電子產品的手工制作

摘要：本文詳細介紹常用電子產品制作的基礎知識，重點講解電子產品印制電路板的制作、電子產品制作的焊接技能等。

關鍵詞：電子產品；電路板；制作

【中圖分類號】 TN709 【文獻標識碼】 B【文章編號】 1671-1297（2012）09-0316-01

一 protel99 se 編輯原理圖、PCB設計

1.原理圖編輯

由于PROTEL 99 SE采用的是工程（PROJEC7）數據庫模式管理，先建立一個數據庫文件用于管理所設計的電路原理圖與PCB版圖。

原理圖的設計：為了可以實現網絡連接，在進行原理設計前對所用到的元器件都必須在元器件庫中存在，否則就在SCHLIB中作出所需的元器件并存入庫文件中，然后只需從元器件庫中調用所須的元器件根據所設計的電路圖進行連接即可。

原理圖設計完成后，即可形成一個網絡表以備進行PCB設計使用。

2.PCB的設計

外形及尺寸的確定：根據所設計的PCB在產品的位置，空間的大小、形狀以及與其他部件的配合來確定PCB的外形與尺寸，在MECHANICALLAYER層用PLACETRACK命令畫出PCB的外形。

根據SMT的要求，在PCB上制作定位孔，視眼參考點等。

元器件的制作：假如需要使用一些原先元器件庫中不存在的特殊元器件，則在布局之前需先進行元器件的制作，在PROTEL 99 SE中制作元器件的過程比較簡單，選擇DESIGN菜單中的MAKELIBRARY命令后進入了元器件制作窗口。在選擇TOUL菜單中的NEWCOMPONENT命令就可以進行元器件的設計。這時只需根據實際元器件的形狀、大小等在TOPLAYER層以PLACEPAD等命令在一定的位置畫出相應的焊盤并編輯成所需的焊盤（包括焊盤形狀、大小、內徑尺寸及角度等。另外還應標出焊盤相應的管腳名），然后以PLACETRACK命令在TOPOVERLAYER層中畫出元器件的最大外形，取一個元器件名存入元器件庫中即可。

元器件制作完成后，就進行布局及布線，這兩部分在下面具體進行討論。

以上過程完成后，就必須進行檢查，這一方面包括電路原理的檢查，另一方面還必須檢查相互間的匹配及裝配問題，電路原理的檢查可以人工檢查，也可以采用網絡自動檢查。

檢查無誤后，文件就需進行存檔、輸出，在PROTEL 99 SE中必須使用FILE選項中的EXPORT命令把文件存放到指定的路徑與文件中（IMPORT命令則是把某一文件調入到PROTEL 99 SE中）。

3.元器件的布局

下面就討論射頻電路PCB的布局問題。布局總的原則：元器件應盡可能同一方向排列，通過選擇PCB進入熔錫系統的方向來減少甚至避免焊接不良的現象。根據經驗元器件間最少要有0.5mm的間距才能滿足元器件的熔錫要求，若PCB板的空間允許，元器件的間距應盡可能寬。對于雙面板一般應設計一面為SMD及SMC元件，另一面為分立元件。

布局中應注意：首先確定與其它PCB板或系統的接口元器件在PCB板上的位置，必須注意接口元器件的配合問題。

因為掌上用品的體積都很小，元器件間排列很緊湊，因此對于體積較大的元器件，就必須考慮相互見的配合問題，所以必須優先考慮，確定出相應的位置。

認真分析電路結構，對電路進行分塊處理。盡可能將強電信號和弱電信號分開，將數字信號電路和模擬信號電路分開，完成同一功能的電路應盡量安排在一定的范圍之內，從而減小環路面積，各部分電路的濾波網絡必須就近連接，這樣不僅可以減小輻射并且可以減少被干擾的幾率，提高電路的抗干擾能力。

布線，在基本完成元器件的布局后，就要開始布線，布線的基本原則為：在組裝密度許可情況下，盡量選用低密度布線設計，并且信號走線盡量粗細一致，有利于阻抗匹配。對于射頻電路，信號線的走向、寬度、線間距的不合理設計，可能造成信號傳輸線之間的交叉干擾，所以在設計射頻電路PCB時一定要綜合考慮，合理布線。

布線時，所有走線應遠離PCB板的邊框，以免PCB板制作時造成斷線或有斷線的隱患。電源線要盡可能寬，以減少環路電阻，同時，使電源線、地線的走向和數據傳送的方向一致，以提高抗干擾能力。所補信號線應盡可能斷，并盡量減少過孔數目，各元器件間的連線越短越好，以減少分布參數和相互間的電磁干擾，對于不相容的信號線應盡量相互遠離，而且盡量避免平行走線，而在正反兩面的信號線應相互垂直，布線時在需要拐角的地方應以135°角為宜，避免拐直角。

布線時與焊盤直接相連的線條不宜太寬，走線應盡量離開不相連的元器件，以免短路，過孔不宜畫在元器件上，且應盡量遠離不相連的元器件，以免在生產中出現虛焊、連焊、短路等現象。

二 電路板制作

PCB圖設計好以后就可以向腐銅板上轉印了，轉印前應將PCB圖用激光打印機將其打印到特殊的熱轉印紙上然后用制板機將其轉印到腐銅板上。這樣PCB圖就可以在腐銅板上清晰可見了。這個時候需要對轉印后的腐銅板進行檢查看是否有斷印的情況出現以便及早進行更正。

轉印完畢以后就可以進行腐蝕了，腐蝕液是用三氯化鐵和水按照一定比例配置而成的。將腐銅板放入三氯化鐵溶液里5-10分鐘就可以腐蝕掉多余的銅皮了。腐蝕的時候亦可以輕輕晃動盛裝腐蝕液的容器來加快腐蝕的速度。腐蝕后的腐銅板應該只剩下墨線掩蓋的線條部分其余地方則不含任何銅皮這樣電路板的腐蝕工作才算完成。

腐蝕后的腐銅板即可以鉆孔了，用型號相符合的鉆頭對不同的焊孔進行鉆孔。鉆孔的時候一定要確保鉆頭與腐銅板保持垂直否則會損壞鉆頭和銅線而影響電路板的質量。

鉆孔完畢即可以除去腐銅板上的墨印同時還可以用松香水作為助焊劑涂抹在腐銅板上面以便于焊接而且可以防止銅線氧化。

三 元器件的焊接

腐銅板經過鉆孔和腐蝕以后就可以進行焊接了，對照著原理圖和裝備圖來把電子元器件按照先后順序插入電路板中。插入的時候一定要注意部分器件的獨特性例如：電解電容的正負極性不可以搞反；三極管的三個極不能搞錯；集成塊的管腳不能插反等。焊接的時候也要注意很多問題比如：二極管、三極管等小器件焊接的時候要快速完成不能讓其受熱時間過長而使其性能發生改變；集成塊焊接時要注意管腳的焊接先后順序否則會損壞集成塊的整體特性。

參考文獻

[1] 胡明主編.電子器件導論.北京理工大學出版社，1998年

[2] 楊頌華主編.數字電子技術基礎.西安電子科技大學出版

[3] 彥永均主編.Protel99電路設計.國防工業出版社，1995年

[4] 畢滿清主編.電子技術課程設計.機械工業出版社，1995年

[5] 消景和主編.數字集成電路應用精粹.人民郵電出版社，2000年

作者簡介： 王瑩，女，1983年出生，專業為電子信息工程，研究方向為電子電氣控制。