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線路板按層數(shù)來分的話分為單面板,雙面板,和多層線路板三個大的分類。

首先是單面板,在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,導線則集中在另一面上。因為導線只出現(xiàn)在其中一面,所以就稱這種PCB叫作單面線路板。單面板通常制作簡單,造價低,但是缺點是無法應(yīng)用于太復雜的產(chǎn)品上。

雙面板是單面板的延伸,當單層布線不能滿足電子產(chǎn)品的需要時,就要使用雙面板了。雙面都有覆銅有走線,并且可以通過過孔來導通兩層之間的線路,使之形成所需要的網(wǎng)絡(luò)連接。

多層板是指具有三層以上的導電圖形層與其間的絕緣材料以相隔層壓而成,且其間導電圖形按要求互連的印制板。多層線路板是電子信息技術(shù)向高速度、多功能、大容量、小體積、薄型化、輕量化方向發(fā)展的產(chǎn)物。

線路板按特性來分的話分為軟板(FPC),硬板(PCB),軟硬結(jié)合板(FPCB)。

FR-1: 阻燃覆銅箔酚醛紙層壓板。IPC4101詳細規(guī)范編號 02;Tg N/A;

FR-4:1)阻燃覆銅箔環(huán)氧E玻纖布層壓板及其粘結(jié)片材料。IPC4101詳細規(guī)范編號 21;Tg≥100℃;

2)阻燃覆銅箔改性或未改性環(huán)氧E玻纖布層壓板及其粘結(jié)片材料。IPC4101詳細規(guī)范編號 24;Tg 150℃~200℃;

3)阻燃覆銅箔環(huán)氧/ppO玻璃布層壓板及其粘結(jié)片材料。IPC4101詳細規(guī)范編號 25;Tg 150℃~200℃;

4)阻燃覆銅箔改性或未改性環(huán)氧玻璃布層壓板及其粘結(jié)片材料。IPC4101詳細規(guī)范編號 26;Tg 170℃~220℃;

5)阻燃覆銅箔環(huán)氧E玻璃布層壓板(用于催化加成法)。IPC4101詳細規(guī)范編號 82;Tg N/A;

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國內(nèi)對印刷電路板的自動檢測系統(tǒng)的研究大約始于90年代初中期,還剛剛起步。從事這方面研究的科研院所也比較的少,而且也因為受各種因素的影響,對于印刷電路板缺陷的自動光學檢測系統(tǒng)的研究也停留在一個相對初期的水平。正因為國外的印刷電路板的自動檢測系統(tǒng)價格太貴,而國內(nèi)也沒有研制出真正意義上印刷電路板的自動檢測設(shè)備,所以國內(nèi)絕大部分電路板生產(chǎn)廠家還是采用人工用放大鏡或投影儀查看的辦法進行檢側(cè)。由于人工檢查勞動強度大,眼睛容易產(chǎn)生疲勞,漏驗率很高。而且隨著電子產(chǎn)品朝著小型化、數(shù)字化發(fā)展,印制電路板也朝著高密度、高精度發(fā)展,采用人工檢驗的方法,基本無法實現(xiàn)。對更高密度和精度電路板(0.12~0.10mm),己完全無法檢驗。檢測手段的落后,導致目前國內(nèi)多層板(8-12層)的產(chǎn)品合格率僅為50~60%。

一、帶程序的芯片

1、EPROM芯片一般不宜損壞.因這種芯片需要紫外光才能擦除掉程序, 故在測試中不會損壞程序.但有資料介紹:因制作芯片的材料所致,隨著時間的推移(年頭長了),即便不用也有可能損壞(主要指程序).所以要 盡可能給以備份.

2、EEPROM,SPROM等以及帶電池的RAM芯片,均極易破壞程序.這類芯片 是否在使用<測試儀>進行VI曲線掃描后,是否就破壞了程序,還未有定論.盡管如此,同仁們在遇到這種情況時,還是小心為妙.筆者曾經(jīng)做過 多次試驗,可能大的原因是:檢修工具(如測試儀,電烙鐵等)的外殼漏電 所致.

3、對于電路板上帶有電池的芯片不要輕易將其從板上拆下來.

