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pcb印制電路�
閱讀�3351時間�2021-01-30 17:27:23

    又稱印刷電路�,是電子元器件電氣連接的提供�。它的發(fā)展已�100多年的歷史了;它的設(shè)計主要是版圖�(shè)�;采用電路板的主要優(yōu)點是大大減少布線和裝配的差錯,提高了自動化水平和生產(chǎn)勞動��

簡介

    印制電路�,又稱印刷電路板、印刷線路板,簡稱印制板,英文簡稱PCB(printed circuit board )或PWB(printed wiring board),以絕緣板為基材,切成一定尺寸,其上至少附有一個導(dǎo)電圖�,并布有孔(如元件孔、緊固孔、金屬化孔等),用來代替以往裝置電子元器件的底盤,并實現(xiàn)電子元器件之間的相互連接。由于這種板是采用電子印刷�(shù)制作�,故被稱為“印刷”電路板。習(xí)慣稱“印制線路板”為“印制電路”是不確切的,因為在印制板上并沒有“印制元件”而僅有布��

�(fā)展簡�

    印制電路板的�(fā)明者是奧地利人保羅愛斯勒(Paul Eisler�,他�1936年在一個收音機(jī)裝置�(nèi)采用了印刷電路板�1943�,美國人將該技�(shù)大量使用于軍用收音機(jī)�(nèi)�1948�,美國正式認(rèn)可這個發(fā)明用于商�(yè)用途。自20世紀(jì)50年代中期�,印刷電路板技�(shù)才開始被廣泛采用�
    在印制電路板出現(xiàn)之前,電子元器件之間的互連都是依靠電線直接連接實現(xiàn)的。而現(xiàn)�,電路面包板只是作為有效的實驗工具而存�;印刷電路板在電子工�(yè)中已�(jīng)占據(jù)了統(tǒng)治的地位�

外觀

    裸板(上頭沒有零件)也常被稱�'印刷線路板Printed Wiring Board(PWB�'。板子本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材�(zhì)所制作成。在表面可以看到的細(xì)小線路材料是銅箔,原本銅箔是覆蓋在整個板子上�,而在制造過程中部份被蝕刻處理掉,留下來的部份就變成�(wǎng)狀的細(xì)小線路了。這些線路被稱作導(dǎo)線(conductor pattern)或稱布線,并用來提供PCB上零件的電路連接�
    通常PCB的顏色都是綠色或是棕色,這是阻焊(solder mask)的顏色。是絕緣的防�(hù)層,可以保護(hù)銅線,也可以防止零件被焊到不正確的地�。在阻焊層上還會印刷上一層絲�(wǎng)印刷面(silk screen�。通常在這上面會印上文字與符號(大多是白色的),以標(biāo)示出各零件在板子上的位置。絲�(wǎng)印刷面也被稱作圖�(biāo)面(legend)�
    在制成終�(chǎn)品時,其上會安裝集成電路、電晶體、二極管、被動元件(如:電阻、電�、連接器等)及其他各種各樣的電子零�。借著�(dǎo)線連通,可以形成電子訊號連結(jié)及應(yīng)有機(jī)��

�(shè)�

    高速多�
    在電子產(chǎn)品趨于多功能�(fù)雜化的前題下,集成電路元件的接點距離隨之縮小,信號傳送的速度則相對提�,隨之而來的是接線�(shù)量的提高、點間配線的長度局部性縮�,這些就需要應(yīng)用高密度線路配置及微孔技�(shù)來達(dá)成目�(biāo)。配線與跨接基本上對單雙面板而言有其�(dá)成的困難,因而電路板會走向多層化,又由于訊號線不斷的增加,更多的電源層與接地層就為設(shè)計的必須手段,這些都促使從層印刷電路板(Multilayer Printed Circuit Board)更加普��
    對于高速化訊號的電性要求,電路板必須提供具有交流電特性的阻抗控制、高頻傳輸能�、降低不必要的輻射(EMI)等。采用Stripline、Microstrip的結(jié)�(gòu),多層化就成為必要的�(shè)�。為減低訊號傳送的品質(zhì)問題,會采用低介電質(zhì)系數(shù)、低衰減率的絕緣材料,為配合電子元件�(gòu)裝的小型化及陣列�,電路板也不斷的提高密度以因�(yīng)需�。BGA (BallGrid Array)、CSP (Chip Scale Package)、DCA (Direct ChipAttachment)等組零件組裝方式的出�(xiàn),更促印刷電路板推向前所未有的高密度境界�
    凡直徑小�150um以下的孔在業(yè)界被稱為微孔(Microvia�,利用這種微孔的幾何結(jié)�(gòu)技�(shù)所作出的電路可以提高組�、空間利用等等的效益,同時對于電子產(chǎn)品的小型化也有其必要性�
    對于這類�(jié)�(gòu)的電路板�(chǎn)�,業(yè)界曾�(jīng)有過多個不同的名稱來稱呼這樣的電路板。例如:歐美�(yè)者曾�(jīng)因為制作的程序是采用序列式的建構(gòu)方式,因此將這類的產(chǎn)品稱為SBU (Sequence Build UpProcess�,一般翻譯為“序列式增層法”。至于日本業(yè)�,則因為這類的產(chǎn)品所制作出來的孔�(jié)�(gòu)比以往的孔都要小很�,因此稱這類�(chǎn)品的制作技�(shù)為MVP (Micro Via Process�,一般翻譯為“微孔制程”。也有人因為傳統(tǒng)的多層板被稱為MLB (MultilayerBoard),因此稱呼這類的電路板為BUM (Build Up Multilayer Board),一般翻譯為“增層式多層板��

制�

    拼版
    PCB�(shè)計完成因為PCB板形太小,不能滿足生�(chǎn)工藝要求,或者一個產(chǎn)品由幾塊PCB組成,這樣就需要把若干小板拼成一個面積符合生�(chǎn)要求的大�,或者將一個產(chǎn)品所用的多個PCB拼在一起而便于生�(chǎn)電裝。前者類似于郵票�,它既能夠滿足PCB生產(chǎn)工藝條件也便于元器件電裝,在使用時再分開,十分方�;后者是將一個產(chǎn)品的若干套PCB板拼裝在一起,這樣便于生產(chǎn),也便于對一個產(chǎn)品齊套,清楚明了�
    光繪圖數(shù)�(jù)的生�
    PCB板生�(chǎn)的基�(chǔ)是菲林底版。早期制作菲林底版時,需要先制作出菲林底�,然后再利用底圖�(jìn)行照相或翻版。底圖的精度必須與印制板所要求的一�,并且應(yīng)該考慮對生�(chǎn)工藝造成的偏差�(jìn)行補(bǔ)�。底圖可由客戶提供也可由生產(chǎn)廠家制作,但雙方�(yīng)密切合作和協(xié)�,使之既能滿足用戶要�,又能適�(yīng)生產(chǎn)條件。在用戶提供底圖的情況下,廠家應(yīng)檢驗并認(rèn)可底圖,用戶可以評定并認(rèn)可原版或塊印制板�(chǎn)�。底圖制作方法有手工繪制、貼圖和CAD制圖。隨著計算機(jī)技�(shù)的發(fā)展,印制板CAD技�(shù)得到極大的�(jìn)�,印制板生產(chǎn)工藝水平也不斷向多層,細(xì)�(dǎo)�,小孔徑,高密度方向迅速提�,原有的菲林制版工藝已無法滿足印制板的設(shè)計需�,于是出�(xiàn)了光繪技�(shù)。使用光繪機(jī)可以直接將CAD�(shè)計的PCB圖形�(shù)�(jù)文件送入光繪�(jī)的計算機(jī)系統(tǒng),控制光繪機(jī)利用光線直接在底片上繪制圖形。然后經(jīng)過顯影、定影得到菲林底�。使用光繪技�(shù)制作的印制板菲林底版,速度快,精度高,�(zhì)量好,而且避免了在人工貼圖或繪制底圖時可能出現(xiàn)的人為錯誤,大大提高了工作效�,縮短了印制板的生產(chǎn)周期。激光光繪機(jī),在很短的時間內(nèi)就能完成過去多人長時間才能完成的工作,而且其繪制的�(xì)�(dǎo)�、高密度底版也是人工操作無法比擬�。按照激光光繪機(jī)的結(jié)�(gòu)不同,可以分為平板式、內(nèi)滾桶式(Internal Drum)和外滾桶式(External Drum)。光繪機(jī)使用的標(biāo)�(zhǔn)�(shù)�(jù)格式是Gerber-RS274格式,也是印制板�(shè)計生�(chǎn)行業(yè)的標(biāo)�(zhǔn)�(shù)�(jù)格式。Gerber格式的命名引用自光繪�(jī)�(shè)計生�(chǎn)的先�(qū)�--美國Gerber公司。光繪圖�(shù)�(jù)的產(chǎn)�,是將CAD軟件�(chǎn)生的�(shè)計數(shù)�(jù)�(zhuǎn)化稱為光繪數(shù)�(jù)(多為Gerber�(shù)�(jù)�,經(jīng)過CAM系統(tǒng)�(jìn)行修改、編�,完成光繪預(yù)處理(拼�、鏡像等�,使之達(dá)到印制板生產(chǎn)工藝的要�。然后將處理完的�(shù)�(jù)送入光繪�(jī),由光繪�(jī)的光柵(Raster)圖象數(shù)�(jù)處理器轉(zhuǎn)換成為光柵數(shù)�(jù),此光柵�(shù)�(jù)通過高倍快速壓縮還原算法發(fā)送至激光光繪機(jī),完成光��
    光繪�(shù)�(jù)格式
