PCB制造大揭密

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https://www.360docs.net/doc/b917490014.html, 作者:未知来自:未知点击:415 时间:2003-10-15

首先:PCB(印刷电路板)的原料是什么呢?大家知道有种东西叫"玻璃纤维"吧,这种材料我们在日常生活中出处可见,比如防火布、防火毡的核心就是玻璃纤维,玻璃纤维很容易和树脂相结合,我们把结构紧密、强度高的玻纤布浸入树脂中,硬化就得到了隔热绝缘、不易弯曲的PCB基板了--如果把PCB板折断,边缘是发白分层,足以证明材质为树脂玻纤。然后呢?光是绝缘板我们可不能传递电信号,于是需要在表面覆铜。所以我们把PCB板也称之为覆铜基板。在工厂里,常见覆铜基板的代号是FR-4(可不是F4啊:),这个在各家板卡厂商里面一般没有区别,所以我们可以认为大家都处于同一起跑线上,当然,如果是高频板卡,最好用成本较高的覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板。覆铜工艺很简单,一般可以用压延与电解的办法制造,所谓压延就是将高纯度(>99.98%)的铜用碾压法贴在PCB 基板上--因为环氧树脂与铜箔有极好的粘合性,铜箔的附着强度和工作温度较高,可以在260℃的熔锡中浸焊而无起泡。这个过程颇像擀饺子皮,不过饺子皮可是很薄很薄的喔,最薄可以小于1mil(工业单位:密耳,即千分之一英寸,相当于0.0254mm)呢!如果饺子皮这么薄的话,下锅肯定漏馅!所谓电解铜个在初中化学已经学过,CuSo4电解液能不断制造一层层的"铜箔",这个更容易控制厚度,时间越长铜箔越厚!通常厂里对铜箔的厚度有很严格的要求,一般在0.3mil和3mil之间,有专用的铜箔厚度测试仪检验其品质。像古老的收音机和业余爱好者用的PCB上覆铜特别厚,比起电脑板卡工厂里品质差了很远。为什么要让铜箔这么薄呢?主要是基于两个理由:一个是均匀的铜箔可以有非常均匀的电阻温度系数,介电常数低,这样能让信号传输损失更小,这和电容要求不同,电容要求介电常数高,这样才能在有限体积下容纳更高的容量,电容为什么比铝电容个头要小,归根结底是介电常数高啊!其次,薄铜箔通过大电流情况下温升较小,这对于散热和元件寿命都是有很大好处的,数字集成电路中铜线宽度最好小于0.3cm也是这个道理。制作精良的PCB 成品板非常均匀,光泽柔和(因为表面刷上阻焊剂),这个用肉眼能看出来,不过老实说光看覆铜基板能看出好坏的人还真不多,除非你是厂里经验丰富的品检。有朋友问了,对于一块全身包裹了铜箔的PCB基板,我们如何才能在上面安放元件,实现元件--元件间的信号导通而非整块板的导通呢?那我要问一句了,你有没有看到一块主板表面都是铜的--回答当然是:没有!!板上都是弯弯绕绕的铜线,电信号就是通过铜线来传递的,那么答案很简单,把铜箔蚀掉不用的部分,留下铜线部分不就OK了?

好,那么这一步是如何完成的呢?好的,我们需要涉及一个概念:那就是"线路底片"或者称之为"线路菲林",我们将板卡的线路设计用光刻机印成胶片,然后把一种主要成分对特定光谱敏感而发生化学反应的感光干膜覆盖在基板上,干膜分两种,光聚合型和光分解型,光聚合型干膜在特定光谱的光照射下会硬化,从水溶性物质变成水不溶性而光分解型则正好相反。好,这里我们就用光聚合型感光干膜先盖在基板上,上面再盖一层线路胶片让其曝光,曝光的地方呈黑色不透光,反之则是透明的(线路部分)。光线通过胶片照射到感光干膜上--结果怎么样了?凡是胶片上透明通光的地方干膜颜色变深开始硬化,紧紧包裹住基板表面的铜箔,就像把线路图印在基板上一样,接下来我们经过显影步骤(使用碳酸钠

溶液洗去未硬化干膜),让不需要干膜保护的铜箔露出来,这称作脱膜(Stripping)工序。接下来我们再使用蚀铜液(腐蚀铜的化学药品)对基板进行蚀刻,没有干膜保护的铜全军覆没,硬化干膜下的线路图就这么在基板上呈现出来。这整个过程有个叫法叫"影像转移",它在PCB制造过程中占非常重要的地位。接下来自然是制作多层板啦!按照上述步骤制作只是单面板,即使两面加工也是双面板而已,但是我们常常可以发现自己手中的板卡是四层板或者六层板(甚至有8层板),这究竟是怎么制造出来的呢?