二、復位電路

1、待修電路板上有大規(guī)模集成電路時,應(yīng)注意復位問題.

2、在測試前最好裝回設(shè)備上,反復開,關(guān)機器試一試.以及多按幾次復位鍵.

三、功能與參數(shù)測試

1、<測試儀>對器件的檢測,僅能反應(yīng)出截止區(qū),放大區(qū)和飽和區(qū).但不 能測出工作頻率的高低和速度的快慢等具體數(shù)值等.

2、同理對TTL數(shù)字芯片而言,也只能知道有高低電平的輸出變化.而無 法查出它的上升與下降沿的速度.

四、晶體振蕩器

1、通常只能用示波器(晶振需加電)或頻率計測試,萬用表等無法測量, 否則只能采用代換法了.

2、晶振常見故障有:a.內(nèi)部漏電,b.內(nèi)部開路c.變質(zhì)頻偏d.外圍相連電 容漏電.這里漏電現(xiàn)象,用<測試儀>的VI曲線應(yīng)能測出.

3、整板測試時可采用兩種判斷方法:a.測試時晶振附近既周圍的有關(guān) 芯片不通過.b.除晶振外沒找到其它故障點.

4、晶振常見有2種:a.兩腳.b.四腳,其中第2腳是加電源的,注意不可隨 意短路.五.故障現(xiàn)象的分布 1.電路板故障部位的不完全統(tǒng)計:1)芯片損壞30%, 2)分立元件損壞30%,

3)連線(PCB板敷銅線)斷裂30%, 4)程序破壞或丟失10%(有上升趨勢).

2、由上可知,當待修電路板出現(xiàn)聯(lián)線和程序有問題時,又沒有好板子,既 不熟悉它的連線,找不到原程序.此板修好的可能性就不大了.

電磁兼容性是指電子設(shè)備在各種電磁環(huán)境中仍能夠協(xié)調(diào)、有效地進行工作的能力。目的是使電子設(shè)備既能抑制各種外來的干擾,使電子設(shè)備在特定的電磁環(huán)境中能夠正常工作,同時又能減少電子設(shè)備本身對其它電子設(shè)備的電磁干擾。

1、選擇合理的導線寬度由于瞬變電流在PCB電路板印制線條上所產(chǎn)生的沖擊干擾主要是由印制導線的電感成分造成的,因此應(yīng)盡量減小印制導線的電感量。

2、采用正確的布線策略采用平等走線可以減少導線電感,但導線之間的互感和分布電容增加,如果布局允許,最好采用井字形網(wǎng)狀布線結(jié)構(gòu),具體做法是印制板的一面橫向布線,另一面縱向布線,然后在交叉孔處用金屬化孔相連。

3、為了抑制PCB電路板導線之間的串擾,在設(shè)計布線時應(yīng)盡量避免長距離的平等走線,盡可能拉開線與線之間的距離,信號線與地線及電源線盡可能不交叉。在一些對干擾十分敏感的信號線之間設(shè)置一根接地的印制線,可以有效地抑制串擾。

優(yōu)勢

產(chǎn)業(yè)政策的扶持

我國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展"十一五"規(guī)劃綱要提出,要提升電子信息制造業(yè),根據(jù)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化總體趨勢,大力發(fā)展集成電路、軟件和新型元器件等核心產(chǎn)業(yè)。

根據(jù)我國信息產(chǎn)業(yè)部《信息產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展"十一五"規(guī)劃和2020年中長期規(guī)劃綱要》,印刷電路板(特別是多層、柔性、柔剛結(jié)合和綠色環(huán)保印刷線路板技術(shù))是我國電子信息產(chǎn)業(yè)未來5-15年重點發(fā)展的15個領(lǐng)域之一。在東莞、深圳成立了許多線路板科技園。

下游產(chǎn)業(yè)的持續(xù)快速增長

我國信息電子產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展為印刷電路板行業(yè)的快速發(fā)展提供了良好的市場環(huán)境。電子通訊設(shè)備、電子計算機、家用電器等電子產(chǎn)品產(chǎn)量的持續(xù)增長為印刷電路板行業(yè)的快速增長提供了強勁動力。此外,3G牌照發(fā)放將引發(fā)大規(guī)模電信投資,并帶動對服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的大量需求。根據(jù)中國信息產(chǎn)業(yè)部的預測,2006和2007年中國大陸電信固定資產(chǎn)投資規(guī)模增長率將分別達到10.53%、14.29%。

