电路板设计
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇电路板设计范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
电路板设计范文第1篇
1、SI问题的提出
随着IC输出开关速度的提高，不管信号周期如何，几乎所有设计都遇到了信号完整性问题。即使过去你没有遇到SI问题，但是随着电路工作频率的提高，今后一定会遇到信号完整性问题。
信号完整性问题主要指信号的过冲和阻尼振荡现象，它们主要是IC驱动幅度和跳变时间的函数。也就是说，即使布线拓扑结构没有变化，只要芯片速度变得足够快，现有设计也将处于临界状态或者停止工作。我们用两个实例来说明信号完整性设计是不可避免的。
实例之一︰在通信领域，前沿的电信公司正为语音和数据交换生产高速电路板(高于500MHz)，此时成本并不特别重要，因而可以尽量采用多层板。这样的电路板可以实现充分接地并容易构成电源回路，也可以根据需要采用大量离散的端接器件，但是设计必须正确，不能处于临界状态。
SI和EMC专家在布线之前要进行仿真和计算，然后，电路板设计就可以遵循一系列非常严格的设计规则，在有疑问的地方，可以增加端接器件，从而获得尽可能多的SI安全裕量。电路板实际工作过程中，总会出现一些问题，为此，通过采用可控阻抗端接线，可以避免出现SI问题。简而言之，超标准设计可以解决SI问题。
实例之二︰从成本上考虑，电路板通常限制在四层以内(里面两层分别是电源层和接地层)。这极大限制了阻抗控制的作用。此外，布线层少将加剧串扰，同时信号线间距还必须最小以布放更多的印制线。另一方面，设计工程师必须采用最新和最好的CPU、内存和视频总线设计，这些设计就必须考虑SI问题。
关于布线、拓扑结构和端接方式，工程师通常可以从CPU制造商那里获得大量建议，然而，这些设计指南还有必要与制造过程结合起来。在很大程度上，电路板设计师的工作比电信设计师的工作要困难，因为增加阻抗控制和端接器件的空间很小。此时要充分研究并解决那些不完整的信号，同时确保产品的设计期限。
下面介绍设计过程通用的SI设计准则。
2、设计前的准备工作
在设计开始之前，必须先行思考并确定设计策略，这样才能指导诸如元器件的选择、工艺选择和电路板生产成本控制等工作。就SI而言，要预先进行调研以形成规划或者设计准则，从而确保设计结果不出现明显的SI问题、串扰或者时序问题。有些设计准则可以由IC制造商提供，然而，芯片供货商提供的准则(或者你自己设计的准则)存在一定的局限性，按照这样的准则可能根本设计不了满足SI要求的电路板。如果设计规则很容易，也就不需要设计工程师了。
在实际布线之前，首先要解决下列问题，在多数情况下，这些问题会影响你正在设计(或者正在考虑设计)的电路板，如果电路板的数量很大，这项工作就是有价值的。
3、电路板的层叠
某些项目组对PCB层数的确定有很大的自，而另外一些项目组却没有这种自，因此，了解你所处的位置很重要。与制造和成本分析工程师交流可以确定电路板的层叠误差，这时还是发现电路板制造公差的良机。比如，如果你指定某一层是50Ω阻抗控制，制造商怎样测量并确保这个数值呢？
其它的重要问题包括︰预期的制造公差是多少？在电路板上预期的绝缘常数是多少？线宽和间距的允许误差是多少？接地层和信号层的厚度和间距的允许误差是多少？所有这些信息可以在预布线阶段使用。
根据上述数据，你就可以选择层叠了。注意，几乎每一个插入其它电路板或者背板的PCB都有厚度要求，而且多数电路板制造商对其可制造的不同类型的层有固定的厚度要求，这将会极大地约束最终层叠的数目。你可能很想与制造商紧密合作来定义层叠的数目。应该采用阻抗控制工具为不同层生成目标阻抗范围，务必要考虑到制造商提供的制造允许误差和邻近布线的影响。
