《印制电路板的设计与制造》习题答案.docx
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《印制电路板的设计与制造》习题答案
习题答案
项目一思考与练习
1.AltiumDesignerSummer09主要由哪几部分操作系统组成？
答：
AltiumDesignerSummer09主要由以下4大部分组成，①原理图设计系统（SCH）②印刷电路板设计系统（PCB）③FPGA系统④VHDL系统,其中前两个系统最常用。
2.在AltiumDesignerSummer09软件中，不同编辑器之间是怎样切换的？
答：
对于未打开的文件，在“Project”面板中双击不同的文件，这样打开不同的文件即可在不同的编辑器之间切换。
对于以打开的文件，单击“Project”面板中不同的文件或单击工作窗口最上面的文件标签即可在不同的编辑器之间切换。
3.电路板设计主要包括哪两个阶段？
答：
电路板设计主要包括两个阶段：
原理图绘制和PCB设计。
4.简述原理图的设计流程。
答：
原理图绘制的基本流程如图所示。
7.简述PCB设计流程。
答：
PCB的设计的基本流程如图所示。
8.简述元件布局的基本原则。
答：
（1）元件放置的层面：
单面板元件一律放在顶层；双面板或多层板元件绝大多数放在顶层，个别元件如有特殊需要可以放在底层。
（2）元件的布局应考虑到元件之间的连接特性，先确定特殊元件的位置，然后根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。
（3）在确定特殊元件的位置时要遵守以下原则：
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。
带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。
③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。
④应留出电路板定位孔及固定支架所占用的位置。
（4）根据电路的功能单元对电路的全部元器件进行布局时，要符合以下原则：
①按照电路的流程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。
②以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局。
元器件应均匀、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。
③位于电路板边缘的元器件，离电路板边缘一般不小于2mm。
（5）电路板上发热较多的元件应考虑加散热片或风扇等散热装置。
（6）注意IC座定位槽的放置方向，应保证其方向与IC座的方向一致。
（7）尽量做到元件排列、分布合理均匀，布局整齐、美观。
9.简述布线的基本原则。
答：
布线的基本原则是：
①输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行，最好加线间地线，以免发生反馈耦合。
②印制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决定。
当然，只要允许，还是尽可能用宽线，尤其是电源线和地线，一般情况下要比其它导线宽。
③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。
④导线拐弯处一般取圆弧形或120°左右的夹角，而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。
⑤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，这样有利于散热，防止产生铜箔膨胀和脱落现象。
11.简述单面PCB的制作流程。
答：
单面印制电路板的制作流程如图所示。
项目二思考与练习
原理图库元件绘制流程。
答：
原理图库元件绘制流程如图所示。
3.简述PCB封装库创建流程。
答：
①启动元器件编辑器②栅格设置③添加焊盘④绘制轮廓
5.集成库的创建主要有几个步骤？
答：
集成库的创建主要有以下几个步骤：
①创建集成库包
②增加原理图符号元件
③为元件符号建立模块联接
