单面板的流程: 单面PCB是只有一面有导电图形的印制板。一般采用酚醛纸基覆铜箔板制作,也常采用环氧纸基或环氧玻璃布覆铜板。 单面PCB主要用于民用电子产品,如:收音机、电视机、电子仪器仪表等。 单面板的印制图形比较简单,一般采用丝网漏印的方法转移图形,然后蚀刻出印制板,也有采用光化学法生产的,其生产工艺流程如图所示。双面板的生产流程: 双面PCB是两面都有导电图形的印制板。显然,双面板的面积比单面板大了一倍,适合用于比单面板更复杂的电路。 双面印制板通常采用环氧玻璃布覆铜箔板制造。它主要用于性能要求较高的通信电子 设备、高级仪器仪表以及电子计算机等。 双面板的生产工艺一般分为工艺导线法、堵孔法、掩蔽法和图形电镀一蚀刻法等几种,图形电镀一蚀刻法生产双面PcB的工艺流程如图所示。再有一个就是多层板的,无论是四层八层,还是更多的层数年,都是如下所列的资料相似: 多层板生产流程: 多层PCB是有三层或三层以上导电图形和绝缘材料层压合成的印制板。 它实际上是使用数片双面板,并在每层板间放进一层绝缘层后粘牢(压合)而成。它的层数通常都是偶数,并且包含最外侧的两层。从技术的角度来说可以做到近100层的PCB板,但目前计算机的主机板都是4~8层的结构。 多层印制板~般采用环氧玻璃布覆铜箔层压板。为了提高金属化孔的可靠性,应尽量选用耐高温的、基板尺寸稳定性好的、特别是厚度方向热膨胀系数较小的,且与铜镀层热膨胀系数基本匹配的新型材料。 制作多层印制板,先用铜箔蚀刻法做出内层导线图形,然后根据设计要求,把几张内层导线图形重叠,放在专用的多层压机内,经过热压、粘合工序,就制成了具有内层导电图形的覆铜箔的层压板,以后加工工序与双面孔金属化印制板的制造工序基本相同,其工艺流程如图所示。
PCB板制作生产流程印刷电路板—内层线路—压合—钻孔—镀通孔(一次铜)—外层线路(二次铜)—防焊绿漆—文字印刷—接点加工—成型切割—终检包装。印刷电路板在SMT加工中,印刷电路板(Printed Circuit Boards)是个关键零件。它搭载其他的电子零件并连通电路,以提供一个安稳的电路工作环境。如以其上电路配置的情形可概分为三类:单面板:将提供零件连接的金属线路布置于绝缘的基板材料上,该基板同时也是安装零件的支撑载具。双面板:当单面的电路不足以提供电子零件连接需求时,便可将电路布置于基板的两面,并在板上布建通孔电路以连通板面两侧电路。多层板:在较复杂的应用需求时,电路可以被布置成多层的结构并压合在一起,并在层间布建通孔电路连通各层电路。内层线路铜箔基板先裁切成适合加工生产的尺寸大小。基板压膜前通常需先用刷磨、微蚀等方法将板面铜箔做适当的粗化处理,再以适当的温度及压力将干膜光阻密合贴附其上。将贴好干膜光阻的基板送入紫外线曝光机中曝光,光阻在底片透光区域受紫外线照射后会产生聚合反应(该区域的干膜在稍后的显影、蚀铜步骤中将被保留下来当作蚀刻阻剂),而将底片上的线路影像移转到板面干膜光阻上。撕去膜面上的保护胶膜后,先以碳酸钠水溶液将膜面上未受光照的区域显影去除,再用盐酸及双氧水混合溶液将裸露出来的铜箔腐蚀去除,形成线路。最后再以氢氧化钠水溶液将功成身退的干膜光阻洗除。对于六层(含)以上的内层线路板以自动定位冲孔机冲出层间线路对位的铆合基准孔。完成后的内层线路板须以玻璃纤维树脂胶片与外层线路铜箔黏合。在压合前,内层板需先经黑(氧)化处理,使铜面钝化增加绝缘性;并使内层线路的铜面粗化以便能和胶片产生良好的黏合性能。叠合时先将六层线路﹝含﹞以上的内层线路板用铆钉机成对的铆合。再用盛盘将其整齐叠放于镜面钢板之间,送入真空压合机中以适当之温度及压力使胶片硬化黏合。压合后的电路板以X光自动定位钻靶机钻出靶孔作为内外层线路对位的基准孔。并将板边做适当的细裁切割,以方便后续加工。