在信号完整的理想情况下，所有高速节点应该布线在阻抗控制内层(例如带状线)，但是实际上，工程师必须经常使用外层进行所有或者部分高速节点的布线。要使SI最佳并保持电路板去耦，就应该尽可能将接地层/电源层成对布放。如果只能有一对接地层/电源层，你就只有将就了。如果根本就没有电源层，根据定义你可能会遇到SI问题。你还可能遇到这样的情况，即在未定义信号的返回通路之前很难仿真或者仿真电路板的性能。
4、串扰和阻抗控制
来自邻近信号线的耦合将导致串扰并改变信号线的阻抗。相邻平行信号线的耦合分析可能决定信号线之间或者各类信号线之间的“安全”或预期间距(或者平行布线长度)。比如，欲将时钟到数据信号节点的串扰限制在100mV以内，却要信号走线保持平行，你就可以通过计算或仿真，找到在任何给定布线层上信号之间的最小允许间距。同时，如果设计中包含阻抗重要的节点(或者是时钟或者专用高速内存架构)，你就必须将布线放置在一层(或若干层)上以得到想要的阻抗。
5、重要的高速节点
延迟和时滞是时钟布线必须考虑的关键因素。因为时序要求严格，这种节点通常必须采用端接器件才能达到最佳SI质量。要预先确定这些节点，同时将调节元器件放置和布线所需要的时间加以计划，以便调整信号完整性设计的指针。
6、技术选择
不同的驱动技术适于不同的任务。信号是点对点的还是一点对多抽头的？信号是从电路板输出还是留在相同的电路板上？允许的时滞和噪声裕量是多少？作为信号完整性设计的通用准则，转换速度越慢，信号完整性越好。50MHz时钟采用500ps上升时间是没有理由的。一个2-3ns的摆率控制器件速度要足够快，才能保证SI的品质，并有助于解决象输出同步交换(SSO)和电磁兼容(EMC)等问题。
在新型FPGA可编程技术或者用户定义ASIC中，可以找到驱动技术的优越性。采用这些定制(或者半定制)器件，你就有很大的余地选定驱动幅度和速度。设计初期，要满足FPGA(或ASIC)设计时间的要求并确定恰当的输出选择，如果可能的话，还要包括引脚选择。
在这个设计阶段，要从IC供货商那里获得合适的仿真模型。为了有效的覆盖SI仿真，你将需要一个SI仿真程序和相应的
仿真模型(可能是IBIS模型)。
最后，在预布线和布线阶段你应该建立一系列设计指南，它们包括︰目标层阻抗、布线间距、倾向采用的器件工艺、重要节点拓扑和端接规划。
7、预布线阶段
预布线SI规划的基本过程是首先定义输入参数范围(驱动幅度、阻抗、跟踪速度)和可能的拓扑范围(最小/最大长度、短线长度等)，然后运行每一个可能的仿真组合，分析时序和SI仿真结果，最后找到可以接受的数值范围。
接着，将工作范围解释为PCB布线的布线约束条件。可以采用不同软件工具执行这种类型的“清扫”准备工作，布线程序能够自动处理这类布线约束条件。对多数用户而言，时序信息实际上比SI结果更为重要，互连仿真的结果可以改变布线，从而调整信号通路的时序。
在其它应用中，这个过程可以用来确定与系统时序指针不兼容的引脚或者器件的布局。此时，有可能完全确定需要手工布线的节点或者不需要端接的节点。对于可编程器件和ASIC来说，此时还可以调整输出驱动的选择，以便改进SI设计或避免采用离散端接器件。
8、布线后SI仿真
一般来说，SI设计指导规则很难保证实际布线完成之后不出现SI或时序问题。即使设计是在指南的引导下进行，除非你能够持续自动检查设计，否则，根本无法保证设计完全遵守准则，因而难免出现问题。布线后SI仿真检查将允许有计划地打破(或者改变)设计规则，但是这只是出于成本考虑或者严格的布线要求下所做的必要工作。