④编译集成库
7.简述双面板的制作流程。
答：
双面印制电路板的制作流程如图所示。
其制作过程与单面板类似，只是双面板还要除油、黑孔、镀铜。
项目三思考与练习
1.复杂原理图层次化有什么好处？
答：
采用层次化设计可以把复杂的电路设计任务定义成一个模块（或方块），顶层图纸内放置各模块（或方块），下一层图纸放置各模块（或方块）相对应的子图，子图内还可以放置模块（或方块），模块（或方块）的下一层再放置相应的子图，这样一层套一层，可以定义多层图纸设计。
这样做还有一个好处，就是每张图纸不是很大，可以方便用小规格的打印机来打印图纸。
2.简述自上而下设计层次原理图的方法。
答：
自顶向下的设计方法是：
先设计顶层层次原理图的框图，并连接各框图的电气端口，再根据顶层框图生成各子原理图，再分别生成各子图电路，如图所示。
4.如何在印制电路板上覆铜？
答：
执行菜单命令Place→PolygonPour弹出对话框，然后对覆铜的线宽、网格的形式、所需覆铜的网络、需覆铜的层及移除死铜进行设置，最后对选定的层进行覆铜。
覆铜对话框
设置覆铜的线宽、网格的形式、所需覆铜的网络、需覆铜的层及移除死铜
《印刷工艺学》复习思考题集
2006秋季学期适用
刘昕
执笔人：
刘昕编写日期：
2006年8月
复习思考题一
1．什么是表面活性？
表面活性物质具有什么样的性质？
2．
什么是表面活性剂？
表面活性剂分为几类？
润版液中为什么要选用非离子表面活性剂？
3．阿拉伯酸的分子结构形为如下，试回答：
阿拉伯酸是表面活性剂吗？
说明理由。
4．Gibbs吸附定理反映了什么？
它为什么较精确？
5．应用
曲线，试分析溶液表面膜的状态。
6．用重量百分数法计算表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚C12H25O（C2H4O）10H的HLB值。
并根据它的HLB值，试说明它的用途。
7．什么是表面活性剂的临界胶团浓度？
它和溶液的表面张力有什么关系？
8．表面活性剂在液固界面上的吸附机理是什么？
单分子层吸附有哪几种方式？
9．乳状液有几种形式？
如何区分？
胶印中通常以哪种形式发生乳化？
10．加入润版液的非离子表面活性剂应符合哪些基本要求？
试以2080为例说明。
11．非离子表面活性剂润版液有什么优点？
使用非离子表面活性剂润版液，应注意哪些问题？
12．非离子表面活性剂2080的分子结构式为：
试用格里芬定律来计算，说明其亲水与亲油的性能如何？
13．试分析油墨在墨辊上附着的条件？
14．举例说明如何保护橡皮布和墨辊的润湿性？
你认为橡皮布和墨辊的清洗剂应该具备哪些条件？
到生产现场考察清洗剂的使用情况，举出一种分析其优缺点。
复习思考题二
1.胶印中使用完全拒水的油墨（即完全不和润湿液混合的油墨）印刷，行吗？
为什么？
2.印刷中，乳状液有哪几种类型？
形成何种乳化油墨对胶印有利？
为什么？
3.试述胶印水墨平衡的含义。
4.胶印中使用润湿液的主要目的是什么？
5.润湿液一般分为几大类？
各类润湿液的特点什么？
6.试分析H3PO4、NH4H2PO4在润版版液中的作用。
7.试分析（NH4）2Cr2O7、NH4NO3在润湿液中的作用。
8.γo表示油墨的表面张力，γW表示润湿液的表面张力，当γo＞γW和γo＜γW两种情况下印刷中各会出现什么现象？
9.什么是溶液的pH值？
用什么方法测量？
怎样从pH值判断某一溶液是酸性？
碱性？
还是中性？
10.润湿液的pH值为5.2，计算润湿液的氢离子浓度。
润湿液的〔OH-×10-2M，试计算润湿液的pH值。
11.润湿液的pH值在什么范围内较合适？
pH值过高，过低的润湿液会给刷带来什么不良后果？
12.试说明要保持印版空白部分润湿性的稳定，可以采取哪些措施？
13.试述油水相斥的原理和条件。
14.为什么要重视印版空白部分润湿性质的稳定性？
15.为什么磷酸、铬酐配方必须淘汰？
16.怎样选用胶印平凹版原液的配方？
17.什么叫电解质？
润湿液中常含哪几种电解质？
各起什么作用？
18.近代平凹版配方中，为什么不直接用磷酸，而用磷酸的H2PO4—或HPO42-？
19.什么叫缓冲作用？
叙述缓冲剂的缓冲效应的机理。
20.什么叫同离子效应？
怎样使润湿液发挥同离子效应？
21.什么叫氧化剂？
为什么平凹版配方中应含氧化剂？
