PCB设计及基材部分.ppt

1、PCB专业教育训练，品保一部分：黄俊，第一章. PCB进化1.1PCB扮演的角色PCB的功能是提供完成第一层级结构的组件和其他必要的电子电路零配件的接合的基站，构成具有特定功能的模块或成品。 因此，在整个电子产品中，PCB发挥综合网络链接其所有功能的作用，因此在电子产品的功能发生故障时，首先被怀疑的大多是PCB。 1.2PCB的进化比1903年更早，Mr. AlbertHanson首次利用线路(Circuit )观念应用于电话总机系统。 用金属箔切断成线路导体，粘贴在残奥鳍纸上，在其上同样粘贴残奥鳍纸，形成了现在的PCB结构雏形。 到1936年，Dr PaulEisner真的发明了PCB的制作

2、技术，发表了很多项目。 1.3PCB的种类和制造方法的材料、层次、工艺上的多样化，可以满足不同的电子产品及其特殊需要。 下面，为简要介绍PCB的分类及其制备方法，总结了一些共同的区别方法。 1.3.1PCB种类a .材质部分a .有机材质酚醛树脂、纤维玻璃/环氧树酯、聚酰亚胺(Polyimide )、BT/Epoxy等所属。 b .无机材质铝、铜铟(吹胀钢) -铜、陶瓷(陶瓷制品)等所属。 主要是其散热功能b .完成品的硬软且a .硬板Rigid PCB b .软板Flexible PCB c .硬板Rigid-Flex PCB，c .构造且a .单面板b .两面板c .多层板d .用途别：1

3、.3.2制造方法介绍了a .减去法b .附加法， 半加法和全加法c .还有其他随着IC封装的变革而扩展的先进过程，虽然仅提及而未详细介绍，但许多还是秘密难以获得或成熟度不足。 以传统的底片多层板的工艺为主轴，深入介绍各个工艺，辅助先进技术的观念探讨未来的PCB趋势。第二章.制前准备2.1 .前言福摩萨PCB产业属性，几乎都是客户委托制作木板，与美国不同，许多PCBShop包括线路设置修订、木板制作及组装(Assembly ) 客户提供的原始数据，如Drawing、Artwork、Specification，可以通过手动说唱乐、合成、录音带等作业制作，但是，由于近年来电子产品又薄又短，PCB的制

4、造面临着几个挑战：(1) 作为制造通用相机前的工具，现在已被电脑、工作软件、激光绘图仪所取代。 以前，需要用手工作业排版，用Micro-Modifier尺寸修正等费工夫的工作，不过，今天如果CAM(Computer Aided Manufacturing )工作人员得到顾客的设定修正资料，就能够在数小时以内遵从设定修正规则和dfm () 、2.2 .相关名词的定义和解说A Gerber file这是从PCB计算机辅助设计软件输出的数据文件作为光描绘语言。 由专门为六零年代开发名为Gerber Scientific (科学)(现在为Gerber System )的绘图仪的美国公司开发的格式，在随

5、后的20年里，已经销售给了世界上40多个国家。 几乎所有CAD系统的发展都是电子行业公认的GerberFormat标准，因为以这种形式创建输出数据，然后直接将其输入绘图仪就可以绘制绘图和文件了。 B. RS-274D是gerber格式的正式名称，准确地说是EIA (电子工业联合协会)标准B. RS-274D (电子工业协会)的主要两个构成要素。 2 .协调数据：定义图像(imaging )，C. RS-274X是RS-274D的扩展版，除了RS-274D的代码之外，还包括rs-274xparamette。D. IPC-350 IPC-350是IPC开发的neutral (中立)格式的定径套，可

6、以从PCBCAD/CAM中轻松地生成，然后PCB SHOP根据该系统重新生成NC drill程序。 可通过LaserPlotter绘图薄膜. E. Laser Plotter (雷射指令)输入Gerber format或IPC 350format输入来绘制Artwork F. Aperture (孔径) listand-。 物料数据表-用于制造前的设定修订。 有时提供样品、零件图、保证书(保证工艺规程使用的资料、易耗品等不含有有毒物质)等。 关于这些个的追加数据，制造商必须通过自各儿来判断重要性，不要弄错商机。 2.3.2 .资料审查面临这么多数据，制前设修订工程师接下来要做的作业顺序和重点如