现在，采用SI仿真引擎，完全可以仿真高速数字PCB(甚至是多板系统)，自动屏蔽SI问题并生成精确的“引脚到引脚”延迟参数。只要输入信号足够好，仿真结果也会一样好。这使得器件模型和电路板制造参数的精确性成为决定仿真结果的关键因素。很多设计工程师将仿真“最小”和“最大”的设计角落，再采用相关的信息来解决问题并调整生产率。
9、后制造阶段
采取上述措施可以确保电路板的SI设计品质，在电路板装配完成之后，仍然有必要将电路板放在测试平台上，利用示波器或者TDR(时域反射计)测量，将真实电路板和仿真预期结果进行比较。这些测量数据可以帮助你改进模型和制造参数，以便你在下一次预设计调研工作中做出更佳的(更少的约束条件)决策。
10、模型的选择
关于模型选择的文章很多，进行静态时序验证的工程师们可能已经注意到，尽管从器件数据表可以获得所有的数据，要建立一个模型仍然很困难。SI仿真模型正好相反，模型的建立容易，但是模型数据却很难获得。本质上，SI模型数据唯一的可靠来源是IC供货商，他们必须与设计工程师保持默契的配合。IBIS模型标准提供了一致的数据载体，但是IBIS模型的建立及其品质的保证却成本高昂，IC供货商对此投资仍然需要市场需求的推动作用，而电路板制造商可能是唯一的需方市场。
11、未来技术的趋势
设想系统中所有输出都可以调整以匹配布线阻抗或者接收电路的负载，这样的系统测试方便，SI问题可以通过编程解决，或者按照IC特定的工艺分布来调整电路板使SI达到要求，这样就能使设计容差更大或者使硬件配置的范围更宽。
电路板设计范文第2篇
关键词：低频电路板；PXI总线；自动测试
中图分类号：TB
文献标识码：A
doi：10.19311/ki.1672-3198.2017.16.097
0 引言
现如今，科学技术日益进步，生产技术水平不断提高，利用高精度技术的电路板发展迅速，不可避免的对电路板的测试要求就更高。以往传统通过测试人员手动操作各种电路探针进行电路板测试的方法，开发周期长、效率低、易出错。不难看出，PXI总线虚拟仪器技术的优势明显，它的性能和效率高，扩展性强，还有无缝集成的特点，事实上，如果将此技术应用到测试系统中，产品的成本将会大大降低，其开发速度也将显著提高，并且能提高系统可扩展性及可靠性。
1 系统总体设计
测试系统对被测电路板首先进行静态电阻测试，测试全部合格后，按照程序设定的时序通过控制矩阵开关切换被测电路板，对电路板按照设定的加电顺序进行加电，然后通过控制电路输出对电路板施加激励信号，同时通过工控机、信号调理单元、信号接口、数据采集板卡、调理、采集、分析、整理、存储、显示电路板的各种测试参数信号和曲线，测试结束后按照顺序断掉电源。测试系统组成框图见图1所示。
低频电路板测试系统主要由测控单元、信号调理单元、电源单元、探针夹具组成。测控单元采用基于PXI总线的机箱、控制器及模块化测试仪器，充分发挥了PXI总线的优势，为准确、快速的单板性能测试提供硬件保障。信号调理单元由信号调理板、开关板组成。电源单元由2台程控电源组成。探针夹具是电路板的测试接口，能够对电路板的单板状态进行装夹。
对于测试软件的开发，一般会选择NI公司的LabWindows/CVI开发环境，以虚拟仪器为背景，利用软件编程，对硬件进行资源分配和利用，最大程度的发挥硬件设备的功效，是系统得到扩展，其可重用性和通用性更强。简单来说，测试系统软件内容设计丰富，而在操作时也直观明了。
2 系统硬件设计
测试系统采用以PXI嵌入式控制器为核心的PXI总线测试平台，由数字万用表卡、示波器卡、I/O卡、信号调理板、开关板、程控电源、探针夹具组成。
