PCB设计及基材部分

2011-4-6
第二章.製前準備 二
2.1.前言 2.1.前言 台灣PCB產業屬性，幾乎是以ＯＥＭ，也就是受客戶委托製作 台灣PCB產業屬性，幾乎是以ＯＥＭ，也就是受客戶委托製作 PCB產業屬性 ＯＥＭ， 空板（ Board）而已，不像美國，很多PCB Shop是包括了 空板（Bare Board）而已，不像美國，很多PCB Shop是包括了 線路設計，空板製作以及裝配(Assembly)的Turn-Key業務 業務。 線路設計，空板製作以及裝配(Assembly)的Turn-Key業務。以 只要客戶提供的原始資料如Drawing, 前，只要客戶提供的原始資料如Drawing, Artwork, Specification，再以手動翻片、排版、打帶等作業， Specification，再以手動翻片、排版、打帶等作業，即可進 行製作，但近年由於電子產品日趨輕薄短小，PCB的製造面臨 行製作，但近年由於電子產品日趨輕薄短小，PCB的製造面臨 了幾個挑戰: 薄板（ 高密度（ 高性能（ 了幾個挑戰:（1）薄板（2）高密度（3）高性能（4）高速 產品週期縮短（ 降低成本等。以往以燈桌、筆刀、 ( 5 ) 產品週期縮短（6）降低成本等。以往以燈桌、筆刀、 貼圖及照相機做為製前工具，現在己被電腦、 貼圖及照相機做為製前工具，現在己被電腦、工作軟體及鐳射 繪圖機所取代。過去，以手工排版，或者還需要Micro Micro繪圖機所取代。過去，以手工排版，或者還需要MicroModifier來修正尺寸等費時耗工的作業 來修正尺寸等費時耗工的作業， Modifier來修正尺寸等費時耗工的作業，今天只要在 Manufacturing)工作人員取得客戶的設 CAM(Computer Aided Manufacturing)工作人員取得客戶的設 計資料，可能幾小時內，就可以依設計規則或DFM(Design 計資料，可能幾小時內，就可以依設計規則或DFM(Design For Manufacturing)自動排版並變化不同的生產條件 自動排版並變化不同的生產條件。 Manufacturing)自動排版並變化不同的生產條件。同時可以 如鑽孔、成型、測試治具等資料。 output 如鑽孔、成型、測試治具等資料。
PCB专业教育训练 专业教育训练
品保一部： 品保一部：黄俊
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第一章. PCB演變 第一章. PCB演變
PCB扮演的角色 1.1 PCB扮演的角色 PCB的功能為提供完成第一層級構裝的元件與其它必須的 PCB的功能為提供完成第一層級構裝的元件與其它必須的 電子電路零件接合的基地，以組成一個具特定功能的模組或成 電子電路零件接合的基地， 所以PCB在整個電子產品中， PCB在整個電子產品中 品。所以PCB在整個電子產品中，扮演了整合連結其所有功能 的角色，也因此時当電子產品功能故障時， 的角色，也因此時当電子產品功能故障時，最先被質疑往往就 PCB。 是PCB。 PCB的演變 1.2 PCB的演變 1.早於1903年 Hanson首創利用 首創利用" 1.早於1903年Mr. Albert Hanson首創利用"線路 早於1903 "(Circuit)觀念應用於電話交換機系統。 Circuit)觀念應用於電話交換機系統 "(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， 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 成了現今PCB的機構雛型。 PCB的機構雛型 紙，成了現今PCB的機構雛型。 1936年 Eisner真正發明了PCB的製作技術 真正發明了PCB的製作技術， 2. 至1936年，Dr Paul Eisner真正發明了PCB的製作技術， 也發表多項來的。 也發表多項來的。
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2.2.相關名詞的定義與解說 2.2.相關名詞的定義與解說 A Gerber file 這是一個從PCB CAD軟體輸出的資料檔做為光繪圖語言 軟體輸出的資料檔做為光繪圖語言。 這是一個從PCB CAD軟體輸出的資料檔做為光繪圖語言。 1960年代一家名叫 年代一家名叫Gerber 科學) 現在叫Gerber 1960年代一家名叫Gerber Scientific(科學)（現在叫Gerber System）專業做繪圖機的美國公司所發展出的格式， System）專業做繪圖機的美國公司所發展出的格式，爾後二十 行銷於世界四十多個國家。幾乎所有CAD系統的發展， CAD系統的發展 年，行銷於世界四十多個國家。幾乎所有CAD系統的發展，也 都依此格式作其Output Data， 都依此格式作其Output Data，直接輸入繪圖機就可繪出 Drawing或Film，因此Gerber Format成了電子業界的公認標準 成了電子業界的公認標準。 Drawing或Film，因此Gerber Format成了電子業界的公認標準。 RSB. RS-274D Format的正式名稱 正確稱呼是EIA( 的正式名稱， 是Gerber Format的正式名稱，正確稱呼是EIA(电子工业联合 RSAssociation)主 会)STANDARD RS-274D(Electronic Industries Association)主 要兩大組成：1.Function Code： 要兩大組成：1.Function Code：如G codes, D codes, M 2.Coordinate data：定義圖像（imaging） codes 等。2.Coordinate data：定義圖像（imaging）
