。金
属网可用火烧一下，以除去油污并使表面钝化，增强结合力。
机械绷网时先用夹具从四边夹紧丝网，然后用黏合剂把绷紧的丝网粘在网框
上。
（3）制作丝网的图形
制作丝网是丝网漏印工艺中最关键的一道工序，它直接关系到漏印质量的好
坏。丝网图形制作的方法有四种：漆膜雕刻法、锌板（或覆箔板）转移法、丝网
干膜（菲林纸感光膜）法、碳素纸感光法。
①漆膜雕刻法：用一种特制的腊刻纸，上面附有一层软性清喷漆的漆膜。制
作丝网版前，先在蜡刻纸上用刻刀精细雕刻出印制电路图形，形成一层漆膜图形，
然后将漆膜图形紧贴丝网的一面，轻轻用布蘸香蕉水后擦拭丝网的反面，使漆膜
转移到丝网上，成为有电路图形的丝网版。这是较早的制作丝网版的方法，具有
制作简单、成本低的特点。
②锌板或覆铜板漆膜转移法：首先将印制的电路图形制成锌板（或覆铜板），
使印制电路板的线条和符号凸出来，再涂上一层凡士林，并均匀地喷上一层新蓝
硝基软性清漆（又称皮尺漆），烘干后再喷两三次，在恒温箱 60℃温度下烘干。
然后用零号水砂纸蘸肥皂在锌板上轻轻磨擦（也可用刀片刮）将凸出线条和注字
上的漆膜磨掉，并使锌版的凹下部分填满皮尺漆。最后把锌板上漆膜图形用香蕉
水转移到丝网版上，从而制成丝网版。
③丝网干膜法（又称菲林纸感光膜法）：在准备好的丝网上用 4%的重铬酸
铵溶液均匀地涂刷一层，再将菲林纸感光膜贴在丝网上。然后在丝网的背面刷一
层重铬酸铵，再用橡皮刮刀除去膜面上的气泡，将背面的余液也轻轻刮去。在 40
±5℃的干燥箱中烘干约 8～12min，用镊子轻轻地剥去承载的聚酯膜，再放回烘
箱中回烘 1～2min，使感光膜进一步干燥。把照相底片紧贴丝网上的膜面，用
1000W的高压汞灯曝光约 3～4min，丝网距灯 300mm右，最后在 40℃左右的温水
中轻轻摇动丝网 1～3min。曝光过的感光膜不溶于水，待图形大部分显现后，再
用清水轻轻冲洗，直到图形完全显现后，置于通风处晾干。最后用软性清漆进行
修网，以修补图形缺陷。这种制网版的方法工艺简单，制网效率高，至今仍在国
内外普遍使用。
④碳素纸感光法：制网版时先将碳素纸（在照相软纸上贴一层具有感光性能
的透明胶）浸入 3%的重铬酸钾（或重铬酸铵）溶液中，浸泡 3min后取出，再将
有透明胶的一面贴在聚酯薄膜上，除去气泡，并用玻璃板压平。将照相底片紧贴
在薄膜上进行曝光后，再浸入 40～50℃的温水中显影，照相软纸自然脱落，未
感光部分的明胶在温水中溶解，待图形清晰后用冷水轻轻冲洗。最后将有明胶的
一面贴在丝网上，并用玻璃压平，自然干燥后进行修版，即制成有电路图形的丝
网版。
（4）漏印技术
①漏印材料：丝网漏印材料大部分属于油基型和纤维素型两大类材料，常用
的丝印漆有油墨、漆类和树脂类等。其主要作用是保护图形下的铜箔不被腐蚀掉。
②固定网框：将网框固定在工作台上，丝网面距台面约 3mm。
③定位：定位是调整印件与丝网图形完全重合，单面板可用外形定位，双面
板或多面板多用定位孔定位。漏印时的定位，关系到丝网漏印质量，定位的误差
会造成印制板的报废。因此，定位一定要准确。
④漏印：漏印时，将调好的印料倒入丝网版上，并用刮板轻轻将印料铺满网
面。将一张白纸放在丝网下面的底板上，用刮板进行印制。如果纸上的图形有一
两条线条透印性不好，或有“沙眼”等缺陷时，可再印一两张，直至丝网被漆完
全浸润，图形清晰后再印制覆铜箔板。漏印覆铜箔板时，将覆铜箔板放在固定位
置上，丝网面距覆铜箔板 为宜，刮板与印制板间的夹角应保持在 15°～60°，
用力必须均匀，从头刷到尾，中间不要停顿。印出的图形应清晰、整齐，如不符