    光繪�(shù)�(jù)格式是以向量式光繪機(jī)的數(shù)�(jù)格式Gerber�(shù)�(jù)為基�(chǔ)�(fā)展起來的,并對向量式光繪�(jī)的數(shù)�(jù)格式�(jìn)行了�(kuò)�,并兼容了HPGL惠普繪圖儀格式,Autocad DXF、TIFF等專用和通用圖形�(shù)�(jù)格式。一些CAD和CAM開發(fā)廠商還對Gerber�(shù)�(jù)作了�(kuò)��
    以下對Gerber�(shù)�(jù)作一簡單介紹� Gerber�(shù)�(jù)的正式名稱為Gerber RS-274格式。向量式光繪�(jī)碼盤上的每一種符號,在Gerber�(shù)�(jù)�,均有一相應(yīng)的D碼(D-CODE�。這樣,光繪機(jī)就能夠通過D碼來控制、選擇碼盤,繪制出相�(yīng)的圖�。將D碼和D碼所對應(yīng)符號的形狀,尺寸大小�(jìn)行列�,即得到一D碼表。此D碼表就成為從CAD�(shè)計,到光繪機(jī)利用此數(shù)�(jù)�(jìn)行光繪的一個橋�。用戶在提供Gerber光繪�(shù)�(jù)的同�,必須提供相�(yīng)的D碼表。這樣,光繪機(jī)就可以依�(jù)D碼表確定�(yīng)選用何種符號盤�(jìn)行曝光,從而繪制出正確的圖�� 在一個D碼表中,一般應(yīng)該包括D�,每個D碼所對應(yīng)碼盤的形狀、尺寸、以及該碼盤的曝光方��
    高密度印刷線路板的功能測�
    更密集的PCB、更高的總線速度以及模擬RF電路等等對測試都提出了前所未有的挑�(zhàn),這種�(huán)境下的功能測試需要認(rèn)真的�(shè)�、深思熟慮的測試方法和適�(dāng)?shù)墓ぞ卟拍芴峁┛尚诺臏y試結(jié)��
    光繪圖數(shù)�(jù)的生�
    PCB板生�(chǎn)的基�(chǔ)是菲林底�。早期制作菲林底版時,需要先制作出菲林底�,然后再利用底圖�(jìn)行照相或翻版。底圖的精度必須與印制板所要求的一�,并且應(yīng)該考慮對生�(chǎn)工藝造成的偏差�(jìn)行補(bǔ)�。底圖可由客戶提供也可由生產(chǎn)廠家制作,但雙方�(yīng)密切合作和協(xié)商,使之既能滿足用戶要求,又能適�(yīng)生產(chǎn)條件。在用戶提供底圖的情況下,廠家應(yīng)檢驗并認(rèn)可底�,用戶可以評定并�(rèn)可原版或塊印制板�(chǎn)�。底圖制作方法有手工繪制、貼圖和CAD制圖。隨著計算機(jī)技�(shù)的發(fā)�,印制板CAD技�(shù)得到極大的�(jìn)步,印制板生�(chǎn)工藝水平也不斷向多層,細(xì)�(dǎo)�,小孔徑,高密度方向迅速提高,原有的菲林制版工藝已無法滿足印制板的�(shè)計需�,于是出�(xiàn)了光繪技�(shù)。使用光繪機(jī)可以直接將CAD�(shè)計的PCB圖形�(shù)�(jù)文件送入光繪�(jī)的計算機(jī)系統(tǒng),控制光繪機(jī)利用光線直接在底片上繪制圖形。然后經(jīng)過顯�、定影得到菲林底�。使用光繪技�(shù)制作的印制板菲林底版,速度�,精度高,質(zhì)量好,而且避免了在人工貼圖或繪制底圖時可能出現(xiàn)的人為錯�,大大提高了工作效率,縮短了印制板的生產(chǎn)周期。激光光繪機(jī),在很短的時間內(nèi)就能完成過去多人長時間才能完成的工作,而且其繪制的�(xì)�(dǎo)線、高密度底版也是人工操作無法比擬�。按照激光光繪機(jī)的結(jié)�(gòu)不同,可以分為平板式、內(nèi)滾桶式(Internal Drum)和外滾桶式(External Drum�。光繪機(jī)使用的標(biāo)�(zhǔn)�(shù)�(jù)格式是Gerber-RS274格式,也是印制板�(shè)計生�(chǎn)行業(yè)的標(biāo)�(zhǔn)�(shù)�(jù)格式。Gerber格式的命名引用自光繪�(jī)�(shè)計生�(chǎn)的先�(qū)�--美國Gerber公司。