勞動力成本優(yōu)勢,制造業(yè)向中國的轉(zhuǎn)移

由于亞洲各國在勞動力資源、市場、投資及稅收政策方面的優(yōu)惠措施,吸引美國及歐洲的制造業(yè)向亞洲,特別是中國轉(zhuǎn)移。中國具有得天獨厚的條件,大量的電子產(chǎn)品及設(shè)備制造商將工廠設(shè)立在中國大陸,并由此帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。印刷電路板作為基礎(chǔ)的電子元件,市場的配套需求增長強勁,行業(yè)前景看好。

劣勢

產(chǎn)品同質(zhì)性高,高端板比重低,成本轉(zhuǎn)嫁能力弱

激烈的價格競爭,各公司無法把成本上升因素轉(zhuǎn)嫁給用戶,只能靠自身因素去消化,在材料成本不斷上升的情況下,PCB價格不會出現(xiàn)大的變化,而一旦材料成本下降,激烈的競爭使價格下降。

本土企業(yè)產(chǎn)品規(guī)模結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)不足

中小型和民營廠商的生產(chǎn)能力和技術(shù)水平都在低級產(chǎn)品

沒有被國際接受的工業(yè)標準

缺少自己和公認的品牌

對研發(fā)重視不夠,無力從事研發(fā)

高級設(shè)備、技術(shù)多掌握在外資企業(yè)中

沒有形成配套齊全,行業(yè)自律的市場

廢棄物的處理沒有達到環(huán)保標準

機會

下游需求帶來發(fā)展動力

美國、歐洲等主要生產(chǎn)國減產(chǎn)或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整帶來的市場空間

國際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移帶來新的技術(shù)和管理電子信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,出口增長40-45%之間,PCB產(chǎn)業(yè)卻落后于整體電子信息產(chǎn)業(yè)的增長幅度,多層板和HDI板的產(chǎn)量更遠遠落后于市場,需大量依賴進口,PCB產(chǎn)業(yè)還有很大的發(fā)展空間

各廠商要尋找高毛利的細分市場、產(chǎn)品,轉(zhuǎn)型到高階產(chǎn)品,以軟板、軟硬結(jié)合板、厚銅板、光電的XY控制板、TFT面板的source板、汽車板、內(nèi)存板、內(nèi)存模塊板、10層以上PCB板,有更多的機會。

威脅

原材料和能源價格上漲的壓力

印刷電路板生產(chǎn)所需的主要原料包括覆銅板、銅箔、半固化片、化學藥水、陽極銅/錫/鎳、干膜、油墨等,此外,印刷電路板的生產(chǎn)還需要消耗電力能源,貴金屬以及石油、煤等基礎(chǔ)能源價格的大幅上漲也使得印刷電路板行業(yè)覆銅板、銅箔等主要原材料和能源的價格均有較大幅度的上升,這給印刷電路板生產(chǎn)企業(yè)帶來一定的成本壓力。

下游產(chǎn)業(yè)的價格壓力

我國印刷電路板行業(yè)的市場競爭程度較高,單個廠商的規(guī)模不大,定價能力有限。而隨著下游產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能的擴張和競爭的加劇,下游產(chǎn)業(yè)中的價格競爭日益激烈,控制產(chǎn)品成本是眾多廠商關(guān)注的重點。在這種情況下,下游產(chǎn)業(yè)的成本壓力可能部分傳遞到印刷電路板行業(yè),印刷電路板價格提高的障礙較大。

人民幣升值風險:影響出口,影響以國外訂單為主的企業(yè)

行業(yè)過剩供給,需要進一步整合風險

解決環(huán)保問題與ROHS標準

3G牌照遲遲不發(fā)

