《PCB工艺与制作》.doc

湖南文理学院物电学院课 程 考 查 报 告课程名称：PCB工艺与制作班 级： 电信10级 学 号： 姓 名： 时 间：2013年上学期一、对传统PCB工艺过程简单介绍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PCB1、单面板工艺流程 下料磨边钻孔外层图形（全板镀金）蚀刻检验丝印阻焊（热风整平）丝印字符外形加工测试检验2、双面板喷锡板工艺流程 下料磨边钻孔沉铜加厚外层图形镀锡、蚀刻退锡二次钻孔检验丝印阻焊镀金插头热风整平丝印字符外形加工测试检验3、双面板镀镍金工艺流程 下料磨边钻孔沉铜加厚外层图形镀镍、金去膜蚀刻二次钻孔检验丝印阻焊丝印字符外形加工测试检验4、多层板喷锡板工艺流程 下料磨边钻定位孔内层图形内层蚀刻检验黑化层压钻孔沉铜加厚外层图形镀锡、蚀刻退锡二次钻孔检验丝印阻焊镀 金插头热风整平丝印字符外形加工测试检验5、多层板镀镍金工艺流程 下料磨边钻定位孔内层图形内层蚀刻检验黑化层压钻孔沉铜加厚外层图形镀金、去膜蚀刻二次钻孔检验丝印阻焊丝 印字符外形加工测试检验6、多层板沉镍金板工艺流程 下料磨边钻定位孔内层图形内层蚀刻检验黑化层压钻孔沉铜加厚外层图形镀锡、蚀刻退锡二次钻孔检验丝印阻焊化 学沉镍金丝印字符外形加工测试检验2、 试比较软板与硬板的工艺区别软板的工艺：1）挠性绝缘基材上构成多层PCB，其成品规定为可以挠曲：这种结构通常是把许多单面或双面微带可挠性PCB的两面端粘结在一起，但其中心部分并末粘结在一起，从而具有高度可挠性。这种多层软性PCB最适合用于要求可挠性、高可靠性和高密度的设计中。2）在软性绝缘基材上构成多层PCB，其成品末规定可以挠曲：这类多层软性PCB是用软性绝缘材料。当设计要求最大限度地利用薄膜的绝缘特性，如低的介电常数、厚度均匀介质、较轻的重量和能连续加工等特性时，就采用这类软性PCB。3）在软性绝缘基材上构成多层PCB，其成品必须可以成形，而不是可连续挠曲的：这类多层软性PCB是由软性绝缘材料制成的。硬板的工艺：1、孔的作用、种类和电镀方式不同：硬板的通孔及其镀通孔在多层板中作电气连接用。软板在多层板中通孔部分是电气连接，还有的是作为定位孔使用，便于后期电路的压合。软板采用黑孔镀铜方式来实现内外层电路的电气连接。2、铜箔表面处理的目的不同：硬板是采用打磨表面使铜箔表面粗糙均匀。软板则是除去表面的氧化物和污染物，便于后期的覆盖膜及显影电路。3、电路的形成过程不同：硬板的内层采用了影像转移、蚀刻、剥膜、剥膜、压膜、曝光、显像。软板则是采用了露光的方式即用UV线照射下在干膜上形成电路。再显影，除去未感光的，保留感光的电路。4、后期PCB板的处理不同：硬板后期还经过有二次铜、蚀刻、防焊、金手指,喷锡( Gold Finger & HAL )、其它焊垫表面处理等方式。软板则是覆盖膜冲压用以加强板材；覆盖膜粘合（贴绝缘膜）就是在多层板中的相当于硬板的压合作用。打SR印刷孔即印刷定位孔、热压合丝网印刷、二次孔定位孔、外形加工即在模具上冲压出电路板所需的板形；部分贴合也就用两面胶、补强板加上产品的其它部分。部分外形加工与定位孔最后是等离子清洁。3、 谈谈印制电子电路(PEC)技术 目前欧美、日本、韩国以及我国台湾等地正在兴起一项PCB技术革命印制电子(Printed Electronic)或印制电子电路(PEC：Printed Electronic Circuit)，也称为加成法。此项革命性的新技术是采用功能性油墨直接在绝缘基材上印制出电子电路，如在挠性有机薄膜上印刷导电油墨得到导电线路，印刷半导体油墨得到晶体管或存储器元件等。 “印制电子”产品和技术是近几年新兴的，有称为“有机电子”、“塑料电子”，指用有机(塑料)基材和或有机涂料为材料经印制形成的电子产品；称为“薄膜电子”，指用有机薄膜基材经印制形成的电子产品；“挠性电子” ，指用薄膜基材形成的可卷曲的电子产品。甚至有“可穿戴电子”，指把电子组件印制在穿戴的衣帽上。 新一代的印制电子电路是包含了电子连接线路和元件的组件，会替代传统的印制电路板再安装元器件的功能。喷墨打印技术和喷印材料将成为印制电子技术的基础课题。 清洁生产是印制电路版(PCB)行业实现可持续发展的必由之路。