有了上面的基础,我们明白其实不难,做两块双面板然后"粘"起来就行啦!比如我们做一块典型的四层板(按照顺序分1~4层,其中1/4是外层,信号层,2/3是内层,接地和电源层),先呢分别做好1/2和3/4(同一块基板),然后把两块基板粘一块不就OK了?不过这个粘结剂可不是普通的胶水,而是软化状态下的树脂材料,它首先是绝缘的,其次很薄,与基板粘合性良好。我们称之为PP材料,它的规格是厚度与含胶(树脂)量。当然,一般四层板和六层板我们是看不出来的,因为六层板的基板厚度比较薄,即使要用两层PP 三块双面基板,也未见得比一层PP两块双面基板的四层板能增加多少厚度--板卡的厚度都有一定规范,否则就插不进各种卡槽中了。说到这里,读者又会产生疑问,那个多层板之间信号不是要导通吗?现在PP是绝缘材料,如何实现层与层之间的互联?别急,我们在粘结多层板之前还需要钻孔!钻了孔可以将电路板上下位置相应铜线对起来,然后让孔壁带铜,那么不是相当于导线将电路串联起来了吗?这种孔我们称之为导通孔(Plating hole,简称PT孔,我喜欢叫扑通孔,呵呵)。这些孔需要钻孔机钻出来,现代钻孔机能钻出很小很小的孔和很浅的孔,一块主板上有成百上千个大小迥异深浅不一的孔,我们用高速钻孔机起码要钻一个多小时才能钻完。钻完孔后,我们再进行孔电镀(该技术称之为镀通孔技术,Plated-Through-Hole technology,PTH),让孔导通。孔也钻了,里外层都通了,多层板粘好了,是不是完事了呢?我们的回答是No,因为主板生产需要大量进行焊接,如果直接焊接,会产生两个严重后果:一、板卡表面铜线氧化,焊不上;二、搭焊现象严重--因为线与线之间的间距实在太小了啊!所以我们必须在整个PCB基板外面再包上一层装甲--这就是防焊漆,也就是俗称阻焊剂的的东东,它对液态的焊锡不具有亲和力,并且在特定光谱的光照射下会发生变化而硬化,这个特性和干膜类似,我们看到的板卡颜色,其实就是防焊漆的颜色,如果防焊漆是绿色,那么板卡就是绿色,相应五颜六色怎么来的大家都清楚了吧?最后大家不要忘了网印、金手指镀金(对于显卡或者PCI等插卡来说)和质检,测试PCB是否有短路或是断路的状况,可以使用光学或电子方式测试。光学方式采用扫描以找出各层的缺陷,电子测试则通常用飞针探测仪(Flying-Probe)来检查所有连接。电子测试在寻找短路或断路比较准确,不过光学测试可以更容易侦测到导体间不正确空隙的问题。总结一下,一家典型的PCB工厂其生产流程如下所示:下料→内层制作→压合→钻孔→镀铜→外层制作→防焊漆印刷→文字印刷→表面处理→外形加工。至此,整个PCB制造流程已经全面介绍完毕,下面我们就结合图片来参观精英鑫华宝讯厂--迄今为止国内最大的PCB板制造基地之一。

这是对PCB做中检,如果不合格可是要返工的哦!看工人一丝不苟的样子,要经过目检和工具检测两大关,结合探针,能检查出线路板的通断。

室内温度必须保持在24±2℃、相对湿度40%~65%,这是为了保证PCB基板和底片的尺寸稳定。因为板子和底片的组成材料都是有机高分子材料,对温湿度十分敏感。只有整个生产过程中都在相同的温湿度下,才能保证板子和底片不会发生涨缩现象,所以现在的PCB 工厂中生产区都装有中央空调控制温湿度。如果超过温度极限,这个东东兼起报警器的作用。