PXI嵌入式控制器选用NI公司的PXI-8840高性能控制器；数字万用表卡选用NI公司PXI-4065数字万用表模块，用于电压、电流和电阻等测试；示波器卡选用NI公司PXI-5114示波器卡，用于电路板信号测量；I/O卡选用NI公司PXI-6509，用于系统的开关切换控制、电路板测试的激励信号；开关板主要用于信号切换和电源切换；程控电源选用Agilent公司双通道可编程直流电源E3646A 2台，提供电路板测试所需的+5V、+3.3V、-5V、-9V直流电压；探针夹具通过探针精确接触电路板上转接板的键合点或电路板上焊盘，测试键合点和焊盘上信号。系统的硬件结构图如图2所示。
3 系统软件设计
件是整个测试系统的核心，所有测试的功能和目的都是通过软件来完成的。系统测试软件采用NI公司LabWindows/CVI进行开发。根据低频电路板的测试需求，系统测试软件包括自检模块、自动测试模块和调试测试模块。自检模块在程序启动时对电源状态、板卡初始化状态进行快速自检，然后进入功能自检，完成各板卡的功能完整性检查。自动测试模块根据测试人员在人机交互界面中选择的电路板具体型号，载入相应测试配置文件，自动完成电路板测试工作，可用于批量生产的出厂测试。调试测试模块用于对电路板进行单项测试，确定故障位置，可用于电路板故障定位。系统测试软件的流程如图3所示。
22910801009015测试软件主界面如图4所示。导通性测试用于测试电路板+5V、+3.3V、-5V、-9V等接线端子的导通性，电压测试完成电路板正压线性稳压器的输出电压和负压线性稳压器的输出电压测试，译码器输出测试用于电路板三选八译码器的输出测试。
电路板设计范文第3篇
课程设计的实施是课程设计的重要内容，是一门课程成功开设的关键。课程设计的实施包括项目的实施进程、项目的实施过程及考核形式。
1.1课程项目的实施进程
前3个来自生活中的项目比较小，所用课时较少，是为了让学生初步了解所使用的软件及PCB绘图的步骤。后几个项目针对不同的电路类型进行训练，最后使用综合项目进行综合能力的训练。项目的安排从电路类型来说属于并列关系，而从知识和能力方面来说属于递进关系。在课程的具体实施过程中要注重与企业的联合。校内企业河北方圆测控技术有限公司是这门课程开展的保障。一方面，学生深入企业，了解岗位标准，找准学习目标，从而对PCB绘图岗位有一定的感性认识；另一方面，邀请企业技术人员走入课堂进行指导、座谈并参与学生的成绩考核。“校企合作共建”是学院正在进行的工作，也是学院的教学改革目标。
1.2课程项目的实施过程
（1）本课程中的项目实施过程大体相同，都包括以下4个步骤。
①电路分析。各项目的电路图由教师提供给学生，经过学生的分组讨论与教师的指点，学生对本项目的电路功能及所用元器件有了大致的了解，为后面电路原理图的设计打下基础。
②原理图设计。电路原理图设计是比较关键的一个环节。只有设计出正确的原理图才能保证转换成正确的PCB图。
③PCB图设计。电路PCB图的设计是整个项目最重要的环节，是对学生PCB设计综合知识和技能的考验。只有在熟练使用Protel软件的基础上，在掌握PCB设计规范的前提下，根据项目的实际情况才能设计出合格的电路PCB图。
④项目总结。项目总结环节有助于技能的提高。一方面，学生可通过总结找出差距与不足，从而进行修改与提高；另一方面，教师要对学生的工作给予肯定，提高学生的自信心与学习积极性。
（2）课程项目实施过程主要有以下几个特点。
①充分体现“教、学、做”一体化。课程项目的实施是在EDA实训室完成的，完全模拟了企业的工作环境。课堂教学以项目为载体，由学生分组完成。学生首先要明确“做什么”这个问题，也就是由教师介绍本项目的来源、产品的功能并向学生展示产品的实物，以激发学生的兴趣。然后明确“怎么做”这个问题。每个项目中都有新的知识和技能，这部分内容主要由教师演示，接下来由学生分组完成整个项目的设计。给学生充足的时间去完成，充分的空间去思考，教师只起监督、指导、帮助学生解决问题的作用，充分体现了“以学生为主体，以教师为主导”的地位。让学生在学中做、做中学，让教师在学中教，做中教，充分体现了“教、学、做”一体化的教学模式。