22.在润湿液中常用哪些氧化剂？
23.什么叫感胶作用？
润湿液中常采用哪些感胶离子？
24.为什么在有的配方中，已不能从pH值测知润湿液中的原液浓度？
可用什么方法来测量？
25.为什么要掌握润湿液的浓度？
怎样掌握润湿液的浓度？
在什么情况不要增减润湿液的浓度？
26.为什么“糊版”不一定是润湿液的酸性太弱？
27.为什么“花版”不一定是润湿液的酸性太强？
28.在配比和稀释润湿液时，应注意些什么？
29.为什么预涂版的润湿液配方与用于平凹版的不同？
30.预涂版润湿液配方可有哪些改进？
31.为什么胶印工艺中缺少不了亲水胶体？
32.用于胶印的亲水胶体，应具备哪些特性？
33.叙述常用的亲水体的性质和使用方法。
34.何为铺展系数？
从铺展系数看，选择什么样表面张力的润湿液润湿印版效果较好？
35.用杨氏方程分析润湿液润湿印版空白部分的条件。
为什么杨氏方程只能在θ≥0时应用？
36．润湿方程来源于young氏方程，而比young氏方程应用广泛，为什么？
37．写出液体在固体表面沾湿、浸湿、铺展的热力学条件。
试各举一印刷中的实例说明。
38．什么是粘附功？
什么是内聚功？
试推导粘附张力γA和表面张力γLG的关系式，此关系式在油墨转移中有什么实际意义？
复习思考题三
1．为什么选用铝版或锌版做胶印印版的版材？
它们的润湿性能是如何改变的？
2．常用的胶印印版有哪几种？
它们表面结构各有什么特点？
3．以表面自由能与热力学的基本理论为基础，分析平版印刷中，为什么要先给印版供水，然后再给印版供墨，印刷才能正常进行？
4．印版的变形包括哪些？
印版的弯曲变形和拉伸变形有哪些规律？
5．印版的厚度对印版的变形有怎样的影响？
6．拉版操作中要防止哪些不正常的印版变形？
如何操作才是正确的？
7．什么叫印版的耐印率？
印版耐印率下降的主要原因有哪些？
摩擦是怎样影响印版耐印率的？
8．何谓电化腐蚀？
对印版的耐印率有何影响？
9．给新晒的印版擦胶的目的是什么？
停机时为什么还要给印版擦胶？
10．如何提高印版的耐印率？
11．上版前印版的检查包括哪些内容？
12．如何鉴别印版的版色？
13．胶印对印版的深浅有何要求？
如何检查印版的深浅？
14．试推导公式sinθ＝2hγ/h2+γ2。
把6号调墨油滴在光滑洁净的金属平板表面，形成液滴，量得液滴的高是0.03mm，底为0.08mm，计算液体在平板上的接触角。
试讨论该金属平板是亲油固体，还是亲水固体？
15．把半径为0.5mm的玻璃毛细管垂直插入润版液中，润版液的密度为lg／cm2,润版液在毛细管中上升的高度为2.9cm，试计算润版液的表面张力。
16．把两块厚度和长度都相同的PS版分别上在半径为RA和RB的两个印版滚筒上，已知RA＞RB，试问哪种印刷机的印版伸长率大？
说明理由。
17．公式
和
中各符号表示什么？
这两个公式是在什么条件下得到的？
各有什么物理意义？
是否矛盾？
18．将版长为610mm，版厚分别为小0.5mm、0.3mm和0.15mm的PS版，分别安装在半径均为150mm的三个印版滚简上，试计算印版未紧固时各印版的伸长率。
从计算结果中，你能得到什么结论。
19．固体表面愈粗糙，是否润湿性愈好？
20．试以平版为例，说明印版表面的润湿性是如何改变的？
21．采取哪些措施，可以保护平版空白部分的润湿性？
说明理由。
复习思考题四
1.印刷压力有哪几种表示方法？
印刷机的印刷压力是怎样获得的？
“有压力必然有摩擦”？
3.滚筒之间的摩擦是由哪些因素引起的？
4.“印刷压力愈大，印刷质量愈好”，此话对吗？
试以油墨转移率和印刷压力的关系曲线来进行分析。
如何理解适当的印刷压力？
5.试叙述压力与压缩厚度的关系。
λ？
7.了解求知压杠宽度的方法，并会实际操作。
8.同一种纸张，分别在A、B两种印刷机上印刷，若A印刷机的滚筒半径比B印刷机的滚筒半径小，试问哪一种印刷机需要的印刷压力大？
为什么？
9.印刷机滚筒之间为什么要达到一致的线速度？
为什么线速度又不可能绝对一致？
10.在对滚的两个滚筒上，有哪此因素会引起半径差？
λ的分配？
12.λ值一般应如何分配，才能达到满意的印刷效果？
13.在一定条件下，圆压圆印刷机在印刷中的总压力比圆压平印刷机在印刷中的总压力要小将近30％。
试证明。
14.已知圆压圆印刷机R=150mm，λmax=0.20试计算B和b?