原材料漲價PCB提不動價格,而階段性回落時,立即招來下游行業(yè)一片降價要求。PCB結(jié)構(gòu)性供需不平衡。高中低三個企業(yè)層面,中高端有外資、港資,臺資、少數(shù)國有企業(yè)主導,國內(nèi)企業(yè)處于資金和技術(shù)劣勢。低端指運作不規(guī)范的小廠,由于設(shè)備、環(huán)保方面投資少,反而形成成本優(yōu)勢。中端層面形成廠家密集態(tài)勢,兩頭夾擊,競爭更加激烈。一些廠家改擴建,市場難以很快消化,價格戰(zhàn)越演越烈

中國政府嚴格制定和執(zhí)行有關(guān)污染整治條例,涉及到PCB產(chǎn)業(yè),不許新建和擴建PCB廠,電鍍廠規(guī)定很嚴

工人工資水平上升很快。

中國PCB周期性分析和預測:

PCB的周期性變的平穩(wěn),以前受電腦的周期性影響,但產(chǎn)品多元化。不會因為一兩個電子產(chǎn)品產(chǎn)銷不旺,造成整個市場下滑。

印刷電路板行業(yè)的周期性不明顯,主要是隨著宏觀經(jīng)濟波動。上世紀90年代以來,我國印刷電路板行業(yè)連續(xù)多年保持著30%左右的高速增長。

2001年至2002年,受世界經(jīng)濟增長放緩等因素的影響,我國印刷電路板行業(yè)的增長速度出現(xiàn)較大幅度的下降,2001年和2002年的行業(yè)產(chǎn)值同比增長不足5%。

2003年以后,隨著全球經(jīng)濟的復蘇以及新興電子產(chǎn)品的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,印刷電路板的需求再度出現(xiàn)快速增長,我國印刷電路板行業(yè)的產(chǎn)值恢復到30%左右的年增長速度。2005年,我國印刷電路板行業(yè)產(chǎn)值同比增長約31.4%。

2007年景氣成長腳步趨緩,從2003年下半年景氣復蘇到2006年似乎已告終結(jié),但中國的增長還可以靠發(fā)達國家的產(chǎn)能轉(zhuǎn)移來實現(xiàn)。

最近幾年中國玻纖( 18.83,0.56,3.07%)工業(yè)蓬勃發(fā)展,其高速的發(fā)展動力,來自先進的池窯拉絲技術(shù)。中國玻纖工業(yè)已徹底打破了國外對先進池窯拉絲技術(shù)和主要裝備的壟斷局面,完全實現(xiàn)了有中國特色的自主知識產(chǎn)權(quán)的成套技術(shù)與裝備國產(chǎn)化的總體戰(zhàn)略目標,從而帶動了玻纖行業(yè)的大發(fā)展。

近2年中國的池窯數(shù)量、產(chǎn)能以超過30%的速度不斷增加,電子玻纖布的產(chǎn)能也以相應(yīng)速度發(fā)展。中國的電子玻纖行業(yè)瞄準世界先進水平,發(fā)展無堿池窯拉絲先進生產(chǎn)力,建設(shè)高水平無堿池窯拉絲生產(chǎn)線及玻纖制品生產(chǎn)線,繼續(xù)壓縮落后的球法拉絲工藝生產(chǎn)能力,產(chǎn)品標準實現(xiàn)與國際產(chǎn)品標準接軌。池窯拉絲成為強大動力,促進了中國玻纖行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的升級換代,國產(chǎn)設(shè)備的自主創(chuàng)新,推動著玻纖產(chǎn)業(yè)的高速增長。

覆銅板用電子玻纖布正在向薄型發(fā)展,以滿足電子產(chǎn)品的短、小、輕、薄、高密度組裝的要求,促進電路板向多層、超多層發(fā)展。2000年以前,我國大陸的覆銅板行業(yè)使用的是7628布(屬于厚布),占總用量的80%,使用2116和1080布(屬于薄布)占總用量的20%已經(jīng)發(fā)展到厚布占60%,薄布占40% 。

目前我國大陸使用的覆銅板生產(chǎn)廠家使用的薄型電子布規(guī)格除2116和1080外,還有3313、2313、2113、2112、1505、1500、1086、1065等8個規(guī)格,極薄型電子布由1078和106等2個規(guī)格。因此電子布生產(chǎn)廠家加速研制開發(fā)薄型電子布是當務(wù)之急。