②现代教学媒体的使用。现代教学媒体的使用大大提高了教学的效率。教师的演示过程利用现代广播教学软件在EDA实训室完成，这样就能实现教和做的完美切换。在项目完成之后，各学习小组同样可以通过此软件向大家展示自己的作品。另外，教师还可以通过网络向学生发放项目的电路图及企业设计好的产品PCB图以供学生参考。
1.3课程的考核形式
本课程一改传统的考核形式，主要采用了项目积分制的考核形式。每个课程项目有相对应的分数，项目完成之后即可评分，其中有两个项目由企业的PCB绘图员评分，其他项目由教师和学生共同评分，包括学生小组之间的互评和教师的评分，各项目累加和即本课程成绩。采用这种多元化的考核形式大大提高了学生的学习积极性，增强了学生的团队合作精神和竞争的意识，也真正考查了学生的知识和技能的掌握情况。
2课程设计的成果
电路板设计范文第4篇
【关键词】主变温度表;电接点;动作信号回路电路板
一、研究背景
主变温度表包括油温表和绕组温度表，分别用于检测主变的油面温度和绕组温度，是变电站主变温控系统的核心组成部分，温度表的精确度决定了主变温控系统的有效性，对确保主变安全、稳定运行有重要意义。目前，江门地区110kV 及以上变电站共146座， 挂网运行的主变压器共295台。每年需要校验的温度表平均为50只左右。
主变温度表的试验室校验工作包括以下六个项目：
（1）外观检查;
（2）示值误差检验、指针移动平稳性检查、回程误差检查;
（3）变送器测量误差检验（可选）;
（4）电接点设定误差和切换差检验;
（5）绝缘电阻的检验（可选）;
（6）绕组温度表温升试验。
校验的项目繁多，校验效率受设备的性能制约，时间比较漫长，而且目前的校验方法有很多可以改进的地方。诸如以下两个方面：
（1）由于各个不同厂家的温度表，其装挂的机构不同，所以，最初制作挂板的时候只使用单股线来挂表。这种方法比较落后，操作繁琐耗时长，且每次只能挂2个温度表，严重影响了校验的效率。
（2）在以往的校验工作中，电接点动作检查的试验方法比较粗放，主要靠试验人员使用万用表手动测量温度表各个电接点是否导通或断开，来判断电接点是否动作，然后再进行读数，这样就受制于人员的主观判断的准确性，在同时校验多个温度表时，会造成校验人员无法第一时间对所有温度表进行判断并读数，这样就大大降低了读数的准确性。另外，试验过程中还可能出现电接点已经动作，试验人员没有及时进行判断和读数的情况，需要将恒温槽进行降温重来一遍，造成重复的操作。以上情况不仅影响了试验准确性，也大大降低了校验效率。
因此，我们提出了通过改善温度表校验方法来缩短校验时间的课题。经过案例总结、数据分析和专业技术讨论，确定了我们本次技术创新的两个目标成果，即设计制作不锈钢试验支架及简易挂环和设计制作“接点动作信号回路”电路板。
二、变压器热效应对电气设备的影响
变压器热效应对变压器的影响对于油浸式变压器，其寿命实际主要是固体绝缘（纤维纸）的寿命。促使绝缘老化的主要因素是温度，水分和氧气，其中在变压器带负载时，热效应的作用最为突出，可以说热效应是变压器老化的决定性因素，也就是说变压器绕组绝缘的热老化速度与绕组的热点温度有关。按GB1094电力变压器标准设计的油浸式电力变压器，GB/T15164D94《油浸式电力变压器负载导则》规定其热点温度基准值是98℃，即在此温度下绝缘的相对老化率为1，变压器在额定负载下运行时具有预期的正常寿命。绕组热点温度低于98℃时，温度每降低6K，老化系数降低一半，变压器的寿命将增加一倍;绕组的热点温度如高于98℃，则温度每增加6K，老化系数增加一倍，变压器的寿命降低一半（所谓的6K法则）。但热点温度不能超过140℃，否则变压器油将会发生裂解。所以适当降低绕组的运行温度和控制绕组最热点温度不超过允许温度，对延长绕组绝缘物的使用寿命极为重要。