Φ=1米／秒，且Z值按下列地情况分配。
Z=0，
，
，
，Z=λ
求：
①各Z值下的滑移量？
②最大滑移量？
③滑移量最小时的Z值？
16.λ值如何分配，可使摩擦减少，获得高质量的印品？
17.在同一台印刷机上，用120g/m2的铜版纸和胶版纸印刷，试问哪一种纸张需要的印刷压力大？
为什么？
18.高速印刷机和低速印刷机，选用的包衬有何不同？
试说明理由。
19.用网线印版、线条印版、实地印版印刷，哪种印版需要的印刷压力大？
细网线印版和粗网线印版，哪种印版需要的印刷压力大？
为什么？
20.试述在印刷压力作用下，压印滚筒整个接触区的压力分布特点？
为保证印刷品墨色的均一，你能否提出滚筒的设计应有何改进？
21.在印刷过程中，如何减少滚压过程中的摩擦？
22.试推导出圆压平和圆压圆式印刷机λ和ｂ的关系式。
23.轮转印刷机的滚筒半径为150ｍｍ，用压杠痕法得到的杠痕数据如表2-4所列，请将与每一杠痕数据相对应的最大λ值填入表4-6中。
表4-6 杠痕（b）和λ
杠痕（ｍｍ）
包衬压缩量λ（ｍｍ）
24.胶印机的滚筒半径为150ｍｍ，在相同的压力下，用A包衬获得的最大压缩量为0.18mm。
用B包衬获得的最大压印宽度为5.8ｍｍ，若A、B两包衬的厚度相等，试讨论哪种包衬的弹性模量大?
25.某印刷机使用的包衬衬垫为0.5mm，在印刷压力为20kgf/cm2的作用下，包衬的压印宽度为7.5mm，试计算压印宽度为1mm处的印刷压力?
26.图4-19是一种精确包衬压缩量λ和压印力pd的工作原理图。
测试时，拧动手柄，从百分表上观察A滚筒的下移量，此下移量就是包衬的压缩量λ，同时观察力环上所指示的压力数据pd。
表4-7是用软性包衬进行实验而测试的数据。
试建立该包衬压缩量λm与压印力pd的关系式（用一元线性回归法）。
表4-7 压缩量λm和压力pd
λ（mm）
p（kg/cm）2
λ（mm）
p（kg/cm）2
λ（mm）
p（kg/cm）2
27..若采用上题中的包衬印刷，需要获得9.5kg的印刷压力，试问压缩量应为多少?
28.设有一块长为250mm，宽为195mm的实地印版，印刷工艺所需印刷压力ｐd＝4.90×106Pa，包衬压缩量λ＝0.28mm，在TY4201一回转印刷机上印刷，机器所需总印刷压力为多少（已知该机的压印滚筒半径为180mm）?
29.确定印刷压力应考虑哪些因素?
