PCB,中文名稱為印制電路板,又稱印制電路板,是重要的電子元器件,是電子元器件的支撐體,是電子元器件電氣連接的載體。 因?yàn)樗鞘褂秒娮佑∷⒅谱鞯?,所以被稱為“印刷"電路板。
影響
電子設(shè)備采用印制板后,由于同類印制板的一致性,避免了人工接線的錯(cuò)誤,實(shí)現(xiàn)了電子元器件的自動(dòng)插入或放置、自動(dòng)焊接、自動(dòng)檢測,保證了電子設(shè)備的質(zhì)量。 ,提高勞動(dòng)生產(chǎn)率,降低成本,便于維修。
開發(fā)
印制板從單層發(fā)展到雙面、多層和柔性,至今仍保持著自己的發(fā)展趨勢。 由于不斷向高精度、高密度和高可靠性方向發(fā)展,不斷縮小尺寸、降低成本和提高性能,印制板在未來電子設(shè)備的發(fā)展中仍然保持著強(qiáng)大的生命力。
總結(jié)國內(nèi)外關(guān)于印制板制造技術(shù)未來發(fā)展趨勢的討論基本相同,即向高密度、高精度、細(xì)孔徑、細(xì)線、細(xì)間距、高可靠性、多層、高- 向高速傳動(dòng)、輕量化、薄型化方向發(fā)展的同時(shí),也在向提高生產(chǎn)率、降低成本、減少污染、適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)的方向發(fā)展。 印制電路的技術(shù)發(fā)展水平一般用印制電路板的線寬、孔徑、板厚/孔徑比來表示。
資源
印刷電路板的創(chuàng)造者是奧地利人保羅·艾斯勒,他于1936年首先將其用于收音機(jī)。1943年,美國人主要將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于收音機(jī)。 1948年,美國正式承認(rèn)這項(xiàng)發(fā)明可用于商業(yè)用途。 自 20 世紀(jì) 50 年代中期以來,印刷電路板才得到廣泛使用。
在PCB出現(xiàn)之前,電子元器件之間的互連是通過導(dǎo)線直接連接完成的。 今天,電線僅用于實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)應(yīng)用; 印制電路板在電子行業(yè)中占據(jù)了的控制地位。
PCB生產(chǎn)流程
聯(lián)系制造商
首先你需要聯(lián)系廠家,然后注冊(cè)客戶號(hào),然后會(huì)有人為你報(bào)價(jià),下單,跟進(jìn)生產(chǎn)進(jìn)度。
切割
用途:根據(jù)工程資料MI的要求,將符合要求的大板材裁剪成小片生產(chǎn)板材。 滿足客戶要求的小鈑金件。
工藝流程:大板→按MI要求切割→卷板→啤酒圓角/磨邊→板材輸出
鉆孔
目的:根據(jù)工程資料,在符合要求尺寸的板材相應(yīng)位置鉆出所需孔徑。
工藝流程:排針→上板→鉆孔→下板→檢修
沉銅
用途:沉銅是用化學(xué)方法在絕緣孔壁上沉積一層薄銅。
工藝流程:粗磨→掛板→沉銅自動(dòng)線→下板→浸%稀H2SO4→加厚銅
圖文轉(zhuǎn)印
用途:圖文轉(zhuǎn)印是將生產(chǎn)膠片上的圖文轉(zhuǎn)印到板上
工藝流程:(藍(lán)油工藝):磨板→印正面→烘干→印二面→烘干→曝光→照相→檢查; (干膜工藝):麻板→壓膜→靜止→對(duì)位→曝光→休息→顯影→檢查
圖形電鍍
用途:圖形電鍍是在線路圖形外露的銅皮或孔壁上電鍍所需厚度的銅層和所需厚度的金鎳或錫層。
工藝:上板→脫脂→水洗兩次→微蝕→水洗→酸洗→鍍銅→水洗→酸洗→鍍錫→水洗→下板
去除防電鍍層
目的:用NaOH溶液去除防電鍍涂層,露出非線性銅層。
工藝流程:水膜:插框→泡堿→漂洗→擦洗→過機(jī); 干膜:放板→過機(jī)
蝕刻
用途:蝕刻是利用化學(xué)反應(yīng)的方法,腐蝕非電路部分的銅層。
綠油
用途:綠油是將綠油膜的圖案轉(zhuǎn)移到板子上保護(hù)電路,防止焊接零件時(shí)電路上錫
工藝流程:磨板→印感光綠油→卷邊板→曝光→顯影; 磨板→印刷面→烤板→印刷第二面→烤板
人物
目的:提供字符作為易于識(shí)別的標(biāo)記
工藝流程:綠油整理后→冷卻靜置→調(diào)網(wǎng)→印字→鋦整理
鍍金手指
用途:在插指上鍍一層所需厚度的鎳/金,使其更加堅(jiān)硬耐磨
工藝流程:制板→脫脂→水洗二次→微蝕→水洗二次→酸洗→鍍銅→水洗→鍍鎳→水洗→鍍金
鍍錫板(平行工序)
用途:HASL是在未涂阻焊油的裸露銅面上噴涂一層鉛錫,以保護(hù)銅面不被腐蝕和氧化,從而保證良好的焊接性能。
工藝:微蝕→風(fēng)干→預(yù)熱→涂松香→涂焊料→熱風(fēng)整平→風(fēng)冷→水洗風(fēng)干
成型
用途:通過模具沖壓或數(shù)控機(jī)床加工成客戶所需的形狀。 有機(jī)鑼、啤酒板、手鑼、手切
說明:數(shù)據(jù)鑼機(jī)板和啤板精度較高,手鑼次之,手切板只能做出一些簡單的形狀。
測試
目的:通過99%電子測試,檢測影響功能的缺陷,如肉眼難以檢測的開路和短路。
流程:上模→放板→測試→合格→FQC目檢→不合格→返修→返修→OK→REJ→報(bào)廢
最終檢驗(yàn)
目的:通過99%目測板材外觀缺陷,并修復(fù)小缺陷,避免有問題、有缺陷的板材流出。
具體工作流程:來料→核對(duì)資料→目檢→合格→FQA抽查→合格→包裝→不合格→加工→檢查OK
行業(yè)動(dòng)態(tài)
PCB行業(yè)發(fā)展迅猛
改革開放以來,中國憑借在勞動(dòng)力資源、市場、投資等方面的優(yōu)惠政策,吸引了歐美制造業(yè)的大規(guī)模轉(zhuǎn)移。 相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 據(jù)中國CPCA統(tǒng)計(jì),2006年我國PCB實(shí)際產(chǎn)量達(dá)到1.3億平方米,產(chǎn)值121億美元,占PCB產(chǎn)值的24.90%,超過日本成為一。 2000年至2006年,中國PCB市場年均增長率達(dá)到20%,遠(yuǎn)超平均水平。 2008年的金融危機(jī)對(duì)PCB行業(yè)造成巨大沖擊,但并未對(duì)中國PCB行業(yè)造成災(zāi)難性打擊。 受國家經(jīng)濟(jì)政策刺激,2010年中國PCB行業(yè)全面復(fù)蘇,2010年中國PCB產(chǎn)值達(dá)到199.71億美元。 PrisMARK預(yù)測,2010-2015年中國將保持8.10%的年復(fù)合增長率,高于5.40%的平均增長率。
地區(qū)分布不均
中國PCB產(chǎn)業(yè)主要分布在華南和華東地區(qū)。 兩者之和達(dá)到全國的90%,產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)明顯。 這一現(xiàn)象主要與我國電子行業(yè)主要生產(chǎn)基地集中在珠三角和長三角地區(qū)有關(guān)。
PCB下游應(yīng)用分布
中國PCB行業(yè)下游應(yīng)用分布如下圖所示。 消費(fèi)電子占比,達(dá)到39%,其次是電腦,占比22%,通訊占比14%,工控/醫(yī)療儀器占比14%,汽車電子占比6%,國防和航天占比 5%。
技術(shù)落后
中國現(xiàn)在雖然在產(chǎn)業(yè)規(guī)模上已位居一,但在PCB產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平上仍落后于水平。 從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上看,多層板占產(chǎn)值的大部分,但多為8層以下的低端產(chǎn)品。 HDI、柔性板等具有一定規(guī)模,但在技術(shù)含量上無法與日本等產(chǎn)品相媲美。 有差距,國內(nèi)能生產(chǎn)技術(shù)含量的IC載板的企業(yè)。
分類
按線路層數(shù)分類:分為單面板、雙面板和多層板。 常見的多層板一般為4層板或6層板,復(fù)雜的多層板可達(dá)幾十層。
PCB板主要分為三種:
單面的
單面板是最基本的PCB上,零件集中在一側(cè),導(dǎo)線集中在另一側(cè)(有貼片元件時(shí),與導(dǎo)線在同一面,插件 設(shè)備在另一側(cè))。 由于導(dǎo)線只出現(xiàn)在一側(cè),所以這種PCB被稱為單面板(Single-sided)。 因?yàn)閱伟逶谠O(shè)計(jì)電路上有很多嚴(yán)格的限制(因?yàn)橹挥幸幻?,走線不能交叉,必須繞過單獨(dú)的路徑),所以只有早期的電路才使用這種板。
雙面板