電路板的價格

簡介

根據(jù)電路板的設(shè)計不同,價格會因為電路板的材料,電路板的層數(shù),電路板的尺寸,每次生產(chǎn)的數(shù)量,生產(chǎn)的工藝,最小的線寬線距,最小的孔徑以及孔的數(shù)量,特殊工藝等要求來決定.行業(yè)內(nèi)主要有以下幾種方式來計算價格:

1、按尺寸計算價格(對于樣品小批量適用)

生產(chǎn)商會根據(jù)不同的電路板層數(shù),不同的工藝給出每平方厘米的單價,客戶只需要把電路板的尺寸換成厘米然后乘以每平方厘米單價就能得出所要生產(chǎn)的電路板的單價.這種計算方式對于普通工藝的電路板來說是很適用的,既方便生產(chǎn)商也方便采購商.以下是舉例說明:

例如某生產(chǎn)廠定價單面板,FR-4材料,10-20平方米的訂單,單價為0.04元/平方厘米,這時如果采購商的電路板尺寸是10*10CM,生產(chǎn)的數(shù)量是1000-2000塊,就剛好符合這個標準,單價就等于10*10*0.04=4元一塊.

2、按成本精細化計算價格(對于大批量適用)

因為電路板的原材料是覆銅板,生產(chǎn)覆銅板的工廠定了一些固定的尺寸在市場上銷售,常見的有915MM*1220MM(36"*48");940MM*1245MM(37"*49");1020MM*1220MM(40"*48");1067mm*1220mm(42"*48");1042MM*1245MM(41"49");1093MM*1245MM(43"*49");生產(chǎn)商會根據(jù)所要生產(chǎn)的電路板的材料,層數(shù),工藝,數(shù)量等參數(shù)計算出此批電路板的覆銅板利用率,從而算出材料成本,舉例來說就是你生產(chǎn)一塊100*100MM的電路板,工廠為了提高生產(chǎn)效率,他可能會拼成100*4和100*5的大塊板來生產(chǎn),這其中他們還需要加一些間距和板邊用于方便生產(chǎn),一般鑼板的間距留2MM,板邊留8-20MM,然后形成的大塊板在原材料的尺寸中來切割,這里如果剛好切割,沒有什么多余的板,就是利用率最大化.算出利用就只是其中的一步,還要算鉆孔費,看看有多少個孔,最小的孔多大,一張大板有多少個孔,還要根據(jù)板子里的走線來算出電鍍銅的成本等每個小工藝的成本,最后加上每個公司平均的人工費,損耗率,利潤率,營銷費用,最后把這個總的費用除以一大塊原材料里能生產(chǎn)多少個小板,得出小板的單價.這個過程非常復雜,需要有專人來做,一般報價都要幾個小時以上.

3、在線計價器

由于電路板的價格受多種因素影響,普通的采購商對于供應(yīng)商的報價過程也不懂,往往要得到一個價格需要花很久的時間,浪費了大量的人力物力,還會因為想了解一個電路板的價格,把個人的聯(lián)絡(luò)信息交給了工廠帶來后續(xù)的不斷推銷騷擾.已有很多公司開始在自己的網(wǎng)站上建一個電路板計價程序,通過一些規(guī)則,讓客戶自由計算價格.對于不懂PCB的人也能輕松計算出PCB的價格.

電路板主要由焊盤、過孔、安裝孔、導線、元器件、接插件、填充、電氣邊界等組成,各組成部分的主要功能如下:

焊盤:用于焊接元器件引腳的金屬孔。

過孔:有金屬過孔 和 非金屬過孔,其中金屬過孔用于連接各層之間元器件引腳。

安裝孔:用于固定電路板。

導線:用于連接元器件引腳的電氣網(wǎng)絡(luò)銅膜。

接插件:用于電路板之間連接的元器件。

填充:用于地線網(wǎng)絡(luò)的敷銅,可以有效的減小阻抗。

電氣邊界:用于確定電路板的尺寸,所有電路板上的元器件都不能超過該邊界。

電路板系統(tǒng)分類為以下三種:

單面板

Single-Sided Boards

我們剛剛提到過,所以我們就稱這種PCB叫作單面板(Single-sided)。因為單面板在設(shè)計線路上有許多嚴格的限制(因為只有一面,布線間不能交*而必須繞獨自的路徑),所以只有早期的電路才使用這類的板子。

雙面板

Double-Sided Boards

這種電路板的兩面都有布線。不過要用上兩面的導線,必須要在兩面間有適當?shù)碾娐愤B接才行。這種電路間的「橋梁」叫做導孔(via)。導孔是在PCB上,充滿或涂上金屬的小洞,它可以與兩面的導線相連接。因為雙面板的面積比單面板大了一倍,而且因為布線可以互相交錯(可以繞到另一面),它更適合用在比單面板

更復雜的電路上。

多層板

【多層板】在較復雜的應(yīng)用需求時,電路可以被布置成多層的結(jié)構(gòu)并壓合在一起,并在層間布建通孔電路連通各層電路。

內(nèi)層線路

銅箔基板先裁切成適合加工生產(chǎn)的尺寸大小。基板壓膜前通常需先用刷磨、微蝕等方法將板面銅箔做適當?shù)拇只�處�?再以適當?shù)臏囟燃皦毫�將干膜光阻密合貼附其上。將貼好干膜光阻的基板送入紫外線曝光機中曝光,光阻在底片透光區(qū)域受紫外線照射后會產(chǎn)生聚合反應(yīng)(該區(qū)域的干膜在稍后的顯影、蝕銅步驟中將被保留下來當作蝕刻阻劑),而將底片上的線路影像移轉(zhuǎn)到板面干膜光阻上。撕去膜面上的保護膠膜后,先以碳酸鈉水溶液將膜面上未受光照的區(qū)域顯影去除,再用鹽酸及雙氧水混合溶液將裸露出來的銅箔腐蝕去除,形成線路。最后再以氫氧化鈉水溶液將功成身退的干膜光阻洗除。對于六層(含)以上的內(nèi)層線路板以自動定位沖孔機沖出層間線路對位的鉚合基準孔。

Multi-Layer Boards

為了增加可以布線的面積,多層板用上了更多單或雙面的布線板。多層板使用數(shù)片雙面板,并在每層板間放進一層絕緣層后黏牢(壓合)。

板子的層數(shù)就代表了有幾層獨立的布線層,通常層數(shù)都是偶數(shù),并且包含最外側(cè)的兩層。大部分的主機板都是4到8層的結(jié)構(gòu),不過技術(shù)上可以做到近100層的PCB板。大型的超級計算機大多使用相當多層的主機板,不過因為這類計算機已經(jīng)可以用許多普通計算機的集群代替,超多層板已經(jīng)漸漸不被使用了。因為PCB中的各層都緊密的結(jié)合,一般不太容易看出實際數(shù)目,不過如果您仔細觀察主機板,也許可以看出來。

電路板的自動檢測技術(shù)隨著表面貼裝技術(shù)的引入而得到應(yīng)用,并使得電路板的封裝密度飛速增加。因此,即使對于密度不高、一般數(shù)量的電路板,電路板的自動檢測不但是基本的,而且也是經(jīng)濟的。在復雜的電路板檢測中,兩種常見的方法是針床測試法和雙探針或飛針測試法。

根據(jù)電路板的材質(zhì)的特性及廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域,為了更有效節(jié)省體積和達到一定的精確度,使三度空間的特性和薄的厚度更好的應(yīng)用到數(shù)碼產(chǎn)品、手機和筆記本電腦中。推薦適合電路板(FPC)檢測的儀器有MUMA200全鋁合金式光學影像測量儀、三軸全自動光學影像測量儀VMC250S、VMC四軸全自動光學影像測量儀、VMS系列光學影像測量儀等等。

電路板包括許多類型的工作層面,如信號層、防護層、絲印層、內(nèi)部層等,各種層面的作用簡要介紹如下:

1、信號層:主要用來放置元器件或布線。Protel DXP通常包含30個中間層,即Mid Layer1~Mid Layer30,中間層用來布置信號線,頂層和底層用來放置元器件或敷銅。