三、应用领域与技术原理分析
1.制作不锈钢试验支架及简易挂环。
原来的挂板只挂2个温度表，并且挂接过程繁琐，不易操作。所以我们考虑用不锈钢板制作挂板，将试验支架的挂表容量设计为6个，以满足实际工作需求。我们还为试验支架安装了滑轮，方便日常的使用。另外，我们设计制作的简易挂环，结构简单轻便，可以适用于所有不同厂家的温度表，且操作方便，很好地解决了这个让校验人员头痛的问题。在承重方面，试验支架和挂环都能够很好地适应实际。
2.制作“电接点动作信号回路”电路板。
温度表电接点动作的基本原理：利用温度变化时带动触点变化，当温度达到或超过设定值时，当其与上下限触点接触或断开的同时，使电路中的继电器动作，常开接点闭合发出动作信号。当温度下降到设定值一下时，则使常开接点断开，常闭接点闭合，发出复归信号。一般的主变温度表都具有4个电接点。
我们设计制作的信号电路板的基本结构原理如下：
（1）具有一个电源模块，为信号回路提供一个5V的直流工作电源;
（2）设置一个蜂鸣器，提供电接点动作的听觉信号;
（3）分出4个回路，每个回路设置一个三脚触头，分别串入温度表的四个电接点回路中;
（4）每个回路分别设置1个LED显示灯，提供一个视觉信号，帮助试验人员及时判断是哪一个电接点动作，以使得校验人员能够第一时间记录电接点动作的温度值，提高试验数据的准确度;
（5）每个回路都设置一个双路切换开关，在温度表电接点动作后（即常开接点导通），试验人员可以把切换开关切换到复归接点（常闭节点）。这既可以切断动作信号，也为温度表降温过程中，检查信号复归功能做好准备。
运用这个“接点动作信号电路板”，电接点动作试验从最麻烦的项目，变成一个最轻松的项目。校验人员不需要用到万用表，就能第一时间判断接点是否动作，并及时读数。
四、推广效益分析及与同类技术产品的比较
本文的方案可大大改善主变温度表试验室校验方法，一方面，平均每个温度表的校验时间减少了27.5分钟，解决了电接点动作试验这个瓶颈问题，实现了一个校验人员同时校验多个温度表的突破，节省了班组的人力资源，提高了工作效率;另一方面，杜绝了由于校验人员的主观判断失误造成读数误差大，提高了校验的准确度。
目前，主变温度表校验装置为组装设备，没有完整的一套装置;本项目制作电接点动作信号回路电路板和改进试验支架，温度表的装卸和电接点动作检查的效率将提高65%以上，更重要的是，电路板的应用，大大降低了校验人员出错的几率，杜绝了因为主观失误引起的重复操作，值得广泛推广使用。
本文的方案是一项创新型的课题，所采用的信号回路电路板以及试验支架挂环都是低成本的制作，且完全从校验工作的实际出发，应用到实际的校验工作中去，起到了立竿见影的作用。
五、设计方案仍存在问题与改进
温度表及变送器的接线比较繁琐，没有专用的试验线，使用通用的试验线接线时，需要用到粗制的短线和线夹，造成接线时间冗长，效率低下;对此，我们制作了温度表校验专用的试验线，根据校验工作实际情况，制作了长度合适，接头适用的试验线，大大方便了温度表与变送器的接线。同时，我们可以在自制的试验线上打印标签，杜绝了接错线的情况出现。另外我们计划对自己制作的电路板增加一个电源模块代替电池供电，更加节能环保。
六、结束语
综上所述，主变温度表电接点动作信号回路电路板设计及应用可直观地监视电气设备的运行工况，尤其对于电气设备的异常运行状况作预警工作，这样一来就可以实现为电气设备提供更为有效的安全保障。
参考文献
[1]王凤，宋强.减少主变温度计故障次数探讨[J].现代商贸工业，2011（22）.