雙面電路板的兩面都有布線,但要使用兩面的導(dǎo)線,兩面之間必須有適當(dāng)?shù)碾娐愤B接。 電路之間的這種“橋梁"稱為過孔。 導(dǎo)孔是PCB上用金屬填充或鍍上金屬的小孔,可以連接兩邊的導(dǎo)線。 由于雙面板的面積是單面板的兩倍,雙面板解決了單面板中交叉布線的困難(可以通過孔傳導(dǎo)到另一面 ),更適合用在比單面面板復(fù)雜的電路上。
多層板
為了增加可以布線的面積,多層板多采用單面或雙面布線板。 使用一個(gè)雙面作為內(nèi)層,兩個(gè)單面作為外層或兩個(gè)雙面作為內(nèi)層,兩個(gè)單面作為印刷電路板的外層,通過定位系統(tǒng)和絕緣粘合材料 交替在一起和導(dǎo)電圖案按設(shè)計(jì)要求互連的印制電路板成為四層和六層印制電路板,也稱為多層印制電路板。 板子的層數(shù)不代表有幾個(gè)獨(dú)立的布線層。 在特殊情況下,將添加空層以控制板的厚度。 通常,層數(shù)是偶數(shù),包括最外層的兩層。 大多數(shù)主板都是4到8層的結(jié)構(gòu),但技術(shù)上可以做到近100層的PCB板。 大多數(shù)大型超級(jí)計(jì)算機(jī)都使用多層主板,但由于這種計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以被許多普通計(jì)算機(jī)組成的集群所取代,因此超級(jí)多層板逐漸被淘汰。 由于PCB中的層數(shù)緊密結(jié)合,一般不容易看清實(shí)際數(shù)量,但如果仔細(xì)觀察主板,還是能看出來的。
特征
PCB之所以能夠得到越來越廣泛的應(yīng)用,是因?yàn)樗哂性S多的優(yōu)點(diǎn),總結(jié)如下。
高密度可能。 幾十年來,隨著集成電路集成度的提高和貼裝技術(shù)的進(jìn)步,印制板的高密度化得以發(fā)展。
高可靠性。 通過一系列的檢查、試驗(yàn)和老化試驗(yàn),可以保證PCB長期可靠工作(使用期限,一般為20年)。
可設(shè)計(jì)性。 針對(duì)PCB的各種性能要求(電氣、物理、化學(xué)、機(jī)械等),印制板設(shè)計(jì)可通過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)化等方式實(shí)現(xiàn),時(shí)間短、效率高。
可生產(chǎn)性。 以現(xiàn)代化管理,可進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?;浚┗?、自動(dòng)化等生產(chǎn),確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
可測試性。 建立了較為完備的測試方法、測試標(biāo)準(zhǔn)、各種測試設(shè)備和儀器,對(duì)PCB產(chǎn)品的合格性和使用壽命進(jìn)行檢測和鑒定。
可組裝性。 PCB產(chǎn)品不僅便于各種元器件的標(biāo)準(zhǔn)化組裝,而且可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、大規(guī)模量產(chǎn)。 同時(shí),PCB與各種元器件組裝元件也可以組裝成更大的元器件、系統(tǒng),甚至整機(jī)。
可維護(hù)性。 由于PCB產(chǎn)品和各種元器件組裝件都是按照標(biāo)準(zhǔn)化的方式設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的,所以這些零件也是標(biāo)準(zhǔn)化的。 因此,一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障,可以快速、方便、靈活地進(jìn)行更換,使系統(tǒng)迅速恢復(fù)工作。 當(dāng)然,還可以舉更多的例子。 如使系統(tǒng)小型化、輕量化、高速信號(hào)傳輸?shù)取?/p>
軟硬分類
分為剛性電路板和柔性電路板,軟板和硬板。 一般將下圖張圖中所示的PCB稱為剛性(Rigid)PCB,第二張圖中黃色連接線稱為柔性(或撓性)PCB。 剛性PCB和柔性PCB的直觀區(qū)別是柔性PCB可以彎曲。 剛性PCB常見厚度有0.2mm、0.4mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.6mm、2.0mm等,柔性PCB常見厚度為0.2mm,零件所在的地方 待焊接的將在其后面添加一層加厚層。 加厚層的厚度從0.2mm到0.4mm不等。 了解這些的目的是為結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)時(shí)提供空間參考。 剛性PCB常用材料有:酚醛紙層壓板、環(huán)氧紙層壓板、聚酯玻璃氈層壓板、環(huán)氧玻璃布層壓板; 柔性PCB材料常見的有:聚酯薄膜、聚酰亞胺薄膜、氟化乙丙薄膜。
原材料
覆銅板是制作印制電路板的基板材料。 用于支撐各種元器件,實(shí)現(xiàn)它們之間的電氣連接或電氣絕緣。
鋁板
PCB鋁基板(金屬基散熱片包括鋁基板、銅基板、鐵基板)是一種低合金Al-Mg-Si系高塑性合金板材(見下圖結(jié)構(gòu)),具有良好的導(dǎo)熱性和電氣性能 絕緣性能和機(jī)加工性能,現(xiàn)在主流的鋁基板是Fosslat。
聯(lián)系處理
防焊綠漆覆蓋了電路的大部分銅面,只露出元器件焊接、電氣測試和電路板插入的端子觸點(diǎn)。 應(yīng)在該端子上加適當(dāng)?shù)谋Wo(hù)層,以免在長期使用過程中與正極(+)相連的端子產(chǎn)生氧化物,影響電路的穩(wěn)定性,引起安全隱患。
【鍍硬金】在電路板的插件端子(俗稱金手指)上鍍上一層鎳和高度化學(xué)鈍化的金層,以保護(hù)端子并提供良好的連接性能。 它含有適量的鈷,具有優(yōu)良的耐磨性能。
【哈雷錫】電路板的焊接端子通過熱風(fēng)整平覆蓋一層錫鉛合金層,保護(hù)電路板的端子并提供良好的焊接性能。
【預(yù)焊】電路板的焊點(diǎn)以浸染的方式覆蓋一層抗氧化預(yù)焊膜,在焊接前暫時(shí)保護(hù)焊點(diǎn),提供一個(gè)比較平整的焊接面,以便良好的焊接 表現(xiàn)。
【碳墨】通過絲網(wǎng)印刷在電路板的接觸端子上印刷一層碳墨,以保護(hù)端子并提供良好的連接性能。
成型切割
用CNC成型機(jī)(或沖模機(jī))將電路板切割成客戶要求的尺寸。 切割時(shí),用銷釘將電路板通過事先鉆好的定位孔固定在床身(或模具)上。 切割后,金手指部分再進(jìn)行研磨和斜角處理,以方便電路板的插入和使用。 對(duì)于多片式線路板,往往需要加一條X型斷線(業(yè)內(nèi)稱為V-Cut),方便客戶插接后拆分拆卸。 最后清洗電路板上的灰塵和表面的離子污染物。
終檢包裝
封裝前,對(duì)電路板進(jìn)行最后的導(dǎo)電、阻抗測試、可焊性和抗熱震測試。 并采用適度烘烤,以消除電路板在制造過程中吸收的水分和累積的熱應(yīng)力,最后裝入真空袋裝運(yùn)。
制作
電子愛好者的PCB制作方式主要有熱轉(zhuǎn)印法、感光濕膜法、感光干膜法。 蝕刻劑包括環(huán)保的三氯化鐵 (FeCl3) 和快速鹽酸加過氧化氫 (HCl+H2O2)。 常用的PCB繪圖軟件有Altium designer(原Protel)系列軟件如Altium Designer 10。光敏干膜+三氯化鐵是業(yè)余愛好者的
成像(成型/線材制造)
生產(chǎn)的步是建立部件之間連接的布線。 我們采用負(fù)片轉(zhuǎn)?。⊿ubtractive transfer)的方法在金屬導(dǎo)體上顯示工作膜。 訣竅是用一層薄薄的銅箔覆蓋整個(gè)表面并去除多余的部分。 Additive Pattern transfer 是另一種較少人使用的方法。 這是一種只在需要的地方應(yīng)用銅線的方法,但我們不會(huì)在這里談?wù)撍?/p>
如果做成雙面板,PCB基板的兩面都會(huì)覆蓋銅箔。 如果制作了多層板,下一步就是將這些板粘合在一起。
正性光致抗蝕劑由光照時(shí)溶解的光敏劑制成(負(fù)性光致抗蝕劑如果不被光照就會(huì)分解)。 對(duì)銅表面進(jìn)行光刻膠處理的方法有很多種,但見的方法是在含有光刻膠(稱為干膜光刻膠)的表面上進(jìn)行加熱和滾涂。 它也可以液體形式噴涂在上面,但干膜類型提供更高的分辨率,也可以生產(chǎn)更細(xì)的線材。
遮光罩只是制造中 PCB 層的模板。 PCB上的光刻膠在紫外光照射前,覆蓋在其上的遮光罩可以防止部分區(qū)域的光刻膠曝光(假設(shè)使用正性光刻膠)。 這些被光刻膠覆蓋的地方就會(huì)成為布線。
