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电路板(PCB)制造出现各种问题及改善方法

电路板(PCB)制造出现各种问题及改善方法
电路板(PCB)制造出现各种问题及改善方法

电路板(PCB)制造出现各种问题及改善方法(一)

一、电路板工程设计制作

1.1CAM制作的基本步骤

每一个PCB 板基本上都是由孔径孔位层、DRILL 层、线路层、阻焊层、字符层所组成的,在CAM350 中,每载入一层都会以不同的颜色区分开,以便于我们操作。

1.1.导入文件

首先自动导入文件(File-->Import-->Autoimport),检查资料是否齐全,对齐各层(Edit-->Layers-->Align)并设定原点位置(Edit-->Change-->Origin-->Datum Coordinate),按一定的顺序进行层排列(Edit-->Layers-->Reorder),将没用的层删除(Edit-->Layers-->Reorder)。

1.2.处理钻孔

当客户没有提供钻孔文件时,可以用孔径孔位转成Flash(Utilities-->Draw-->Custom,

Utilities-->Draw-->Flash-->Interactive)后再转成钻孔(钻孔编辑状态下,Utilities-->Gerber to Drill);如果有提供钻孔文件则直接按制作要求加大。

接着检查最小钻孔孔径规格、孔边与孔边(或槽孔)最小间距(Analysis-->Check Drill)、孔边与成型边最小距离(Info-->Measure-->Object-Object)是否满足制程能力。

1.3.线路处理

首先测量最小线径、线距(Analysis-->DRC),看其是否满足制程能力。接着根据PC 板类型和基板的铜箔厚度进行线径补偿(Edit-->Change-->Dcode),检查线路PAD 相对于钻孔有无偏移(如果PAD 有偏,用Edit-->Layers-->Snap Pad to Drill 命令;如果钻孔有偏,则用Edit-->Layers-->Snap Drill to Pad 命令),线路PAD 的Ring 是否够大(Analysis-->DRC),线路与NPTH 孔边、槽边、成型边距离是否满足制作要求。NPTH 孔的线路PAD 是否取消(Edit-->Delete)。以上完成后再用DRC 检查线路与线路、线路与PAD、PAD 与PAD 间距是否满足制作要求。

1.4.防焊处理

查看防焊与线路PAD 匹配情况(Analysis-->DRC)、防焊与线路间距、防焊与线路PAD 间距(将线路与防焊拷贝到一层,然后用Analysis-->DRC 命令检查此层)、防焊条最小宽度、NPTH 处是否有规格大小的防焊挡点(Add-->Flash)。

1.5.文字处理

检查文字线宽(Info-->Report-->Dcode)、高度(Info-->Measure-->Point-point)、空心直径、文字与线路PAD 间距、文字与成型边距离、文字与捞孔或槽的间距、文字与不吃锡的PTH 间距是否满足制作要求。然后按客户要求添加UL MARK 和DATE CODE 标记。注:

a:UL MARK 和DATE CODE 一般加在文字层,但不可加在零件区域和文字框内(除非有特殊说明)、也不可加在被钻到、冲到或成型的区域。

b:客户有特殊要求或PCB 无文字层时,UL MARK 和DATE CODE 标记可用铜箔蚀刻方式蚀刻于PCB 上(在不导致线路短路或影响安规的情况下)或直接用镂空字加在防焊层上。

1.6.连片与工作边处理

按所指定的连片方式进行连片(Edit-->Copy)、加工作边。接着加AI 孔(钻孔编辑状态下,Add-->Drill Hit)、定位孔、光学点、客户料号(Add-->Text)、扬宣料号。需过V-CUT 的要导V-CUT 角(Edit-->Line Change-->Fillet,如果需导圆角则用下述命令:Edit-->Line Change-->Chamfer)。有些还要求加ET 章、V-CUT 测试点、钻断孔、二此钻孔防呆测试线和PAD、识别标记等。

1.7.排版与工艺边的制作

按剪料表上的排版方式进行排版后,依制作规范制作工艺边。

1.8.压合

操作:Tables-->Composites。按Add 增加一个Composites Name,Bkg 为设置屏幕背影的极性(正、负),Dark 为正片属性(加层),Clear 为负片属性(减层)。

在做以上检查合处理工作的同时,应对客户原始资料做审查并记录《D/S&MLB原始资料CHECK LIST》呈主管审核。以上各项检查结果如与制程能力不符,应按规范作适当修改或知会主管处理。

1.9.输出钻孔和光绘资料

CAM 资料制作完毕需记录原始片、工作片的最小线径、线距和铜箔面积(Analysis-->Copper Area)。

经专人检查后,打印孔径孔位和钻孔报告表,等资料确认合格后即可输出钻孔(File-->Export-->Drill Data)和光绘资料(File-->Export-->Composites)。钻孔输出格式:Leading 3,3 公制(发给铭旺的多层板为Trailing 3,3 公制)。

光绘资料输出格式:Gerber Rs-274-X, Leading 2,4 英制。

1.10.高分辨率ADC的板布线

随着14位或更高分辨率ADC的采样率继续提高到百兆采样范围,随之而来的是系统设计人员必须成为时钟设计和分配及板布线方面的专家。

本文描述的是系统设计方面的一些关键性问题,特别关注印制电路板(PCB)地和电源平面布线技术。现代化的ADC需要现代化的板设计。没有精确的时钟源或仔细设计的板布线,则高性能变换器将达不到其性能指标。

单IF外差接收机结构和高级的功率放大器线性化算法,正在对ADC性能提出要求。这样的系统正在把变换器的固有抖动性能推向低于1/2 PS。同样,测试仪器工程师需要在宽带内有非常低的噪声性能,以便高级频谱分析仪开发。

因此,高速数据变换系统中最重要的子电路是时钟源。这是因为时钟信号的定时精度会直接影响ADC的动态性能。

为了使这种影响最小,ADC时钟源必须具有非常低的定时抖动或相位噪声。若在选择时钟电路时不考虑这种因数,则系统动态性能不会好。这与前端模拟输入电路的质量或变换器的固有抖动性能无关。精确的时钟在精确的时间间隔总能提供沿转换。

实际上,时钟沿在连续变化的时间间隔到达。因此,这种定时的不确定性,可以借助数据变换过程综合评估采样波形的信噪比。

最大时钟抖动由下式确定:

· Tj(rms)=(VIN(p-p) /VINFSR)×(1/(2(N+1)×π×fin)

假若输入电压(VIN)等于ADC的满标范围(VINFSR),则抖动要求变为ADC分辨率(N位)和被采样输入频率(fin)的因数。

对于70MHz 输入频率,总抖动要求是:

Tj(rms)=1× (1/215π×70×106))

Tj(rms)=140fs

由于很多系统通过背板或另外连接分配参考时钟,这会降低信号质量,所以,通常用本机振荡器(低相位噪声的VCXD)做为ADC的定时源。图1示出用NS公司的LMX2531时钟合成实现定时产生。连接到定时产生器的LMX2531由可编程分频器合成器输出,给出小于100毫微微秒的抖动性能。

布线考虑

适当的接地和选定所有信号路线是保证精确信号转换的关键。

用分离地平板对于10位ADC的50MSPS和12位ADC的30~35MSPS工作良好。超出此范围,额外的电路噪声是明显的,而且分离的地平板也可引起信号辐射。当线承载电流信号时,会在跨越平板间分离处发生问题。

模拟元件集中在板的模拟区域,数字元件集成在板的数字区域。这样可保持模拟和数字返回电流彼此远离。这是为了隔离模拟和数字地电流,而且可使ADC噪声最小,但忽视了EMI效应。另模拟元件集中在板的模拟区域,数字元件集成在板的数字区域。这样可保持模拟和数字返回电流彼此远离。这是为了隔离模拟和数字地电流,而且可使ADC噪声最小,但忽视了EMI效应。另外,当用电源迹线控制模拟和数字电源通路时,返回ADC电流必脱离输出电流通路。这会产生可辐射的电流环路区域。

用分离的地平板和电源板可以消除环路区域问题,使辐射问题最小。这允许输出和返回电流彼此靠近流动,而使RFI/EMI问题最小。然而,元件的相互放置是非常重要的,共同的模拟和数字返回电流通路在模拟电路可能引起数字噪声。我们知道,高频或高沿率信号留心高电阻,甚至在地平板中需要保持模拟和数字返回电流彼此分离开。

注意,邻近效应导致输出和返回电流尽可能彼此靠近流动。靠精细的元件放置和所有线迹(包括电源线)考虑周到的选定路线,可以控制地平板中的返回电流通路。地返回电流将流经各自的输出线迹,因此,保持模拟和数字返回电流彼此远离是可能的。

单个地平板消除环路区域,信号和电源线迹控制电流流动。

模拟和数字元件应放置在它们自己的专门PCB区域。电源应放置在板边沿或者角落和模拟与数字区域之间。

电源布线对噪声性能也是关键。数字元件(特别是高速大功率数字元件)不能放置、也不能靠近模拟返回电流流回电源的通路。这就是数字元件不应放置在靠近承载模拟电流的线或到模拟和混合信号元件的电源线。注意,电源承载信号电流,因为它们重新充电板上的旁路电容器。返回电流必须通过分离地平板的公共节,远离输出线迹/通路流动。此将形成有辐射的环路区域。有时模拟电路会拾取这种辐射。

上述所建议的布线会使ADC能提供最好的性能。归纳其要求如下:

·用一个整体单一化的地平板。不要分开地平板。若多板层中有多个地平板,则应在2cm或更短距离内,用一个通孔栅条把它们连接在一起。

·分开电源平板,每个电源平板保持在相同板层中。应该分离模拟电路电源平板、数字电路电源平板和ADC数字输出驱动器的电源平板。

·ADC数字芯核电源用模拟电源,但ADC数字驱动器不能用模拟电源。

·ADC数字输出驱动器电源可以是ADC输出驱动元件的相同电源。

·把所有模拟元件和连线放置在模拟电源平板之上,把所有数字元件和连线放置在数字电源平板之上。

·每个平板用分离的电源。ADC数字输出电源,可以来自任何一个电源,但应该用串联扼流圈去耦。ADC模拟电源最好采用线性电压稳压器。

·假若任何数字电路供电电源和ADC输出驱动器电源是同一电源,并有信号线到板的另外区域,则这两个电源平板之间用电容器。把这些电容器放置在紧靠信号线处。

1.1

2.PCB光绘(CAM)的操作流程

1.1

2.1,检查用户的文件

用户拿来的文件,首先要进行例行的检查:

1,检查磁盘文件是否完好;

2,检查该文件是否带有病毒,有病毒则必须先杀病毒;

3,如果是Gerber文件,则检查有无D码表或内含D码。

1.1

2.1,检查设计是否符合本厂的工艺水平

1,检查客户文件中设计的各种间距是否符合本厂工艺:线与线之间的间距`线与焊盘之间的间距`焊盘与焊盘之间的间距。以上各种间距应大于本厂生产工艺所能达到的最小间距。

1.1

2.2,检查导线的宽度,要求导线的宽度应大于本厂生产工艺所能达到的最小

线宽。

3,检查导通孔大小,以保证本厂生产工艺的最小孔径。

4,检查焊盘大小与其内部孔径,以保证钻孔后的焊盘边缘有一定的宽度。

1.1

2.3,确定工艺要求

根据用户要求确定各种工艺参数。

工艺要求:

1.1

2.

3.1,后序工艺的不同要求,确定光绘底片(俗称菲林)是否镜像。底片镜像的原则:药膜面(即,乳胶面)贴药膜面,以减小误差。底片镜像的决定因素:工艺。如果是网印工艺或干膜工艺,则以底片药膜面贴基板铜表面为准。如果是用重氮片曝光,由于重氮片拷贝时镜像,所以其镜像应为底片药膜面不贴基板铜表面。如果光绘时为单元底片,而不是在光绘底片上拼版,则需多加一次镜像。

1.1

2.