为应对环保与成本乃至效率的多重压力，印制电子技术作为一种高效、低耗、节能、环保的工艺技术成为业内人士关注的焦点。印制电子技术的取向是多元化的，目前这种技术还主要是对喷印技术和可以喷印的纳米材料的研究。按照产业化的发展轨迹看，喷墨打印技术将成为印制电子的核心工艺技术。 用喷墨打印的技术来替代字符印刷及阻焊印刷，然后再进行线路形成。这不仅可以大大减少用硬板工艺对挠性板加工中产生的废料，而且可以极大地减少工序，缩短生产周期。因此，印制电子技术首要的目标是攻克喷墨打印技术，将喷墨打印技术首先应用在挠性板的字符和阻焊上。 目前喷墨打印技术可以支持的分辨率已经由之前的200dpi-300dpi发展到1000dpi。这样的能力就可以实现 10um的导电通道，这种能力如应用于HDI(高密度线路板)产品，其可搭载的线路将不到0.1um，也就是说传统的印制电子技术与集成电路的要求已经有上百倍的技术需求差异。那么喷印技术所面临的首要问题就是如何提高其分辨率，达到与集成电路相近的解析度。4、 Altium Designer软件PCB设计绘制单管放大电路原理图，如图3-1所示。图3-1 单管放大电路原理图工作原理：图中的Q1是一个NPN型晶体管，它具有能量转换和控制的能力，是一个有源器件。 它是整个电路的核心，起放大作用。直流电源提供了晶体管所需的能量可以转换成输出功率的能量，没有直流电源放大电路就无法工作。电阻R3是Q1的集电极负载电阻，通过R3可以把晶体管集电极电流的变化转换成电压的变化送到输出端。若没有R3，则输出的电压始终等于直流电源，就不会随输入信号变化了。晶体管要能正常放大，就需要有一定的基极电流。 直流电源和基极电阻提供了所需要的基极电流，并把它限制在一定的范围之内。发射极是输入回路和输出回路的公共端。绘制8-LED驱动电路原理图，如图3-2所示。图3-2 8-LED驱动电路原理图工作原理：TPIC6B273是美国TI公司生产的一种8通道D型触发器锁存、功率输出新型器件，该器件集8位数据锁存、驱动输出控制为一体。可用于LED显示器的驱动等方面，其基本特点为：（1）、具有8通道功率DMOS晶体管输出，每个通道可连续输出150mA的电流；（2）、各输出回路导通电阻低至5；（3）、每个输出通道典型限定能力为500mA；（4）、输出端为OC门形式，外接设备(器件)驱动电源可高达50VTPIC6B273采用20脚双列直插式DIP封装形式，其引脚排列如图1-7所示。它的控制方式与74LS(HC)273的控制方式相同。1、使用设计同步器装入网络与元器件封装创建新的工程项目“PCB_Project1.PrjPcb”，在工程名上单击鼠标右键，打开右键菜单，执行【添加现有的文件到项目】命令，将已绘制好的电路原理图和需要进行设计的PCB文件导入该工程。将工作界面切换到已绘制好的原理图界面。执行【项目】【Compile PCB Project PCB_Project1.PrjPcb】命令，编译项目“PCB_Project1.PrjPcb”。若没有弹出错误信息提示，证明电路绘制正确。在原理图编辑环境中，执行【设计】【Update PCB Document PCB1.pCBdoc】命令，执行完上述命令后，系统会打开【Engineering Change Order】对话框，该对话框中显示了本次要进行再入的器件封装几再入到的PCB文件名等。单击【Validate Changes】按钮，在【Status】区域中的【Check】栏中将会显示检查结果，出现绿色的对号标志，表名对网络及元器件封装的检查是正确的，变化有效。当出现红色的叉号标志，表明对网络及元器件封装安装检查是错误的，变化无效。单击【Execute Changes】按钮，将网络及元器件封装装入到PCB文件“PCB1.PcbDoc”中,如果装入正确，则会在【Status】区域中的【Done】栏中显示绿色的对号标志。关闭【Engineering Change Order】对话框，则可以看到所装入的网络与元器件封装，放置在PCB电器边界以外，并且以飞线的形式显示着网络和元器件封装之间的连接关系。如图5-2所示。图5-2 单管放大电路PCB图2、在PCB编辑环境中导入网络与元器件封装 确认原理图文件已经加载到新建的工程项目中，操作与前面相同。将界面切换到PCB编辑环境，执行【设计】【Import Changes F