我初中的时候做了一个电路板,用油漆笔画电路图,然后放在药水(氯化铁)里,替换腐蚀掉没有油漆笔保护的铜皮,再钻一个孔,形成蜡纸腐蚀法。1.制作覆铜板根据印刷布局图的尺寸裁剪覆铜板,使其与实际电路图尺寸一致,并保持覆铜板的清洁。2.在覆铜板上印刷电路。将蜡纸平铺在钢板上,用钢笔按1:1的比例在蜡纸上刻上印刷好的版图,根据电路板的大小在蜡纸上裁出印刷好的版图,平铺在覆铜板上。将少量颜料和滑石粉混合成薄而厚的材料,用刷子蘸取印刷好的材料,均匀地涂在蜡纸上,反复几次,就可以在印制板(铜板)上印刷出电路。注:可重复使用,适合制作少量PCB板。3.覆铜板的腐蚀将镀好的铜板放入氯化铁溶液中腐蚀。4.清洁印刷电路板。用水反复清洗腐蚀的印制板。用香蕉水把油漆擦掉,再清洗几遍,使印制板干净,不留腐蚀性液体。涂一层松香溶液,干了以后再钻孔。
pcb电路板的制作流程:
一、内层;主要是为了制作PCB电路板的内层线路;制作流程为:
1,裁板:将PCB基板裁剪成生产尺寸。
2,前处理:清洁PCB基板表面,去除表面污染物。
3,压膜:将干膜贴在PCB基板表层,为后续的图像转移做准备。
4,曝光:使用曝光设备利用紫外光对附膜基板进行曝光,从而将基板的图像转移至干膜上。
5,DE:将进行曝光以后的基板经过显影、蚀刻、去膜,进而完成内层板的制作。
二、内检;主要是为了检测及维修板子线路。
1,AOI:AOI光学扫描,可以将PCB板的图像与已经录入好的良品板的数据做对比,以便发现板子图像上面的缺口、凹陷等不良现象。
2,VRS:经过AOI检测出的不良图像资料传至VRS,由相关人员进行检修。
3,补线:将金线焊在缺口或凹陷上,以防止电性不良。
三、压合;顾名思义是将多个内层板压合成一张板子。
1,棕化:棕化可以增加板子和树脂之间的附着力,以及增加铜面的润湿性。
2,铆合:,将PP裁成小张及正常尺寸使内层板与对应的PP牟合。
3,叠合压合、打靶、锣边、磨边。
四、钻孔;按照客户要求利用钻孔机将板子钻出直径不同,大小不一的孔洞,使板子之间通孔以便后续加工插件,也可以帮助板子散热。
五、一次铜;为外层板已经钻好的孔镀铜,使板子各层线路导通。
1,去毛刺线:去除板子孔边的毛刺,防止出现镀铜不良。
2,除胶线:去除孔里面的胶渣;以便在微蚀时增加附着力。
3,一铜(pth):孔内镀铜使板子各层线路导通,同时增加铜厚。
六、外层;外层同第一步内层流程大致相同,其目的是为了方便后续工艺做出线路。
1,前处理:通过酸洗、磨刷及烘干清洁板子表面以增加干膜附着力。
2,压膜:将干膜贴在PCB基板表层,为后续的图像转移做准备。
3,曝光:进行UV光照射,使板子上的干膜形成聚合和未聚合的状态。
4,显影:将在曝光过程中没有聚合的干膜溶解,留下间距。
七、二次铜与蚀刻;二次镀铜,进行蚀刻。
1,二铜:电镀图形,为孔内没有覆盖干膜的地方渡上化学铜;同时进一步增加导电性能和铜厚,然后经过镀锡以保护蚀刻时线路、孔洞的完整性。
2,SES:通过去膜、蚀刻、剥锡等工艺处理将外层干膜(湿膜)附着区的底铜蚀刻,外层线路至此制作完成。
八、阻焊:可以保护板子,防止出现氧化等现象。
1,前处理:进行酸洗、超声波水洗等工艺清除板子氧化物,增加铜面的粗糙度。
2,印刷:将PCB板子不需要焊接的地方覆盖阻焊油墨,起到保护、绝缘的作用。
3,预烘烤:烘干阻焊油墨内的溶剂,同时使油墨硬化以便曝光。
4,曝光:通过UV光照射固化阻焊油墨,通过光敏聚合作用形成高分子聚合物。
5,显影:去除未聚合油墨内的碳酸钠溶液。
6,后烘烤:使油墨完全硬化。
九、文字;印刷文字。
1,酸洗:清洁板子表面,去除表面氧化以加强印刷油墨的附着力。
2,文字:印刷文字,方便进行后续焊接工艺。
十、表面处理OSP;将裸铜板待焊接的一面经涂布处理,形成一层有机皮膜,以防止生锈氧化。
十一、成型;锣出客户所需要的板子外型,方便客户进行SMT贴片与组装。
十二、飞针测试;测试板子电路,避免短路板子流出。
十三、FQC;最终检测,完成所有工序后进行抽样全检。
十四、包装、出库;将做好的PCB板子真空包装,进行打包发货,完成交付。
要使电子电路获得最佳性能,元器件的布局及导线的布设是很重要的。为了设计质量好、造价低的PCB.应遵循以下一般原则:
布局