3.2,确定阻焊扩大的参数。

1.1

2.4.确定原则:

①大不能露出焊盘旁边的导线。

②小不能盖住焊盘。

由于操作时的误差,阻焊图对线路可能产生偏差。如果阻焊太小,偏差的结果可能使焊盘边缘被掩盖。因此要求阻焊应大些。但如果阻焊扩大太多,由于偏差的影响可能露出旁边的导线。

由以上要求可知,阻焊扩大的决定因素为:

①本厂阻焊工艺位置的偏差值,阻焊图形的偏差值。

由于各种工艺所造成的偏差不一样,所以对应各种工艺的阻焊扩大值也

不同。偏差大的阻焊扩大值应选得大些。

②板子导线密度大,焊盘与导线之间的间距小,阻焊扩大值应选小些;板

子导线密度小,阻焊扩大值可选得大些。

3,根据板子上是否有印制插头(俗称金手指)以确定是否要加工艺线。

4,根据电镀工艺要求确定是否要加电镀用的导电边框。

5,根据热风整平(俗称喷锡)工艺的要求确定是否要加导电工艺线。

6,根据钻孔工艺确定是否要加焊盘中心孔。

7,根据后序工艺确定是否要加工艺定位孔。

8,根据板子外型确定是否要加外形角线。

9,当用户高精度板子要求线宽精度很高时,要根据本厂生产水平,确定是否进行线宽校正,以调整侧蚀的影响。

1.1

2.5.,CAD文件转换为Gerber文件

为了在CAM工序进行统一管理,应该将所有的CAD文件转换为光绘机标准格式Gerber及相当的D码表。

在转换过程中,应注意所要求的工艺参数,因为有些要求是要在转换中完成的。

现在通用的各种CAD软件中,除了Smart Work和Tango软件外,都可以转换为Gerber,以上两种软件也可以通过工具软件先转为Protel格式,再转Gerber.

1.1

2.6.,CAM处理

根据所定工艺进行各种工艺处理。

特别需要注意:用户文件中是否有哪些地方间距过小,必须作出相应的处理

1.1

2.7,光绘输出

经CAM处理完毕后的文件,就可以光绘输出。

拼版的工作可以在CAM中进行,也可在输出时进行。

好的光绘系统具有一定的CAM功能,有些工艺处理是必须在光绘机上进行的,例如线宽较正。1.12.8.,暗房处理

光绘的底片,需经显影,定影处理方可供后续工序使用。暗房处理时,要严格控制以下环节:显影的时间:影响生产底版的光密度(俗称黑度)和反差。时间短,光密度和反差均不够;时间过长,灰雾加重。

定影的时间:定影时间不够,则生产底版底色不够透明。

不洗的时间:如水洗时间不够,生产底版易变黄。

特别注意:不要划伤底片药膜。

1.13:高速HDI电路板设计过程

高密度互连(HDI)印制电路板现今正逐步得到广泛应用。传统的HDI电路板应用于便携式产品和半导体封装两类产品中。该文将专注于HDI快速成长的第三类应用:高速工业系统应用,这类应用于电信、计算机系统的印制电路板不同于前述两类的地方在于:PCB板面尺寸大、关注重点是电气性能,而且导线的挑战在于非常复杂的PBGA和CCGA的封装。

对设计人员而言,首先要注意的是不顾设计最好的意图而设计高速系统,需要了解在系统中如何使用材料来满足物理器件的性能指标。PCB的材质选择、层叠结构和设计规则将影响电气性能(比如:特性阻抗、串扰和信号调节)。器件密度也将显示出PCB布线规则、设计规范、材质选用和微孔结构选择的功能。埋、盲孔对那些复杂的、多次积层的电路板而言是简单的结构。相比材质的稳定性、板面处理和设计规则而言,组装过程的问题会在电路测试中得到确认。

关键词:高密度互连特性阻抗串扰设计规则埋孔盲孔背胶铜箔低压差分信号突破模式信号完整性

1.13.1 .引言:HDI的三类典型应用平台

HDI产品的分类是由于近期HDI的发展及其产品的强劲需求而决定。移动通信公司以及他们的供应商在这个领域扮演了先锋作用并确定了许多标准。相应的,产品的需求也促使批量生产的技术局限发生改变,价格也变的更实惠。日本的消费类产业已经在HDI产品方面走在了前面。计算机与网络界还没有感受到HDI技术脚步走近的强大压力,但由于元件密度的增长,很快他们将面临这样的压力并启用HDI 技术。鉴于不断缩小的间距和不断增长的I/O数,在倒装芯片封装上使用HDI基板的优点是非常明显的。 HDI技术可分为几种技术类型。HDI产品的主要驱动力是来自移动通信产品,高端的计算机产品和封装用基板。这几类产品在技术上的需求是完全不同的,因此HDI技术不是一种,而是有数种,具体分类如下:

小型化用HDI产品

高密度基板和细分功能用HDI产品

高层数HDI产品

1.13.2小型化HDI产品

HDI产品小型化最初是指成品尺寸和重量的缩减,这是通过自身的布线密度设计以及使用新的诸如uBGAs这样的高密度器件来实现。在大多数情况下,即使产品价格保持稳定或下滑,其功能却不断增强。内部互连采用埋孔工艺结构的主要是6层或者8层板。产品其它特性则包括如下一些:采用10mil 的焊盘,3-5mil的过孔,大部分采用4mil 的线宽/线距,板厚也控制在40mil以内,采用FR4或具有高的Tg.(160 ℃)的FR4 基材。图1-1描述HDI的基本结构和主要设计规则。

该技术是在HDI技术中处于领先地位。密度设计提供了较小尺寸和较高的密度,其中就包括了uBGA 或倒装芯片的引脚。

Fig1-1 消费类产品的小型化

1.13.3:高密度基板HDI产品

高密度基板的HDI板主要集中在4层或6层板,层间以埋孔实现互连,其中至少两层有微孔。其目的是满足倒装芯片高密度I/O数增加的需求。该技术很快将会与HDI融合从而实现产品小型化。图1-2描述了典型的基板结构。

该技术适用于倒装芯片或者邦定用基板,微孔工艺为高密度倒装芯片提供了足够的间距,即使2+2结构的HDI 产品也需要用到该技术。

Fig 1-2 封装用的高密度IC基板

1.13.4.高层数HDI产品

高层数HDI板通常是第1层到第2层或第1层到第3层有激光钻孔的传统多层板。采用必须的顺序叠层工艺,在玻璃增强材料上进行微孔加工是另一特点。该技术的目的是预留足够的元件空间以确保要求的阻抗水平。图1-3描述了该类典型的多层板结构。

该技术适用于拥有高I/O数或细间距元件的高层数HDI板,埋孔工艺在该类产品中并非是必要工艺,微孔工艺的目的仅仅在于形成高密度器件(如高I/O元件、uBGA)间的间距,HDI产品的介电材料可以是背胶铜箔(RCF)或者半固化片(prepreg)。

1.13.5:HDI的CAM制作方法与技巧

随着HDI工艺的日趋成熟,大量的HDI手机板类订单涌入,由于此类订单时效性强,样板货期一般为3---7天,要求我们必须快速,准确地完成CAM制作。本文主要介绍了一些方法和技巧,用以解决在CAM制作中遇到的难题,意在帮助CAM工作人员提高速度与质量!

Abstract: With the development of HDI technology, Shennan Circuits wins more and more orders of HDI boards which applied to mobile phone. Such orders always require quick turn delivery. So how to make the CAM correctly and efficiently is very important. This article gets some solutions for typical questions in making CAM. Those techniques make the CAM engineers’ work more efficiently.

关键词:HDI CAM

正文:由于HDI板适应高集成度IC和高密度互联组装技术发展的要求,它把PCB制造技术推上了新的台阶,并成为PCB制造技术的最大热点之一!我司于本世纪初涉足HDI领域,现已拥有众多客户。在各类PCB的CAM制作中,从事CAM制作的人员一致认为HDI手机板外形复杂,布线密度高,CAM 制作难度较大,很难快速,准确地完成!面对客户高质量,快交货的要求,本人通过不断实践,总结,对此有一点心得,在此和各位CAM同行分享。

1.14.如何定义SMD是CAM制作的第一个难点。

在PCB制作过程中,图形转移,蚀刻等因素都会影响最终图形,因此我们在CAM制作中根据客户的验收标准,需对线条和SMD分别进行补偿,如果我们没有正确定义SMD,成品可能会出现部分SMD 偏小。客户常常在HDI手机板中设计0.5mm的CSP,其焊盘大小为0.3mm,并且在有些CSP焊盘中布有盲孔,盲孔对应的焊盘刚好也是0.3mm,使CSP焊盘和盲孔对应焊盘重合或交叉在一起.此种情况下一定要仔细操作,谨防出错。(以genesis 2000为例)

具体制作步骤:

1.将盲孔,埋孔对应的钻孔层关闭。

2.定义SMD

3.用Features Filter popup和Reference selection popup功能,从top层和 bottom层中找出include 盲孔的焊盘,分别move to t层和b层。

4.在t层(CSP焊盘所在层)用Reference selection popup功能,选出和盲孔相Touch的0.3mm

的焊盘并删除,top层CSP区域内的0.3MM的焊盘也删除。再根据客户设计CSP焊盘的大小,位置,数目,自己做一个CSP,并定义为SMD,然后将CSP焊盘拷贝到TOP层,并在TOP层加上盲孔所对应的焊盘。b层类似方法制做。

5.对照客户提供纲网文件找出其它漏定义或多定义的SMD。

与常规制作方法相比,目的明确,步骤少,此法可避免误操作,快而准!

1.14.

2. 去非功能焊盘也是HDI手机板中的一个特殊步骤。

以普通的八层HDI为例,首先要去除通孔在2---7层对应的非功能焊盘,然后还应去除2---7埋孔在3---6层中对应的非功能焊盘。

步骤如下:

1.用NFP Removel功能去除top和bottom层的非金属化孔对应焊盘。

2.关闭除通孔外的所有钻孔层,将NFP Removel功能中的Remove undrilled pads选择NO,去除2---7层非功能焊盘.

3.关闭除2---7层埋孔外的所有钻孔层,将NFP Removel功能中的Remove undrilled pads选择NO,去除3---6层非功能焊盘.

采用这种方法去非功能焊盘,思路清晰,容易理解,最适合刚从事CAM制作的人员.

1.15.1.关于激光成孔:

HDI手机板的盲孔一般为0.1mm左右的微孔,我司采用CO2激光器,有机材料可以强烈地吸收红外线,通过热效应,烧蚀成孔,但铜对红外线的吸收率是很小的,并且铜的熔点又高,CO2激光无法烧蚀铜箔,所以使用“conformal mask”工艺,用蚀刻液蚀刻掉激光钻孔孔位铜皮(CAM需制作曝孔菲林)。同时为了保证在次外层(激光成孔底部)要有铜皮,盲孔和埋孔的间距需至少4mil以上,为此,我们必须使用Analysis/Fabrication/Board-Drill-Checks找出不满足条件的孔位。

1.15.2.塞孔和阻焊:

在HDI的层压配置中,次外层一般采用RCC材料,其介质厚度薄,含胶量小,经工艺实验数据表明,如果具有成品板厚大于0.8mm,金属化槽大于等于0.8mmX2.0mm,金属化孔大于等于1.2mm三者之一,一定要做两套塞孔文件。即分两次塞孔,内层用树酯铲平塞孔,外层在阻焊前直接用阻焊油墨塞孔。在阻焊制作过程中,经常会有过孔落在SMD上或紧挨着SMD。客户要求所有过孔都做塞孔处理,所以在阻焊曝光时阻焊露出或露出半个孔位的过孔容易冒油。CAM工作人员必须要对此进行处理,一般情况下我们首选移开过孔,若无法移孔,再按以下步骤操作:

1.将被阻焊Covered开窗的过孔孔位,在阻焊层加上比成品孔单边小3MIL的透光点。

2.将与阻焊开窗Touch的过孔孔位,在阻焊层加上比成品孔单边大3MIL的透光点。(在此情况下,客户允许少许油墨上焊盘)

1.15.3.外形制作:

HDI手机板一般为拼板交货,外形复杂,客户附有一份CAD图纸的拼板方式。如果我们按客户图纸的标注,用genesis2000进行绘图,相当麻烦。我们可以把CAD格式文件*.dwg直接点击文件里的“另存为”将保存类型改为“AutoCAD R14/LT98/LT97 DXF (*.DXF)”然后按正常读取genber文件方式进行读取*.DXF 文件。在读取外形的同时,又读到了邮票孔,定位孔和光学定位点的大小,位置,既快捷又准确。

1.15.4.铣外形边框处理:

处理铣外形边框时,在CAM制作中除非客户要求必需露铜,为了防止板边翻铜皮,按照制作规范,要求在边框向板内削少许铜皮,因此难免会出现如图二A中所示情况!如果A两端不属同一网络,而且铜皮宽度又小于3mil(可能会做不出图形),会引起开路。在genesis2000的分析报告中看不到此类问题,因此必须另辟途径。我们可以多做一次网络比较,并且在第二次比较时,将靠边框的铜皮向板内多削3mil,如果比较结果没有开路,则表明A两端属同一网络或宽度大于3mil(可以做出图形)。如果有开路,将铜皮加宽。

二、前言

什么叫PCB,PCB是电路板的英文缩写, 什么叫FPC,FPC是绕性电路板(柔性电路板)的英文缩写,以下是电路板的发展史和目前我司所生产的电路板常见的不良问题、问题原因分析和解决方法.在此与大家一起分享,在此希望能帮到你,能让你的技能得到提升!