2、防護層:主要用來確保電路板上不需要鍍錫的地方不被鍍錫,從而保證電路板運行的可靠性。其中Top Paste和Bottom Paste分別為頂層阻焊層和底層阻焊層;Top Solder和Bottom Solder分別為錫膏防護層和底層錫膏防護層。

3、絲印層:主要用來在電路板上印上元器件的流水號、生產(chǎn)編號、公司名稱等。

4、內(nèi)部層:主要用來作為信號布線層,Protel DXP中共包含16個內(nèi)部層。

5、其他層:主要包括4種類型的層。

Drill Guide(鉆孔方位層):主要用于印刷電路板上鉆孔的位置。

Keep-Out Layer(禁止布線層):主要用于繪制電路板的電氣邊框。

Drill Drawing(鉆孔繪圖層):主要用于設(shè)定鉆孔形狀。

Multi-Layer(多層):主要用于設(shè)置多面層。

⒈電路板的基本設(shè)計過程可分為以下四個步驟:
電路板設(shè)計過程圖
電路板設(shè)計過程圖

⑴電路原理圖的設(shè)計

電路原理圖的設(shè)計主要是利用Protel DXP的原理圖編輯器來繪制原理圖。

⑵生成網(wǎng)絡(luò)報表

網(wǎng)絡(luò)報表就是顯示電路原理與中各個元器件的鏈接關(guān)系的報表,它是連接電路原理圖設(shè)計與電路板設(shè)計(PCB設(shè)計)的橋梁與紐帶,通過電路原理圖的網(wǎng)絡(luò)報表,可以迅速地找到元器件之間的聯(lián)系,從而為后面的PCB設(shè)計提供方便。

⑶印刷電路板的設(shè)計

印刷電路板的設(shè)計即我們通常所說的PCB設(shè)計,它是電路原理圖轉(zhuǎn)化成的最終形式,這部分的相關(guān)設(shè)計較電路原理圖的設(shè)計有較大的難度,我們可以借助Protel DXP的強大設(shè)計功能完成這一部分的設(shè)計。

⑷生成印刷電路板報表

印刷電路板設(shè)計完成后,還需生成各種報表,如生成引腳報表、電路板信息報表、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)報表等,最后打印出印刷電路圖。

⒉電路原理圖的設(shè)計是整個電路設(shè)計的基礎(chǔ),它的設(shè)計的好壞直接決定后面PCB設(shè)計的效果。一般來說,電路原理圖的設(shè)計過程可分為以下七個步驟:

⑴啟動Protel DXP原理圖編輯器

⑵設(shè)置電路原理圖的大小與版面

⑶從元件庫取出所需元件放置在工作平面

⑷根據(jù)設(shè)計需要連接元器件

⑸對布線后的元器件進行調(diào)整

⑹保存已繪好的原理圖文檔

⑺打印輸出圖紙

⒊圖紙大小、方向和顏色主要在"Documents Options"對話框中實現(xiàn),執(zhí)行Design→Options命令,即可打開"Documents Options"對話框,在Standard styles區(qū)域可以設(shè)置圖紙尺寸,單擊 按鈕,在下拉列表框中可以選擇A4~ OrCADE的紙型。圖紙方向的設(shè)置通過"Documents Options"對話框中Options部分的Orientation選項設(shè)置,單擊 按鈕,選中Landscape,設(shè)置水平圖紙;選中Portrait,設(shè)置豎直圖紙。圖紙顏色的設(shè)置在圖紙設(shè)置對話框中的Options部分實現(xiàn),單擊Border Color色塊,可以設(shè)置圖紙邊框顏色,單擊Sheet Color色塊,可以設(shè)置圖紙底色。

⒋執(zhí)行Design→Options→Change System Font命令,彈出"Font"對話框,通過該對話框用戶可以設(shè)置系統(tǒng)字體,可以設(shè)置系統(tǒng)字體的顏色、大小和所用的字體。

⒌設(shè)置網(wǎng)格與光標主要在"Preferences"對話框中實現(xiàn),執(zhí)行Tools→Preferences命令即可打開"Preferences"對話框。

設(shè)置網(wǎng)格:在打開的"Preferences"對話框選擇Graphical Editing選項卡,在其中的Cursor Grid Options部分的Visible Grids(顯示網(wǎng)格)欄,選Line Grid選項為設(shè)定線狀網(wǎng)格,選Dot Grid選項則為點狀網(wǎng)格(無網(wǎng)格)。