首先,要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后,再确定特殊元件的位置。最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局。
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重量超过15 g的元器件、应当用支架加以固定,然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件,不宜装在印制板上,而应装在整机的机箱底板上,且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。
④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。
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、紧凑地拉剜在PCB上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。
③在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样,不但美观,而且装焊容易,易于批量生产。
④位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2 mm。电路板的最佳形状为矩形。长宽比为3:2或4:3。电路板面尺寸大于200 mm✖150 mm时,应考虑电路板所受的机械强度。
布线
其原则如下:
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印制板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值决定。
当铜箔厚度为0.05 mm、宽度为1~15 mm时,通过2 A的电流,温度不会高于3℃,因此导线宽度为1.5 mm可满足要求。对于集成电路,尤其是数字电路,通常选0.02~0.3 mm导线宽度。当然,只要允许,还是尽可能用宽线,尤其是电源线和地线。
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。对于集成电路,尤其是数字电路,只要工艺允许,可使间距小至5~8 um。
③印制导线拐弯处一般取圆弧形,而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外,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,这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。
焊盘
焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径D一般不小于d+1.2 mm,其中d为引线孔径。对高密度的数字电路,焊盘最小直径可取d+1.0 mm。
1、开料(CUT)开料是把原始的覆铜板切割成能在生产线上制作的板子的过程。首先我们来了解几个概念:(1)UNIT:UNIT是指PCB设计工程师设计的单元图形。(2)SET:SET是指工程师为了提高生产效率、方便生产等原因,将多个UNIT拼在一起成为的一个整体的图形。也就是我们常说的拼板,它包括单元图形、工艺边等等。(3)PANEL:PANEL是指PCB厂家生产时,为了提高效率、方便生产等原因,将多个SET拼在一起并加上工具板边,组成的一块板子。2、内层干膜(INNER DRY FILM)内层干膜是将内层线路图形转移到PCB板上的过程。在PCB制作中我们会提到图形转移这个概念,因为导电图形的制作是PCB制作的根本。所以图形转移过程对PCB制作来说,有非常重要的意义。内层干膜包括内层贴膜、曝光显影、内层蚀刻等多道工序。内层贴膜就是在铜板表面贴上一层特殊的感光膜,就是我们所说的干膜。这种膜遇光会固化,在板子上形成一道保护膜。曝光显影是将贴好膜的板进行曝光,透光的部分被固化,没透光的部分还是干膜。