2.1: PCB发展史

2.1.1.早於1903年Mr. Albert Hanson首創利用“線路”(Circuit)觀念應用於電話交換機系統。它是用金屬箔予以切割成線路導體,將之黏著於石蠟紙上,上面同樣貼上一層石蠟紙,成了現今PCB的機構雛型。

2.1.2. 至1936年,Dr Paul Eisner真正發明了PCB的製作技術,也發表多項專利。而今日之print-etch(photoimage transfer)的技術,就是沿襲其發明而來的。

三、PCB种类

1、以材質分: 1)有机材质:酚醛樹脂、玻璃纖維、環氧樹脂、聚酰亚胺等2)无机材质:鋁、陶瓷,无胶等皆屬之。主要起散熱功能

2、以成品軟硬區分 1)硬板Rigid PCB 2)軟板Flexible PCB 3)軟硬板Rigid-Flex PCB

3:电路板结构:

1. A、单面板B、双面板C、多层板

2: 依用途分:通信/耗用性電子/軍用/電腦/半導體/電測板/汽车....等产品领域

4: PCB生产工艺流程简介

1、双面喷锡板正片简易生产工艺流程图

工程开料图开料磨边/倒角叠板钻孔QC检验沉铜板电QC检验

涂布湿墨/干膜图电退膜/墨蚀刻EQC检验裸测绿油印字符

喷锡成型/CNC外形成测FQC FQA 包装入库出货

以上只是其中一个工艺流程,不同的工艺要求,就出现不同的工艺制作流程

四: 钻孔制程目的

4.1单面或双面板的制作都是在下料之后直接进行非导通孔或导通孔的钻孔, 多层板则是在完成压板之后才去钻孔。传统孔的种类除以导通与否简单的区分外,以功能的不同尚可分:零件孔,工具孔,通孔(Via),盲孔(Blind hole),埋孔(Buried hole)(后二者亦为via hole的一种).近年电子产品'轻.薄.短.小.快.'的发展趋势,使得钻孔技术一日千里,机钻,雷射烧孔,感光成孔等.

4.2流程:上PIN→钻孔→检查

全流程线路板厂,都会有钻孔这麽一道工序。看起来钻孔是很简单,只是把板子放在钻机上钻孔,其实那是只是表面的动作,而实际上钻孔是一道非常关键的工序。如果把线路板工艺比着是“人体”,那麽钻孔就是颈(脖子),很多厂因为钻孔不能过关而面对报废,导致亏本。就此,凭着个人的钻孔工作经验和方法,同大家浅析钻孔工艺的一些品质故障排除。在制造业中的不良品都离不开人、机、物、法、环五大因素。同样,在钻孔工艺中也是如此,下面把钻孔用鱼骨图分列出影响钻孔的因素。在众多影响钻孔加工阶段,施于各项不同的检验方法.

量多检查。严格规范作业对控制钻孔生产品质故障有很大的益处,对改善产品质量、提高生产效益,有很大的帮助。希望此篇钻孔品质故障排除能对钻孔有所启发,控制钻孔的质量,让钻孔品质更上一层楼!

五、沉铜工艺(PTH)

制程目的:双面板以上完成钻孔后即进行镀通孔(Plated Through Hole , PTH)步骤,其目的使孔壁上之非导体部份之树脂及玻纤束进行金属化( metalization ), 以进行后来之电镀铜制程,完成足够导电及焊接之金属孔壁。1986年美国有一家化学公司Hunt 宣布PTH不再需要传统的贵金属及无电铜的金属化制程,可用碳粉的涂布成为通电的媒介。

流程:

去毛刺→上板→膨松→水洗→水洗→除胶渣→预中和→水洗×2→中和→水洗→水洗→整孔→水洗→水洗→微蚀→水洗→水洗→酸洗(H2SO4) →水洗→水洗→预浸→活化→水洗→水洗→加速→水洗→水洗→沉铜→水洗→水洗→下板

六、电镀

利用电解的方法使金属或合金沉积在工件表面,以形成均匀.致密.结合力良好的金属层过程叫电镀。

6.1全板电镀铜:又叫一次电铜

6.1.1、作用与目的:保护刚刚沉积的薄薄的化学铜,防止化学铜氧化后被酸浸蚀掉,通过电镀将其加后到一定程度。

6.1.2、全板电镀铜相关工艺参数:槽液主要成分有硫酸铜和硫酸,采用高酸低铜配方,保证电镀时板面厚度分布的均匀性和对深孔小孔的深镀能力;硫酸含量多在180克/升,多者达到240克/升;硫酸铜含量一般在75克/升左右,另槽液中添加有微量的氯离子,作为辅助光泽剂和铜光剂共同发挥光泽效果;铜光剂的添加量或开缸量一般在3-5ml/L。

6.1.3图形电镀铜:又叫二次铜,线路镀铜

目的与作用:为满足各线路额定的电流负载,各线路和孔铜铜后需要达到一定的厚度,线路镀铜的目的及时将孔铜和线路铜加厚到一定的厚度;

6.1.4电镀锡目的与作用:图形电镀纯锡目的主要使用纯锡单纯作为金属抗蚀层,保护线路。

6.2: 电镀常见的不良问题,原因分析和改善方法

6.2.2.1.、什么是镀金:整板镀金。一般是指【电镀金】【电镀镍金板】,【电解金】,【电金】,【电镍金板】,有软金和硬金(一般用作金手指)的区分。其原理是将镍和金(俗称金盐)溶于化学药水中,将电路板浸于电镀缸中并通上电流而在电路板的铜箔面上生成镍金镀层,电镍金因其镀层硬度高,耐磨损,不易氧化的特点在电子产品名得到广泛的应用pcb板。

6.2.2.2、什么是沉金:通过化学氧化还原反应的方法生成一层镀层,一般厚度较厚,是化学镍金金层沉积方法的一种,可以达到较厚的金层,通常就叫做沉金。

6.2.3沉金板与镀金板的区别

6.2.3.1、沉金与镀金所形成的晶体结构不一样,沉金对于金的厚度比镀金厚很多,沉金会呈金黄色较镀金来说更黄,客户更满意。

6.2.3.2、沉金与镀金所形成的晶体结构不一样,沉金较镀金来说更容易焊接,不会造成焊接不良,引起客户投诉。沉金板的应力更易控制,对有邦定的产品而言,更有利于邦定的加工。同时也正因为沉金比镀金软,所以沉金板做金手指不耐磨。

6.2.3.3、沉金板只有焊盘上有镍金,趋肤效应中信号的传输是在铜层不会对信号有影响。

6.2.3.4、沉金较镀金来说晶体结构更致密,不易产成氧化。

6.2.3.5、随着布线越来越密,线宽、间距已经到了3-4MIL。镀金则容易产生金丝短路。沉金板只有焊盘上有镍金,所以不会产成金丝短路。

6.2.3.6、沉金板只有焊盘上有镍金,所以线路上的阻焊与铜层的结合更牢固。工程在作补偿时不会对间距产生影响。

6.2.3.7、一般用于相对要求较高的板子,平整度要好,一般就采用沉金,沉金一般不会出现组装后的黑垫现象pcb板。沉金板的平整性与待用寿命与镀金板一样好。

6.3:电镍各种不良问题及解决办法

6.4,板电

6.4.1板电光剂标准耗量计算

6.5.1图电铜光剂(现铜光剂KA.H耗量为250ml/KA.H)

6.5.2板电电流密度平均18ASF,时间22分钟,

1M2光剂消耗量计算如下

生产面积(M2)×10.76×电流密度(ASF)×时间(M)×2面×250

计算结果=

1000A*60M= 0.0355L /M2

10.76×18 ×22×2×250

1000×60

6.6.板电铜球标准耗量计算

1. 计算公式:

密度×面积×受镀面积比例(加孔)×孔铜厚度÷电镀效率%×2面=铜角耗量(kg/ M2)

2. 板电孔铜厚镀已1UM为例,电流效率约为80%.

1. 综合上1,2点可得计算结果如下

①=0.025kg/M2

1 UM孔铜厚板铜球耗量

8.89g/CM3×M2×100%×1UM×2

1000×80%

2. 由以上公式可计算出各种铜厚要求的铜球耗量如下表

计算方法1 UM孔铜厚板铜球耗量×铜厚要求

6.7. 板电硫酸铜标准耗量计算

1. 计算公式

①,硫酸铜单耗量=滴水带出量/ 面积+阴阳极离子转换平衡偏差补偿1.5%

②,滴水带出约每平米150ml

③,阴阳极离子转换平衡偏差补偿1.5 %=阳极耗量×1.5%=CU2+离子转换偏差耗量

④, (CU2+离子转换偏差耗量×250)/ 64=CuSO4·5H2O离子转换偏差耗量

⑤硫酸铜单耗=0.15L×70g/L÷1000g÷1㎡+相应铜球单耗×1.5%×250/64

A.图电铜光剂标准耗量计算

3. 图电铜光剂(现铜光剂KA.H耗量为200ml/KA.H)

4. 图电电流密度平均16ASF,时间60分钟,电镀面积75%.

1M2光剂消耗量计算如下

生产面积(M2)×10.76×电流密度(ASF)×时间(M)×2面×200Χ75%

计算结果=

= 0.052L /M2

1000A*60M

10.76*16*60*2*200*75%

1000*60

6.9.图电铜球标准耗量计算

1. 计算公式:

密度×面积×受镀面积比例(加孔)×孔铜厚度÷电镀效率%×2面=铜角耗量(kg/ M2) 本公司电铜电流效率为75%

2. = 0.024kg/M2

每1㎡在受镀面积为100%,加镀铜1 UM 所需要的铜球计算方法如下

8.89g/CM3×M2×100%×1UM×2

1000×75%

由以上计算可知铜球单耗计算=0.024×受镀面积×铜厚

6.10. 图电硫酸铜标准耗量计算

3. 计算公式

①,硫酸铜单耗量=滴水带出量/ 面积+阴阳极离子转换平衡偏差补偿1.5%

②,滴水带出约每平米150ml

③,阴阳极离子转换平衡偏差补偿1.5 %=阳极耗量×1.5%=CU2+离子转换偏差耗量

④, (CU2+离子转换偏差耗量×250)/ 64=CuSO4·5H2O离子转换偏差耗量

硫酸铜单耗=0.15L×70g/L÷1000g÷1㎡+相应铜球单耗×1.5%×250/64

1M2光剂消耗量计算如下

电锡电流密度平均12ASF,时间11 MIN,联鼎/正天伟光剂添加量370ML/KAH,

生产面积(M2)×10.76×电流密度(ASF)×时间(M)×2面×370Χ75%

1000A*60M

计算结果: (10.76×12×11×2×370×75%)/ (1000×60)=0.014L/㎡

6.12.1、蚀刻/退锡:①制程目的:

將線路電鍍完成從電鍍設備取下的板子,做後加工完成線路:

A. 剝膜:將抗電鍍用途的乾膜以藥水剝除

B. 線路蝕刻:把非導體部分的銅溶蝕掉

C. 剝錫(鉛):最後將抗蝕刻的錫(鉛)鍍層除去上述步驟是由水平連線設備一次完工.

②制造流程:

剝膜→線路蝕刻→剝錫鉛

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7.1PCB制造工艺(Technology)中,无论是单、双面板及多层板(MLB),最基本、最关键的工序之一是图形转移,即将照相底版(Art-work)图形转移到敷铜箔基材上。图形转移是生产中的关键控制点,也是技术难点所在。其工艺方法有很多,如丝网印刷(Screen Printing)图形转移工艺、干膜(Dry Film)图形转移工艺、液态光致抗蚀剂(Liquid Photoresist)图形转移工艺、电沉积光致抗蚀剂(ED 膜)制作工艺以及激光直接成像技术(Laser Drect Image)。当今能取而代之干膜图形转移工艺的首推液态光致抗蚀剂图形转移工艺,该工艺以膜薄,分辨率(Resolution)高,成本低,操作条件要求低等优势得到广泛应用。本文就PCB图形转移中液态光致抗蚀剂及其制作工艺进行浅析。

7.2线路制作工艺流程图:

基板的表面处理——>涂布(丝印)——>预烘——>曝光——>显影——>检查——>图电——>褪膜——>蚀刻——>检验/裸测——>转下工序

感光线路油特点:液态光线路油(简称湿膜)是由感光性树脂,配合感光剂、色料、填料及溶剂等制成,经光照射后产生光聚合反应而得到图形,属负性感光聚合型。与传统抗蚀油墨及干膜相比具有如下特点:

a)不需要制丝网网版。采用底片接触曝光成像(Contact Printig),可避免网印所带来的渗透、污点、阴影、图像失真等缺陷。解像度(Resolution)大大提高,传统油墨解像度为200um,湿膜可达40um。

b)由于是光固化反应结膜,其膜的密贴性、结合性、抗蚀能力(Etch Resistance)及其抗电镀能力比传统油墨好。

c)湿膜涂布方式灵活、多样,工艺操作性强,易于掌握。

d)与干膜相比,液态湿膜与基板密贴性好,可填充铜箔表面轻微的凹坑、划痕等缺陷。再则湿膜薄可达5~10um,只有干膜的1/3左右,而且湿膜上层没有覆盖膜(在干膜上层覆盖有约为25um厚的聚酯盖膜),故其图形的解像度、清晰度高。如:在曝光时间为4S/7K时,干膜的解像度为75um,而湿膜可达到40um。从而保证了产品质量。

e)以前使用干膜常出现的起翘、电镀渗镀、线路不整齐等问题。湿膜是液态膜,不起翘、渗镀、线路整齐,涂覆工序到显形工序允许搁置时间可达48hr,解决了生产工序之间的关联矛盾,提高了生产效率。

f)对于当今日益推广的化学镀镍金工艺,一般干膜不耐镀金液,而湿膜耐镀金液。

g)由于是液态湿膜,可挠性强,尤其适用于挠性板制作。

h)湿膜由于本身厚度减薄而物d料成本降低,且与干膜相比,不需要载体聚酯盖膜和起保护作用的聚乙烯隔膜,而且没有象干膜裁剪时那样大的浪费,不需要处理后续废弃薄膜 因此,使用湿膜大约可以节约成本每平方米30~50%。

i)湿膜属单液油墨容易存贮保管,一般放置温度为20±2℃,相对湿度为55±5%,阴凉处密封保存,贮存期(Storage Life):4~6个月。

j)使用范围广,可用作MLB内层线路图形制作及孔化板耐电镀图形制作,也可与堵孔工艺结合作为掩孔蚀刻图形抗蚀剂,还可用于图形模板的制作等。但是,湿膜厚度(Thickness)均匀性不及干膜,涂覆之后的烘干程度也不易掌握好 增加了曝光困难.故操作时务必仔细。另外,湿膜中的助剂、溶剂、引发剂等的挥发,对环境造成污染,尤其是对操作者有一定伤害。因此,工作场地必须通风良好。

目前,使用的液态光致抗蚀剂,外观呈粘稠状,颜色多为蓝色(Blue)。如:台湾精化公司产GSP1550、台湾缇颖公司产APR-700等,此类皆属于单液油墨,可用简单的网印方式涂覆,用稀碱水显影,用酸性或弱碱性蚀刻液蚀刻。液态光致抗蚀剂的使用寿命(Lifespan):其使用寿命与操作环境和时间有关。一般温度≤25℃,相对湿度≤60%,无尘室黄光下操作,使用寿命为3天,最好24hr内使用完。

7.3.液态光致抗蚀剂图形转移

液态光致抗蚀剂工艺流程:

上道工序→ 前处理→ 涂覆→ 预烘→ 定位→ 曝光→ 显影→干燥→ QC检查→QA抽查→图电→ 去膜→蚀刻→交下工序

7.3.1前处理(Pre-cleaning)

前处理的主要目的是去除铜表面的油脂(Grease)、氧化层(Oxidized Layer)、灰尘(Dust)和颗粒(Particle)残留、水分(Moisture)和化学物质(Chemicals)特别是碱性物质(Alkaline)保证铜(Copper)表面清洁度和粗糙度,制造均匀合适的铜表面,提高感光胶与铜箔的结合力,湿膜与干膜要求有所不同,它更侧重于清洁度。

前处理的方法有:机械研磨法、化学前处理法及两者相结合之方法。

1)机械研磨法:磨板条件:浸酸时间:6~8s。H2SO4: 2.5%。水洗: 5s~8s。

尼龙刷(Nylon Brush):320~350目,有的采用350-500目。做多层板内层采用布织布磨刷磨板: 磨板速度:1.2~1.5m/min,间隔3~5cm。水压:2~3kg/cm2。

严格控制工艺参数,保证板面烘干效果,从而使磨出的板面无杂质、胶迹及氧化现象。磨完板后最好进行防氧化处理。

2)化学前处理法

对于多层板内层,因基材较薄,不宜采用机械研磨法而常采用化学前处理法。

典型的化学前处理工艺:去油→清洗→微蚀→清洗→烘干去油: Na3PO440~60g/l; Na2CO340~60g/l ;NaOH10~20g/l ;温度:40~60℃微蚀(Mi-croetehing):NaS2O8170~200g/l ,H2SO4(98%) 2%V/V 温度:20~40℃经过化学处理的铜表面应为粉红色。无论采用机械研磨法还是化学前处理法,处理后都应立即烘干。检查方法:采用水膜试验,水膜破裂试验的原理是基于液相与液相或者液相与固相之间的界面化学作用。若能保持水膜15~30s不破裂即为清洁干净。

注意:清洁处理后的板子应戴洁净手套拿放,并立即涂覆感光胶,以防铜表面再氧化。

7.4.涂覆(Coating)

7.4.1涂覆指使铜表面均匀覆盖一层液态光致抗蚀剂。其方法有多种,如离心涂覆、浸涂、网印、帘幕涂覆、滚涂机等。丝网印刷是目前常用的一种涂覆方式,其设备要求低,操作简单容易,成本低。但不易双面同时涂覆,生产效率低,膜的均匀一致性不能完全保证。一般网印时,用空白网印刷,采用77T丝网,滚涂可以实现双面同时涂覆,自动化生产效率高,可以控制涂层厚度,适用于各种规格板的大规模生产,但需设备投资。帘幕涂覆也适宜大规模生产,也能均匀控制涂覆层厚度,但设备要求高,且只能涂完一面后再涂另一面,影响生产效率。光致涂覆层膜太厚,容易产生曝光不足,显影不足,感压性高,易粘底片;膜太薄,容易产生曝光过度,抗电镀绝缘性差及易产生电镀金属上膜的现象,而且去膜速度慢。

7.4.2:工作条件:无尘室黄光下操作,室温为23~25℃,相对湿度为55±5%,作业场所保持洁净,避免阳光及日光灯直射。

7.4.3涂覆操作时应注意以下几方面

1)若涂覆层有针孔,可能是光致抗蚀剂有不明物,应用丙酮洗净且更换新的抗蚀剂。也可能是空气中有微粒落在板面上或其他原因造成板面不干净,应在涂膜前仔细检查并清洁。

2)网印时若光致涂覆层膜太厚,是因为丝网目数太小;膜太薄,那可能是丝网目数太大所致。若涂覆层厚度不均匀,应加稀释剂调整抗蚀剂的粘度或调整涂覆的速度。

3)涂膜时尽量防止油墨进孔。

4)无论采用何种方式,光致涂覆层(Photoimageable covercoating)都应达到厚度均匀、无针孔、气泡、夹杂物等,皮膜厚度干燥后应达到8~15um。

5)因液态光致抗蚀剂含有溶剂,作业场所必须换气良好。

6)工作完后用肥皂洗净手。

7.5预烘(Pre-curing)

7.5.1预烘是指通过加温干燥使液态光致抗蚀剂膜面达到干燥,以方便底片接触曝光显影制作出图形。此工序大都与涂覆工序同一室操作。预烘的方式最常用的有遂道烤炉和烘箱两种。一般采用烘箱干燥,双面的第一面预烘温度为80±5℃,10~15分钟;第二面预烘温度为80±5℃,15~20分钟。这种一先一后预烘,使两面湿膜预固化程度存在差异,显影的效果也难保证完全一致。理想的是双面同时涂覆,同时预烘,温度80±5℃,时间约20~30分钟。这样双面同时预固化而且能保证双面显影效果一致,且节约工时。控制好预烘的温度(Temperature)和时间(Time)很重要。温度过高或时间过长,显影困难,不易去膜;若温度过低或时间过短,干燥不完全,皮膜有感压性,易粘底片而致曝光不良,且易损坏底片。所以,预烘恰当,显影和去膜较快,图形质量好。

7.5.2该工序操作应注意

(1)预烘后,板子应经风冷或自然冷却后再进行底片对位曝光。

(2)不要使用自然干燥,且干燥必须完全,否则易粘底片而致曝光不良。预烘后感光膜皮膜硬度应为HB~1H。(根据不同供应商油墨性质来确定)

(3)若采用烘箱,一定要带有鼓风和恒温控制,以使预烘温度均匀。而且烘箱应清洁,无杂质,以免掉落在板上,损伤膜面。

(4)预烘后,涂膜到显影搁置时间最多不超过48hr,湿度大时尽量在12hr内曝光显影。

(5)对于液态光致抗蚀剂型号不同要求也不同,应仔细阅读说明书,并根据生产实践调整工艺参数,如厚度、温度、时间等。

7.6.定位(Fixed Postion)

随着高密度互连技术(HDI)应用不断扩大,分辨率和定位度已成为PCB制造厂家面临的重大挑战。电路密度越高,要求定位越精确。定位的方法有目视定位、活动销钉定位,固定销钉定位等多种方法。目视定位是用重氮片(Diazo film)透过图形与印制板孔重合对位,然后贴上粘胶带曝光。重氮片呈棕色或桔红色半透明状态,可以保证较好的重合对位精度。银盐片(Silver Film)也可采用此法,但必须在底片制作透明定位盘才能定位。活动销钉定位系统包括照相软片冲孔器和双圆孔脱销定位器,其方法是:先将正面,反面两张底版药膜相对对准,用软片冲孔器在有效图形外任意冲两个定位孔,任取一张去编钻孔程序,就可以利用钻床一次性钻孔,印制板金属化孔及预镀铜后,便可用双圆孔脱销定位器定位曝光。

固定销钉定位分两套系统,一套固定照相底版,另一套固定PCB ,通过调整两销钉的位置,实现照相底版与PCB的重合对准。

7.8.曝光(Exposuring)

7.8.1液态光致抗蚀剂经UV光(300~400nm)照射后发生交联聚合反应,受光照部分成膜硬化而不被显影液所影响。通常选用的曝光灯灯源为高亮度、中压型汞灯或者金属卤化物汞灯。灯管6000W,曝光量100~300mj/cm2,密度测定采用21级光密度表(Stouffer21),以确定最佳曝光参数,通常为6~8级。液态光致抗蚀剂对曝光采用平行光要求不严格,但其感光速度不及干膜,因此应使用高效率曝光机(Drawer)。光聚合反应取决于灯的光强和曝光时间,灯的光强与激发电压有关,与灯管使用时间有关。因此,为保证光聚合反应足够的光能量,必须由光能量积分仪来控制,其作用原理是保证曝光过程中灯光强度发生变化时,能自动调整曝光时间来维持总曝光能量不变,曝光时间为25~50秒。