光刻膠顯影后要蝕刻的額外裸銅部分。 蝕刻工藝可以將電路板浸入蝕刻溶劑中,也可以將溶劑噴灑到電路板上。 一般用作蝕刻溶劑的氯化鐵(Ferric Chloride)、堿性氨水(Alkaline Ammonia)、硫酸加過氧化氫(Sulfuric Acid + Hydrogen Peroxide)、氯化銅(Cupric Chloride)都會(huì)被氧化(如Cu+2FeCl3 =CuCl2+2FeCl2)。 蝕刻后,去除剩余的光刻膠。 這稱為剝離程序。
鉆孔和電鍍
如果制作的是多層PCB板,含有埋孔或盲孔,則每層板都必須在bonding前進(jìn)行鉆孔和電鍍。 如果不經(jīng)過這一步,那么就沒有辦法互相連接。
根據(jù)鉆孔要求通過機(jī)器設(shè)備鉆孔后,孔壁內(nèi)部必須進(jìn)行電鍍(Plated-Through-Hole technology,PTH)。 孔壁內(nèi)部進(jìn)行金屬處理后,各層內(nèi)部電路即可相互連接。 在開始電鍍之前,必須清除孔內(nèi)的雜物。 這是因?yàn)榄h(huán)氧樹脂加熱后會(huì)產(chǎn)生一些化學(xué)變化,會(huì)覆蓋在PCB內(nèi)層,所以必須先將其去除。 清洗和電鍍動(dòng)作都是在化學(xué)過程中完成的。
多層PCB的層壓
必須層壓各個(gè)層以形成多層板。 按壓動(dòng)作包括在層與層之間加一層絕緣層,并使彼此牢固地粘在一起。 如果有穿過幾層的過孔,那么每一層都必須重新處理。 多層板外兩側(cè)的布線通常在多層板層壓后進(jìn)行。
處理阻焊、絲印面及金手指局部電鍍
接下來,將阻焊劑涂到最外面的布線上,使布線不接觸鍍層。 其上印有絲印面,標(biāo)示各部位位置。 不能覆蓋任何線路或金手指,否則可能會(huì)降低可焊性或電流連接的穩(wěn)定性。 金手指通常鍍有金,以確保插入擴(kuò)展槽時(shí)的高質(zhì)量電氣連接。
測試
檢測PCB是否有短路或斷路,可以采用光學(xué)或電子檢測。 光學(xué)方法使用掃描來發(fā)現(xiàn)每一層的缺陷,而電子測試通常使用飛針(Flying-Probe)來檢查所有連接。 電子測試在發(fā)現(xiàn)短路或開路方面更準(zhǔn)確,但光學(xué)測試可以更容易地檢測出導(dǎo)體之間不正確間隙的問題。
零件安裝與焊接
步是安裝和焊接零件。 THT和SMT零件都是通過機(jī)械設(shè)備安裝和放置在PCB上的。
THT零件通常采用一種稱為波峰焊(Wave Soldering)的方法進(jìn)行焊接。 這樣可以將所有部件一次焊接到 PCB 上。 首先切割靠近電路板的引腳并稍微彎曲它們以使零件固定。 然后將PCB移到共溶劑的水波中,讓底部接觸到共溶劑,這樣底部金屬上的氧化物就可以去除了。 加熱PCB后,這一次移到熔化的焊料上,與底部接觸后完成焊接。
自動(dòng)焊接 SMT 零件的方法稱為過回流焊。 含有助焊劑和焊料的膏狀焊料在零件安裝到PCB上后進(jìn)行一次處理,然后在PCB加熱后再次進(jìn)行處理。 PCB冷卻后,焊接完成,接下來就是為PCB的最終測試做準(zhǔn)備了。
打樣
PCB的中文名稱是印制電路板,又稱印制電路板。 印制電路板是重要的電子元器件,是電子元器件的支撐體,是電子元器件電氣連接的提供者。 它被稱為“印刷"電路板,因?yàn)樗且噪娮臃绞缴a(chǎn)的。
PCB打樣是指印刷電路板在量產(chǎn)前的試制。 主要應(yīng)用是PCB打樣。 但PCB打樣的生產(chǎn)數(shù)量一般沒有具體界限。 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)未被確認(rèn)和測試之前,工程師通常將其稱為PCB打樣。
組件布局
在PCB布局過程中,系統(tǒng)布局完成后,要對(duì)PCB圖進(jìn)行審核,看系統(tǒng)布局是否合理,能否達(dá)到效果。 通??梢詮囊韵聨讉€(gè)方面進(jìn)行考察:
1、系統(tǒng)布局是否保證布線合理或優(yōu)化,能否保證布線可靠,能否保證電路工作的可靠性。 布局時(shí),需要對(duì)信號(hào)走向和電源地線網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)和規(guī)劃。
2、印制板尺寸是否與加工圖尺寸一致,是否符合PCB制造工藝要求,是否有行為標(biāo)記。 這一點(diǎn)需要特別注意。 很多PCB板的電路布局布線設(shè)計(jì)得很漂亮合理,但是忽視了定位連接器的精確定位,導(dǎo)致電路的設(shè)計(jì)無法與其他電路對(duì)接。
3、組件在二維或三維空間是否沖突。 注意設(shè)備的物理尺寸,尤其是設(shè)備的高度。 焊接免布局元件時(shí),高度一般不能超過3mm。
4、元器件布局是否密集有序,排列整齊,是否全部布局完成。 元器件布局時(shí),不僅要考慮信號(hào)的方向和信號(hào)的類型,需要注意或保護(hù)的地方,還要考慮器件布局的整體密度,做到密度均勻。
5、需要經(jīng)常更換的元器件是否可以輕松更換,插板是否可以方便的插入設(shè)備。 應(yīng)保證經(jīng)常更換的元器件更換和插入的方便性和可靠性。
6、布局時(shí)應(yīng)特別注意射頻部分,避免射頻干擾其他元器件,所以一側(cè)必須隔離。
設(shè)計(jì)
不管單面板、雙面板、多層板的設(shè)計(jì),以前都是用Protel設(shè)計(jì)的,但目前都是用Altium Designer(原Protel)、PADS、Allegro等設(shè)計(jì)的。
印制電路板的設(shè)計(jì)是根據(jù)電路原理圖來實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)者所需要的功能。 印制電路板的設(shè)計(jì)主要是指版圖設(shè)計(jì),需要考慮外部連線的版圖、內(nèi)部電子元器件的優(yōu)化版圖、金屬布線和通孔的優(yōu)化版圖、電磁防護(hù)、以及 散熱。 優(yōu)秀的版圖設(shè)計(jì)可以節(jié)省生產(chǎn)成本,達(dá)到良好的電路性能和散熱性能。 簡單的版圖設(shè)計(jì)可以手工實(shí)現(xiàn),復(fù)雜的版圖設(shè)計(jì)需要借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)來實(shí)現(xiàn)。
一、概述
本文章旨在說明使用PADS的印制板設(shè)計(jì)軟件PowerPCB進(jìn)行印制板設(shè)計(jì)的過程和一些注意事項(xiàng),為工作組的設(shè)計(jì)人員提供設(shè)計(jì)規(guī)范,方便設(shè)計(jì)人員之間的交流和相互檢查。
二、設(shè)計(jì)過程
PCB設(shè)計(jì)流程分為六個(gè)步驟:網(wǎng)表輸入、規(guī)則設(shè)置、元器件布局、布線、檢查、審查、輸出。
2.1 網(wǎng)表輸入
網(wǎng)表輸入有兩種方法。 一種是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能,選擇Send Netlist,應(yīng)用OLE功能,隨時(shí)保持原理圖和PCB圖一致,把出錯(cuò)的可能性降到。 另一種方法是直接在PowerPCB中加載網(wǎng)表,選擇File->Import,導(dǎo)入原理圖生成的網(wǎng)表。
2.2 規(guī)則設(shè)置
如果在原理圖設(shè)計(jì)階段已經(jīng)設(shè)置好PCB設(shè)計(jì)規(guī)則,則無需再次設(shè)置這些規(guī)則,因?yàn)樵谶M(jìn)入網(wǎng)表時(shí),設(shè)計(jì)規(guī)則已經(jīng)隨著網(wǎng)表進(jìn)入PowerPCB。 如果修改了設(shè)計(jì)規(guī)則,必須同步原理圖,保證原理圖和PCB的一致性。 除了設(shè)計(jì)規(guī)則和層定義之外,還有一些規(guī)則需要設(shè)置,比如Pad Stacks,需要修改標(biāo)準(zhǔn)過孔的尺寸。 如果設(shè)計(jì)人員創(chuàng)建新的焊盤或過孔,請(qǐng)務(wù)必添加第 25 層。
注意:
PCB 設(shè)計(jì)規(guī)則、層定義、過孔設(shè)置和 CAM 輸出設(shè)置已被制作成名為 Default.stp 的默認(rèn)啟動(dòng)文件。 網(wǎng)表導(dǎo)入后,根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況將電源網(wǎng)絡(luò)和地分配到電源層和地層。 ,并設(shè)置其他高級(jí)規(guī)則。 所有規(guī)則設(shè)置完成后,在PowerLogic中,使用OLE PowerPCB Connection的Rules From PCB功能更新原理圖中的規(guī)則設(shè)置,保證原理圖和PCB圖的規(guī)則一致。
2.3 組件布局
網(wǎng)表輸入后,所有元器件將被放置在工作區(qū)的零點(diǎn)并重疊在一起。 接下來就是將這些組件分開,按照某種規(guī)則整齊排列,也就是組件布局。 PowerPCB提供了兩種方式,手動(dòng)布局和自動(dòng)布局。
2.3.1 手動(dòng)排版
1、針對(duì)工具印制板的結(jié)構(gòu)尺寸畫出電路板輪廓(board Outline)。
2、分散元器件(Disperse components),元器件會(huì)圍繞板邊排列。
3、將元件一個(gè)一個(gè)移動(dòng)旋轉(zhuǎn),放在板的邊緣內(nèi),按照一定的規(guī)則整齊排列。
2.3.2 自動(dòng)布局
PowerPCB提供了自動(dòng)布局和自動(dòng)局部集群布局,但對(duì)于大多數(shù)設(shè)計(jì)來說,效果并不理想,不推薦使用。
2.3.3 注意事項(xiàng)
1、 布局的首要原則是保證布線的走線率,移動(dòng)設(shè)備時(shí)注意飛線的連接,將有連接關(guān)系的設(shè)備放在一起
2、 數(shù)字設(shè)備和模擬設(shè)備應(yīng)分開放置,并盡可能遠(yuǎn)離
3、去耦電容應(yīng)盡可能靠近器件的 VCC
4、放置器件時(shí)考慮以后焊接,不要太密
5、多利用軟件提供的Array和Union功能,提高排版效率
2.4 接線
接線方式也有兩種,手動(dòng)接線和自動(dòng)接線。 PowerPCB提供的手動(dòng)布線功能非常強(qiáng)大,包括自動(dòng)推送、在線設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DRC),自動(dòng)布線是由Specctra的布線引擎進(jìn)行的,通常這兩種方式一起使用,常見的步驟是手動(dòng)-自動(dòng)-手動(dòng).
2.4.1 手動(dòng)接線
1、在自動(dòng)布線之前,先手動(dòng)布局一些重要的網(wǎng)絡(luò),如高頻時(shí)鐘、主電源等,這些網(wǎng)絡(luò)往往對(duì)布線距離、線寬、線距、屏蔽等有特殊要求; 其他特殊封裝,如BGA。
自動(dòng)布線很難進(jìn)行常規(guī)布線,還需要手工布線。
2、自動(dòng)布線后,PCB的布線必須通過手工布線進(jìn)行調(diào)整。
2.4.2 自動(dòng)布線
手動(dòng)路由完成后,將剩余的網(wǎng)絡(luò)交給自動(dòng)路由器進(jìn)行自動(dòng)路由。 選擇Tools->SPECCTRA,啟動(dòng)Specctra布線器界面,設(shè)置DO文件,按Continue,啟動(dòng)Specctra布線器自動(dòng)布線。 結(jié)束后,如果路由率為99%,則可以手動(dòng)調(diào)整路由; 如果沒有達(dá)到99%,說明布局或手工布線有問題,需要調(diào)整布局或手工布線,直到全部布線完成。
2.4.3 注意事項(xiàng)
1、電源和地線應(yīng)盡可能粗
2、去耦電容盡量直接接VCC
3、在設(shè)置Specctra的DO文件時(shí),首先添加Protect all wires命令,以保護(hù)手動(dòng)布線的線不被自動(dòng)布線重新分配
4、如果有mixed power層,則該層定義為Split/mixed Plane,在布線前先拆分。 布線完成后,使用Pour Manager的Plane Connect進(jìn)行澆銅
5、將所有器件引腳設(shè)置為導(dǎo)熱墊。 方法是將Filter設(shè)置為Pins,選擇所有的管腳。
修改屬性,在Thermal選項(xiàng)前打勾
6、手動(dòng)布線時(shí),開啟DRC選項(xiàng),使用動(dòng)態(tài)布線(Dynamic Route)
2.5 檢查
檢查的項(xiàng)目包括間隙、連通性、高速和平面。 這些項(xiàng)目可以從 工具->驗(yàn)證設(shè)計(jì)中選擇。 如果設(shè)置了高速規(guī)則,則必須勾選,否則可以跳過此項(xiàng)。 檢測到錯(cuò)誤,必須修改布局和布線。
注意:
有些錯(cuò)誤可以忽略。 例如,有些連接器的部分Outline位于板框外,檢查間距時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤; 此外,每次修改布線和過孔時(shí),都必須重新澆銅。
2.6 回顧
審查依據(jù)“PCB 檢查清單",包括設(shè)計(jì)規(guī)則、層定義、線寬、間距、焊盤和過孔設(shè)置; 審查器件布局、電源和地網(wǎng)絡(luò)布線以及高速時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)的合理性也很重要。 布線和屏蔽、去耦電容的放置和連接等,如果復(fù)查不合格,設(shè)計(jì)人員需要修改布局和布線。 審核通過后,復(fù)審人與設(shè)計(jì)人分別簽字。
2.7 設(shè)計(jì)輸出
PCB 設(shè)計(jì)可以輸出到打印機(jī)或輸出為光繪文件。 打印機(jī)可分層打印PCB,方便設(shè)計(jì)人員和審稿人檢查; 光繪文件交給制板廠生產(chǎn)印制板。 光繪文件的輸出非常重要,關(guān)系到本次設(shè)計(jì)的成敗。 下面將著重介紹輸出光繪文件的注意事項(xiàng)。
1、 需要輸出的層包括布線層(包括頂層、底層、中間布線層)、電源層(包括VCC層和GND層)、絲印層(包括頂層絲印、底層絲?。?、 阻焊層(包括頂層阻焊層和底層阻焊層),另外生成鉆孔文件(NC Drill)
2、如果power layer設(shè)置為Split/Mixed,則在Add Document窗口的Document項(xiàng)中選擇Routing,每次輸出光圖文件前,使用Pour Manager的Plane Connect在PCB圖上進(jìn)行覆銅; 如果設(shè)置為CAM Plane,選擇Plane,設(shè)置Layer項(xiàng)時(shí),添加Layer 25,在Layer 25中選擇Pads和Vias
3、在設(shè)備設(shè)置窗口中(按 Device Setup),將 Aperture 的值更改為 199
4、設(shè)置每一層的Layer時(shí),選擇Board Outline
5、在設(shè)置絲印層的Layer時(shí),不要選擇Part Type,而是選擇頂層(底層)和絲印層的Outline、Text、Line
6、設(shè)置阻焊層的Layer時(shí),選擇過孔表示過孔上沒有阻焊,不選擇過孔表示自置阻焊,視具體情況而定
7、生成鉆孔文件時(shí),使用PowerPCB的默認(rèn)設(shè)置,不要做任何改動(dòng)
8、全部gerber文件輸出后,用CAM350打開打印,由設(shè)計(jì)人員和審核人員根據(jù)《PCB Checklist》進(jìn)行檢查。
產(chǎn)業(yè)鏈
按照產(chǎn)業(yè)鏈上下游分類,可分為原材料-覆銅板-印制電路板-電子產(chǎn)品應(yīng)用。 其關(guān)系簡單表示為:玻璃纖維布:玻璃纖維布是覆銅板的原材料之一。 成型后,約占覆銅板成本的40%(厚板)和25%(薄板)。 玻璃纖維紗是將硅砂等原料在窯爐中煅燒成液態(tài),通過極小的合金噴嘴拉成極細(xì)的玻璃纖維,然后將數(shù)百根玻璃纖維捻成一根玻璃纖維紗 . 窯爐建設(shè)投資巨大,一般需要數(shù)億資金,而且一旦點(diǎn)火,必須24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn),進(jìn)出成本巨大。 玻璃纖維布制造類似于織造公司。 可以通過控制速度來控制產(chǎn)能和質(zhì)量,規(guī)格比較單一、穩(wěn)定。 自第二次世界大戰(zhàn)以來,規(guī)格幾乎沒有發(fā)生重大變化。 與覆銅板不同,玻纖布價(jià)格受供求關(guān)系影響,近幾年價(jià)格在0.50-1.00美元/米之間波動(dòng)。 中國臺(tái)灣和中國大陸約占產(chǎn)能的70%。