这个仪器叫AOI(Automatic Optical Inspection,自动光学检验),比较高级,除了高倍放大外,AOI能进行裸板外观品质测试。AOI是集光学、计算机图形识别、自动控制多学科于一身的高技术产品,它的内部存有上百种板面缺陷的图样特征。工作时操作人员先将待检板固定在机台上,AOI会用激光定位器精确定位CCD镜头来扫描全板面。将得到的图样抽象出来与缺欠图样比对,以此来判断PCB的线路制作是否有问题。像常见的线路缺口、短断路、蚀刻不全等都可以凭借AOI找出来。AOI可以指出问题类型以及在板子上的位置。核心是它的分析软件。AOI技术的世界领跑者是以色列人,之所以这样据说是因为以色列处于阿拉伯各国环视之中,戒备心理极强,所以其雷达图像识别技术首屈一指(怕人家偷袭嘛),在20世纪70~80年代微电子技术大发展时,电子工业越来越需要一种高精度的外观检验装置,以色列抓住机遇军品转民品大大地赚了一票。这种单价在30万美元以上的设备早期被认为是PCB工厂品管严格的象征,由于采用AOI后可有效地提高成品率,防止产品报废,对于多层板生产还是十分合算的,所以现在AOI设备也是PCB厂的必备装置了。

压膜和对片,这张照片不大清楚,内部用UV紫外线爆光

这就是专门用来曝光的万级无尘室,曝光机完成影像转移工作,为什么要在无尘室内进行呢?原因是灰尘会折射光线,这必然会导致转移到干膜上的线路图失真。更为严重的是灰尘颗粒会粘在板面上阻挡光照造成杂质断路或短路。那么无尘室的灯光是黄色的,这又是为了什么?原来感光干膜对黄光不敏感,不会曝光,这和照相底片不能暴露在阳光下而在暗室的小绿灯下却没事是一个道理

这是在第二道成检,必须把表面清理干净,检查是否脱膜和线路过分细,如果PCB出厂就来不及了。

这就是多钻头精密数控钻床,一排排整齐列兵演出非常有气势。平面精度高达±3mil左右,这个东东国内售价单台就价值百万人民币!看PCB厂有没有实力主要就看有多少台钻床了,一般称得上大厂的起码有百台以上。这个“小小”车间就拥挤着46台,但这只是宝讯的一小部分而已!

每块主板根据孔的多少在钻孔,越精细的孔所花时间越多,通常有数百孔的主板要加工足一个小时!所以孔径是个个兼辛苦啊!

看看显示器上加工精度,三维座标精确到小数点后三位(单位mm),数控机床精度非常高,工人采用了人工装夹的方法,自然有一定误差,但机床完全数控,误差取决于机器本身的精度,在设计时PCB布线需要考虑到这一点。

钻头使用不久就需检测(是几次我需要再做进一步了解),因为磨损的钻头严重影响其寿命和钻孔精度,使用程度都用不同颜色表示。很科学合理。

pcb设计方案与制作步骤

pcb设计与制作步骤 为了把产品快速可靠地推向市场,利用设计工具实现设计流程自 动化就显得十分必要,但如何才能确保设计获得成功呢?为了最大程度地提高设计效率和产品质量,应当关注哪些细节?设计工具显然应该直观易用且足够强大,以便克服复杂的设计挑战,但还有哪些事项值得注意?本文列举了为确保PCB设计成功可采取的四个步骤。 第一步一不要停留于基本原理图输入 原理图输入对于生成设计的逻辑连接而言至关重要,其必须准确无误、简单易用且与布局集成为一体才能确保设计成功。 简单地输入原理图并将其传送到布局还不够。为了创建符合预期的高质量设计,需要确保使用最佳元件,并且可以执行仿真分析,从而保证设计在交付制造时不会出问题。

第二步一不要忽视库管理库 管理是设计流程的重要组成部分。为了快速选择最佳元件并将其 放置在设计中,器件的简易创建和轻松管理就显得十分必要了。 PADS 允许您在一个库中维护所有设计任务,并可实时更新该库, 以便于使用并确保设计开发的精确性。您可以通过单个电子表格来访 问 所有元器件信息,而无需担心数据冗余、多个库或耗时费力的工具 开销 JRAl L 4]

第三步一有效管理设计约束规则 当今的关键高速设计异常复杂,如果没有有效的手段来管理约束 规则,则对走线、拓扑和信号延迟等方面的设计、约束和管理将会变 得异常困难。为了在第一次迭代中就构建出成功的产品, 必须在设计 流程的早期设置约束规则,以便设计达到要求的目标。良好的约束规 则管理可防止您使用价格高昂或无法采购到的元件,并且最终确保电 路板符合性能和制造要求。 * r -.-I oni 9 IF 沁Rm 涮r*■期 n.