7.8.2影响曝光时间的因素:

(1)灯光的距离越近,曝光时间越短;(2)液态光致抗蚀剂厚度越厚,曝光时间越长;

(3)空气湿度越大,曝光时间越长;(4)预烘温度越高,曝光时间越短。

当曝光过度时,易形成散光折射,线宽减小,显影困难。当曝光不足时,显影易出现针孔、发毛、脱落等缺陷,抗蚀性和抗电镀性下降。因此选择最佳曝光参数是控制显影效果的重要条件。

底片质量的好坏,直接影响曝光质量,因此,底片图形线路清晰,不能有任何发晕、虚边等现象,要求无针孔、沙眼,稳定性好。底片要求黑白反差大:银盐片光密度(Density)DMAX≥3.5,DMIN ≤0.15;重氮片光密度DMAX≥1.2,DMIN≤0.1。一般来说,底片制作完后,从一个工序(工厂)传送到另一个工序(工厂),或存贮一段时间,才进入黄光室,这样经历不同的环境,底片尺寸稳定性难以保证。本人

认为制完底片应直接进入黄光室,每张底片制作80多块板,便应废弃。这样可避免图形的微变形,尤其是微孔技术更应重视这一点。

7.8.3曝光工序操作注意事项

(1)曝光机抽真空晒匣必不可少,真空度≥90%,只通过抽真空将底片与工件紧密贴合,才能保证图像无畸变,以提高精度。

(2)曝光操作时,若出现粘生产底片,可能是预烘不够或者晒匣真空太强等原因造成,应及时调整预烘温度和时间或者检查晒匣抽真空情况。

(3)曝光停止后,应立即取出板件,否则,灯内余光会造成显影后有余胶。

(4)工作条件必须达到:无尘黄光操作室,清洁度为10000~100000级,有空调设施。曝光机应具有冷却排风系统。

(5)曝光时底片药膜面务必朝下,使其紧贴感光膜面,以提高解像力。

7.9.显影(Developing)

显影即去掉(溶解掉)未感光的非图形部分湿膜,留下已感光硬化的图形部分。其方法一般有手工显影和机器喷淋显影。该工序工作条件同涂覆工序。

机器显影配方及工艺规范

Na2CO30.8~1.2% 消泡剂0.1% 温度30±2℃显影时间40±10秒

喷淋压力 1.5~3kg/cm2 操作时显像点(Breok Point Control)控制在1/3~1/2处。为保证显影质量,必须控制显影液浓度、温度以及显影时间在适当的操作范围内。温度太高(35℃以上)或显影时间太长(超过90秒以上),会造成皮膜质量、硬度和耐化学腐蚀性降低。显影后有余胶产生,大多与工艺参数有关,主要有以下几种可能:

显影温度不够: ②Na2CO3浓度偏低;③喷淋压力小;④传送速度较快,显影不彻底;⑤曝光过度;

⑥叠板:该工序操作注意事项

(1)若生产中发现有湿膜进入孔内,需要将喷射压力调高和延长显影时间。显影后应认真检查孔内是否干净,若有残胶应返工重显。

(2)显影液使用一段时间后,能力下降,应更换新液。实验证明,当显影液PH值降至10.2时,显影液已失去活性,为保证图像质量,PH=10.5时的制版量定为换缸时间。

(3)显影后应充分洗净,以免碱液带入蚀刻液中。

(4)若产生开路、短路、露铜等现象,其原因一般是底片上有损伤或杂物。

7.10.干燥

为使膜层具有优良的抗蚀抗电镀能力,显影后应再干燥,其条件为温度100℃,时间1~2分钟。固化后膜层硬度应达到2H~3H。

7.11.QC检查

7.11.1实际上是对线路进行全检,其目的主要是:修补图形线路上的缺陷部分,去除与图形要求无关的部分,即去除多余的如毛刺、胶点等,补上缺少的如针孔、缺口、垃圾,残墨等影起的开短路问题,能修的在图电前给予修补,不能修补的,可以进行返工重新制作。一般原则是先刮后补,这样容易保证修版质量。常用修版液有虫胶、沥青、耐酸油墨等,比较简便的是虫胶液,其配方如下:虫胶100~150g/l 甲基紫1~2g/l 无水乙醇适量

7.11.2修版要求:图形正确,对位准确,精度符合工艺要求;导电图形边缘整齐光滑,无残胶、油污、指纹、针孔、缺口及其它杂质,孔壁无残膜及异物;90%的修版工作量都是由于曝光工具不干净所造成,故操作时应经常检查底片,并用酒精清洗晒匣和底片,以减少修版量。修版时应注意戴细纱手套,以防手汗污染版面。若头两道工序做得相当好,几乎无修版量,可省掉修版工序。

7.12.去膜(Strip)

蚀刻(Etching)或电镀(Plating)完毕,必须去除抗蚀保护膜,通常去膜采用4~8%的NaOH 水溶液,加热膨胀剥离分化而达到目的。方法有手工去膜和机器喷淋去膜。采用喷淋去膜机,其喷射压力为2~3kg/cm2,去膜质量好,去除干净彻底,生产效率高。提高温度可增加去膜速度,但温度过高,易产生黑孔现象,故温度一般宜采用50~60℃。去膜后务必清洁干净,若去膜后表面有余胶,其原因主要是烘烤工序的工艺参数不正确,一般是烘烤过度。以上讨论,部分代表个人经验之谈,总而言之,严格控制工艺条件,是保证产品质量的前提。只有根据各个公司的工艺设备要求和工艺技术水平,采用行之有效的操作技巧及工艺方法,加强全面质量管理(TQM),才能大大提高产品的合格率。

电路板设计的预先准备工作

一、电路板设计的预先准备工作 1、绘制原理图,并且生成对应的网络表。已有了网络表情况下也可以不进行原理图的设计,直接进入PCB设计系统。 2、手工更改网络表将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上。将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致,特别是二、三极管等。 二、画出自己定义的非标准器件的封装库 建议将自己所画的器件都放入一个自己建立的PCB 库专用设计文件。 三、设置PCB设计环境和绘制印刷电路的板框含中间的镂空等。 1、进入PCB系统后的第一步就是设置PCB设计环境,包括设置格点大小和类型,光标类型,板层参数,布线参数等等。大多数参数都可以用系统默认值,而且这些参数经过设置之后,符合个人的习惯,以后无须再去修改。 2、规划电路版,主要是确定电路板的边框,包括电路板的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘。对于3mm 的螺丝可用6.5~8mm 的外径和3.2~3.5mm 内径的焊盘。 四、打开所有要用到的PCB 库文件后,调入网络表文件和修改零件封装 这一步是非常重要的一个环节,网络表是PCB自动布线的灵魂,也是原理图设计与电路版设计的接口,只有将网络表装入后,才能进行电路板的布线。 在原理图设计时,零件的封装可能被遗忘,但可以在引进网络表时根据设计情况来修改或补充零件的封装。 五、布置零件封装的位置,也称零件布局 Protel99可以进行自动布局,也可以进行手动布局。如果进行自动布局,运行"Tools"下面的"Auto Place",用这个命令,你需要有足够的耐心。布线的关键是布局,多数设计者采用手动布局的形式。用鼠标选中一个元件,按住鼠标左键不放,拖住这个元件到达目的地,放开左键,将该元件固定。Protel99在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局选项包含自动选择和自动对齐。使用自动选择方式可以很快地收集相似封装的元件,然后旋转、展开和整理成组,就可以移动到板上所需位置上了。当简易的布局完成后,使用自动对齐方式整齐地展开或缩紧一组封装相似的元件。 注意:零件布局,应当从机械结构散热、电磁干扰、将来布线的方便性等方面综合考虑。先布置与机械尺寸有关的器件,并锁定这些器件,然后是大的占位置的器件和电路的核心元件,再是外围的小元件。 六、根据情况再作适当调整然后将全部器件锁定 假如板上空间允许则可在板上放上一些类似于实验板的布线区。对于大板子,应在中间多加固定螺丝孔。板上有重的器件或较大的接插件等受力器件边上也应加固定螺丝孔,有需要的话可在适当位置放上一些测试用焊盘,最好在原理图中就加上。将过小的焊盘过孔改大,将所有固定螺丝孔焊盘的网络定义到地或保护地等。 放好后用VIEW3D 功能察看一下实际效果,存盘。

今天终于弄懂了PCB高速电路板设计的方法和技巧

[讨论]今天终于弄懂了PCB高速电路板设计的方法和技巧受益匪浅啊 电容, 最大功率, 技巧 高速电路设计技术阻抗匹配是指负载阻抗与激励源内部阻抗互相适配,并且得到最大功率输出的一种工作状态。高速PCB布线时,为了防止信号的反射,要求线路的阻抗为50Ω。这是个大约的数字,一般规定同轴电缆基带50Ω,频带75Ω,对绞线则为100Ω,只是取整数而已,为了匹配方便。根据具体的电路分析采用并行AC端接,使用电阻和电容网络作为端接阻抗,端接电阻R要小于等于传输线阻抗Z0,电容C必须大于100pF,推荐使用0.1UF的多层陶瓷电容。电容有阻低频、通高频的作用,因此电阻R不是驱动源的直流负载,故这种端接方式无任何直流功耗。 串扰是指当信号在传输线上传播时,因电磁耦合对相邻的传输线产生不期望的电压噪声干扰。耦合分为容性耦合和感性耦合,过大的串扰可能引起电路的误触发,导致系统无法正常工作。根据串扰的一些特性,可以归纳出几种减小串扰的方法: 1、加大线间距,减小平行长度,必要时采用jog 方式布线。 2、高速信号线在满足条件的情况下,加入端接匹配可以减小或消除反射,从而减小串扰。 3、对于微带传输线和带状传输线,将走线高度限制在高于地线平面范围要求以内,可以显著减小串扰。 4、在布线空间允许的条件下,在串扰较严重的两条线之间插入一条地线,可以起到隔离的作用,从而减小串扰。传统的PCB设计由于缺乏高速分析和仿真指导,信号的质量无法得到保证,而且大部分问题必须等到制版测试后才能发现。这大大降低了设计的效率,提高了成本,在激烈的市场竞争下显然是不利的。于是针对高速PCB设计,业界人士提出了一种新的设计思路,成为“自上而下”的设计方法,经过多方面的方针分析和优化,避免了绝大部分可能产生的问题,节省了大量的时间,确保满足工程预算,产生高质量的印制板,避免繁琐而高耗的测试检错等。利用差分线传输数字信号就是高速数字电路中控制破坏信号完整性因素的一项有效措施。在印制电路板(PCB抄板)上的差分线,等效于工作在准TEM模的差分的微波集成传输线对。其中,位于PCB顶层或底层的差分线等效于耦合微带线,位于多层PCB内层的差分线,等效于宽边耦合带状线。数字信号在差分线上传输时是奇模传输方式,即正负两路信号的相位差是180,而噪声以共模的方式在一对差分线上耦合出现,在接受器中正负两路的电压或电流相减,从而可以获得信号消除共模噪声。而差分线对的低压幅或电流驱动输出实现了高速集成低功耗的要求。