銅箔:銅箔是占覆銅板成本比例的原材料,約占覆銅板成本的30%(厚板)和50%(薄板)。 因此,銅箔價(jià)格上漲是覆銅板價(jià)格上漲的主要推動(dòng)力。 銅箔價(jià)格密切反映銅價(jià)變化,但議價(jià)能力較弱。 近期,隨著銅價(jià)的上漲,銅箔生產(chǎn)企業(yè)處境艱難,不少企業(yè)被迫倒閉或被兼并。 即使覆銅板廠家接受銅箔 銅箔廠家普遍仍處于因價(jià)格上漲而虧損的狀態(tài)。 由于價(jià)格差距的出現(xiàn),2006年季度將出現(xiàn)另一波潮,可能帶動(dòng)覆銅板價(jià)格上漲。
覆銅板:覆銅板是以環(huán)氧樹脂為熔合劑,將玻璃纖維布與銅箔粘合在一起的產(chǎn)品。 是PCB的直接原料。 多層板經(jīng)蝕刻、電鍍、層壓后制成印制電路。 盤子。 覆銅板行業(yè)對(duì)資金的需求并不高,大約30-4000萬元,隨時(shí)停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)。 在上下游產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)中,覆銅板的議價(jià)能力。 不僅在玻纖布、銅箔等原材料的采購上具有很強(qiáng)的話語權(quán),而且只要下游需求尚可,就可以轉(zhuǎn)嫁成本上漲的壓力。 下游PCB廠商。 三季度覆銅板開始,漲幅在5-8%左右。 主要推動(dòng)力反映銅箔,下游需求旺盛可以消化覆銅板廠商轉(zhuǎn)嫁的壓力。 二大覆銅板制造商南亞也在2006年12月15日上調(diào)了產(chǎn)品價(jià)格,可見PCB需求至少在2006年季度處于良好狀態(tài)。
國際形勢
PCB行業(yè)產(chǎn)值占電子元器件行業(yè)總產(chǎn)值的四分之一以上,是各電子元器件細(xì)分行業(yè)中占比的行業(yè),產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)400億美元 美元。 同時(shí),由于其在電子基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)中的地位,已成為當(dāng)代電子元器件產(chǎn)業(yè)中的產(chǎn)業(yè)。 2003年和2004年P(guān)CB產(chǎn)值分別為344億美元和401億美元,同比增長5.27%。 和 16.47%。 國內(nèi)PCB行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
我國PCB研制工作始于1956年,1963年至1978年逐步擴(kuò)大形成PCB產(chǎn)業(yè)。改革開放20多年后,由于引進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,單面、雙面 雙面板、多層板實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展,國內(nèi)PCB產(chǎn)業(yè)逐步由小變大。 由于下游產(chǎn)業(yè)集中,勞動(dòng)力和土地成本相對(duì)較低,中國已成為發(fā)展勢頭的地區(qū)。 2002年成為第三大PCB輸出國。 2003年P(guān)CB產(chǎn)值和進(jìn)出口額雙雙突破60億美元,超過美國,成為二大PCB生產(chǎn)國,產(chǎn)值占比也從2000年的8.54%上升到 15.30%,幾乎翻了一番。 2006年,中國已取代日本成為大的PCB生產(chǎn)基地和技術(shù)發(fā)展的國家。 我國PCB行業(yè)保持20%左右的高速增長,遠(yuǎn)高于PCB行業(yè)增速。
從產(chǎn)量構(gòu)成看,我國PCB行業(yè)主要產(chǎn)品已從單面板、雙面板轉(zhuǎn)向多層板,并正在從4-6層向6-8層升級(jí)。 隨著多層板、HDI板、柔性板的快速增長,我國PCB產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正在逐步優(yōu)化完善。
不過,雖然我國PCB產(chǎn)業(yè)取得了長足進(jìn)步,但與國家相比仍有較大差距,未來仍有很大的提升和提升空間。 首先,我國進(jìn)入PCB行業(yè)較晚,沒有專門的PCB研發(fā)機(jī)構(gòu),在一些新技術(shù)的研發(fā)能力上與國外廠商存在較大差距。 其次,從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,中低層板的生產(chǎn)仍然是主要的。 FPC和HDI雖然增長較快,但由于基數(shù)小,占比仍然不高。 第三,我國PCB生產(chǎn)設(shè)備大部分依賴進(jìn)口,部分核心原材料只能依賴進(jìn)口。 產(chǎn)業(yè)鏈不完整也阻礙了國內(nèi)PCB企業(yè)的發(fā)展。
行業(yè)回顧
PCB作為應(yīng)用廣泛的電子元器件產(chǎn)品,具有強(qiáng)大的生命力。 無論供需關(guān)系還是歷史周期,2006年初是行業(yè)景氣階段的開始,下游需求持續(xù)旺盛逐漸拉動(dòng)PCB產(chǎn)業(yè)鏈各廠商出貨量,形成至少 2006年,2019年一季度,“淡季不短"的局面。 將行業(yè)評(píng)級(jí)從“避免"上調(diào)至“良好"。
行業(yè)現(xiàn)狀
受益于新終端產(chǎn)品和新市場的陸續(xù)支持,PCB市場成功實(shí)現(xiàn)復(fù)蘇增長。 據(jù)香港印刷電路板協(xié)會(huì)(HKPCA)統(tǒng)計(jì),2011年P(guān)CB市場將平穩(wěn)發(fā)展,預(yù)計(jì)增長6-9%,而中國預(yù)計(jì)增長9-12%。 中國臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)研究院(IEK)分析報(bào)告預(yù)測,2011年P(guān)CB產(chǎn)值將增長10.36%,達(dá)到416.15億美元規(guī)模。 根據(jù)PriSMArk的分析數(shù)據(jù)和興業(yè)證券研發(fā)中心發(fā)布的報(bào)告,PCB應(yīng)用結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化反映了行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。 隨著單/雙面板、多層板產(chǎn)值下降,HDI板、封裝基板、柔性板產(chǎn)值增加,表明在電腦主板、通訊背板、 而汽車板則比較慢。 用于手機(jī)、筆記本電腦等“輕薄小"電子產(chǎn)品的HDI板、封裝板和柔性板將繼續(xù)快速增長。
北美
美國印刷電路板委員會(huì)(IPC)公布,2011年2月,北美印刷電路板制造商的訂單出貨比(book-to-bill ratio)為0.95,這意味著每出貨100美元的產(chǎn)品在 一個(gè)月,只收到價(jià)值 95 美元的新訂單。 B/B值已連續(xù)第五個(gè)月低于1,北美地區(qū)行業(yè)景氣度仍未大幅恢復(fù)。
日本
日本地震短期影響部分PCB原材料供應(yīng),中長期有利于產(chǎn)能向中國臺(tái)灣和大陸轉(zhuǎn)移
PCB廠商加速在內(nèi)地?cái)U(kuò)產(chǎn),技術(shù)、產(chǎn)能、訂單向內(nèi)地轉(zhuǎn)移是大勢所趨
中國臺(tái)灣中時(shí)電子報(bào)報(bào)道日本供應(yīng)鏈斷裂,中韓PCB板廠將成大贏家
中國臺(tái)灣
中國臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)研究院(IEK)分析師指出,受惠于整體經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇及新興國家消費(fèi)支撐,2011年中國臺(tái)灣PCB產(chǎn)業(yè)可望成長29%,在內(nèi)銷增長及持續(xù)轉(zhuǎn)移的情況下 從產(chǎn)能來看,板材行業(yè)將進(jìn)入快速增長期。 到2014年,中國印制電路板產(chǎn)業(yè)將占的41.92%。
與發(fā)達(dá)國家的差距