PCB生产工艺流程

PCB生产工艺流程 一.目的: 将大片板料切割成各种要求规格的小块板料。 二.工艺流程: 三、设备及作用: 1.自动开料机:将大料切割开成各种细料。 2.磨圆角机:将板角尘端都磨圆。 3.洗板机:将板机上的粉尘杂质洗干净并风干。 4.焗炉:炉板,提高板料稳定性。 5.字唛机;在板边打字唛作标记。 四、操作规范: 1.自动开料机开机前检查设定尺寸,防止开错料。 2.内层板开料后要注意加标记分别横直料,切勿混乱。 3.搬运板需戴手套,小心轻放,防止擦花板面。 4.洗板后须留意板面有无水渍,禁止带水渍焗板,防止氧化。 5.焗炉开机前检查温度设定值。 五、安全与环保注意事项: 1. 1.开料机开机时,手勿伸进机内。 2. 2.纸皮等易燃品勿放在焗炉旁,防止火灾。 3. 3.焗炉温度设定严禁超规定值。 4. 4.从焗炉内取板须戴石棉手套,并须等板冷却后才可取板。 5. 5.用废的物料严格按MEI001规定的方法处理,防止污染环境。 七、切板 1. 设备:手动切板机、铣靶机、CCD打孔机、锣机、磨边机、字唛机、测厚仪; 2. 作用:层压板外形加工,初步成形; 3. 流程: 拆板→ 点点画线→ 切大板→ 铣铜皮→ 打孔→ 锣边成形→ 磨边→ 打字唛→测板厚 4. 注意事项: a. a. 切大板切斜边; b. b. 铣铜皮进单元; c. c. CCD打歪孔; d. d. 板面刮花。 入、环保注意事项: 1、 1、生产中产生的各种废边料如P片、铜箔由生产部收集回仓; 2、 2、内层成形的锣板粉、PL机的钻屑、废边框等由生产部收回仓变卖; 3、 3、其它各种废弃物如皱纹胶纸、废粘尘纸、废布碎等放入垃圾桶内由清洁工收走。废手套、废口罩等由生产部回仓。 4、 4、磨钢板拉所产生的废水不能直接排放,要通过废水排放管道排至废水部经其无害处理后方可排出。钻孔 一、一、目的: 在线路板上钻通孔或盲孔,以建立层与层之间的通道。

PCB制造流程及说明培训资料

PCB制造流程及说明 一.PCB演变 1.1 PCB扮演的角色?PCB的功能为提供完成第一层级构装的组件与其它必须的电子电路零件接合的基地,以组成一个具特定功能的模块或成品。所以PCB在整个电子产品中,扮演了整合连结总其成所有功能的角色,也因此时常电子产品功能故障时,最先被质疑往往就是PCB。图1.1是电子构装层级区分示意。 1.早于1903年Mr. Albert Hanson首创利用"线路"(Circui1.2 PCB的演变? t)观念应用于电话交换机系统。它是用金属箔予以切割成线路导体,将之黏着于石蜡纸上,上面同样贴上一层石蜡纸,成了现今PCB的机构雏型。见图1.2 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(photoimagetransfer)的技术,就是沿袭其发明而来的。 1.3PCB种类及制法 在材料、层次、制程上的多样化以适合不同的电子产品及其特殊需求。以下就归纳一些通用的区别办法,来简单介绍PCB的分类以及它的制造方法。 1.3.1 PCB种类? A. 以材质分?a.有机材质?酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyamide、BT/Epoxy等皆属之。? b. 无机材质?铝、Copper Inver-copper、ceramic等皆属之。主要取其散热功能?B.以成品软硬区分? a.硬板RigidPCB ?b.软板Flexible PCB见图1.3 c.软硬板Rigid-Flex PCB 见图1.4 ? C. 以结构分 a.单面板见图1.5?b.双面板见图1.6 c.多层板见图1.7 D.依用途分:通信/耗用性电子/军用/计算机/半导体/电测板…,见图1.8 BGA. 另有一种射出成型的立体PCB,因使用少,不在此介绍。 1.3.2制造方法介绍 A. 减除法,其流程见图1.9 ?B.加成法,又可分半加成与全加成法,见图1. 101.11 C. 尚有其它因应IC封装的变革延伸而出的一些先进制程,本光盘仅提及但不详加介绍,因有许多尚属机密也不易取得,或者成熟度尚不够。本光盘以传统负片多层板的制程为主轴,深入浅出的介绍各个制程,再辅以先进技术的观念来探讨未来的PCB走势。?二.制前准备 2.1.前言