几种自制印刷电路板的方法

几种自制印刷电路板的方法 本篇文章的目的,除了想给大伙儿一个比较全面的如何制作电路板的简介外,要紧是想和大伙儿一起开阔思路,从而举一反三,因地制宜的采纳各种方法灵活地制作电路板。只要能够达到设计的要求,采纳哪种方法,甚至是否使用电路板都并不重要,不要被本文中介绍的一些具体方法所限制。 PCB是Printed Circuit Board的缩写,中文名即印刷电路板。PCB是每一种电子器件的必备部件,几乎所有大大小小的电子元器件差不多上固定在PCB版上。 PCB板的基板是由不易弯曲的绝缘材料所制作成。在表面能够看到的粗细不一的线路材料是铜箔,原本铜箔是覆盖在整个板子上的,而在制造过程中部份被蚀刻处理掉,留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线(conductor pattern)或称布线,并用来提供PCB上电子元器件的电路连接。 PCB单面板的正反面分不被称为器件面(Component Side)与焊接面(Solder Side),板上有大小不一的钻孔,一样来讲,电子元器件是穿过钻孔被焊接在PCB板上。工业用的PCB板上的绿色或是棕色,是阻焊漆(solder mask)的颜色。这层是绝缘的防护层,能够爱护铜线,也能够防止零件被焊到不正确的地点。 用来制作电路板的铜板的专业名称为:敷(覆)铜板,通常是由1-2毫米厚的环氧树脂板或纸板等绝缘且有一定强度和方便加工的材料构成基板,并在基板上覆上一层0.1毫米左右的铜箔而成,假如

只有一面覆有铜箔,就叫单面敷铜板,假如两面都有铜箔,就叫双面敷铜板。 当前流行电路板的材料是FR-4,厚度是0.062英寸(1.6毫米),敷铜厚度一样用未经切割的电路板上敷铜的质量来表示,通常有0.5 oz(盎司),1.0 oz,1.5 oz,关于手刻板来讲,通常用 1.0 oz,太薄或太厚,都会给制作带来困难。 目前工业界的PCB制作工艺进展专门快,适合大批量的PCB板制作。然而,关于无线电业余爱好者来讲,一些简单,易操作且成本低的PCB制作方法则更加有用,下面将介绍七种简易的PCB板制作方法,供读者参考。此外,本文还将介绍目前工业化制作PCB板的常用方法,以拓宽读者的思路。 注:在制作PCB板之前,需保证有完整的印版图。 一、蜡纸腐蚀法 1、制作敷铜板 按照印版图的尺寸裁切敷铜板,使其与实际电路图的大小一致,并使敷铜板保持清洁。 2、将电路印在敷铜板上 将蜡纸平铺在钢板上,用笔将印版图按照1:1的比例刻在蜡纸上,将蜡纸上的印版图依照电路板尺寸剪裁,并将其平放在敷铜板上。用少量油漆与滑石粉调成稀稠合适的材料,用毛刷蘸取印调好的材料,平均地涂蜡纸上,反复几遍,即可将电路印在印制板上(敷铜板)。 注:可反复使用,适用于少量PCB板制作。

pcb电路板设计报告

首先打开"Altium Designer Summer 09 "下图为软件初始界面 新建pcb 工程 Clrf+ ^ ■cia cuiBr±.-v wcrinjnr 」CA HB mcdv iKC-rt* til .1 cs*^e*w?st aTAJIwm DetijtHi 1 冲呻 i 朱从存 矶崛艸?■如和*科 !r*^5* yptfe-s >?iJ KXCJS 4I SuPMJftln?rr^i 何 Hills 眄fl ? ** 戶* Ah-ffl BnrniM 4*1 ph g aarili 丄

建好之后在新建原理图编辑 注意:文件名要保持一致(可以通过点击另存为改名,后缀用默认的就可以了,千万别改) 上图为原理图编辑界面 F 图为设计好的电路原理图 Ejt w W ■輕 玄十 决叫?^4?p+ff Kw 叭書A3 Qpe*- Hiqjpct. -MM MH F 4UM£-H Gpe*^ C^u* K>_R. *吃弾 ■ 迥efvuAc ! Vou ?re hot 9^r#d tn 1* 51J'J!hMR I GR^ Q CKUIKK OebiM* UnfcFit - !>?¥ 1 fiftK ■ E.HLAdrii1 h^infvri ■ *£<■?+ 111 U> c*^e*w*5rt DesijiHi i vppcrv hi MiijiR fichujn^ -felQirHf IBP ^ppn llg ^fK :" * b 时两 | *??r Ed amjss 1B hr SLWjtil 氓EI -m ■忖 wfi ? — w- iUwn ■rn ?E +?-nh ■** *>■!!" ■■DIEP 居学Irflr 叶* 恥两 叭申> ^ak 悩出附 |d?b A

自制PCB电路业余制作基本方法和工艺流程

PCB业余制作基本方法和工艺流程 一、印刷电路板基本制作方法 1.用复写纸将布线图复制到复铜板上:复制前应先用锉刀将复铜板四周边缘锉至平直整齐,而且尺寸尽量与设计图纸尺寸相符,并将复写纸裁成与复铜板一样的尺寸,为了防止在复制过程中产生图纸移动,故要求用胶纸将图纸左右两端与印刷板贴紧。 2.先用钻床将元件插孔钻好—一般插孔直径为0.9-1MM左右,可采用直径为1MM的钻头较适中,如果钻孔太大将影响焊点质量,但对于少数元件脚较粗的插孔,例如电位器脚孔,则需用直径为1.2MM以上的钻头钻孔。 3.贴胶纸:先用刀片将封箱胶纸切成0.5-2.0MM,3-4MM多种宽度的胶纸条后再进行贴胶,贴胶时应根据线条所通过的电流大小及线条间的间隙来适当选择线条的宽容。一般只需采用2-3种宽度即可,为了保证制作工艺水平,尽可能不要采用过宽或过窄,如需要钻孔的线条其宽度应在1.5MM以上,才不致于在钻孔时将线条钻断,贴胶时还应注意控制各相邻线条的间隙不要太小,否则容易造成线条间短接,贴胶时一定超过钻孔1MM左右,这样才能保证焊眯质量。 若采用电脑布图及常规制板技术,因设有焊盘,其焊盘直径分为0.05、0.062、0.07英寸等多种尺寸供布图设计时选用,一般设计时大多数取直径为0.062英寸(即为1.55MM)左右的焊盘;线条宽度不仅受插孔孔径的限制,也受到线条外邻近焊盘的限制。 4.对IC的脚位的定位要准确,钻孔时不要钻偏,故一般采用钻孔后贴胶的制板方式。 5.为了提高手工制版工艺水平,也可在插孔上设置圆形焊盘,这可采圆形贴胶片或采用油漆先在孔位上制作圆形焊盘,待油漆干了,再进行贴线条,也可以采用油漆画线条,一般可用鸭嘴笔作画线条工作。 二、印刷板制作工艺流程 制板工艺程序:修整板周边尺寸--复制--钻孔定位--贴胶--腐蚀--清洗--去胶--细砂纸擦光亮--涂松香水。 1.先将符合尺寸要求的复铜板表面用细砂纸擦光亮,再用复写纸将布线图复制到复铜板上。 2.用直径1.0mm钻头钻孔、定位口,再进行贴胶(或上油漆)。 3.贴完胶后,应在板上垫放一张厚张,用手掌在上面压一压,其目的是使全部贴胶与复铜板粘贴得更加牢靠。必要时还可用吹风筒加热,可使用权贴胶粘度加强,由于所用的贴胶具很好的粘性,而且胶纸又薄,故采用这种贴胶进行制板,效果较好,一般是不须再作加热处理。 4.腐蚀一般采用三氯化铁作腐蚀液,腐蚀速度与腐蚀液的浓度,温度及腐蚀过程中采取抖动有关,为保证制板质量及提高腐蚀速度,可采用抖动和加热的方法。 5.腐蚀完成后,应用自来水冲洗干净,并将胶纸去掉,把印刷板抹干。 6.用细砂布将印刷板复铜面擦至光亮为止,然后立即涂上松香溶液。(涂松香水时应将印刷电路板倾斜放轩再涂以松香水,以免松香水经钻孔流至背面)。 附注: (1)松香水的作用是防氧化,助焊及增加焊点的光亮度等;松香溶液是用松香粉末与酒精或天寻水按一定比例配制面成,其浓度应适中,以用感有一定粘性即可。 (2)三氯化铁溶液对人体皮肤不会有不良影响,但三氯化若搞到衣服上或地面上,寻是难以洗掉的,所以使用时一定要特别小心。 印刷电路板是电子制作中的一个大头,也是最能体现电子爱好者制作水平的技术了。印刷电路板简称印制板,工厂制作与业余制作有很大的不同。工厂一般根据客户提供的电路原理图用计算机设计出印刷板图,然后经过照相制版等技术做出印制板,然后上阻焊、印字等形成成品,需要一系列设备。 印刷电路板是电子制作中的一个大头,也是最能体现电子爱好者制作水平的技术了。印刷电路板简称印制板,工厂制作与业余制作有很大的不同。工厂一般根据客户提供的电路原理图用计算机设计出印刷板图,然后经过照相制版等技术做出印制板,然后上阻焊、印字等形成成品,需要一系列设备。 而传统的业余制作中只能采用敷铜板加腐蚀液的土方法制作印制板。近年来推出了万用试验板、感光电路板等

PCB电路板设计注意事项教学内容

P C B电路板设计注意 事项

作为一个电子工程师设计电路是一项必备的硬功夫,但是原理设计再完美,如果电路板设计不合理性能将大打折扣,严重时甚至不能正常工作。根据我的经验,我总结出以下一些PCB设计中应该注意的地方,希望能对您有所启示。 不管用什么软件,PCB设计有个大致的程序,按顺序来会省时省力,因此我将按制作流程来介绍一下。(由于protel界面风格与windows视窗接近,操作习惯也相近,且有强大的仿真功能,使用的人比较多,将以此软件作说明。) 原理图设计是前期准备工作,经常见到初学者为了省事直接就去画PCB板了,这样将得不偿失,对简单的板子,如果熟练流程,不妨可以跳过。但是对于初学者一定要按流程来,这样一方面可以养成良好的习惯,另一方面对复杂的电路也只有这样才能避免出错。 在画原理图时,层次设计时要注意各个文件最后要连接为一个整体,这同样对以后的工作有重要意义。由于,软件的差别有些软件会出现看似相连实际未连(电气性能上)的情况。如果不用相关检测工具检测,万一出了问题,等板子做好了才发现就晚了。因此一再强调按顺序来做的重要性,希望引起大家的注意。 原理图是根据设计的项目来的,只要电性连接正确没什么好说的。下面我们重点讨论一下具体的制板程序中的问题。 l、制作物理边框 封闭的物理边框对以后的元件布局、走线来说是个基本平台,也对自动布局起着约束作用,否则,从原理图过来的元件会不知所措的。但这里一定要注意精确,否则以后出现安装问题麻烦可就大了。还有就是拐角地方最好用圆弧,一方面可以避免尖角划伤工人,同时又可以减轻应力作用。以前我的一个产品老是在运输过程中有个别机器出现面壳PCB板断裂的情况,改用圆弧后就好了。 2、元件和网络的引入 把元件和网络引人画好的边框中应该很简单,但是这里往往会出问题,一定要细心地按提示的错误逐个解决,不然后面要费更大的力气。这里的问题一般来说有以下一些:元件的封装形式找不到,元件网络问题,有未使用的元件或管脚,对照提示这些问题可以很快搞定的。 3、元件的布局 元件的布局与走线对产品的寿命、稳定性、电磁兼容都有很大的影响,是应该特别注意的地方。一般来说应该有以下一些原则: 3.l放置顺序 先放置与结构有关的固定位置的元器件,如电源插座、指示灯、开关、连接件之类,这些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。再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等。最后放置小器件。 3.2注意散热

