隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,對電子產(chǎn)品的要求越來越高,功能越來越多,雖然芯片的集成度越來越高,但是,對于線路板的設(shè)計要求,也是越來越高的.
線路板設(shè)計,也叫PCB設(shè)計,因為線路板(又叫印刷電路板)在英文的全稱為Printed circuit board,簡寫為PCB,所以線路板設(shè)計也叫PCB設(shè)計;線路板設(shè)計,從手工繪制到越大規(guī)模元件庫,強大自動布局布線等功能,越來越方便我們工程師進行線路板設(shè)計工作。
不管是單面板、雙面板、多層板的設(shè)計,之前都是用protel 設(shè)計出來的,現(xiàn)在有用PADS、Allegro等設(shè)計。
印制電路板的設(shè)計是以電路原理圖為根據(jù),實現(xiàn)電路設(shè)計者所需要的功能。印刷電路板的設(shè)計主要指版圖設(shè)計,需要考慮外部連接的布局、內(nèi)部電子元件的優(yōu)化布局、金屬連線和通孔的優(yōu)化布局、電磁保護、熱耗散等各種因素。的版圖設(shè)計可以節(jié)約生產(chǎn)成本,達到良好的電路性能和散熱性能。簡單的版圖設(shè)計可以用手工實現(xiàn),復雜的版圖設(shè)計需要借助計算機輔助設(shè)計(CAD)實現(xiàn)。
PCB制板技術(shù),包含計算機輔助制造處理技術(shù),即CAD/CAM,還有光繪技術(shù)。下面介紹一下計算機輔助制造處理技術(shù)
計算機輔助制造(CAM)是根據(jù)所定工藝進行各種工藝處理。前面所講的各項工藝要求,都要在光繪之前做出必要的準備工作。比如鏡像、阻焊擴大、工藝線、工藝框、線寬調(diào)整、中心孔、外形線等問題都要在
CAM這道工序來完成。特別需要注意,用戶文件中間距過小地方,必須做出相應(yīng)的處理。因為每個廠的工藝流程和技術(shù)水平各不相同,要達到用戶的最終要求,必須在制作工藝中做出必要的調(diào)整,以滿足用戶有
關(guān)精度等各方面的要求。因此CAM處理是現(xiàn)代印制電路制造中必不可少的工序。
一.CAM所完成的工作
⒈焊盤大小的修正,合拼D碼。
⒉線條寬度的修正,合拼D碼。
⒊最小間距的檢查,焊盤與焊盤之間、焊盤與線之間、線條與線條之間。
⒋孔徑大小的檢查,合拼。
⒌最小線寬的檢查。
⒍確定阻焊擴大參數(shù)。
⒎進行鏡像。
⒏添加各種工藝線,工藝框。
⒐為修正側(cè)蝕而進行線寬校正。
⒑形成中心孔。
⒒添加外形角線。
⒓加定位孔。
⒔拼版,旋轉(zhuǎn),鏡像。
⒕拼片。
⒖圖形的疊加處理,切角切線處理。
⒗添加用戶商標。
二.CAM工序的組織
由于市面上流行的CAD軟件多達幾十種,因此對于CAD工序的管理必須首先從組織上著手,好的組織將達到事半功倍的效果。
由于Gerber數(shù)據(jù)格式已成為光繪行業(yè)的標準,所以在整個光繪工藝處理中都應(yīng)以Gerber數(shù)據(jù)為處理對象。如果以CAD數(shù)據(jù)作為對象會帶來以下問題。
⒈CAD軟件種類太多,如果各種工藝要求都要在CAD軟件中完成,就要求每個操作員都要熟練掌握每一種CAD軟件的操作。這將要求一個很長的培訓期,才能使操作員成為熟練工,才能達到實際生產(chǎn)要求。
這從時間和經(jīng)濟角度都是不合算的。
⒉由于工藝要求繁多,有些要求對于某些CAD軟件來講是無法實現(xiàn)的。因為CAD軟件是做設(shè)計用的,沒有考慮到工藝處理中的特殊要求,因而無法達到全部的要求。而CAM軟件是專門用于進行工藝處理的,做這些工作是最拿手的。
⒊CAM軟件功能強大,但全部是對Getber文件進行操作,而無法對CAD文件操作。
⒋如果用CAD進行工藝處理,則要求每個操作員都要配備所有的CAD軟件,并對每一種CAD軟件又有不同的工藝要求。這將對管理造成不必要的混亂。
綜上所述,CAM組織應(yīng)該是以下結(jié)構(gòu)(尤其是大中型的企業(yè))。
