工艺知识在印制电路板设计与制作中的应用

文献标识码：B

文章编号：1672- 0601（2015）08- 0105- 02

作者简介：李茁（1976-），女，硕士研究生，黑龙江信息技术职业学院电子工程系副教授。研究方向：电子工程技术与职业教育。

The Application of Technical Knowledge in the Design and Processing of Printed Circuit Board

LI Zhuo, LIANGGuozhi

(Heilongjiang Information Technology College, Harbin 150025，China)

Abstract: Thecourseof“the Designand ProcessingofPrinted Circuit Board”hascloserelationshipwithrelatedknowledgeand skills.So,theteachersofthecoursearesupposedtomakeadeepstudyon“theStructureandtechniqueoftheElectrical Products”first, and then theyshould integrate the related knowledge oftechnique with that ofthe design and processingofprinted circuit board tofind effective application in the teachingprocess ofthe design and processingofprinted circuit board, and through this way,thequalityofthecourseof“theDesignand ProcessingofPrinted CircuitBoard”couldbeimprovedgreatly.

Keywords: PCBdesign;structureandtechnique;thermaldesign;electromagneticcompatibility;shockabsorptionandbuffer

《印制电路板设计》这门课程在电子技术类专业中开设的比较广泛，课程目标主要有：

①学习EDA软件如《Protel99SE》等绘制电路原理图的方法；

②学习和掌握根据电路原理图设计单面和双面PCB板的知识与技能；

③掌握PCB的制作方法与生产工艺，能够根据印制电路板工艺流程制作单面和双面PCB板；

④学习和掌握能运用电磁兼容知识根据电路原理图设计多层PCB板的知识和技能。

实践证明，离开了电子产品结构与工艺的印制电路板（PCB）设计与制作，PCB的设计就是无源之水无本之木，其PCB的结果也是没有什么工程应用的价值的。

但是，在长期的教学与实践中，我们发现，《印制电路板设计与制作》这门课程与《电子产品结构与工艺》相关知识与技能有着密不可分的关系，因此，在开展《印制电路板设计与制作》课程教学与能力训练的同时，应该开设《电子产品结构与工艺》的课程，根据教学安排的实际，可以采用同步开设或者现开设《电子产品结构与工艺》课程，然后再开设《印制电路板设计与制作》。当然最有效的方式是在《印制电路板设计与制作》课程教学与能力训练的同时，将《电子产品结构与工艺》课程相关内容融入到《印制电路板设计与制作》中去，只是这种方式对任课教师提出了比较高的要求。具体来说，就是要求任课教师首先要对《电子产品结构与工艺》的知识与技能有深入的学习和研究，并将工艺的相关知识与印制电路板设计与制作的相关内容有机地融合，这样才能在印制电路板设计与制作的教学过程中有效地运用，这样才能极大地提高《印制电路板设计与制作》课程教学的质量和水平。

印制电路板设计与制作与电子产品结构工艺两门课程的相互融合主要体现在以下几个方面：

第一、印制电路板（PCB）的热设计。这主要体现在PCB的设计过程中，要充分认识到印制电路板的工作温度一般不能超过85℃的要求，在PCB的设计过程中，要充分考虑到印制电路板上元器件的散热和相互之间的热影响，元器件排列的方向和疏密要有利于空气对流；热敏感元件与发热元器件的相对位置关系以及与散热方式、电路板安装方式等的相互适应。

第二、印制电路板（PCB）的减振与缓冲设计。印制电路板是电子产品中电路元器件的支撑件，他提供电路元器件之间的电气连接。为提高电路板的刚振动、抗冲击性能，PCB板上的负荷应合理分布，以免产生过大的应力。较重的元器件应安排在靠近印制电路板的支撑点或固定端处，并尽可能地降低安装重心。

第三、印制电路板（PCB）的电磁兼容性设计。PCB的电磁兼容性（EMC）设计的主要目的是控制来自PCB电路的辐射、PCB电路与设备其他电路间的耦合、PCB电路对外部干扰的灵敏度、PCB上各种电路间的耦合。PCB的设计过程中，考虑电磁兼容性的设计要求，对电路板的尺寸、形状、布局、结构等都会产生很大的影响。

第四、印制电路板（PCB）的板面设计。一般来说，印制电路板上的元器件应按电路原理图顺序呈直线排列，力求紧凑以缩短印制导线的长度，并得到均匀的组装密度，在保证电性能的前提下，元器件最好是平行或者垂直与版面，并和PCB的主要边平行或者垂直。同时，元器件尽量分布均匀整齐，不在万不得已的情况下尽量不要重叠安放。

《印制电路板的设计与制作》这门课所涉及的知识非常广泛，也非常综合，不论对教师还是对学生来说，在研究和学习这门课程的过程中，不能仅仅把目光放在课本本身上，不能本位主义，要用系统的观点和方法来对待这门课程知识与能力的学习与掌握。对教师来说，更要注意打破学科界线，在横向上，将相关的学科知识与技能与PCB设计与制作的内容相互融合，这样才能够正确理解和把握PCB设计与制作的核心与精髓，有利于指导学生真正学好本课程的知识，掌握PCB的专业技能，提高我们职业技术教育的水平。

（编辑赵欣宇）