合要求，可用溶剂清洗后重印。
丝网漏印也可采用丝网漏印机，丝印机有半自动丝印机和自动丝印机两种。
印制电路板的蚀刻与加工
1．蚀刻
蚀刻是制造印制电路板必不可少的一项工艺。图形转移后，覆铜箔板上需要
留下的铜箔表面（印刷电路图部分）已被保护性抗蚀层覆盖。未被保护部分的铜
箔板上需要通过化学蚀刻将其除去，以便得到印有理想的电路图形的印制电路板。
工业上常用的蚀刻液主要有：三氯化铁蚀刻液、酸性氯化铜蚀刻液、碱性氯
化铜蚀刻液、硫酸-过氧化氢蚀刻液。其中三氯化铁价廉，毒性较低。碱性氯化
腐蚀速度快，能蚀刻高精度、高密度印制板。这些蚀刻液可以去除未保护部分的
铜箔，但不影响感光显影后的抗蚀剂及其保护下的铜箔，也不腐蚀绝缘基板及粘
接材料。
蚀刻方法有摇动槽法、浸蚀法和喷蚀法等三种。其中摇动槽法最简单，蚀刻
设备仅是一只盛有蚀刻剂的槽，装在为不断摇动的台面上。浸蚀法是将电路板浸
在放有蚀刻剂且能保温的大槽中进行蚀刻。喷蚀法则用泵将蚀刻液喷于印制板表
面进行蚀刻，因而蚀刻速度较快。
2．印制板的机械加工
印制板的机械加工分为外形加工和孔加工。如果刻蚀好的印制电路板已经是
剪切过的单个小板，就可以直接进行孔加工了。但在批量生产中采用单个小板，
印制定位困难，影响产品质量。因而常将几块不同种类的印制板制作在一块大板
上，一并进行印制和蚀刻加工，最后再将各印制板剪切分开。印制板的机械加工
步骤如下：
（1）外形加工：外形加工可用剪刀把蚀刻好的印制板剪开，剪切时，铜箔
面向上。也可采用一次冲膜落料的办法，并将板子重叠起来用钻模钻出引线孔。
这种落料冲膜形式，需有原来的负性照相底版，直接采用印制和蚀刻技术，在工
具钢板上生产出所需外形制成。
（2）钻孔：钻孔根据工具不同分为手工加工和数控加工两种。质量优良的
印制板引线孔应满足孔壁光滑无毛剌，孔边缘无翻边，基材无分层，孔位置置于
焊盘中心等基本要求。
①手工加工：手工加工采用手工钻床钻孔。钻孔时工件的定位有两种方法：
一种是借肋光学的视力定位法，用此法确定孔位，要求对孔的位置加以限定。对
孔位的限定可用将底图盖在工件上的办法解决，也可用一个已有明确焊盘位置的
印制电路复制件来解决。另一种定位方法是用钻模板定位法，它一般采用光致抗
蚀剂。因显影出来的图形足以定出孔的位置，而且几块板材可以叠放在一起，并
与照相底版对准且用销钉销住。以上两种定位方法均可用于手工多轴钻床，操作
员既可移动钻轴，又可移动工作台。钻孔时，将需钻孔的工件与钻孔的模板用销
钉销在一起。
②数控加工：数控钻床系统有多头和单头之分，其控制软件一般是被称为执
行程序的穿孔纸带，通过系统自身的纸带读数器输入给计算机。穿孔纸带由连接
在运行 CAD的主计算机上的纸带穿孔机来完成穿孔。计算机根据印制板图生成数
控钻床穿孔纸带的过程称为印制板后处理。在后处理过程中，CAD系统将板上所
有的孔分类，每一类对应一种型号的钻头工具。对每一类孔，系统还将该钻头连
续钻孔时所走的路径进行优化处理。
数控钻床的钻孔质量高，但价格昂贵，目前在自动化生产中已经得到广泛地
应用。
孔金属化与金属涂覆
1．孔金属化
双面印制板两面的导线或焊盘需要连通时，可以通过孔金属化实现。即把铜
沉淀在贯通两面导线或焊盘的孔壁上，使原来非金属的孔壁金属化。金属化了的
孔成为金属化孔。在双面和多层印制板的制造过程中，孔金属化是一道必不可少
的工序。
孔金属化是利用化学镀技术，即用氧化-还原反应产生金属镀层。基本步骤
是：先使孔壁上沉淀一层催化剂金属（如钯），作为在化学镀铜中铜沉淀的结晶