然后经过显影,褪掉没固化的干膜,将贴有固化保护膜的板进行蚀刻。再经过退膜处理,这时内层的线路图形就被转移到板子上了。其整个工艺流程如下图。对于设计人员来说,我们最主要考虑的是布线的最小线宽、间距的控制及布线的均匀性。因为间距过小会造成夹膜,膜无法褪尽造成短路。线宽太小,膜的附着力不足,造成线路开路。所以电路设计时的安全间距(包括线与线、线与焊盘、焊盘与焊盘、线与铜面等),都必须考虑生产时的安全间距。(1)前处理:磨板磨板的主要作用:基本前处理主要是解决表面清洁度和表面粗糙度的问题。去除氧化,增加铜面粗糙度,便于菲林附着在铜面上。(2)贴膜将经过处理的基板通过热压或涂覆的方式贴上干膜或湿膜 ,便于后续曝光生产。(3)曝光将底片与压好干膜的基板对位,在曝光机上利用紫外光的照射,将底片图形转移到感光干膜上。底片实物图(4)显影利用显影液(碳酸钠)的弱碱性将未经曝光的干膜/湿膜溶解冲洗掉,已曝光的部分保留。(5)蚀刻未经曝光的干膜/湿膜被显影液去除后会露出铜面,用酸性氯化铜将这部分露出的铜面溶解腐蚀掉,得到所需的线路。(6)退膜将保护铜面的已曝光的干膜用氢氧化钠溶液剥掉,露出线路图形。3、棕化目的:是使内层铜面形成微观的粗糙和有机金属层,增强层间的粘接力。流程原理:通过化学处理产生一种均匀,有良好粘合特性的有机金属层结构,使内层粘合前铜层表面受控粗化,用于增强内层铜层与半固化片之间压板后粘合强度。4、层压层压是借助于pp片的粘合性把各层线路粘结成整体的过程。这种粘结是通过界面上大分子之间的相互扩散,渗透,进而产生相互交织而实现,将离散的多层板与pp片一起压制成所需要的层数和厚度的多层板。实际操作时将铜箔,粘结片(半固化片),内层板,不锈钢,隔离板,牛皮纸,外层钢板等材料按工艺要求叠合。对于设计人员来说,层压首先需要考虑的是对称性。因为板子在层压的过程中会受到压力和温度的影响,在层压完成后板子内还有应力存在。因此如果层压的板子两面不均匀,那两面的应力就不一样,造成板子向一面弯曲,大大影响PCB性能。另外,就算在同一平面,如果布铜分布不均匀时,会造成各点的树脂流动速度不一样,这样布铜少的地方厚度就会稍薄一些,而布铜多的地方厚度就会稍厚一些。为了避免这些问题,在设计时对布铜的均匀性、叠层的对称性、盲埋孔的设计布置等等各方面的因素都必须进行详细的考虑。5、钻孔使线路板层间产生通孔,达到连通层间的目的。钻刀6、沉铜板镀(1)沉铜也叫化学铜,钻孔后的PCB板在沉铜缸内发生氧化还原反应,形成铜层从而对孔进行孔金属化,使原来绝缘的基材表面沉积上铜,达到层间电性相通。(2)板镀使刚沉铜出来的PCB板进行板面、孔内铜加厚到5-8um,防止在图形电镀前孔内薄铜被氧化、微蚀掉而漏基材。7、外层干膜和内层干膜的流程一样。8、外层图形电镀 、SES将孔和线路铜层加镀到一定的厚度(20-25um),以满足最终PCB板成品铜厚的要求。并将板面没有用的铜蚀刻掉,露出有用的线路图形。9、阻焊阻焊,也叫防焊、绿油,是印制板制作中最为关键的工序之一,主要是通过丝网印刷或涂覆阻焊油墨,在板面涂上一层阻焊,通过曝光显影,露出要焊接的盘与孔,其它地方盖上阻焊层,防止焊接时短路。10、丝印字符将所需的文字,商标或零件符号,以网板印刷的方式印在板面上,再以紫外线照射的方式曝光在板面上。11、表面处理裸铜本身的可焊性能很好,但长期暴露在空气中容易受潮氧化,倾向于以氧化物的形式存在,不大可能长期保持为原铜,因此需要对铜面进行表面处理。表面处理最基本的目的是保证良好的可焊性或电性能。常见的表面处理:喷锡、沉金、OSP、沉锡、沉银,镍钯金,电硬金、电金手指等。12、成型将PCB以CNC成型机切割成所需的外形尺寸。13、电测模拟板的状态,通电进行电性能检查,是否有开、短路。14、终检、抽测、包装对板的外观、尺寸、孔径、板厚、标记等检查,满足客户要求。将合格品包装成捆,易于存储,运送。
pcb电路板制作流程如下:
1、根据电路功能需要设计原理图。根据需要进行合理的搭建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。