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C. 以結構分 a.單面板 a.單面板 b.雙面板 b.雙面板 c.多層板 c.多層板
依用途分：通信/耗用性電子/軍用/電腦/半導體/ D. 依用途分：通信/耗用性電子/軍用/電腦/半導體/電測 板…,BGA. , 另有一種射出成型的立體PCB，因使用少，不在此介紹。 另有一種射出成型的立體PCB，因使用少，不在此介紹。 PCB 1.3.2製造方法介紹 1.3.2製造方法介紹 A. 減除法 加成法， B. 加成法，又可分半加成與全加成法 尚有其它因應IC封裝的變革延伸而出的一些先進製程， IC封裝的變革延伸而出的一些先進製程 C. 尚有其它因應IC封裝的變革延伸而出的一些先進製程， 僅提及但不詳加介紹，因有許多尚屬機密也不易取得，或者成 僅提及但不詳加介紹，因有許多尚屬機密也不易取得， 熟度尚不夠。以傳統負片多層板的製程為主軸， 熟度尚不夠。以傳統負片多層板的製程為主軸，深入淺出的介 紹各個製程，再輔以先進技術的觀念來探討未來的PCB走勢。 PCB走勢 紹各個製程，再輔以先進技術的觀念來探討未來的PCB走勢。
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PCB種類及製法 1.3 PCB種類及製法 在材料、層次、 在材料、層次、製程上的多樣化以適合不同的電子產品及 其特殊需求。 以下就歸納一些通用的區別辦法，來簡單介紹PCB 其特殊需求。 以下就歸納一些通用的區別辦法，來簡單介紹PCB 的分類以及它的製造方法。 的分類以及它的製造方法。 1.3.1 PCB種類 PCB種類 A. 以材質分 a. 有機材質 酚醛樹脂、玻璃纖維/環氧樹脂、Polyimide(聚酰亚胺 聚酰亚胺) 酚醛樹脂、玻璃纖維/環氧樹脂、Polyimide(聚酰亚胺) BT/Epoxy等皆屬之 等皆屬之。 、BT/Epoxy等皆屬之。 b. 無機材質 Copper-invar(不脹鋼 copper、ceramic(陶瓷制 不脹鋼) 鋁、Copper-invar(不脹鋼)-copper、ceramic(陶瓷制 等皆屬之。 品)等皆屬之。主要取其散熱功能 B. 以成品軟硬區分 a.硬板 a.硬板 Rigid PCB b.軟板 Flexible PCB b.軟板 c.軟硬板 Rigidc.軟硬板 Rigid-Flex3.製前設計流程： 製前設計流程 2.3.1客戶必須提供的資料： 2.3.1客戶必須提供的資料： 客戶必須提供的資料 子廠或裝配工廠，委託PCB SHOP生產空板 生產空板（ Board） 子廠或裝配工廠，委託PCB SHOP生產空板（Bare Board） 必須提供下列資料以供製作。料號資料表-供製前設計使用. 時，必須提供下列資料以供製作。料號資料表-供製前設計使用. 有時客戶會提供一片樣品, 一份零件圖，一份保證書（ 有時客戶會提供一片樣品, 一份零件圖，一份保證書（保證製 程中使用之原物料、耗料等不含某些有毒物質） 程中使用之原物料、耗料等不含某些有毒物質）等。這些額外 資料，廠商須自行判斷其重要性，以免誤了商機。 資料，廠商須自行判斷其重要性，以免誤了商機。 .資料審查 2.3.2 .資料審查 面對這麼多的資料， 面對這麼多的資料，製前設計工程師接下來所要進行的工 作程序與重點，如下所述。 作程序與重點，如下所述。 審查客戶的產品規格，是否廠內製程能力可及， A. 審查客戶的產品規格，是否廠內製程能力可及，審查項 目見承接料號製程能力檢查表. 目見承接料號製程能力檢查表.
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RSC. RS-274X 以外，包括RS RS是RS-274D的延伸版本，除RS-274D之Code 以外，包括RSRS-274D的延伸版本， RS-274D之 的延伸版本 Parameters(參數 參數) 或稱整個extended(擴大) extended(擴大 274X Parameters(參數)，或稱整個extended(擴大) Gerber format它以兩個字母為組合 定義了繪圖過程的一些特性。 它以兩個字母為組合， format它以兩個字母為組合，定義了繪圖過程的一些特性。 IPCD. IPC-350 IPC-350是IPC發展出來的一套neutral(中立) format,可以 IPC-350是IPC發展出來的一套neutral(中立) format,可以 發展出來的一套neutral(中立 很容易由PCB CAD/CAM產生 然後依此系統, 產生, 再產生NC 很容易由PCB CAD/CAM產生,然後依此系統,PCB SHOP 再產生NC Program,Netlist,並可直接輸入 並可直接輸入Laser Plotter繪製底片 繪製底片. Drill Program,Netlist,並可直接輸入Laser Plotter繪製底片. (雷射指令 雷射指令) E. Laser Plotter (雷射指令) 輸入Gerber format或IPC 350 format以繪製Artwork 輸入Gerber format或 format以繪製Artwork 以繪製 Aperture(孔徑 孔徑) DF. Aperture(孔徑) List and D-Codes