⑴所有的工藝處理統(tǒng)一以Gerber數(shù)據(jù)為處理對象。
⑵每個操作員須掌握CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Gerber數(shù)據(jù)的技巧。
⑶每個操作員須掌握一種或數(shù)種CAM軟件的操作方法。
⑷對Gerber數(shù)據(jù)文件制定統(tǒng)一的工藝規(guī)范。[1]
CAM工序可以相對集中由幾個操作員進行處理,以便管理。合理的組織機構(gòu)將大大提高管理效率、生產(chǎn)效率,并有效地降低差錯率,從而達到提高產(chǎn)品質(zhì)量的效果。
1.CAD 2007 板框的制作及輸出;
2.PADS軟件的安裝、卸載;
3.實用電子元器件基本知識;
4.PADS 原理圖的下拉菜單、主工具欄講解、參數(shù)設(shè)置、頁面設(shè)置、元器件類型、CAE封裝制作、調(diào)入元器件、布局、連線、網(wǎng)絡(luò)表傳送、打印輸出等;
5.PADS LAYOUT 下拉菜單、主工具欄講解、原理圖.ASC文件的導入及同步、PCB封裝的制作、布局、布線、鋪銅、檢查、光繪輸出及打�。�
6.EMC/EMI的知識,結(jié)合實例分析;
7.實例分析布局走線技巧,結(jié)合電子知識評估產(chǎn)品的可靠性;
8.工廠研發(fā)部流程、產(chǎn)品開發(fā)流程及如何做一個合格的工程師。
線路板培訓內(nèi)容:
1.Logic設(shè)計界面、快捷命令、基本操作
2.CAE封裝及元件類型制作
3.CAE封裝制作測驗、元件庫管理、CAE封裝向?qū)Р僮鳌⒍噙壿嬮T元件類型制作
4.原理圖制作方法及技巧
5.原理圖制作訓練(作業(yè))
6.物料清單(BOM)輸出,網(wǎng)絡(luò)表輸出,創(chuàng)建PDF文檔
7.原理圖設(shè)計測驗
8.Layout設(shè)計界面、快捷命令、基本操作
9.PCB封裝及元件類型制作
10.PCB封裝制作訓練(作業(yè))
11.封裝向?qū)�、PCB異形封裝的制作
12.PCB封裝制作測驗
13.AutoCAD簡單應(yīng)用、板框?qū)爰疤幚?BR> 14.導入網(wǎng)絡(luò)表,設(shè)計規(guī)則設(shè)置
15.布局布線設(shè)計原則與技巧(一)
16.PCB布局布線設(shè)計訓練(作業(yè))
17.布局布線設(shè)計原則與技巧(二)
18.工程更改,灌銅設(shè)計
19.設(shè)計驗證,標注的應(yīng)用
20.設(shè)計輸出(Gerber文件、裝配圖、鋼網(wǎng)圖、CAM350導入Gerber)PCB元件清單
21.文檔格式轉(zhuǎn)換、PADS疑難問題解答
22.雙面板設(shè)計實例詳解
23.單面板設(shè)計實例詳解
24.多層板設(shè)計輔導
25.結(jié)業(yè)考核
采不間斷實例訓練+知識講座+上機指導三軌并行方式教學.
1、流行PCB設(shè)計軟體培訓
目的是快速熟悉業(yè)界的設(shè)計軟體,設(shè)計出從SCHPCBROUTERSICAM等符合要求的手機主板
2、手機功能方框圖培訓
目的是熟悉手機功能模塊,才能在PCB設(shè)計中有針對性和目的性,并做到心中有數(shù),才能完成后續(xù)的 設(shè)計工作
3、手機PCB的HDI工藝性培訓
理解高密度互聯(lián)PCB的工藝,關(guān)系到所設(shè)計的 PCB能否高效率、低成本地制造出來
4、元器件封裝庫培訓
設(shè)計中所使用的元件封裝是設(shè)計好的PCB的基礎(chǔ),也是團隊設(shè)計合作的基礎(chǔ)
5、信號完整性培訓
什么是傳輸線?SI帶來串擾、反射、過沖與下沖、振蕩、信號延遲等
6、手機EMC和ESD培訓
EMC 是手機系統(tǒng)設(shè)計當中不變主題之一,設(shè)計符合HDI手機板的EMC及ESD要求以客不容緩