2、原理图设计完成后需要通过PROTEL对各个元器件进行封装,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。
3、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。
4、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。
5、调制溶液将硫酸和过氧化氢按3:1进行调制,将含有墨迹的铜板放入其中等三至四分钟左右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。
6、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。
7、焊接工作完成后对整个电路板进行全面的测试,当测试顺利通过后整个电路板就制作完成了。
pcb电路板的制作流程:
一、内层;主要是为了制作PCB电路板的内层线路;制作流程为:
1,裁板:将PCB基板裁剪成生产尺寸。
2,前处理:清洁PCB基板表面,去除表面污染物。
3,压膜:将干膜贴在PCB基板表层,为后续的图像转移做准备。
4,曝光:使用曝光设备利用紫外光对附膜基板进行曝光,从而将基板的图像转移至干膜上。
5,DE:将进行曝光以后的基板经过显影、蚀刻、去膜,进而完成内层板的制作。
二、内检;主要是为了检测及维修板子线路。
1,AOI:AOI光学扫描,可以将PCB板的图像与已经录入好的良品板的数据做对比,以便发现板子图像上面的缺口、凹陷等不良现象。
2,VRS:经过AOI检测出的不良图像资料传至VRS,由相关人员进行检修。
3,补线:将金线焊在缺口或凹陷上,以防止电性不良。
三、压合;顾名思义是将多个内层板压合成一张板子。
1,棕化:棕化可以增加板子和树脂之间的附着力,以及增加铜面的润湿性。
2,铆合:,将PP裁成小张及正常尺寸使内层板与对应的PP牟合。
3,叠合压合、打靶、锣边、磨边。
四、钻孔;按照客户要求利用钻孔机将板子钻出直径不同,大小不一的孔洞,使板子之间通孔以便后续加工插件,也可以帮助板子散热。
五、一次铜;为外层板已经钻好的孔镀铜,使板子各层线路导通。
1,去毛刺线:去除板子孔边的毛刺,防止出现镀铜不良。
2,除胶线:去除孔里面的胶渣;以便在微蚀时增加附着力。
3,一铜(pth):孔内镀铜使板子各层线路导通,同时增加铜厚。
六、外层;外层同第一步内层流程大致相同,其目的是为了方便后续工艺做出线路。
1,前处理:通过酸洗、磨刷及烘干清洁板子表面以增加干膜附着力。
2,压膜:将干膜贴在PCB基板表层,为后续的图像转移做准备。
3,曝光:进行UV光照射,使板子上的干膜形成聚合和未聚合的状态。
4,显影:将在曝光过程中没有聚合的干膜溶解,留下间距。
七、二次铜与蚀刻;二次镀铜,进行蚀刻。
1,二铜:电镀图形,为孔内没有覆盖干膜的地方渡上化学铜;同时进一步增加导电性能和铜厚,然后经过镀锡以保护蚀刻时线路、孔洞的完整性。
2,SES:通过去膜、蚀刻、剥锡等工艺处理将外层干膜(湿膜)附着区的底铜蚀刻,外层线路至此制作完成。
八、阻焊:可以保护板子,防止出现氧化等现象。
1,前处理:进行酸洗、超声波水洗等工艺清除板子氧化物,增加铜面的粗糙度。
2,印刷:将PCB板子不需要焊接的地方覆盖阻焊油墨,起到保护、绝缘的作用。
3,预烘烤:烘干阻焊油墨内的溶剂,同时使油墨硬化以便曝光。
4,曝光:通过UV光照射固化阻焊油墨,通过光敏聚合作用形成高分子聚合物。
5,显影:去除未聚合油墨内的碳酸钠溶液。
6,后烘烤:使油墨完全硬化。
九、文字;印刷文字。
1,酸洗:清洁板子表面,去除表面氧化以加强印刷油墨的附着力。
2,文字:印刷文字,方便进行后续焊接工艺。
十、表面处理OSP;将裸铜板待焊接的一面经涂布处理,形成一层有机皮膜,以防止生锈氧化。
十一、成型;锣出客户所需要的板子外型,方便客户进行SMT贴片与组装。
十二、飞针测试;测试板子电路,避免短路板子流出。