經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的努力,我國印制電路產(chǎn)業(yè)已成為我國電子信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和保障,產(chǎn)值位居二。 2004年中國PCB總產(chǎn)值達(dá)81.5億美元,進(jìn)出口總額89億美元。 有望在短時(shí)間內(nèi)升至一。
我國是電子電路和PCB生產(chǎn)大國,但遠(yuǎn)不是生產(chǎn)強(qiáng)國。 我國PCB產(chǎn)業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距。
環(huán)保
早年,電路板屬于產(chǎn)業(yè),大部分國外公司控制技術(shù)輸出,一度束縛和制約著電路板行業(yè)的發(fā)展壯大。 據(jù)《時(shí)代》雜志報(bào)道,中國和印度是世界上污染最嚴(yán)重的國家之一。 為了保護(hù)環(huán)境,中國政府一直在嚴(yán)格制定和執(zhí)行相關(guān)的污染控制法規(guī),這對(duì)PCB行業(yè)產(chǎn)生了影響。 很多鄉(xiāng)鎮(zhèn)已經(jīng)不允許擴(kuò)建新建PCB廠,但是現(xiàn)在我們電路板企業(yè)的發(fā)展受到了地方的限制。 越是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地方,限制就越多。 為什么? 因?yàn)樵诓恢挥X中,電路板企業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為政府眼中的污染大戶、能源消耗大戶、用水大戶! 在環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展受到高度重視的今天,一旦戴上這樣的“帽子",電路板企業(yè)將真的“挨打"。 事實(shí)上,我們是污染大戶、能源消耗大戶、用水大戶嗎? 當(dāng)然不是! 我們的電路板企業(yè)是低能耗、低污染的。 我們可以根據(jù)以下數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比: 從環(huán)保的角度來看,通過對(duì)各行業(yè)企業(yè)排放廢水污染指數(shù)的對(duì)比可以看出:
1、線路板企業(yè)污染物種類相對(duì)較多 集中,主要是COD和重金屬銅污染,不排放/鎘/鉻等劇毒物質(zhì),不排放致癌、致畸、致突變物質(zhì)。 主要的重金屬污染成分銅離子可以通過常規(guī)處理方法輕松去除,因此電路板上的污染物并不可怕。
2、線路板企業(yè)污染物濃度低。 ,電路板的生產(chǎn)對(duì)水的要求很高,大部分使用的是純凈水,而排放的廢水主要是抽板時(shí)帶出的廢水。 從表中可以看出,與其他污染行業(yè)相比,電路板企業(yè)排放的污染物濃度很低,尤其是COD,僅為其他污染行業(yè)的1/10。
3、線路板企業(yè)排放的廢水對(duì)淡水污染較小。 由于電路板對(duì)水的要求高,在生產(chǎn)過程中受到嚴(yán)格控制,因此電路板企業(yè)排放廢水中的鹽度(即電導(dǎo)率)遠(yuǎn)低于其他行業(yè)。 從保護(hù)淡水資源的角度來看,鹽度是一個(gè)非常關(guān)鍵的指標(biāo),任何鹽分都會(huì)污染淡水資源。 所以相比之下,電路板企業(yè)只能稱為低污染。
綜上所述,電路板行業(yè)成為政府和社會(huì)眼中的污染大戶是不現(xiàn)實(shí)的。 為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況,又是什么讓電路板行業(yè)戴上了污染帽子? 原因如下:
一是部分電路板企業(yè)對(duì)環(huán)境保護(hù)和清潔生產(chǎn)重視不夠。
首先分析電路板公司自身存在的問題。 還有一小部分電路板企業(yè)不了解環(huán)保和清潔生產(chǎn)的重要性。 很多企業(yè)的廢水處理、廢水回用、清潔生產(chǎn),都是要進(jìn)行檢驗(yàn),或者是要取得相應(yīng)的資質(zhì)證書,但并沒有上升到企業(yè)社會(huì)責(zé)任和法律層面。 前段時(shí)間,我們參與了環(huán)保部新標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。 在走訪很多企業(yè)的過程中,我們發(fā)現(xiàn)大量企業(yè)還在沿用多年前的廢水處理工藝,只對(duì)重金屬進(jìn)行處理。 COD等污染物未經(jīng)處理。 沒有進(jìn)行任何特殊處理,中水回用系統(tǒng)甚至是擺設(shè)。 很多企業(yè)對(duì)回收流程沒有深入了解,盲目追求低價(jià)產(chǎn)品。 結(jié)果,很多回收設(shè)備根本不起作用,成了擺設(shè)。
這些都是硬件設(shè)施的問題,還有就是軟管理的問題,比如不治療、少加藥、偷排。 這些行為雖然只是少數(shù)企業(yè)的行為,但一旦被發(fā)現(xiàn)超標(biāo),就會(huì)以電路板行業(yè)廢水污染濃度高、波動(dòng)大、治理難度大為借口。 長此以往,自然會(huì)在公眾心中留下板企是污染企業(yè)的印象。 這是我們自己的污染“帽子"。
二是周邊配套企業(yè)給我們帶來了困擾。
從環(huán)保角度看,電路板企業(yè)的周邊配套企業(yè)主要是廢浴液回收企業(yè)。 ,廢液槽液污染濃度高,處理難度大。 有很多不法廠商收集廢槽液,提取有價(jià)值的重金屬,而將剩余的對(duì)他們無用的廢液偷偷排放到環(huán)境中。 造成了很大的污染,讓政府和民眾都認(rèn)為是電路板企業(yè)帶來的污染。 線路板企業(yè)排放的廢液無法處理,線路板企業(yè)是污染企業(yè)。
三是宣傳力度不夠,造成誤解。
線路板企業(yè)屬于高科技企業(yè),生產(chǎn)過程一般都保密,所以線路板的生產(chǎn)過程外界是不知道的。 例如的使用,電路板行業(yè)僅在鍍金和沉金線路中使用少量,排放的廢水經(jīng)在線回收金工藝處理后排放到車間外,所以有 就是廢水中基本沒有污染,這個(gè)比不上堿銅的用量和電鍍廠的排放濃度,但是現(xiàn)在只要看到生產(chǎn)線上使用,就相當(dāng)于 電鍍中使用的。
線路板企業(yè)洗滌廢水的污染濃度很低,有些槽液的污染濃度比較高,如油墨廢液、膨化劑廢液、蝕刻廢液等。由于這些高濃度槽液的存在 - 濃度廢液,很多人認(rèn)為這些廢液代表著線路板企業(yè)的污染程度。 事實(shí)上,電路板公司的廢液罐解決方案是一個(gè)寶藏。 除了重金屬之外,其他化學(xué)品也是電路板公司節(jié)約成本的重要來源。 如果政府允許企業(yè)回收再利用廢浴液,那么電路板企業(yè)就沒有理由做污染企業(yè)了。
加強(qiáng)行業(yè)自律加快技術(shù)創(chuàng)新
基于以上原因,我們的電路板行業(yè)應(yīng)該怎么做呢? 我們要主動(dòng)摘掉頭上的“帽子",為我們的行業(yè)創(chuàng)造更廣闊的發(fā)展空間。 我覺得主要應(yīng)該從以下幾個(gè)方面入手:
加強(qiáng)行業(yè)自律
行業(yè)自律要由我們行業(yè)協(xié)會(huì)牽頭,通過各種渠道對(duì)電路板企業(yè)進(jìn)行定期或不定期的調(diào)研。 對(duì)采用清潔生產(chǎn)或節(jié)能減排新技術(shù)、新工藝、辦實(shí)事的企業(yè),要在行業(yè)內(nèi)予以處罰。 各部委對(duì)此類企業(yè)進(jìn)行宣傳、表彰和切實(shí)幫助。 相反,對(duì)于存在弄虛作假、毫無社會(huì)責(zé)任感的企業(yè),我們要堅(jiān)決揭發(fā),并報(bào)請(qǐng)有關(guān)部門予以處罰。 只有不讓歲月流逝,我們的行業(yè)才能得到大眾的廣泛認(rèn)可,才能健康發(fā)展。
積極進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新
如今,我國大力提倡清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排技術(shù)。 我們的電路板企業(yè)要積極響應(yīng),爭取每個(gè)會(huì)員單位做到真正的清潔生產(chǎn),減少廢棄物的排放,包括廢浴液等。我們的會(huì)員單位可以通過技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,進(jìn)而用我們的行動(dòng)影響周圍 企業(yè)。