PCB板制造工艺流程大纲纲要大纲.doc

PCB 板制造工艺流程 PCB板的分类 1、按层数分:①单面板②双面板③多层板 2、按镀层工艺分:①热风整平板②化学沉金板③全板镀金板④热风整平+金手指 3、⑤ 化学沉金 +金手指 4、⑥全板镀金 +金手指 5、⑦沉锡⑧沉银⑨ OSP板 各种工艺多层板流程 ㈠热风整平多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)—— AOI ——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——热风整平——铣外形——电测——终检——真空包装 ㈡热风整平 +金手指多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)—— AOI ——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、 褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——镀金手指——丝印字符——热风整平——铣外形——金手指倒角——电测——终检——真空包装㈢化学沉金多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝 光、显影、蚀刻、褪膜)—— AOI ——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层 图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——化学沉金——丝印字符——铣外形——电测——终检——真空包装 ㈣全板镀金板多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)—— AOI ——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀镍金、褪膜、蚀刻、褪 锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——铣外形——电测——终检——真空包装(全板镀金板外层线路不补偿) ㈤全板镀金 +金手指多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)—— AOI ——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀 ——外光成像①(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影)——图形电镀铜——镀镍金——外光成像②(W— 250干膜)——镀金手指——褪膜——蚀刻——丝印阻焊油墨 ——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——镀金手指——丝印字符——铣外形——金手指倒角——电测——终检——真空包装 ㈥化学沉金 +金手指多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)—— AOI ——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀 ——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、 褪锡)——化学沉金——丝印字符——外光成像②(交货面积>1平方米) / 贴蓝胶带(交货面积≤ 1平方米)——镀金手指——铣外形——金手指倒角——电测——终检——真空包装 ㈦单面板流程(热风整平为例):开料——钻孔——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)—— AOI ——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——热风整平——铣外形——电测——终检——真空包装(注:①因没有金属化孔,所以没有电测与沉铜板镀②外层线路菲 林除全板镀金板用正片菲林外,其它都用负片) ㈧双面板流程(热风整平为例):开料——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外 层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——热风整平——铣外形——

pcb制作流程

pcb制作流程: 根据电路功能需要设计原理图。原理图的设计主要是依据各元器件的电气性能根据需要进行合理的搭建,通过该图能够准确的反映出该PCB电路板的重要功能,以及各个部件之间的关系。原理图的设计是PCB制作流程中的第一步,也是十分重要的一步。通常设计电路原理图采用的软件是PROTEl。 原理图设计完成后,需要更近一步通过PROTEL对各个元器件进行封装,以生成和实现元器件具有相同外观和尺寸的网格。元件封装修改完毕后,要执行Edit/Set Preference/pin 1设置封装参考点在第一引脚.然后还要执行Report/Component Rule check 设置齐全要检查的规则,并OK.至此,封装建立完毕。 正式生成PCB。网络生成以后,就需要根据PCB面板的大小来放置各个元件的位置,在放置时需要确保各个元件的引线不交叉。放置元器件完成后,最后进行DRC检查,以排除各个元器件在布线时的引脚或引线交叉错误,当所有的错误排除后,一个完整的pcb设计过程完成。利用专门的复写纸张将设计完成的PCB图通过喷墨打印机打印输出,然后将印有电路图的一面与铜板相对压紧,最后放到热交换器上进行热印,通过在高温下将复写纸上的电路图墨迹粘到铜板上。 制板。调制溶液,将硫酸和过氧化氢按3:1进行调制,然后将含有墨迹的铜板放入其中,等三至四分钟左右,等铜板上除墨迹以外的地方全部被腐蚀之后,将铜板取去,然后将清水将溶液冲洗掉。

打孔。利用凿孔机将铜板上需要留孔的地方进行打孔,完成后将各个匹配的元器件从铜板的背面将两个或多个引脚引入,然后利用焊接工具将元器件焊接到铜板上。 焊接工作完成后,对整个电路板进行全面的测试工作,如果在测试过程中出现问题,就需要通过第一步设计的原理图来确定问题的位置,然后重新进行焊接或者更换元器件。当测试顺利通过后,整个电路板就制作完成了。