十三、FQC;最终检测,完成所有工序后进行抽样全检。
十四、包装、出库;将做好的PCB板子真空包装,进行打包发货,完成交付。
要使电子电路获得最佳性能,元器件的布局及导线的布设是很重要的。为了设计质量好、造价低的PCB.应遵循以下一般原则:
布局
首先,要考虑PCB尺寸大小。PCB尺寸过大,印制线条长,阻抗增加,抗噪声能力下降,成本也增加;过小,则散热不好,且邻近线条易受干扰。在确定PCB尺寸后,再确定特殊元件的位置。最后,根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局。
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重量超过15 g的元器件、应当用支架加以固定,然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件,不宜装在印制板上,而应装在整机的机箱底板上,且应考虑散热问题。热敏元件应远离发热元件。
④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。
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、紧凑地拉剜在PCB上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。
③在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。一般电路应尽可能使元器件平行排列。这样,不但美观,而且装焊容易,易于批量生产。
④位于电路板边缘的元器件,离电路板边缘一般不小于2 mm。电路板的最佳形状为矩形。长宽比为3:2或4:3。电路板面尺寸大于200 mm✖150 mm时,应考虑电路板所受的机械强度。
布线
其原则如下:
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印制板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值决定。
当铜箔厚度为0.05 mm、宽度为1~15 mm时,通过2 A的电流,温度不会高于3℃,因此导线宽度为1.5 mm可满足要求。对于集成电路,尤其是数字电路,通常选0.02~0.3 mm导线宽度。当然,只要允许,还是尽可能用宽线,尤其是电源线和地线。
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。对于集成电路,尤其是数字电路,只要工艺允许,可使间距小至5~8 um。
③印制导线拐弯处一般取圆弧形,而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外,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,这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。
焊盘
焊盘中心孔要比器件引线直径稍大一些。焊盘太大易形成虚焊。焊盘外径D一般不小于d+1.2 mm,其中d为引线孔径。对高密度的数字电路,焊盘最小直径可取d+1.0 mm。
1、PCB布局PCB制作第一步是整理并检查PCB布局(Layout)。PCB制作工厂收到PCB设计公司的CAD文件,由于每个CAD软件都有自己独特的文件格式,所以PCB工厂会转化为一个统一的格式——Extended Gerber RS-274X 或者 Gerber X2。然后工厂的工程师会检查PCB布局是否符合制作工艺,有没有什么缺陷等问题。2、芯板的制作清洗覆铜板,如果有灰尘的话可能导致最后的电路短路或者断路。下图是一张8层PCB的图例,实际上是由3张覆铜板(芯板)加2张铜膜,然后用半固化片粘连起来的。制作顺序是从最中间的芯板(4、5层线路)开始,不断地叠加在一起,然后固定。