短期內(nèi),我們行業(yè)將出臺(tái)新的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。 各企業(yè)要以此為契機(jī),積極采用的污水處理技術(shù)、中水回用技術(shù)、清潔生產(chǎn)技術(shù)等,整頓原有的傳統(tǒng)工藝。 ,只有這樣,我們的企業(yè)才能更有活力,才能迅速摘下污染企業(yè)的帽子。
在推廣新標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)的過程中,我們的行業(yè)協(xié)會(huì)可以組織會(huì)員單位進(jìn)行學(xué)習(xí)交流,邀請(qǐng)業(yè)內(nèi)經(jīng)驗(yàn)豐富的專家為企業(yè)解讀新標(biāo)準(zhǔn)、推廣新技術(shù)、探討新工藝等。 我協(xié)會(huì)還可以組織專家團(tuán)隊(duì)會(huì)員單位,為會(huì)員單位排憂解難。 這不僅為企業(yè)提供了一個(gè)交流的平臺(tái),也能促進(jìn)企業(yè)盡快適應(yīng)當(dāng)前的行業(yè)現(xiàn)狀。
加大宣傳力度,提高污染物排放和去向透明度
21世紀(jì)是開放的時(shí)代,我們更應(yīng)該“秀"自己好的一面。 我們電路板企業(yè)一定要做好宣傳工作,讓公眾了解我們的生產(chǎn)環(huán)境,污染生產(chǎn)環(huán)境,污染物排放,污染物排放到哪里。 只要企業(yè)嚴(yán)格落實(shí)清潔生產(chǎn)措施,認(rèn)真開展廢水治理,我們電路板行業(yè)節(jié)能減排、治理廢水并非難事。 我們歡迎社會(huì)和政府的監(jiān)督,這也可以督促和推動(dòng)電路板企業(yè)更好地實(shí)施和完善清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排。
常見問題
1、脫脂(溫度60-65℃)
2、泡沫過多:泡沫過多導(dǎo)致質(zhì)量異常:會(huì)導(dǎo)致脫脂效果不佳,原因:錯(cuò)誤的浴液引起。
3、顆粒物成分: 顆粒物成分原因:過濾器破損或研磨機(jī)高壓水沖洗不充分,外界帶來的粉塵。
4、指紋不能脫脂: 指紋不能脫脂原因:脫脂溫度低、藥水混錯(cuò)。
5、微蝕(NPS 80—120G/L H2SO4 5% 溫度25—35℃)
6、板銅面微白:原因是打磨,除油不充分或污染,藥水濃度低。
7、板銅面發(fā)黑:除油后不能用水洗,被除油污染。 如果銅面呈粉紅色,是微蝕的正常效果。
8、活化(槽液顏色為黑色,溫度不超過38℃,不能抽氣)
9、浴液的沉淀和澄清:
浴液沉淀的原因:
(1)鈀的濃度在加水后立即發(fā)生變化,含量偏低(正常補(bǔ)液液位應(yīng)使用預(yù)浸液)
(2)Sn2+濃度低,Cl-含量低,溫度過高。
(3)引入過多的空氣導(dǎo)致鈀氧化。
(4) 被Fe+污染。
藥水表面出現(xiàn)銀白色薄膜:
藥水表面有一層銀白色的薄膜。 原因:Pd氧化產(chǎn)生的氧化物。
加速(處理時(shí)間1-2分鐘,溫度60-65℃)
孔內(nèi)無銅的原因:
加速處理時(shí)間過長,在去除Sn的同時(shí)也去除了Pd。
Pd在溫度高時(shí)容易脫落。
化工銅槽液體被污染
藥液污染原因:
1.PTH前洗滌不充分
2.Pd水帶入銅槽
3.槽內(nèi)有板子脫落
4.長時(shí)間沒有油炸槽
5.過濾不充分
洗槽:
用10%的H2SO4浸泡4小時(shí),然后用10%的NaOH中和,最后用清水沖洗干凈。
孔壁不能沉銅的原因:
1、除油效果差
2、除膠渣去除不充分
3、除膠渣去除過度
熱震后孔銅與孔壁分離的原因:
1、去污效果差
2、基材吸水性能差
板面有條紋水痕的原因:
1、吊架設(shè)計(jì)不合理
2、沉銅槽攪拌過度
3、加速后水洗不充分
化學(xué)銅液的溫度
如果溫度過高,化學(xué)鍍銅溶液會(huì)迅速分解,改變?nèi)芤旱某煞郑绊懟瘜W(xué)鍍銅的質(zhì)量。 高溫還會(huì)產(chǎn)生大量的銅粉,導(dǎo)致板面和孔內(nèi)出現(xiàn)銅粒。 一般控制在25-35℃左右。
組件功能
1 、進(jìn)程控制塊:進(jìn)程控制塊的作用是使一個(gè)在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序(包括數(shù)據(jù))成為一個(gè)可以獨(dú)立運(yùn)行的基本單元,一個(gè)可以與其他進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。
2 、程序段:是進(jìn)程中可以被CPU上的進(jìn)程調(diào)度器執(zhí)行的程序代碼段。
3 、數(shù)據(jù)段:進(jìn)程的數(shù)據(jù)段可以是進(jìn)程對(duì)應(yīng)的程序處理的原始數(shù)據(jù),也可以是程序執(zhí)行后產(chǎn)生的中間或最終數(shù)據(jù)。
用于描述和控制PCB中進(jìn)程運(yùn)行的信息
1.進(jìn)程標(biāo)識(shí)信息
進(jìn)程標(biāo)識(shí)符用于標(biāo)識(shí)進(jìn)程。 一個(gè)進(jìn)程通常有以下兩個(gè)標(biāo)識(shí)符。
外部標(biāo)識(shí)符。 由創(chuàng)建者提供,通常由字母和數(shù)字組成,常被用戶(進(jìn)程)用來訪問進(jìn)程。 外部標(biāo)識(shí)符容易記憶,如:計(jì)算過程、打印過程、發(fā)送過程、接收過程等。
內(nèi)部標(biāo)識(shí)符:為方便系統(tǒng)使用而設(shè)置。 在所有操作系統(tǒng)中,每個(gè)進(jìn)程都被分配一個(gè)的整數(shù)作為內(nèi)部標(biāo)識(shí)符。 它通常是一個(gè)過程的象征。 為了描述進(jìn)程的家族關(guān)系,還應(yīng)該設(shè)置父進(jìn)程標(biāo)識(shí)符和子進(jìn)程標(biāo)識(shí)符。 還可以設(shè)置用戶標(biāo)識(shí)符以指示哪個(gè)用戶擁有該進(jìn)程。
2.處理器狀態(tài)信息
處理器狀態(tài)信息主要由處理器各個(gè)寄存器的內(nèi)容組成。
通用寄存器。 也稱為用戶可見寄存器,它們可以被用戶程序訪問以臨時(shí)存儲(chǔ)信息。
指令寄存器。 存儲(chǔ)要訪問的下一條指令的地址。
程序狀態(tài)字 PSW。 它包含狀態(tài)信息。 (條件碼、執(zhí)行方式、中斷屏蔽標(biāo)志等)
用戶堆棧指針。 每個(gè)用戶進(jìn)程都有一個(gè)或幾個(gè)與之相關(guān)的系統(tǒng)棧,用于存儲(chǔ)進(jìn)程和系統(tǒng)調(diào)用參數(shù)和調(diào)用地址。 棧指針指向棧頂。
3.進(jìn)程調(diào)度信息
一些與進(jìn)程調(diào)度和進(jìn)程交換相關(guān)的信息也存儲(chǔ)在PCB中。
(1) 過程狀態(tài)。 指示進(jìn)程的當(dāng)前狀態(tài),作為進(jìn)程調(diào)度和交換的依據(jù)。
(2) 進(jìn)程優(yōu)先級(jí)。 一個(gè)整數(shù),用于描述進(jìn)程使用的處理器的優(yōu)先級(jí)。 具有更高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程將首先獲得處理器。
(3) 進(jìn)程調(diào)度所需的其他信息。 (進(jìn)程一直等待CPU的時(shí)間總和,進(jìn)程已經(jīng)執(zhí)行的時(shí)間總和)
(4) 事件。 這是進(jìn)程從執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換到阻塞狀態(tài)時(shí)正在等待的事件。 (阻塞原因)
進(jìn)程上下文:
它是對(duì)流程執(zhí)行活動(dòng)全過程的靜態(tài)描述。 包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與進(jìn)程執(zhí)行相關(guān)的各種寄存器的值,程序段編譯后形成的機(jī)器指令代碼集、數(shù)據(jù)集、各種棧值和PCB結(jié)構(gòu)等。 可以按照一定的執(zhí)行層次進(jìn)行組合,比如用戶級(jí)上下文、系統(tǒng)級(jí)上下文等。
進(jìn)程存在的標(biāo)志