图4-19 测量λ、pd的工作原理图
复习思考题五
1．二回转印刷机如图5—1所示。
＝1rad／s， R＝165mm， Z＝0.3mm，OD＝165.15mm。
求：
、
、
。
2．在圆压圆型印刷机上，为使压印滚筒上衬垫的变形仅在径向。
必须满足的条件是什么？
试证明。
3．试求圆压圆型印刷机上滚筒接触弧上任一点的相对位移Sc。
4．在圆压圆印刷机中，根据图5-3，当
成立时，求整个印迹的绝对伸长量a？
5．试证明：
6．包衬分为几种？
各有什么特点？
7．高速胶印机与低速胶印机所选用的包衬是否相同？
试说明理由。
8．选用不同印版（如实地、线条版、网点版），哪种需要印版压力大一些?
为什么？
9．一台胶印机印版滚筒的标准直径为300mm，印版图文的包角为270°欲使印张上图文增大0.1mm，计算印版滚筒应减少的衬垫厚度是多少？
10．同一印刷机采用A包衬，获得的最大压缩量为0.2mm，用B包衬获得的最大压印线宽为6mm，试问A、B哪种弹性模量大？
（设印刷压力相同、滚筒半径相同）
11．印迹的绝对伸长a与滚筒半径R之间的关系是怎样的？
12．印刷机滚筒滚压中，摩擦力是如何产生的？
13．滚压中，橡皮布的背表面摩擦力是如何分配的?
14．在印刷中，如何减少滚压过程中的摩擦？
复习思考题六
1．什么是色料？
什么是色料减色法？
2．什么是色光？
什么是色光加色法？
3．参阅图6-1，回答造成图中虚实线不重合的原因。
4．在GATF色环图上如果一组油墨与其补色形成的颜色六边形。
每个边上任一点代表什么？
为什么？
5．＝M＋Ｙ＋C所表示的内容及其应用。
试用表6-4或表6-5中的数据进行验证。
5．灰色油墨调配的原则是什么？
为什么？
6．水调墨中水的加入量范围一般为多少?
其最佳加水量是多少？
他与水性油墨有什么区别和不同？
7．为什么要分析色稿？
调墨时为什么要做好油墨试样工作？
8．调墨操作应注意些什么?
才能使油墨快速达到调匀？
9．下表给出AB两组油墨用密度计测得的数据：
（1）计算色强度、色相误差、灰度和效率。
（2）试问那组油墨的色域大？
复习思考题七
1.给墨行程易发生“堵墨”现象，为什么?
2.试述油墨分裂率及取不同值的条件。
3.通过对图7-41中着墨辊着墨量的计算，回答：
输墨装置的墨辊排列方式对印版着墨均匀性的影响。
图7-41两种不同的墨滚排列方式
4.油墨转移方程是什么?
它反映了什么?
如何利用油墨转移方程来求R、V?
5.油墨转移方程中k、b、f的确定有几种方法?
那一种最简单?
哪一种最能准确?
试各举一列。
6.为什么要对油墨转移方程进行修正。
修正的方法有几种？
7.概率分布修正法修正油墨转移方程的依据是什么?
8.油墨覆盖阻力是什么?
试求。
9.理想印刷条件下，墨辊间的墨膜依照什么规律分配?
印刷中途，为什么要尽量减少停印的次数?
10.试举例说明，输墨装置的墨辊排列方式对印版着墨的均匀性有什么影响?
11.试举例说明油墨转移方程的应用?
对不同的纸张、油墨，转移方程的模式是否相同?