7、第五課:手機PCB 布局及布線培訓
RF,電源,數(shù)字,模擬等更復雜的EMI/EMC問題,正成為LAYOUT的關(guān)鍵
8、手機PCB檢查培訓
影響PCB設(shè)計成功與否,大量而必須這樣考慮的設(shè)計檢查規(guī)則
9、手機PCB設(shè)計實例
從SCHPCB LAYOUTSI、EMC分析Z0阻抗控制CAM工程咨詢等必要的處理
在PCB設(shè)計過程中基板可能產(chǎn)生的問題主要有以下幾點
一 各種錫焊問題
現(xiàn)象征兆:冷焊點或錫焊點有爆破孔。
檢查方法:浸焊前和浸焊后對孔進行經(jīng)常剖析,以發(fā)現(xiàn)銅受應(yīng)力的地方,此外,對原材料實行進料檢驗。
可能的原因:
1.爆破孔或冷焊點是在錫焊操作后看到的。在許多情況中,鍍銅不良,接著在錫焊操作過程中發(fā)生膨脹,使得金屬化孔壁上產(chǎn)生空穴或爆破孔。如果這是在濕法加工工藝過程中產(chǎn)生的,吸收的揮發(fā)物被鍍層掩蓋起來,然后在浸焊的加熱作用下被驅(qū)趕出來,這就會產(chǎn)生噴口或爆破孔。
解決辦法:
1.盡力消除銅應(yīng)力。層壓板在z軸或厚度方向的膨脹通常和材料有關(guān)。它能促使金屬化孔斷裂。與層壓板制造商打交道,以獲得z軸膨脹較小的材料的建議。
二 粘合強度問題
現(xiàn)象征兆:在浸焊操作工序中,焊盤和導線脫離。
檢查方法:在進料檢驗時,進行充分地測試,并仔細地控制所有的濕法加工工藝過程。
可能的原因:
1.在加工過程中焊盤或?qū)Ь脫離可能是由于電鍍?nèi)芤�、溶劑浸蝕或在電鍍操作過程中銅的應(yīng)力引起的。
2.沖孔、鉆孔或穿孔會使焊盤部分脫離,這將在孔金屬化操作中變得明顯起來。
3.在波峰焊或手工錫焊操作過程中,焊盤或?qū)Ь脫離通常是由于錫焊技術(shù)不當或溫度過高引起的。有時也因為層壓板原來粘合不好或熱抗剝強度不高,造成焊盤或?qū)Ь脫離。
4.有時印制電路板的設(shè)計布線會引起焊盤或?qū)Ь在相同的地方脫離。
5.在錫焊操作過程中,元件的滯留的吸收熱會引起焊盤脫離。
解決辦法:
1、交給層壓板制造商一張所用溶劑和溶液的完整清單,包括每一步的處理時間和溫度。分析電鍍工序是否發(fā)生了銅應(yīng)力和過度的熱沖擊。
2、切實遵守推存的機械加工方法。對金屬化孔經(jīng)常剖析,能控制這個問題。
3、大多數(shù)焊盤或?qū)Ь脫離是由于對全體操作人員要求不嚴所致。焊料槽的溫度檢驗失效或延長了在焊料槽中的停留時間也會發(fā)生脫離。在手工錫焊修整操作中,焊盤脫離大概是由于使用瓦數(shù)不當?shù)碾娿t鐵,以及未能進行的工藝培訓所致�,F(xiàn)在有些層壓板制造商,為嚴格的錫焊使用,制造了在高溫下具有高抗剝強度級別的層壓板。
4、如果印制電路板的設(shè)計布線引起的脫離,發(fā)生在每一塊板上相同的地方;那么這種印制電路板必須重新設(shè)計。通常,這的確發(fā)生在厚銅箔或?qū)Ь拐直角的地方。有時,長導線也會發(fā)生這樣的現(xiàn)象;這是因
為熱膨脹系數(shù)不同的緣故。
5、PCB設(shè)計時候.在可能條件下,從整個印制電路板上取走重的元件,或在浸焊操作后裝上。通常用一把低瓦數(shù)的電烙鐵仔細錫焊,這與元件浸焊相比,基板材料受熱的持續(xù)時間要短。
三 尺寸過度變化問題
現(xiàn)象征兆:在加工或錫焊后基材尺寸超出公差或不能對準。
檢查方法:在加工過程中充分進行質(zhì)量控制。
可能的原因:
1.對紙基材料的構(gòu)造紋理方向未予注意,順向膨脹大約是橫向的一半。而且基材冷卻后不能恢復到它原來的尺寸。
2.層壓板中的局部應(yīng)力如果沒釋放出來,在加工過程中,有時會引起不規(guī)則的尺寸變化。
解決辦法:
1.囑咐全體生產(chǎn)人員經(jīng)常依相同的構(gòu)造紋理方向?qū)Π宀南铝稀H绻叽缱兓鋈菰S范圍,可考慮改用基材。
2.與層壓板制造商者聯(lián)系,以獲得關(guān)于在加工前如何釋放材料應(yīng)力的建議。