核心，然后浸入化学镀铜溶液中。化学镀铜可以使印制板表面和孔壁上产生一层
很薄的铜，这层铜不仅薄而且附着力差，因而只能起到导电的作用。化学镀以后
进行电镀铜，使孔壁的铜层加厚并附着牢固。孔金属化的方法很多，它与整个双
面板的制作工艺相关。大体上有以下几种方法：板面电镀法、图形电镀法、反镀
漆膜法、堵孔法和和漆膜法等。但无论采用哪种方法，在孔金属化过程中都需要
下列各个环节：钻孔、孔壁处理、化学沉铜和电镀铜加厚等。
2．金属涂覆
为提高印制电路的导电、可焊、耐磨和装饰性能，延长印制板的使用寿命，
提高电气连接的可靠性，可以在印制板图形铜箔上涂覆一层金属。金属镀层的材
料有金、银、锡和铅锡合金等。屠夫方法可用电镀和化学镀两种。
电镀法可使镀层紧密牢固，厚度均匀可控，但设备复杂，成本高。此法用于
要求高的印制板和镀层，如插头部分镀金。
化学镀虽设备简单，操作方便，成本低，但镀层厚度有限且牢固性差。因而
只适用于改善可焊性的表面涂覆，如板面铜箔图形镀银等。
助焊剂与阻焊剂的作用
印制板经表面金属涂覆后，根据不同需要可以进行助焊或阻焊处理。
1．助焊剂
在电路图形的表面上喷涂助焊剂，既可以保护镀层不被氧化，又能提高可焊
性。对助焊剂的基本要求是：
（1）在常温下稳定，在焊接过程中具有高活化性，表面张力小，能够迅速
而均匀地流动；
（2）腐蚀性小，绝缘性能好；
（3）容易清除焊接后的残留物；
（4）不产生刺激性气味和有害气体；
（5）材料来源丰富，成本低，配置简便。
2．阻焊剂
阻焊剂是在印制板上涂覆的阻焊层（涂料或薄膜）。除了焊盘和元器件引线
孔裸露以外。印制板的其他部位均在阻焊层之下。阻焊剂的作用是限定焊接区域，
防止焊接时搭焊和桥接造成的短路，改善焊接的准确性，减少虚焊；防护机械损
伤，减少潮湿气体和有害气体对板面的侵蚀。
在高密度的镀铅锡合金印制板和采用自动焊接工艺的印制板上，为使板面得
到保护并确保焊接质量，均需要涂覆阻焊剂。
印制板的手工制作
在产品研制和实验阶段或在调试和设计中，需要很快得到 PCB，如果采用正
常的步骤，制作周期长，不经济，这时要以使用简易的方法手工自制 PCB。
根据所采用图形转移的方法不同，手工制板可用漆图法、贴图法、雕刻法、
感光法及热转印法等多种方式实现。目前由于感光法和热转印法制板质量高、无
毛剌而被广泛采用。
涂漆法
1．下料
（1）把覆铜板裁成所需要的大小和形状。
（2）用挫刀将四周边缘毛剌去掉。
（3）用细砂纸或少量去污粉去掉表面的氧化物。
（4）用清水洗净后，将板晾干。
2．拓图
（1）将复写纸放在覆铜板上。
（2）把设计好的印制板布线图放在复写纸上，有图的一面朝上。
（3）用胶纸把电路图和覆铜板粘牢。
（4）用硬质笔根据布线图进行复写，印制导线用单线，焊盘用圆点表示。
（5）仔细检查，确定无误后再揭开复写纸。
3．钻孔
（1）选择合适的钻头，一般采用直径为 1mm的钻头较适中，对于少数元器
件端子较粗的插孔，例如电位器端子孔，需用直径为 以上的钻头钻孔。
（2）对微型电钻（或钻床）通电进行钻孔，进刀不要过快，以免将铜箔挤
出毛剌。
（3）如果制作双面板，覆铜板和印制板布线图要有 3个以上的定位孔，先
用合适的钻头将它钻透，以利于描反面连线时定位。
（4）如果是制作单面板，可在腐蚀完后再钻孔。
4．描板
（1）准备好调和漆或指甲油、直尺、鸭嘴笔、垫块等器材。
（2）按复写图样描在电路板上，描图时应先描焊盘，再描印制导线图形。
（3）将描好的覆铜板晾干。
5．腐蚀
（1）按一份三氯化铁勾兑两份水的比例配制成的三氯化铁溶液。