在進(jìn)程的整個(gè)生命周期中,系統(tǒng)始終是通過PCB來控制進(jìn)程的,即系統(tǒng)是根據(jù)進(jìn)程的PCB而不是其他任何東西來感知進(jìn)程的存在的,所以PCB就是進(jìn)程的存在的標(biāo)志。
生產(chǎn)過程
切割---內(nèi)層---疊層---鉆孔---沉銅---布線---拉絲---蝕刻---阻焊---字符---噴錫(或沉金)- 鑼邊-V切割(有些PCB不需要)-----飛測--真空包裝
電磁干擾
輻射 EMI 干擾可能來自非定向發(fā)射源以及無意天線。 傳導(dǎo) EMI 干擾也可能來自輻射 EMI 干擾源,或由某些電路板組件引起。 一旦您的電路板接收到傳導(dǎo)干擾,它就會(huì)留在應(yīng)用電路的 PCB 走線中。 輻射 EMI 干擾的一些常見來源包括之前文章中討論的組件,以及 PCB 上的開關(guān)電源、連接線和開關(guān)或時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)。
傳導(dǎo) EMI 是開關(guān)電路正常運(yùn)行與寄生電容和電感相結(jié)合的結(jié)果。 圖 1 顯示了一些可以進(jìn)入 PCB 跡線的 EMI 干擾源。 Vemi1 來源于時(shí)鐘信號(hào)或數(shù)字信號(hào)走線等開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。 這些干擾源通過走線之間的寄生電容耦合。 這些信號(hào)將電流尖峰帶入相鄰的 PCB 跡線。 同樣,Vemi2 源自交換網(wǎng)絡(luò),或源自 PCB 上的某些天線。 這些干擾源通過走線之間的寄生電感耦合。 該信號(hào)將電壓干擾引入相鄰的 PCB 走線。 每三分之一的 EMI 源來自電纜內(nèi)的相鄰導(dǎo)體。 沿著這些電線傳播的信號(hào)會(huì)產(chǎn)生串?dāng)_效應(yīng)。
開關(guān)電源產(chǎn)生 Vemi4。 來自開關(guān)電源的干擾存在于電源走線上,并表現(xiàn)為 Vemi4 信號(hào)。
在正常操作期間,開關(guān)模式電源 (SMPS) 電路為傳導(dǎo) EMI 的形成提供了機(jī)會(huì)。 這些電源中的“開"和“關(guān)"開關(guān)操作會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的不連續(xù)電流。 這些不連續(xù)電流存在于降壓轉(zhuǎn)換器的輸入端、升壓轉(zhuǎn)換器的輸出端以及反激式和降壓-升壓拓?fù)涞妮斎牒洼敵龆恕?開關(guān)動(dòng)作引起的不連續(xù)電流會(huì)產(chǎn)生電壓紋波,該紋波會(huì)通過 PCB 走線傳播到系統(tǒng)的其他部分。 由 SMPS 引起的輸入和/或輸出電壓紋波會(huì)危及負(fù)載電路的運(yùn)行。 圖 2 顯示了在 2 MHz 下運(yùn)行的 DC/DC 降壓 SMPS 輸入的頻率組成示例。 SMPS 傳導(dǎo)干擾的基頻分量在 90 – 100 MHz 范圍內(nèi)。
在輸入和輸出引腳上使用 10 μF 濾波器進(jìn)行 EMI 測量。
傳導(dǎo)干擾有兩種類型:差模干擾和共模干擾。 差模干擾信號(hào)出現(xiàn)在電路的輸入端之間,如:信號(hào)與地等,電流同相流過兩個(gè)輸入端。 但是,1 號(hào)電流輸入與 2 號(hào)電流輸入大小相等,但方向相反(差分參考)。 這兩個(gè)輸入端的負(fù)載形成隨電流大小變化的電壓。 跡線 1 和差分參考之間的這種電壓變化會(huì)在系統(tǒng)中產(chǎn)生干擾或通信錯(cuò)誤。
當(dāng)您在電路中添加接地環(huán)路或不需要的電流路徑時(shí),就會(huì)發(fā)生共模干擾。 如果存在干擾源,則走線 1 和走線 2 上會(huì)產(chǎn)生共模電流和電壓,接地環(huán)路會(huì)成為共模干擾源。 差模和共模干擾都需要特殊的濾波器來抵消 EMI 干擾的不利影響。
進(jìn)程控制塊
PCB(Process Control Block的縮寫)意為進(jìn)程控制塊。
過程的靜態(tài)描述
它由三部分組成
PCB、關(guān)聯(lián)的程序段和程序段運(yùn)行的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)集。
在Unix或類Unix系統(tǒng)中,進(jìn)程由進(jìn)程控制塊、進(jìn)程執(zhí)行的程序、進(jìn)程執(zhí)行過程中使用的數(shù)據(jù)和進(jìn)程運(yùn)行時(shí)使用的工作區(qū)組成。 其中,進(jìn)程控制塊是最重要的部分。
進(jìn)程控制塊是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),用來描述進(jìn)程的當(dāng)前狀態(tài)和自身的特性。 這是該過程中最關(guān)鍵的部分。 它包含描述過程信息和控制信息。 它反映了過程的集中特性。 識(shí)別和控制的依據(jù)。
PCB一般包括:
1、程序ID(PID,進(jìn)程句柄):是的,一個(gè)進(jìn)程必須對(duì)應(yīng)一個(gè)PID。 PID 一般為整數(shù)
2、特征信息:一般的子系統(tǒng)進(jìn)程,用戶進(jìn)程,或者內(nèi)核進(jìn)程等。
3、進(jìn)程狀態(tài):running、ready、blocked,表示進(jìn)程當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)
4、Priority:表示獲得CPU控制權(quán)的優(yōu)先級(jí)
5、通訊信息:進(jìn)程間通訊關(guān)系的反映,因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)會(huì)提供通訊通道
6、現(xiàn)場保護(hù)區(qū):用于保護(hù)被阻塞的進(jìn)程
7、資源需求、分配控制信息
8、進(jìn)程實(shí)體信息,表示程序路徑和名稱,進(jìn)程數(shù)據(jù)是在物理內(nèi)存還是在swap分區(qū)(分頁)
9、其他信息:工作單位、工作區(qū)域、檔案信息等。
PCB基板
20世紀(jì)初至40年代末,是材料工業(yè)發(fā)展的萌芽階段。 其發(fā)展特點(diǎn)主要表現(xiàn)在:這一時(shí)期大量涌現(xiàn)出基板材料用樹脂、增強(qiáng)材料和絕緣基板,技術(shù)初步探索。 這些都為印刷電路板最典型的基板材料——覆銅板的問世和發(fā)展創(chuàng)造了必要條件。 另一方面,以金屬箔蝕刻法(減成法)制造電路為主的PCB制造技術(shù)已初步建立和發(fā)展。 它對(duì)確定覆銅板的結(jié)構(gòu)組成和特性條件起著決定性的作用。
多氯聯(lián)苯
PCB多氯聯(lián)苯(polychlorinated biphenyls)是一種合成有機(jī)化合物,從1929年到1970年代后期在北美被商業(yè)化使用。 雖然加拿大尚未加工生產(chǎn)這種化學(xué)物質(zhì),但已廣泛用于電氣設(shè)備絕緣。 、熱交換器、水利系統(tǒng)等特殊應(yīng)用。
幾十年后,人們才意識(shí)到多氯聯(lián)苯對(duì)環(huán)境的污染。 它是多種氯化聯(lián)苯的混合物,對(duì)人體危害極大。 加拿大政府已采取措施試圖消除PCB,但1977年P(guān)CB在加拿大被非法進(jìn)口、加工和銷售,1985年P(guān)CB被非法排放到自然環(huán)境中,而加拿大憲法允許PCB設(shè)備所有者繼續(xù) 使用 PCB 直到設(shè)備的使用壽命。 從1988年開始,加拿大各省政府才開始規(guī)范多氯聯(lián)苯的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷毀。
PCB在自然環(huán)境中不易分解,分布很遠(yuǎn)。 PCB在生產(chǎn)、加工、使用、運(yùn)輸和廢物處理過程中進(jìn)入空氣、土壤、河流和海洋。 小型海洋生物和魚類會(huì)將多氯聯(lián)苯吸入體內(nèi)。 它們反過來成為更大的海洋生物的食物,因此,多氯聯(lián)苯進(jìn)入所有海洋生物的體內(nèi),包括哺乳動(dòng)物海洋生物。 多氯聯(lián)苯在海洋生物中的積累量是水中的數(shù)千倍。
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