12.油墨在凸版和平版印刷机上，要经过哪几个行程，才能完成一次印刷？
各个行程的作用是什么？
油墨在各行程中，应具备什么样的流变性能，才能使印刷正常进行？
13.平版、凸版印刷机的墨层厚度是如何控制的？
为什么在印刷过程中，墨斗中的油墨要保持一定的液面高度？
14.试说明印刷机的输墨系统，利用增加墨辊数量，而不采用增加墨辊半径的方法，提高输墨的均一性的原因？
15.胶辊的粘弹性效应对油墨的传输有什么影响？
为什么冷却串墨辊的温度，可以提高输墨效果？
16.举例说明，墨辊的排列方式对输墨的均匀性有何影响？
从着墨辊的着墨率来看，你认为哪一种墨辊排列方式对油墨的传输有利？
17.使用过版纸有什么意义？
18.根据你所学过的知识，简要说明为使印版获得厚薄均一的油墨膜层，输墨装置、墨辊、油墨应达到哪些基本要求？
19.油墨依靠哪些作用附着在承印物表面？
哪几种高聚物材料，不经过处理，使用普通油墨就能印刷？
20.表7-12列出了J2108机的墨辊直径数据，若实际印刷面积为880mm×615mm，墨辊长为880mm，试计算着墨系数、匀墨系数和贮墨系数。
表7-12J2108机的墨辊直径数据
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
辊名
出墨
传墨
上串
中串
下串
匀墨
匀墨
匀墨
重辊
着墨
着墨
着墨
数量
1
1
1
1
2
2
2
2
4
2
1
1
直径（mm）
80
60
50
60
70
50
60
70
80
21.图7-42是东芝B-B胶印机的墨路图，试计算每根着墨辊的着墨率。
图7-42 东芝B-B型胶印机墨路图
复习思考题八
1．凹版印刷的印版有哪几种？
它们的网穴形状对油墨转移有何影响？
2．为了避免龟纹和偏色，雕刻凹版的四色印刷，网穴角度和网穴线数如何设置？
3．简述柔性版印刷机采用网纹传墨辊－刮墨刀输墨系统的传墨性能。
4．柔性版印刷机使用的网纹辊，常见的着墨孔有哪几种形状？
有何特性？
5．如何根据纳森图来选择网纹辊的线数？
6．常用的丝网有哪几种？
有何特性？
7．丝网的目数、开口度、开口率如何定义？
8．丝网印刷对丝网性能有哪些要求？
9．刮板压力的大小对丝网印版有何影响？
10．丝网印刷的工艺参数主要有哪几个？
它们如何确定？
11．已知聚酯柔性版的厚度为7.38mm，印版滚筒的半径为12.5cm，双面胶版纸的厚度为0.1mm，试计算印版的伸长率。
12．气动绷网机的张力为4.2kg，使用270目、开口度为61μm的丝网，试计算采用60°绷网角的斜绷网和正绷网时的开口度及丝网目数。
通过计算得出什么结论？
13．选用200线／英寸的尼龙丝网，丝径为0．05mm，网孔宽度为0．077mm，试计算再现线条的最细宽度是多少？
复习思考题九
1．什么是数字化印刷？
它有什么特点？
2．什么是短版印刷？
什么是可变信息印刷？
什么是先发行后印刷？
3．举例说明什么是直接成像数字化印刷？
4．举例说明什么是无印版数字化印刷？
5．试叙述静电印刷机的基本原理。
6．试叙述静电印刷机的基本组成，并说明静电印刷的油墨转移性能。
7．常见静电印刷机有哪几种？
各有什么特点？
8．喷墨印刷机的基本原理是什么？
常见典型的机器有哪些？
9．什么是直接成像印刷机DI？
其制版原理是什么？
10．常见直接成像印刷机DI有哪几种？
各有什么特点？
复习思考题十
1、墨雾产生的原因是什么?
什么样的油墨墨雾较大?
如何克服?
2、单色胶印机和四色胶印机的油墨叠印有什么不同?
要保证单色胶印机油墨叠印的正常进行，先印的油墨膜层应该具有什么特性?
3、墨层表面的润湿性和油墨的干燥时间有什么关系?
油墨的粘性和油墨的干燥时间有什么关系?
4、如何避免“油墨晶化”故障的发生?
5、要提高四色胶印油墨的叠印效果，应该注意哪些问题?
6、油墨叠印率如何表示?
分别选择哪种颜色的滤色片，测定下列各组叠印油墨的密度值时，其测量精度较高?
（其中C/Y表示黄墨层上叠印青油墨）
C/Y，Y/C，Y/M，M/C，C/M
7、单色胶印机纸张的掉毛和四色胶印机纸张的掉毛有何相同之处，不同之处?
试作简单的分析。
8、为了减少纸张的掉粉、掉毛，可以采取哪些措施?
9、如何防止印刷品
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