7、下： a .审查客户的产品规格，工厂内的工艺能力有木有，审查项目参照接收项目的工艺能力检查表，b .物料需求(BOM-Bill of Material )根据上述资料进行分析审查后，根据BOM的展开，决定物料的工厂布兰德、种类及规格。 主要材料包括“基板”、“胶片”、“铜箔”、“焊接掩模”和“文字油墨”。 另外，客户对Finish的规定会影响流程的选择。 当然，软、硬金、喷雾、OSP等材料的需求和规格不同。 汇总客户规格中可能影响物料选择的因素。 c .上述为新数据的审查，审查完毕并制作样品。 如果是旧资料，Check确认有无ECO (Engineering Change Order )后再进

8、行审查。 d .排版的尺寸选择影响该项目的获得利率。 因为基板是主要的原料成本(排版最佳化，能减少板材的浪费)适当的排版能提高生产率，降低不良率。 有的工厂，一定的作业尺寸可以满足最大生产率，但是材料成本会大幅度增加。 一般生产成本，直接间接的材料占总成本的约3060%，基板、薄膜、铜箔、防焊接、钻头、含有重金属(铜、锡)的这些个的材料消耗，直接关系到排版大小是否合适。 大部分的电子工厂在制作电路Layout时，为了在组装时能够获得最高生产率而修改工件设定。 因此，PCB工厂制造前的设定修订者必须与客户紧密联系，以便在块Layout的尺寸合成到工作面板时获得最佳利用率。 为了更正最佳排版，必须

9、考虑以下因素。 a .基材切断最小刃数和最大使用率(切断方式和边缘磨粉机处理需要考虑)。 b .组合铜箔、薄膜、干膜的使用尺寸和工作面板的尺寸，以免浪费。 c .片段时，片段之间的最小尺寸和大板块边作为手工工具或对准系统保留的最小尺寸。 d .根据各工序可能的最大尺寸限制或有效的工作空间尺寸. e .产品构造的不同，制作工艺也不同，排版限制也不同。 例如，金手指板排版间距大，必须考虑方向，其测试夹具或测试顺序规定也不同。 大的工作规模，可以满足大的生产率，但是材料成本大幅度增加，设备的工艺能力也必须提高，如何平衡，设置订正的标准和工程师的经验非常重要。 2.3.3所有数据检查齐备后开始分工设定

10、修订： a .过程的确定在数据审查分析中确认后，设定修订工程师必须确定最佳的过程步骤。 传统多层基板的制作过程可以利用2个部分：内层制作和外层制作. B.CAD/CAM工作Gerber Data输入到CAM系统中，在这种情况下，必须定义apertures和shapes。 目前，许多PCBCAM系统都接受IPC-350的格式。 有些CAM系统可以生成NC Routing外形规格文件，但一般的PCBLayout配置校正软件不会生成。可与某些专业软件或独立或NC Router配合使用，设置残奥仪表直接输出计程仪程序。 Shapes的种类有圆、正方形、长方形，也有内层的thermalpad等复杂的形状

11、。 着手设定修订时，Aperture code和shapes的关系必须首先明确定义，否则不能进行下一系列的设定修订。 b .设定订正时的核查表格，在根据核查表格进行审查之后，能够知道该制作项目的可能的成材率以及成本的估算。 c. WorkingPanel排版注意事项： PCBLayout工程师在设定订正时，为了帮助注意和注意，参考了一些辅助符号，所以在进入排版前必须删除。 下表列出了一些项目及其影响。 排版的尺寸选择会影响该项目的利率。 因为基板是主要的原料成本(排版最佳化，能减少板材的浪费)适当的排版能提高生产率，降低不良率。 有些工厂固定一定的工作尺寸可以满足最大生产率，但材料成本会大幅增