（2）对腐蚀液适当加热，但温度要限制在 40～50℃之间。
（3）将检查修整后的覆铜板浸入腐蚀液中，完全腐蚀后，取出用清水清洗。
6．去膜
（1）用热水浸泡或酒精、丙酮均可擦除漆膜。
（2）再用清水洗净。
7．涂助焊剂
（1）冲洗晾干。
（2）涂上松香助焊剂等肋焊剂。
贴图法
贴图法制作 PCB的步骤如下：
1．购买封箱胶带（是一种具有粘胶的胶带）。
2．将封箱胶带裁成合适的宽度，需要钻孔的线条宽度应在 以上。
3．按设计图形贴到覆铜板上，贴图时要压紧，否则腐蚀液进入将使图形受
损。
4．放入腐蚀液中进行腐蚀。
刀刻法
刀刻法制作 PCB的步骤如下：
1．图形简单时可用整块胶带将铜箔全部贴上，然后用刀刻法去除不需要的
部分。此法适用于保留铜箔面积较大的图形。
2．用刀将铜箔划透，用镊子或钳子撕去不需要的铜箔；也可用微型砂轮直
接在铜箔上磨削出所需图形，不用蚀刻而直接制成 PCB。
感光法
感光法制作 PCB的步骤如下：
1．用打印机把制作好的电路图形打印到胶片上，如果打印双面板，设置顶
层打印时需要镜像。
2．把胶片覆盖在具有感光膜的覆铜板上，放进曝光箱里进行曝光，时间一
般为 1min。双面板两面要分别进行曝光。
3．曝光完毕，拿出覆铜板放进显影液里显影，半分钟后感光层被腐蚀掉，
并有墨绿色雾状漂浮。显影完毕可看到，线路部分圆滑饱满，清晰可见，非线路
部分呈现黄色铜箔。
4．把覆铜板放到清水里，清洗干净后擦干。
5．放进三氯化铁溶液里将非线路部分的铜箔腐蚀掉，然后进行打孔或沉铜。
热转印法
热转印法制作 PCB的步骤如下：
1．用 Protel或者其他的制图软件，甚至可以用 Windows的“画图”工具制
作好印制电路板图。
2．用激光打印机把电路图打印在热转印纸上。
3．用细砂纸擦干净覆铜板，磨平四周，将打印好的热转印纸覆盖在覆铜板
上，送入照片过塑机（温度调到 180～220℃）来回压几次，使熔化的墨粉完全
吸附在覆铜板上（如果覆铜板足够平整，可用电熨斗熨烫几次，也能实现图形转
移）。
4．覆铜板冷却后揭去热转印纸，腐蚀后，即可形成做工精细的 PCB。
第 4章 印制电路板的质量检验
1. 目视检验
目视检验是用肉眼检验所能见到的一些情况，如表面缺陷包括凹痕、麻坑、
划痕、表面粗糙、空洞、针孔等。
另外还要检查焊孔是否在焊盘中心、导线图形的完整性。可以用照相底图制
造的底片覆盖在已加工好的印制电路板上，来测定导线的宽度和外形是否处在要
求的范围内，再检验印制电路板的外边缘尺寸是否处于要求的范围之内。
2. 过孔的连通性
对于多层电路板要进行连通性试验，以查明需要连接的印制电路图形是否具
有连通性。
3. 电路板的绝缘电阻
电路板的绝缘电阻是印制电路板绝缘部件对外加直流电压所呈现出的一种
电阻。在印制电路板上，此试验既可以在同一层上的各条导线之间来进行，也可
以在两个不同层之间来进行。选择两根或多根间距紧密、电气上绝缘的导线，先
测量其间之绝缘电阻；再加速湿热一个周期（将试样垂直放在试验箱的框架上，
箱内相对湿度约为 100%，温度在 42~48℃，放置几小时到几天）后，置于室内条
件下恢复一小时，再测量它们之间的绝缘电阻。
4. 焊盘的可焊性
可焊性是用来测量元器件焊接到印制电路板上时焊锡对印制图形的润湿能
力，一般用润湿、半润湿、不润湿来表示。
（1）润湿
焊料在导线和焊盘上可自由流动及扩展，形成粘附性连接。
（2）半润湿
焊料先润湿焊盘的表面，然后由于润湿不佳而造成焊锡回缩，结果在基底金
属上留下一薄层焊料。在焊盘表面一些不规则的地方，大部分焊料都形成了焊料
球。
（3）不润湿