光繪圖�(shù)�(jù)的產(chǎn)生,是將CAD軟件�(chǎn)生的�(shè)計數(shù)�(jù)�(zhuǎn)化稱為光繪數(shù)�(jù)(多為Gerber�(shù)�(jù)�,經(jīng)過CAM系統(tǒng)�(jìn)行修�、編�,完成光繪預(yù)處理(拼�、鏡像等�,使之達(dá)到印制板生產(chǎn)工藝的要求。然后將處理完的�(shù)�(jù)送入光繪�(jī),由光繪�(jī)的光柵(Raster)圖象數(shù)�(jù)處理器轉(zhuǎn)換成為光柵數(shù)�(jù),此光柵�(shù)�(jù)通過高倍快速壓縮還原算法發(fā)送至激光光繪機(jī),完成光��
    光繪�(shù)�(jù)格式
    光繪�(shù)�(jù)格式是以向量式光繪機(jī)的數(shù)�(jù)格式Gerber�(shù)�(jù)為基�(chǔ)�(fā)展起來的,并對向量式光繪�(jī)的數(shù)�(jù)格式�(jìn)行了�(kuò)展,并兼容了HPGL惠普繪圖儀格式,Autocad DXF、TIFF等專用和通用圖形�(shù)�(jù)格式。一些CAD和CAM開發(fā)廠商還對Gerber�(shù)�(jù)作了�(kuò)��
    以下對Gerber�(shù)�(jù)作一簡單介紹� Gerber�(shù)�(jù)的正式名稱為Gerber RS-274格式。向量式光繪�(jī)碼盤上的每一種符�,在Gerber�(shù)�(jù)�,均有一相應(yīng)的D碼(D-CODE�。這樣,光繪機(jī)就能夠通過D碼來控制、選擇碼盤,繪制出相�(yīng)的圖�。將D碼和D碼所對應(yīng)符號的形狀,尺寸大小�(jìn)行列�,即得到一D碼表。此D碼表就成為從CAD�(shè)�,到光繪�(jī)利用此數(shù)�(jù)�(jìn)行光繪的一個橋梁。用戶在提供Gerber光繪�(shù)�(jù)的同�,必須提供相�(yīng)的D碼表。這樣,光繪機(jī)就可以依�(jù)D碼表確定�(yīng)選用何種符號盤�(jìn)行曝�,從而繪制出正確的圖�� 在一個D碼表�,一般應(yīng)該包括D碼,每個D碼所對應(yīng)碼盤的形狀、尺�、以及該碼盤的曝光方��
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    更密集的PCB、更高的總線速度以及模擬RF電路等等對測試都提出了前所未有的挑�(zhàn),這種�(huán)境下的功能測試需要認(rèn)真的�(shè)�、深思熟慮的測試方法和適�(dāng)?shù)墓ぞ卟拍芴峁┛尚诺臏y試結(jié)果�
    高密度印刷線路板的功能測�
    更密集的PCB、更高的總線速度以及模擬RF電路等等對測試都提出了前所未有的挑�(zhàn),這種�(huán)境下的功能測試需要認(rèn)真的�(shè)計、深思熟慮的測試方法和適�(dāng)?shù)墓ぞ卟拍芴峁┛尚诺臏y試結(jié)��

主要�(yōu)�

    采用印制板的主要�(yōu)點是�
    1.由于圖形具有重�(fù)性(再現(xiàn)性)和一致�,減少了布線和裝配的差錯,節(jié)省了�(shè)備的維修、調(diào)試和檢查時間�
    2.設(shè)計上可以�(biāo)�(zhǔn)�,利于互��
    3.布線密度高,體積小,重量輕,利于電子設(shè)備的小型��
    4.利于機(jī)械化、自動化生產(chǎn),提高了勞動生產(chǎn)率并降低了電子設(shè)備的造價� 印制板的制造方法可分為減去法(減成法)和添加法(加成法)兩個大�。目�,大�(guī)模工�(yè)生產(chǎn)還是以減去法中的腐蝕銅箔法為主�

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