电路板设计范文第5篇
【关键词】电子设备；电路板；清洗；技术
电路板在焊接以后，其表面或多或少会留有各种残留污物。为防止由于腐蚀而引起的电路失效，应该通过清洗去除残留污物。
1.清洗技术的作用与分类
1.1清洗技术的主要作用
清洗实际上就是要去除元器件组装后残留的各种污染物。组装焊接后清洗的主要作用如下。
防止电气缺陷的产生。最突出的电气缺陷就是漏电，造成这种缺陷的主要原因是印制电路板上存在离子污染物、有机残料和其他黏附物。
清除腐蚀物的危害。腐烛会损坏电路，造成器件脆化，另外腐蚀物本身在潮湿的环境中能导电，会引起电路短路故障。
使SMT外观清晰。清洗后电路板的外观清晰，能使热损伤、层裂等一些缺陷显露出来，以便于进行检测和排除故障。
1.2清洗技术方法分类
根据清洗介质的不同，清洗技术分为溶剂清洗和水清洗技术两大类，根据清洗工艺和设备不同又可分为批量式（间隙式）清洗和连续式清洗两种类型，根据清洗方法不同还可以分I为高压喷洗清洗、超声波清洗等几种形式。对应于不同的清洗方法和技术有不同的清洗设备，可根据应用和产量的要求选择相应的清洗工艺技术和设备。
2.清洗技术
2.1批量式溶剂清洗技术
溶剂型清洗设备按使用的场合不同，可分为连续式清洗器和批量式清洗器，这两类清洗设备的清洗原理是相同的，都采用冷凝一蒸发的原理清除残留污物。主要步骤是：将溶剂加热使其产生蒸气，将较冷的被清洗电路板置于溶剂蒸气中，溶剂蒸气冷凝在电路板上，溶解残留污物，然后，将被溶解的残留污物蒸发掉，被清洗电路板冷却后再置于溶剂蒸气中。循环上述过程数次，直到把残留污物完全清除。
批量式溶剂清洗技术的清洗系统有多种类型，最基本的有4种：环形批量式系统、偏置批量式系统、双槽批量式系统和三槽批量式系统。如双槽批量式系统溶剂清洗系统都采用溶剂蒸气清洗技术，所以也称为蒸气脱脂机。它们都设置了溶剂蒸馏部分，并按下述工序完成蒸馏周期：采用电浸没式加热器使煮沸槽产生溶剂蒸气；溶剂蒸气上升到主冷凝蛇形管处，冷凝成液体；蒸馏的溶剂通过管道流进溶剂水分离器，去除水分；去除水分的蒸馏溶剂通过管道流入蒸馏储存器，从该储存器用泵送至喷枪进行喷淋；流通管道和挡墙使溶剂流回到煮沸槽，以便再煮沸。
煮沸槽中应容纳足量的溶剂，以促进均勾迅速地蒸发，维持饱和蒸气区，还应注意从煮沸槽中清除清洗后的剩余物。在煮沸槽中设置有清洗工作台，以支撑清洗负载。要使污染的溶剂在工作台水平架下面始终保持安全水平，以便使装清洗负载的筐子上升和下降时，不会将污染的溶剂带进另一溶剂槽中。溶剂罐中要充满溶剂并维持在一定水平，以使溶剂总是能流进入煮沸槽中。当设备启动之后，应有充足的时间形成饱和蒸气区，并进行检查，确信冷凝蛇形管达到操作手册中规定的冷却温度，然后再开始清洗操作。根据使用量，周期性地用新鲜溶剂更换煮沸槽中的溶剂。
2.2连续式溶剂清洗技术
连续式清洗器用于大批量生产的场合，它的操作是全自动的。连续式清洗器可以加入高压倾斜喷射和扇形喷射的机械去污方法，特别适用于表面安装电路板的清洗。