PCB制造流程及说明

PCB制造流程及说明 一. PCB演变1.1 PCB扮演的角色PCB的功能为提供完成第一层级构装的组件与其它必须的电子电路零件接合的基地,以组成一个具特定功能的模块或成品。所以PCB在整个电子产品中,扮演了整合连结总其成所有功能的角色,也因此时常电子产品功能故障时,最先被质疑往往就是P CB。图1.1是电子构装层级区分示意。1.2 PCB的演变 1.早于1903年Mr. Albert Hanson 首创利用"线路"(Circuit)观念应用于交换机系统。它是用金属箔予以切割成线路导体,将之黏着于石蜡纸上,上面同样贴上一层石蜡纸,成了现今PCB的机构雏型。见图1.2 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 (photo i mage transfer)的技术,就是沿袭其发明而来的。1.3 PCB种类及制法在材料、层次、制程上的多样化以适合不同的电子产品及其特殊需求。以下就归纳一些通用的区别办法,来简单介绍PCB的分类以及它的制造方法。1.3.1 PCB种类 A. 以材质分 a. 有机材质 酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyamide、BT/Epoxy等皆属之。 b. 无机材质 铝、Copper Inver-copper、ceramic等皆属之。主要取其散热功能 B. 以成品软硬区分 a. 硬板Rigid PCB b.软板Flexible PCB 见图1.3 c.软硬板Rigid-Flex PCB 见图1.4 C. 以结构分 a.单面板见图1.5 b.双面板见图1.6 c.多层板见图1.7 D. 依用途分:通信/耗用性电子/军用/计算机/半导体/电测板…,见图1.8 BG A.另有一种射出成型的立体PCB,因使用少,不在此介绍。1.3.2制造方法介绍 A. 减除法,其流程见图1.9 B. 加成法,又可分半加成与全加成法,见图1.10 1.11 C. 尚有其它因应IC封装的变革延伸而出的一些先进制程,本光盘仅提及但不详加介绍,因有许多尚属XX也不易取得,或者成熟度尚不够。本光盘以传统负片多层板的制程为主轴,深入浅出的介绍各个制程,再辅以先进技术的观念来探讨未来的PCB走势。 二.制前准备 2.1.前言XXPCB产业属性,几乎是以OEM,也就是受客户委托制作空板(Bare Board)而已,不像美国,很多PCB Shop是包括了线路设计,空板制作以及装配(Assembly)的Turn-Key 业务。以前,只要客户提供的原始数据如Drawing, Artwork, Specification,再以手动翻片、排版、打带等作业,即可进行制作,但近年由于电子产品日趋轻薄短小,PCB的制造面临了几个挑战:(1)薄板(2)高密度(3)高性能(4)高速( 5 ) 产品周期缩短(6)降低成本等。以往以灯桌、笔刀、贴图及照相机做为制前工具,现在己被计算机、工作软件及激光绘图机所取代。过去,以手工排版,或者还需要Micro-Modifier来修正尺寸等费时耗工的作业,今天只要在CAM(puter Aided Manufacturing)工作人员取得客户的设计资料,可能几小时内,就可以依设计规则或DFM(Desi gn For Manufacturing)自动排版并变化不同的生产条件。同时可以output 如钻孔、成型、测试治具等资料。 2.2.相关名词的定义与解说A Gerber file这是一个从PCB CAD软件输出的数据文件做为光绘图语言。1960年代一家名叫Gerber Scientific(现在叫Gerber System)专业做绘图机的美国公司所发展出的格式,尔后二十年,行销于世界四十多个国家。几乎所有CAD系统的发展,也都依此格式作其Output Data,直接输入绘图机就可绘出Drawing或Film,因此Gerber Format 成了电子业界的公认标准。B. RS-274D是Gerber Format的正式名称,正确称呼是EIA S TANDARD RS-274D(Electronic Industries Association)主要两大组成:1.Function Code:如G codes, D codes, M codes 等。2.Coordinate data:定义图像(imaging) C. RS-27 4X 是RS-274D的延伸版本,除RS-274D之Code 以外,包括RS-274X Parameters,或称整个extended Gerber format它以两个字母为组合,定义了绘图过程的一些特性。 D. IP C-350 IPC-350是IPC发展出来的一套neutral format,可以很容易由PCB CAD/CAM产生,然后依此系统,PCB SHOP 再产生NC Drill Program,Netlist,并可直接输入Laser Plotter绘制底片. E. Laser Plotter 见图2.1,输入Gerber format或IPC 350 format以绘制Artwor