印制电路板的设计原则方法和要求

印制电路板的设计 摘要:本文介绍了印制电路板设计的基本原则、方法和要求,对电磁兼容设计有一定的作用。 关键字:印制电路板,电磁兼容, 布局,布线 A bs t ra ct:The pa pe r int ro du ces t he p r in c ip les, me tho ds an d req u ir e men ts fo r p r ing ed bo a rd d es ign,w h ich may b e o f h e lp fo r e lct ro ma gn et is m Co mp a t ib ility d es ign. K e y wo rd:P r int ed boa r d, Elc t ro ma gn et is m c o mp at ib ility,La you t, W ir ing 1引言 随着电子技术的快速发展,印制电路板广泛应用于各个领域,目前几乎所有的电子设备中都包含相应的印制电路板。为保证电子设备正常工作,减少相互间的电磁干扰,降低电磁污染对人类及生态环境的不利影响,电磁兼容设计不容忽视。本文介绍了印制电路板的设计方法和技巧。 在印制电路板的设计中,元器件布局和电路连接的布线是关键的两个环节。来源:大比特半导体器件网 2布局 布局,是把电路器件放在印制电路板布线区内。布局是否合理不仅影响后面的布线工作,而且对整个电路板的性能也有重要影响。在保证电路功能和性能指标后,要满足工艺性、检测和维修方面的要求,元件应均匀、整齐、紧凑布放在P CB上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接,以得到均匀的组装密度。 2.1电气性能 ⑴信号通畅 按电路流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,输入和输出信号、高电平和低电平部分尽可能不交叉,信号传输路线最短。 ⑵功能区分 元器件的位置应按电源电压、数字及模拟电路、速度快慢、电流大小等进行分组,以免相互干扰。来源:大比特半导体器件网 电路板上同时安装数字电路和模拟电路时,两种电路的地线和供电系统完全分开,有条件时将数字电路和模拟电路安排在不同层内。电路板上需要布置快速、中速和低速逻辑电路时,应安放在紧靠连接器范围内;而低速逻辑和存储器,应安放在远离连接器范围内。这样,有利于减小共阻抗耦合、辐射和交扰的减小。时钟电路和高频电路是主要的骚扰辐射源,一定要单独安排,远离敏感电路。 ⑶热磁兼顾 发热元件与热敏元件尽可能远离,要考虑电磁兼容的影响。 2.2工艺性 ⑴层面

《电子产品印刷电路板设计与制作》—课程标准

《电子产品印刷电路板设计与制作》课程标准 1、课程概述 1.1课程定位 “电子产品印刷电路板设计与制作”是电子信息工程技术、应用电子技术及电子工艺与管理专业教学计划实践性教学环节中的一个重要环节与必修课程,是一门基于职业和工作岗位分析,针对学生未来可能面对的岗位能力要求,按照通用PCB设计流程对学生进行PCB设计的专项能力培养和训练的实践性课程。 通过本课程的实训,使学生能够初步掌握常见电子线路原理图的绘制及PCB的设计方法,了解PCB的常见生产工艺流程,训练学生养成良好的PCB设计素养,为学生就业后从事电子产品辅助设计、电子产品生产等岗位奠定基础。 1.2与前后课程的联系 “电子产品印刷电路板设计与制作”课程应在学生学完电路基础,电子工艺基础等课程以后进行,对于与相关课程紧密相关的PCB设计方法,可以在相关课程授课过程中通过实例进行实践训练,以增强学生的感性认识,提高课程的实际教学效果。学生已经具备常用电子元器件的识别与电子装配焊接能力。 本课程对电子电路制作及测试、电子产品设计与制作实训、单片机应用实践等后续课程的实践技能训练提供支撑,与有关课程紧密相关的技能可以在上述课程的教学过程中结合相关的技能训练开展,不作为本课程的教学重点。 1.3课程设计思路 1.3.1 课程设计理念 (1)该课程是依据“高职高专电子信息类专业职业能力分析与岗位技能训练表”中的“电子产品研发”工作项目设置的。其总体设计思路是:打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为基于工作过程的实践教学模式,以典型电子电路的PCB设计为对象,组织学生在完成典型电子线路的PCB设计实践中学习相关的知识,培养相应的职业能力。以学生职业能力培养为中心,以职业活动为导向,在授课过程中介绍行业企业的PCB设计规范,充分体现高职课程教学职业性、实践性和开放性的要求,培养学生职业能力,提升职业素养。 课程内容突出对学生职业能力的实践性训练,相关知识均与所要完成的工作任务实践有密切联系,并充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要,融合相关职业岗位对知识、技能和态度的

PCB电路板设计的一般规范步骤

PCB设计步骤 一、电路版设计的先期工作 1、利用原理图设计工具绘制原理图,并且生成对应的网络表。当然,有些特殊情况下,如电路版比较简单,已经有了网络表等情况下也可以不进行原理图的设计,直接进入PCB设计系统,在PCB设计系统中,可以直接取用零件封装,人工生成网络表。 2、手工更改网络表将一些元件的固定用脚等原理图上没有的焊盘定义到与它相通的网络上,没任何物理连接的可定义到地或保护地等。将一些原理图和PCB封装库中引脚名称不一致的器件引脚名称改成和PCB封装库中的一致,特别是二、三极管等。 二、画出自己定义的非标准器件的封装库 建议将自己所画的器件都放入一个自己建立的PCB库专用设计文件。 三、设置PCB设计环境和绘制印刷电路的版框含中间的镂空等 1、进入PCB系统后的第一步就是设置PCB设计环境,包括设置格点大小和类型,光标类型,版层参数,布线参数等等。大多数参数都可以用系统默认值,而且这些参数经过设置之后,符合个人的习惯,以后无须再去修改。 2、规划电路版,主要是确定电路版的边框,包括电路版的尺寸大小等等。在需要放置固定孔的地方放上适当大小的焊盘。对于3mm的螺丝可用6.5~8mm的外径和3.2~3.5mm内径的焊盘对于标准板可从其它板或PCB izard中调入。 注意:在绘制电路版地边框前,一定要将当前层设置成Keep Out层,即禁止布线层。 四、打开所有要用到的PCB库文件后,调入网络表文件和修改零件封装 这一步是非常重要的一个环节,网络表是PCB自动布线的灵魂,也是原理图设计与印象电路版设计的接口,只有将网络表装入后,才能进行电路版的布线。 在原理图设计的过程中,ERC检查不会涉及到零件的封装问题。因此,原理图设计时,零件的封装可能被遗忘,在引进网络表时可以根据设计情况来修改或补充零件的封装。 当然,可以直接在PCB内人工生成网络表,并且指定零件封装。 五、布置零件封装的位置,也称零件布局 Protel99可以进行自动布局,也可以进行手动布局。如果进行自动布局,运行"Tools"下面的"Auto Place",用这个命令,你需要有足够的耐心。布线的关键是布局,多数设计者采用手动布局的形式。用鼠标选中一个元件,按住鼠标左键不放,拖住这个元件到达目的地,放开左键,将该元件固定。Protel99在布局方面新增加了一些技巧。新的交互式布局选项包含自动

RF电路板分区设计的5个要点详细概述

RF电路板分区设计的5个要点详细概述 射频(RF)电路板设计虽然在理论上还有很多不确定性,但RF电路板设计还是有许多可以遵循的法则。不过,在实际设计时,真正实用的技巧是当这些法则因各种限制而无法实施时,如何对它们进行折衷处理,本文将集中探讨与RF电路板分区设计有关的各种问题。 01 微过孔的种类 电路板上不同性质的电路必须分隔,但是又要在不产生电磁干扰的最佳情况下连接,这就需要用到微过孔(microvia)。通常微过孔直径为0.05mm~0.20mm,这些过孔一般分为三类,即盲孔(blind via)、埋孔(bury via)和通孔(through via)。盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度通常不超过一定的比率(孔径)。埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面。上述两类孔都位于线路板的内层,层压前利用通孔成型制程完成,在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。第三种称为通孔,这种孔穿过整个线路板,可用于实现内部互连或作为组件的黏着定位孔。 02 采用分区技巧 在设计RF电路板时,应尽可能把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来,简单的说,就是让高功率RF发射电路远离低噪音接收电路。如果PCB板上有很多空间,那么可以很容易地做到这一点。但通常零组件很多时,PCB制造空间就会变的很小,因此这是很难达到的。可以把它们放在PCB板的两面,或者让它们交替工作,而不是同时工作。高功率电路有时还可包括RF缓冲器(buffer)和压控振荡器(VCO)。 设计分区可以分成实体分区(physical partitioning)和电气分区(Electrical partitioning)。实体分区主要涉及零组件布局、方位和屏蔽等问题;电气分区可以继续分成电源分配、RF 走线、敏感电路和信号、接地等分区。

硬件电路板设计规范

硬件电路板设计规范(总36 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

0目录 0目录............................................... 错误!未定义书签。

1概述............................................... 错误!未定义书签。 适用范围............................................ 错误!未定义书签。 参考标准或资料 ...................................... 错误!未定义书签。 目的................................................ 错误!未定义书签。2PCB设计任务的受理和计划............................ 错误!未定义书签。 PCB设计任务的受理................................... 错误!未定义书签。 理解设计要求并制定设计计划 .......................... 错误!未定义书签。3规范内容........................................... 错误!未定义书签。 基本术语定义........................................ 错误!未定义书签。 PCB板材要求: ....................................... 错误!未定义书签。 元件库制作要求 ...................................... 错误!未定义书签。 原理图元件库管理规范:......................... 错误!未定义书签。 PCB封装库管理规范............................. 错误!未定义书签。 原理图绘制规范 ...................................... 错误!未定义书签。 PCB设计前的准备..................................... 错误!未定义书签。 创建网络表..................................... 错误!未定义书签。 创建PCB板..................................... 错误!未定义书签。 布局规范............................................ 错误!未定义书签。 布局操作的基本原则............................. 错误!未定义书签。 热设计要求..................................... 错误!未定义书签。 基本布局具体要求............................... 错误!未定义书签。 布线要求............................................ 错误!未定义书签。 布线基本要求................................... 错误!未定义书签。 安规要求....................................... 错误!未定义书签。 丝印要求............................................ 错误!未定义书签。 可测试性要求........................................ 错误!未定义书签。 PCB成板要求......................................... 错误!未定义书签。

pcb电路板原理图的设计步骤

PCB从单层发展到双面、多层和挠性,并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于不断地向高精度、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,使得印刷板在未来设备的发展工程中,仍然保持着强大的生命力。那么PCB是如何设计的呢?看完以下七大步骤就懂啦! 1、前期准备 包括准备元件库和原理图。在进行PCB设计之前,首先要准备好原理图SCH 元件库和PCB元件封装库。PCB元件封装库最好是工程师根据所选器件的标准尺寸资料建立。原则上先建立PC的元件封装库,再建立原理图SCH元件库PCB元件封装库要求较高,它直接影响PCB的安装;原理图SCH元件库要求相对宽松,但要注意定义好管脚属性和与PCB元件封装库的对应关系。 2、PCB结构设计 根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位,在PCB设计环境下绘制PCB 板框,并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。充分考虑和确定布线区域和非布线区域(如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域)。 3、PCB布局设计 布局设计即是在PCB板框内按照设计要求摆放器件。在原理图工具中生成

网络表(Design→Create Netlist),之后在PCB软件中导入网络表(Design →Import Netlist)。网络表导入成功后会存在于软件后台,通过Placement操作可以将所有器件调出、各管脚之间有飞线提示连接,这时就可以对器件进行布局设计了。 PCB布局设计是PCB整个设计流程中的重要工序,越复杂的PCB板,布局的好坏越能直接影响到后期布线的实现难易程度。布局设计依靠电路板设计师的电路基础功底与设计经验丰富程度,对电路板设计师属于较高的要求。初级电路板设计师经验尚浅、适合小模块布局设计或整板难度较低的PCB布局设计任务。 4、PCB布线设计 PCB布线设计是整个PCB设计中工作量大的工序,直接影响着PCB板的性能好坏。在PCB的设计过程中,布线一般有三种境界:首先是布通,这是PCB 设计的基本的入门要求;其次是电气性能的满足,这是衡量一块PCB板是否合格的标准,在线路布通之后,认真调整布线、使其能达到好的电气性能;再次是整齐美观,杂乱无章的布线、即使电气性能过关也会给后期改板优化及测试与维修带来极大不便,布线要求整齐划一,不能纵横交错毫无章法。

电路板制作的5种方法

自制电路板最常用的五种方法比较 1、描绘法是制作电路板所需要工具最少,制作过程最简单的一种方法。但精度不是很高 2、感光板法制作较简单,特别是大面积接地线条时更能显示出优势。精度较高。但制作细线条时曝光需要经验。 3、感光干膜法这种方法比起感光板法在成本上占有一定的优势,比起热转印法在制作电路质量上有一定的优势。但她的缺点是操作上有一定的难度,不象热转印法和感光板法那样简单。因此到低选用那种方法还应该根据您自己的感觉。 4、热转印法制作较简单,特别是细线条时更能显示出优势,制作精度很大程度取决于设备,与人操作熟练程序基本上无关。初学者也能制作出精美的线路板。但需要激光打印机,对于大面积接地线条往往会有一些不足。 5、丝网印法制作相对复杂,对操作者的熟练程度有很大关系,特别是制版时的曝光控制很是关键,但对细线条和大面积接地线均能很好的表现。特别是在大批量生产时更能显示出她的优势。如果只需要制作几张线路板您会觉得这种方法很麻烦,但当您需要制作几百张几千张线路板时,那么您非选她不可。