焊料虽然在焊盘的表面上堆积，但未和焊盘表面形成粘附性连接。
5. 镀层附着力
检查镀层附着力的一种通用方法是胶带试验法。把透明胶带横贴于要测的导
线上，并将此胶带用手按压，使气泡全部排除，然后掀起胶带的一端，大约与印
制电路板呈 90°时扯掉胶带，扯胶带时应快速猛扯，扯下的胶带完全干净没有铜
箔附着，说明该板的镀层附着力合格。
致 谢
在论文完成之际，这也意味着我三年的学习生活即将结束。回首过去，自己
一生最宝贵的大学时光能于这样的校园之中，能在众多学富五车、才华横溢的老
师们的熏陶下度过，实在是荣幸之极。在这三年的岁月里，我在学习和思想上都
受益匪浅。这除了自己的努力外，与各位老师和同学们的关心、支持和鼓励是分
不开的。
在此，我要特别感谢我的指导老师孙燕老师的热情关怀和悉心指导。在我写
论文的过程中，孙老师倾注了大量的心血和汗水，从论文选题到资料收集乃，至
论文定稿，我都得到了孙老师悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是她广博的学
识、深厚的学术素养、严谨的治学精神和一丝不苟的工作作风使我终生受益，在
此表示真诚地感谢和深深的谢意。
衷心感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位老师。
参考文献
[1] 曹白杨，王晓编著.电子组装工艺与设备. 电子工业出版社 2007年 10月
[2] 郭勇，董志刚编著. Protel 99 SE印制电路板设计教程. 机械工业出版
社 2004年 6月
[3] 赵广林编著. Protel 99 SE电路设计与制作.电子工业出版社 2005年 2月
[4] 曾峰，巩海洪，曾波编著.印刷电路板（PCB）设计与制作 电子工业出版
社 2005年 8月
[5] 胡俊达编著.电子电气设备工艺学.湖南科学技术出版社.1997年
[6] 汤元信，远学广，刘元法编著.电子工艺及电子工程设计.北京航空航天大
学出版社.1999年
[7] 吴兆华，周德俭编著.表面组装技术基础.国防工业出版社.2002年
[8] 张锡鹤，盛鸿宇主编.印制电路板电路设计实训教材.科学出版社 2005年 1
月
[9] 夏路易，石宗义编著.电路原理图与电路板设计教程 Protel 99 SE 北京
希望电子出版社 2002年 6月
[10] K． U． Kasemir, L． R． Dalesio, Lanl． Interfacing The
Controllogix Plc Over Ethernet/IP． In: 8th International Conference
on Accelerator & Large Experimental Physics Control Systems, San Jose,
California, 2001．
[11] J． Y． Tang． SNS VACUUM INSTRUMENTATION AND CONTROL SYSTEM,In:
8th International Conference on Accelerator & Large Experimental
Physics Control Systems, San Jose, California, 2001．
指 导 教 师 情 况
姓 名 技术职称 工作单位
指 导 教 师 评 语
指导教师评定成绩：
指导教师签字：
年 月 日
答 辩 委 员 会 评 语
最终评定成绩：
答辩委员会主任签字： 单位（公章）
年 月 日