PCB设计和生产流程知识

PCB设计和生产流程知识 布线(Layout)是PCB设计工程师最差不多的工作技能之一。走线的好坏将直截了当阻碍到整个系统的性能,大多数高速的设计理论也要最终通过Layout得以实现并验证,由此可见,布线在高速PCB设计中是至关重要的。下面将针对实际布线中可能遇到的一些情形,分析其合理性,并给出一些比较优化的走线策略。要紧从直角走线,差分走线,蛇形线等三个方面来阐述。 1.直角走线 直角走线一样是PCB布线中要求尽量幸免的情形,也几乎成为衡量布线好坏的标准之一,那么直角走线怎么讲会对信号传输产生多大的阻碍呢?从原理上讲,直角走线会使传输线的线宽发生变化,造成阻抗的不连续。事实上不光是直角走线,顿角,锐角走线都可能会造成阻抗变化的情形。 直角走线的对信号的阻碍确实是要紧体现在三个方面:一是拐角能够等效为传输线上的容性负载,减缓上升时刻;二是阻抗不连续会造成信号的反射;三是直角尖端产生的EMI。 传输线的直角带来的寄生电容能够由下面那个体会公式来运算: C=61W(Er)[size=1]1/2[/size]/Z0 在上式中,C确实是指拐角的等效电容(单位:pF),W指走线的宽度(单位:inch),εr指介质的介电常数,Z0确实是传输线的特点阻抗。举个例子,关于一个4Mils的50欧姆传输线(εr为4.3)来讲,一个直角带来的电容量大致为0.0101pF,进而能够估算由此引起的上升时刻变化量: T10-90%=2.2*C*Z0/2 = 2.2*0.0101*50/2 = 0.556ps 通过运算能够看出,直角走线带来的电容效应是极其微小的。 由于直角走线的线宽增加,该处的阻抗将减小,因此会产生一定的信号反射现象,我们能够按照传输线章节中提到的阻抗运算公式来算出线宽增加后的等效阻抗,然后按照体会公式运算反射系数:ρ=(Zs-Z0)/(Zs+Z0),一样直角走线导致的阻抗变化在7%-20%之间,因而反射系数最大为0.1左右。而且,从下图能够看到,在W/2线长的时刻内传输线阻抗变化到最小,

PCB制造流程简要说明

c:\iknow\docshare\data\cur_work\https://www.360docs.net/doc/b917490014.html,\misc.php?action=viewratings&tid=464014&pid=33432 76 PCB制造流程及说明 一. PCB演变 1.1 PCB扮演的角色 PCB的功能为提供完成第一层级构装的组件与其它必须的电子电路零件接合的基地,以组成一个具特定功能的模块或成品。所以PCB在整个电子产品中,扮演了整合连结总其成所有功能的角色,也因此时常电子产品功能故障时,最先被质疑往往就是PCB。图1.1是电子构装层级区分示意。 1.2 PCB的演变 1.早于1903年Mr. Albert Hanson首创利用"线路"(Circuit)观念应用于电话交换机系统。它是用金属箔予以切割成线路导体,将之黏着于石蜡纸上,上面同样贴上一层石蜡纸,成了现今PCB的机构雏型。见图1.2 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 (photo image transfer)的技术,就是沿袭其发明而来的。 1.3 PCB种类及制法 在材料、层次、制程上的多样化以适合不同的电子产品及其特殊需求。以下就归纳一些通用的区别办法,来简单介绍PCB的分类以及它的制造方法。 1.3.1 PCB种类 A. 以材质分 a. 有机材质 酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyamide、BT/Epoxy等皆属之。 b. 无机材质 铝、Copper Inver-copper、ceramic等皆属之。主要取其散热功能 B. 以成品软硬区分 a. 硬板 Rigid PCB