四种自制电路板中所用到的所有工具、耗材 1 电路板用刻刀可以使用此刻刀直接进行电路板的雕刻,但最多的还是用于电路板的修版。 2 感光板在感光板法制作电路板中最主要的材料之一。在此法制作电路板比较方便,一般是先在电脑中画好PCB图,然后用激光打印机将PCB图打印在制版膜上(可用丝网法的制版膜)。然后贴在感光板上,在日光或日光灯下进行曝光。只要曝光时间控制得好,制作的效果是相当理想的。 3 显影剂经过曝光的感光板还需要放到显影剂中进行显影,以形成一层与PCB图相对应的保护膜。 4 热转印纸此法制作电路板操作上很简单,但对于制作0.2mm以下的线条较为困难,容易断线,另外对于大面积接地部分也存在不足。如果您不受这两种情况的限制,则选择此法制作将是最方便的。此法最适合做试样、样品。 用电脑将线路图画好,再通过激光打印机将图直接打印到热转印纸上。 5 热转印机取一张已清洗的敷铜板,再将刚刚打印下来的热转印纸将打印面贴向敷铜板。然后放入热转印 机进行转印。转印完毕掀开热转印纸即可看到激光打印机打印的碳粉已转移到敷铜板上。 6 极细油性记号笔由于敷铜板的不平整、打印机打印热转纸时断线、以及操作上的种种,都可能导致热转印完毕 后发现一些线条断了。此时只要用此极断油性记号笔进行修补、描绘一下,使线条重新连?/P> 7 三氯化铁热转印、补线完毕,还需要通过三氯化铁腐蚀,后期的打孔一张电路板就制成了。 8 制版胶片此法最大的优点是可以大批量生产,并且制作效果好,可以做到0.1mm以下线条,且不易断线、成本极少。缺点需要制版、印刷、操作工序多,化时较长。适合需要批量生产、高精度制作电路板的人员。 用电脑画好PCB图后通过激光打印机将PCB图打印到制版胶片上。 9 120目丝网架 420目丝网架如果您的PCB图需要印刷字符则制版用的丝网架就采用120目的。 如果您是制作线路板的,为了线路的精美,选用420目丝网架。 10 感光胶丝网印刷制版的必备器,感光胶受光照后固化,没有受光照的仍然是液态。固化于丝网架上后 用水冲也冲不掉,液态的感光胶用水一冲就走,于是就在固化与未固化之间就制成了版。 11 重铬酸铵感光胶在不加重铬酸铵时固化的速度很快,几天也不会固化,加了一点点重铬酸铵后几分钟就 固化。因此在实际使用时感光胶必须配合重铬酸铵使用。 12 铝制固定架 铁制固定架在将印刷油墨印刷到敷铜板上是往往需要将丝网架固定到活动的工作台上。这里有钻制的和铁制的固定架可选。 13 不锈铜刮刀将感光胶涂布到丝网上一般使用此刮刀。此刮刀可使用涂布均匀。但使用时需要小心以免划破 丝网。

几种自制印刷电路板的方法

几种自制印刷电路板的方法

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几种自制印刷电路板的方法 【IT168 无线电频道】本篇文章的目的,除了想给大家一个比较全面的如何制作电路板的简介外,主要是想和大家一起开阔思路,从而举一反三,因地制宜的采用各种方法灵活地制作电路板。只要能够达到设计的要求,采用哪种方法,甚至是否使用电路板都并不重要,不要被本文中介绍的一些具体方法所限制。 PCB是Printed Circuit Board的缩写,中文名即印刷电路板。PCB是每一种电子器件的必备部件,几乎所有大大小小的电子元器件都是固定在PCB版上。 PCB板的基板是由不易弯曲的绝缘材料所制作成。在表面可以看到的粗细不一的线路材料是铜箔,原本铜箔是覆盖在整个板子上的,而在制造过程中部份被蚀刻处理掉,留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线(conductor pattern)或称布线,并用来提供PCB上电子元器件的电路连接。 PCB单面板的正反面分别被称为器件面(Component Side)与焊接面(Solder Side),板上有大小不一的钻孔,一般来说,电子元器件是穿过钻孔被焊接在PCB板上。工业用的PCB 板上的绿色或是棕色,是阻焊漆(solder mask)的颜色。这层是绝缘的防护层,可以保护铜线,也可以防止零件被焊到不正确的地方。 用来制作电路板的铜板的专业名称为:敷(覆)铜板,通常是由1-2毫米厚的环氧树脂板或纸板等绝缘且有一定强度和方便加工的材料构成基板,并在基板上覆上一层0.1毫米左右的铜箔而成,如果只有一面覆有铜箔,就叫单面敷铜板,如果两面都有铜箔,就叫双面敷铜板。 当前流行电路板的材料是FR-4,厚度是0.062英寸(1.6毫米),敷铜厚度一般用未经切割的电路板上敷铜的质量来表示,通常有0.5 oz(盎司),1.0 oz,1.5 oz,对于手刻板来讲,通常用1.0 oz,太薄或太厚,都会给制作带来困难。 目前工业界的PCB制作工艺发展很快,适合大批量的PCB板制作。但是,对于无线电业余爱好者来说,一些简单,易操作且成本低的PCB制作方法则更加实用,下面将介绍七种简易的PCB板制作方法,供读者参考。此外,本文还将介绍目前工业化制作PCB板的常用方法,以拓宽读者的思路。 注:在制作PCB板之前,需保证有完整的印版图。 一、蜡纸腐蚀法 1、制作敷铜板 按照印版图的尺寸裁切敷铜板,使其与实际电路图的大小一致,并使敷铜板保持清洁。 2、将电路印在敷铜板上 将蜡纸平铺在钢板上,用笔将印版图按照1:1的比例刻在蜡纸上,将蜡纸上的印版图根据电路板尺寸剪裁,并将其平放在敷铜板上。用少量油漆与滑石粉调成稀稠合适的材料,用毛刷蘸取印调好的材料,均匀地涂蜡纸上,反复几遍,即可将电路印在印制板上(敷铜板)。 注:可反复使用,适用于少量PCB板制作。

电路板制作常见的问题及改善方法

电路板制作常见的问题 及改善方法 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

一、前言 什么叫PCB,PCB是电路板的英文缩写, 什么叫FPC,FPC是绕性电路板(柔性电路板)的英文缩写,以下是电路板的发展史和目前我司所生产的电路板常见的不良问题、问题原因分析和解决方法.在此与大家一起分享,在此希望能帮到你,能让你的技能得到提升! 二: PCB发展史 1.早於1903年Mr. Albert Hanson首创利用“线路”(Circuit)观念应用於电话交换机系统。它是用金属箔予以切割成线路导体,将之黏着於石蜡纸上,上面同样贴上一层石蜡纸,成了现今PCB的机构雏型。 2. 至1936年,Dr Paul Eisner真正发明了PCB的制作技术,也发表多项专利。而 今日之print-etch(photoimage transfer)的技术,就是沿袭其发明而来的。 三、PCB种类 1、以材质分: 1)有机材质:酚醛树脂、玻璃纤维、环氧树脂、聚酰亚胺等 2)无机材质:铝、陶瓷,无胶等皆属之。主要起散热功能 2、以成品软硬区分 1)硬板 Rigid PCB 2)软板 Flexible PCB 3)软硬板 Rigid-Flex PCB 3:电路板结构: 1. A、单面板 B、双面板 C、多层板 2: 依用途分:通信/耗用性电子/军用/电脑/半导体/电测板/汽车....等产品领域 4: PCB生产工艺流程简介

1、双面喷锡板正片简易生产工艺流程图 工程开料图 开料 磨边/倒角 叠板 钻孔 QC 检验 沉铜 板电 QC 检验 涂布湿墨/干膜 图电 退膜/墨 蚀刻 EQC 检验 裸测 绿油 印字符 喷锡 成型/CNC 外形 成测 FQC FQA 包装 入库 出货 以上只是其中一个工艺流程,不同的工艺要求 ,就出现不同的工艺制作流程 四: 钻孔制程目的 单面或双面板的制作都是在下料之后直接进行非导通孔或导通孔的钻孔, 多层板则是 在完成压板之后才去钻孔。传统孔的种类除以导通与否简单的区分外,以功能的不同尚可 分:零件孔,工具孔,通孔(Via),盲孔(Blind hole),埋孔(Buried hole)(后二者亦为via hole 的一种).近年电子产品\'轻.薄.短.小.快.\'的发展趋势,使得钻孔技术一日千里,机 钻,雷射烧孔,感光成孔等. 流程:上PIN→钻孔→检查 全流程线路板厂,都会有钻孔这麽一道工序。看起来钻孔是很简单,只是把板子放在 钻机上钻孔,其实那是只是表面的动作,而实际上钻孔是一道非常关键的工序。如果把线 路板工艺比着是“人体”,那麽钻孔就是颈(脖子),很多厂因为钻孔不能过关而面对报 废,导致亏本。就此,凭着个人的钻孔工作经验和方法,同大家浅析钻孔工艺的一些品质 故障排除。在制造业中的不良品都离不开人、机、物、法、环五大因素。同样,在钻孔工 艺中也是如此,下面把钻孔用鱼骨图分列出影响钻孔的因素。在众多影响钻孔加工阶段, 施于各项不同的检验方法. 钻孔常见不良问题,原因分析和改善方法

印刷电路板的制作过程

印刷电路板的制作过程 我们来看一下印刷电路板是如何制作的,以四层为例。 四层PCB板制作过程: 1.化学清洗一【Chemical Clean】 为得到良好质量的蚀刻图形,就要确保抗蚀层与基板表面牢固的结合,要求基板表面无氧化层、油污、灰尘、指印以及其他的污物。因此在涂布抗蚀层前首先要对板进行表面清洗并使铜箔表面达到一定的粗化层度。 内层板材:开始做四层板,内层(第二层和第三层)是必须先做的。内层板材是由玻璃纤维和环氧树脂基复合在上下表面的铜薄板。 2.裁板压膜一【Cut Sheet Dry Film Lamination 】 涂光刻胶:为了在内层板材作出我们需要的形状,我们首先在内层板材上贴上干膜(光刻胶,光致抗蚀剂) 干膜是由聚酯簿膜,光致抗蚀膜及聚乙烯保护膜三部分组成的。贴膜时,先从干膜上剥下聚乙烯保护膜,然后在加热加压的条件下将干膜粘贴在铜面上。

3.曝光和显影-【Image Expose】【Image Develop】 4.蚀刻-【Copper Etch 】 在挠性印制板或印制板的生产过程中,以化学反应方法将不要部分的铜箔予以去除,使之形成所需的回路图形,光刻胶下方的铜是被保留下来不受蚀刻的影响的。 5.去膜,蚀后冲孔,AOI检查,氧化 Strip Resist 】【Post Etch Punch 】【AOI Inspection 】【Oxide 】

去膜的目的是清除蚀刻后板面留存的抗蚀层使下面的铜箔暴露出来。膜渣”过滤以及废液回收则须妥善处理。如果去膜后的水洗能完全清洗干净,则可以考虑不做酸洗。板面清洗后最后要完全干燥,避免水份残留。 6.叠板-保护膜胶片【Layup with prepreg】 进压合机之前,需将各多层板使用原料准备好,以便叠板(Lay-up)作业.除已氧化处理之内层外,尚需保护膜 胶片(Prepreg)-环氧树脂浸渍玻璃纤维。叠片的作用是按一定的次序将覆有保护膜的板子叠放以来并置于二层钢板之间。 7.叠板-铜箔和真空层压 【Layup with copper foil】【Vacuum Lam in ati on Press 】

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