4层PCB的制作也是类似的,只不过只用了1张芯板加2张铜膜。3、内层PCB布局转移先要制作最中间芯板(Core)的两层线路。覆铜板清洗干净后会在表面盖上一层感光膜。这种膜遇到光会固化,在覆铜板的铜箔上形成一层保护膜。将两层PCB布局胶片和双层覆铜板,最后插入上层的PCB布局胶片,保证上下两层PCB布局胶片层叠位置精准。感光机用UV灯对铜箔上的感光膜进行照射,透光的胶片下,感光膜被固化,不透光的胶片下还是没有固化的感光膜。固化感光膜底下覆盖的铜箔就是需要的PCB布局线路,相当于手工PCB的激光打印机墨的作用。然后用碱液将没有固化的感光膜清洗掉,需要的铜箔线路将会被固化的感光膜所覆盖。然后再用强碱,比如NaOH将不需要的铜箔蚀刻掉。将固化的感光膜撕掉,露出需要的PCB布局线路铜箔。4、芯板打孔与检查芯板已经制作成功。然后在芯板上打对位孔,方便接下来和其它原料对齐。芯板一旦和其它层的PCB压制在一起就无法进行修改了,所以检查非常重要。会由机器自动和PCB布局图纸进行比对,查看错误。5、层压这里需要一个新的原料叫做半固化片,是芯板与芯板(PCB层数》4),以及芯板与外层铜箔之间的粘合剂,同时也起到绝缘的作用。下层的铜箔和两层半固化片已经提前通过对位孔和下层的铁板固定好位置,然后将制作好的芯板也放入对位孔中,最后依次将两层半固化片、一层铜箔和一层承压的铝板覆盖到芯板上。将被铁板夹住的PCB板子们放置到支架上,然后送入真空热压机中进行层压。真空热压机里的高温可以融化半固化片里的环氧树脂,在压力下将芯板们和铜箔们固定在一起。层压完成后,卸掉压制PCB的上层铁板。然后将承压的铝板拿走,铝板还起到了隔离不同PCB以及保证PCB外层铜箔光滑的责任。这时拿出来的PCB的两面都会被一层光滑的铜箔所覆盖。6、钻孔要将PCB里4层毫不接触的铜箔连接在一起,首先要钻出上下贯通的穿孔来打通PCB,然后把孔壁金属化来导电。用X射线钻孔机机器对内层的芯板进行定位,机器会自动找到并且定位芯板上的孔位,然后给PCB打上定位孔,确保接下来钻孔时是从孔位的正中央穿过。将一层铝板放在打孔机机床上,然后将PCB放在上面。为了提高效率,根据PCB的层数会将1~3个相同的PCB板叠在一起进行穿孔。最后在最上面的PCB上盖上一层铝板,上下两层的铝板是为了当钻头钻进和钻出的时候,不会撕裂PCB上的铜箔。在之前的层压工序中,融化的环氧树脂被挤压到了PCB外面,所以需要进行切除。靠模铣床根据PCB正确的XY坐标对其外围进行切割。7、孔壁的铜化学沉淀由于几乎所有PCB设计都是用穿孔来进行连接的不同层的线路,一个好的连接需要25微米的铜膜在孔壁上。这种厚度的铜膜需要通过电镀来实现,但是孔壁是由不导电的环氧树脂和玻璃纤维板组成。所以第一步就是先在孔壁上堆积一层导电物质,通过化学沉积的方式在整个PCB表面,也包括孔壁上形成1微米的铜膜。整个过程比如化学处理和清洗等都是由机器控制的。固定PCB清洗PCB运送PCB8、外层PCB布局转移接下来会将外层的PCB布局转移到铜箔上,过程和之前的内层芯板PCB布局转移原理差不多,都是利用影印的胶片和感光膜将PCB布局转移到铜箔上,唯一的不同是将会采用正片做板。内层PCB布局转移采用的是减成法,采用的是负片做板。PCB上被固化感光膜覆盖的为线路,清洗掉没固化的感光膜,露出的铜箔被蚀刻后,PCB布局线路被固化的感光膜保护而留下。外层PCB布局转移采用的是正常法,采用正片做板。PCB上被固化的感光膜覆盖的为非线路区。清洗掉没固化的感光膜后进行电镀。有膜处无法电镀,而没有膜处,先镀上铜后镀上锡。退膜后进行碱性蚀刻,最后再退锡。线路图形因为被锡的保护而留在板上。将PCB用夹子夹住,将铜电镀上去。之前提到,为了保证孔位有足够好的导电性,孔壁上电镀的铜膜必须要有25微米的厚度,所以整套系统将会由电脑自动控制,保证其精确性。9、外层PCB蚀刻接下来由一条完整的自动化流水线完成蚀刻的工序。首先将PCB板上被固化的感光膜清洗掉。然后用强碱清洗掉被其覆盖的不需要的铜箔。再用退锡液将PCB布局铜箔上的锡镀层退除。清洗干净后4层PCB布局就完成了。