PCB板制造工艺流程

PCB板制造工艺流程 PCB板的分类 1、按层数分:①单面板②双面板③多层板 2、按镀层工艺分:①热风整平板②化学沉金板③全板镀金板④热风整平+金手指 3、⑤ 化学沉金+金手指4、⑥全板镀金+金手指5、⑦沉锡⑧沉银⑨OSP板 各种工艺多层板流程 ㈠热风整平多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——热风整平——铣外形——电测——终检——真空包装 ㈡热风整平+金手指多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——镀金手指——丝印字符——热风整平——铣外形——金手指倒角——电测——终检——真空包装 ㈢化学沉金多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——化学沉金——丝印字符——铣外形——电测——终检——真空包装 ㈣全板镀金板多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀镍金、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——铣外形——电测——终检——真空包装(全板镀金板外层线路不补偿) ㈤全板镀金+金手指多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外光成像①(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影)——图形电镀铜——镀镍金——外光成像②(W—250干膜)——镀金手指——褪膜——蚀刻——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——镀金手指——丝印字符——铣外形——金手指倒角——电测——终检——真空包装 ㈥化学沉金+金手指多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——化学沉金——丝印字符——外光成像②(交货面积>1平方米)/贴蓝胶带(交货面积≤1平方米)——镀金手指——铣外形——金手指倒角——电测——终检——真空包装 ㈦单面板流程(热风整平为例):开料——钻孔——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——AOI——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——热风整平——铣外形——电测——终检——真空包装(注:①因没有金属化孔,所以没有电测及沉铜板镀②外层线路菲林除全板镀金板用正片菲林外,其它都用负片) ㈧双面板流程(热风整平为例):开料——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——热风整平——铣外形——

PCB设计流程

PCB设计流程 一个优秀的电子工程师不但要求在原 理设计要完美,在电路板设计时也要求完美。原理上再完美,在设计上有缺陷,一样是前功尽弃,更严重的是电路根本不能工作,还有可能烧坏电路板。在设计中,我总结了一下PCB的一些细节和需要注意的地方,希望大家参考。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。PCB的设计流程主要分为网 表输入、布局、布线、检查、复查、输出六个步骤。 一、网表输入 网表输入有两种方法,一种是使用powerlogic的olepowerpcbconnection功能,选择sendnetlist,应用ole功能,可以随 时保持原理图和pcb图的一致,尽量减少出错的可能。另一种方法是直接在powerpcb 中装载网表,选择file->import,将原理图生成的网表输入进来。有时候会因为误操作或疏忽造成所画的板子的网络关系与原理 图不同,这时检察核对是很有必要的。所以画完以后切不可急于交给制版厂家,应该先做核对,后再进行后续工作。 二、布局 如果在原理图设计阶段就已经把pcb的设计规则设置好的话,就不用再进行设置这些规则了,因为输入网表时,设计规则已随网表输入进powerpcb了。如果修改了设计 规则,必须同步原理图,保证原理图和pcb 的一致。除了设计规则和层定义外,还有一

PCB板生产工艺流程

一、开料 目的:根据工程资料MI的要求,在符合要求的大张板材上,裁切成小块生产板件.符合客户要求的小块板料. 流程:大板料→按MI要求切板→锔板→啤圆角\磨边→出板 二、钻孔 目的:根据工程资料(客户资料),在所开符合要求尺寸的板料上,相应的位置钻出所求的孔径. 流程:叠板销钉→上板→钻孔→下板→检查\修理 三、沉铜 目的:沉铜是利用化学方法在绝缘孔壁上沉积上一层薄铜. 流程:粗磨→挂板→沉铜自动线→下板→浸1%稀H2SO4→加厚铜 四、图形转移 目的:图形转移是生产菲林上的图像转移到板上 流程:(蓝油流程):磨板→印第一面→烘干→印第二面→烘干→爆光→冲影→检查;(干膜流程):麻板→压膜→静置→对位→曝光→静置→冲影→检查 五、图形电镀 目的:图形电镀是在线路图形裸露的铜皮上或孔壁上电镀一层达到要求厚度的铜层与要求厚度的金镍或锡层. 流程:上板→除油→水洗二次→微蚀→水洗→酸洗→镀铜→水洗→浸酸→镀锡→水洗→下板 六、退膜 目的:用NaOH溶液退去抗电镀覆盖膜层使非线路铜层裸露出来. 流程:水膜:插架→浸碱→冲洗→擦洗→过机;干膜:放板→过机 七、蚀刻 目的:蚀刻是利用化学反应法将非线路部位的铜层腐蚀去. 八、绿油 目的:绿油是将绿油菲林的图形转移到板上,起到保护线路和阻止焊接零件时线路上锡的作用 流程:磨板→印感光绿油→锔板→曝光→冲影;磨板→印第一面→烘板→印第二面→烘板九、字符 目的:字符是提供的一种便于辩认的标记 流程:绿油终锔后→冷却静置→调网→印字符→后锔 十、镀金手指 目的:在插头手指上镀上一层要求厚度的镍\金层,使之更具有硬度的耐磨性 流程:上板→除油→水洗两次→微蚀→水洗两次→酸洗→镀铜→水洗→镀镍→水洗→镀金

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