连续式清洗器一般由一个很长的蒸气室组成，内部又分成几个小蒸气室，以适应溶剂的阶式布置、溶剂煮沸、喷淋和溶剂储存，有时还把电路板浸没在煮沸的溶剂中。通常，把组件放在连续式传送带上，根据电路板的类型，以不同的速度运行，水平通过蒸气室。溶剂蒸馏和凝聚周期都在机内进行，清洗程序、清洗原理与批量式清洗类似，只是清洗程序是在连续式的结构中进行的。连续式溶剂清洗技术适用范围广泛，对量小或量大的电路板清洗都适用，其清洗效率高。
2.3水清洗工艺技术
水是一种成本较低且对多种残留污物都有一定清洗效果的溶剂，特别是在目前环保要求越来越高的情况下，使用水清洗具有更加重要的意义。水对大多数颗粒性、非极性和极性残留污物都有较好的清洗效果，但对不溶于水的残留污物没有效果，如硅脂、树脂和纤维玻璃碎片等。在水中加入碱性化学物质，如肥皂或胺等表面活性剂，可以改善清洗效果，除去水中的金属离子，将水软化，能够提高这些添加剂的效果并防止水垢堵塞清洗设备。因此，清洗设备中一般使用软化水。
常用的两种类型水清洗技术工艺流程。一种是采用皂化剂的水溶液，在60～70℃的温度下，皂化剂和松香型助焊剂剩余物反应，形成可溶于水的脂肪酸盐，然后用连续的水漂洗去除皂化反应产物。另一种是不采用皂化剂的水清洗工艺，用于清洗采用非松香型水溶性助焊剂焊接的印制电路板组件；采用这种工艺时，常加入适当中和剂，以便更有效地去除可溶于水的助焊剂剩余物和其他污染物。
2.4超声波清洗
超声波清洗的基本原理是“空化效应”。当高于20kHz的高频超声波通过换能器转换成高频机械振荡传入清洗液中时，超声波在清洗液中疏密相间地向前辐射，使清洗液流动并产生数以万计的微小气泡，这些气泡在超声波纵向传播成的负压区形成、生长，而在正压区迅速闭合（熄灭）。这种微小气泡的形成、生长及迅速闭合称为空化现象。在空化现象中，气泡闭合时形成约1000个大气压力的瞬时高压，就像一连串的小“爆炸”，不断地轰击被清洗物表面，并可对被清洗物的细孔、凹位或其他隐蔽处进行轰击，使被清洗物表面及缝隙中的污染物迅速剥落。
采用超声波清洗具有以下优点：清洗效果全面，清洁度高；清洗速度快，提高了生产率；不损坏被清洗物表面；减少了人手对溶剂的接触机会，提高了工作安全性；可以清洗其他方法达不到的部位，例如，可清洗不便拆开的配件的缝隙处；节省溶剂、热能、工作面积、人力等。
2.5免清洗焊接技术
随着人们环保意识的增强，有污染的传统清洗工艺正逐渐被禁用。这样，免清洗焊接技术就成为今后的发展方向。对于一般电子产品，采用免清洗助焊剂并在制造过程中注意保持生产环境的清洁，例如工人戴手套操作、焊接时仔细调整设备和材料的工艺参数，就能够减除清洗工序，实现免清洗焊接。
目前有两种技术可以实现免清洗焊接，一种是采用低固体成分的免清洗助焊剂，另一种是在惰性保护气体中焊接。实际上，只有免洗助焊剂和适当的免洗焊接工艺及设备相结合，才能完成免清洗焊接，实现焊后免洗。
目前，大多数国家采用氮气来形成惰性气体气氛，这是因为与其他气体相比，氮气具有安全可靠、来源广泛及经济性好的特点。氮气作为保护气体极其合适，主要是它的内聚能量高，只有在高温和高压下，才会发生化学反应。使用惰性保护气体焊接，电路板上的残留物可明显减少，焊点平滑，焊球与桥接现象明显减少，焊接时润湿力提高，润湿时间减少，非润湿性故障相应减少。
参考文献