12、加。 一般生产成本，直接间接材料约占总成本的3060%，基板、薄膜、铜箔、防焊接、钻头、含重金属(铜、铜)的这些个材料的消耗，直接关系到排版大小是否合适。 大部分的电子工厂在制作电路Layout时，为了在组装时能够获得最高生产率而修改工件设定。 因此，PCB工厂制造前的设定修订者必须与客户紧密联系，以便在块Layout的尺寸合成到工作面板时获得最佳利用率。 为了更正最佳排版，必须考虑以下因素。 1 .基材切断最小刃数和最大使用率(切断方式和边缘磨粉机处理需要考虑)。 2 .组合铜箔、薄膜、干膜的使用尺寸和工作面板的尺寸，以免浪费。 3 .工件之间的最小尺寸和将大板块边作为手工工具或对准系统保留

13、的最小尺寸。 4 .各工序可能的最大尺寸限制或有效的工作空间尺寸，5 .因产品构造不同而不同的制作工艺不同的排版限制，例如，金手指板排版间距大，需要方向考虑，其测试夹具或测试顺序的规定也不同。 大的工作规模，可以满足大的生产率，但是材料成本大幅度增加，设备的工艺能力也必须提高，如何平衡，设置订正的标准和工程师的经验非常重要。 在进行workingPanel的排版时，必须使工序顺畅，并考虑排版的注意事项。 d .胶卷和步骤：胶卷Artwork在完成CAM系统的编辑排版后，与D-Code文件一起用激光绘图仪绘制胶卷。 描绘的胶片有内外层的线路、外层的防焊接、文本胶片。 线路密度越来越高，公差要求越

14、来越严格，因此负尺寸控制是当前许多PCB工厂的一大课题。 表是以往的底片和玻璃底片的比较表。 玻璃薄膜的使用比例有提高的倾向。 胶卷制造商也积极研究替代材料，使尺寸的稳定性更好。 例如干式法的铋金属薄膜.一般保存及使用的传统薄膜注意事项如下：1.环境温度和相对温度的控制2 .取出新薄膜时使用的前导时间3 .取出、交接及保存方式4 .定径套或操作区域的清洁级计程仪程序一般， e.dfmdesignformanufacturing.pcb lay-out工程师，包括二次孔钻孔计程仪定柱和外形路由计程仪定柱，大部分不清楚PCB制作过程和各过程中需要注意的事项，因此在lay-out线路中，在电气上PC

15、B制预设修订工程师必须从生产率、成材率等观点出发修改几个线路特性。 例如，圆形的布线PAD被修正为泪滴状是因为，即使在工序中PAD的一孔对位错误的情况下，也能够维持最小的焊盘宽度。 但是，制前工程师的修改可能会影响客户产品的特性和性能，因此必须慎重进行。PCB厂应当对厂内工艺特性具有编辑规范。 除了提高产品的成材率、提高生产效率外，还可以作为与PCB线路Lay-out人员的交流语言.C. Tooling指的是AOI和电气测量Net list文件. AOI从CAD参考文件中生成AOI系统可接受的数据。 2.4结束语多的公司对制前设修订的工作重视度不是工艺路线，这一观念必须改变。 随着电子产品的发展，PCB制作的技术水平原来如此困难，必须与上游客户进行最密切的沟通。 现在表示工作了之后组装的产品没有问题。 在软件、硬件、功能设定方面也取得了很好的进展，也必须突破人们的观念.第三章.基板印刷基板是以铜箔基板(Copper-clad Laminate简称CCL )为原料制造的电气设备和电子的重要机构零配件从事基板上下游的业者，由于基板是如何制造的、用于什么样的产品，各有优劣，所以能够选择适当的基板，并且与由高纯度的导体(铜箔复合材料)两者构成的复合材料相关的理论以及以3.1介电质层3.1.1树脂Resin 3.1.1.1为首，现在基板中使用的树脂的种类很多，例如，酚醛树脂(Phenol