設(shè)置光標:選擇Graphical Editing選項卡中的Cursor Grid Options的Cursor Type(光標類型)選項,該選項下有三種光標類型:Large Cursor90、Small Cursor90和Small Cursor45,用戶可以選擇任意一種光標類型。

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。

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。

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。

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。

針床法

這種方法由帶有彈簧的探針連接到電路板上的每一個檢測點。彈簧使每個探針具有100 - 200g 的壓力,以保證每個檢測點接觸良好,這樣的探針排列在一起被稱為"針床"。在檢測軟件的控制下,可以對檢測點和檢測信號進行編程,圖14-3 是一種典型的針床測試儀結(jié)構(gòu),檢測者可以獲知所有測試點的信息。實際上只有那些需要測試的測試點的探針是安裝了的。盡管使用針床測試法可能同時在電路板的兩面進行檢測,當設(shè)計電路板時,還是應(yīng)該使所有的檢測點在電路板的焊接面。針床測試儀設(shè)備昂貴,且很難維修。針頭依據(jù)其具體應(yīng)用選不同排列的探針。

一種基本的通用柵格處理器由一個鉆孔的板子構(gòu)成,其上插針的中心間距為100 、75 或50mil。插針起探針的作用,并利用電路板上的電連接器或節(jié)點進行直接的機械連接。如果電路板上的焊盤與測試柵格相配,那么按照規(guī)范打孔的聚醋薄膜就會被放置在柵格和電路板之間,以便于設(shè)計特定的探測。連續(xù)性檢測是通過訪問網(wǎng)格的末端點(已被定義為焊盤的x-y 坐標)實現(xiàn)的。既然電路板上的每一個網(wǎng)絡(luò)都進行連續(xù)性檢測。這樣,一個獨立的檢測就完成了。然而,探針的接近程度限制了針床測試法的效能。

觀測

電路板體積小,結(jié)構(gòu)復雜,因此對電路板的觀察也必須用到專業(yè)的觀測儀器。一般的,我們采用便攜式視頻顯微鏡來觀察電路板的結(jié)構(gòu),通過視頻顯微攝像頭,可以清晰從顯微鏡看到非常直觀的電路板的顯微結(jié)構(gòu)。通過這種方式,我們就比較容易進行電路板的設(shè)計和檢測了�，F(xiàn)工廠現(xiàn)場采用的便攜式視頻顯微鏡,采用的便攜式視頻顯微鏡MSA200、VT101,因它可實現(xiàn)"隨時觀測、隨時檢測、多人討論"比傳統(tǒng)的顯微鏡更加方便!

手持式無線顯微鏡WM401TVPC觀察電路板

飛針測試

飛針測試儀不依賴于安裝在夾具或支架上的插腳圖案�；�于這種系統(tǒng),兩個或更多的探針安裝在x-y 平面上可自由移動的微小磁頭上,測試點由CADI Gerber 數(shù)據(jù)直接控制。雙探針能在彼此相距4mil 的范圍內(nèi)移動。探針能夠獨立地移動,并且沒有真正的限定它們彼此靠近的程度。帶有兩個可來回移動的臂狀物的測試儀是以電容的測量為基礎(chǔ)的。將電路板緊壓著放在一塊金屬板上的絕緣層上,作為電容器的另一個金屬板。假如在線路之間有一條短路,電容將比在一個確定的點上大。如果有-條斷路,電容將變小。

測試速度是選擇測試儀的一個重要標準。針床測試儀能夠一次精確地測試數(shù)千個測試點,而飛針測試儀一次僅僅能測試兩個或四個測試點。另外,針床測試儀進行單面測試時,可能僅僅花費20 - 305 ,這要根據(jù)板子的復雜性而定,而飛針測試儀則需要Ih 或更多的時間完成同樣的評估。Shipley (1991) 解釋說,即使高產(chǎn)量印制電路板的生產(chǎn)商認為移動的飛針測試技術(shù)慢,但是這種方法對于較低產(chǎn)量的復雜電路板的生產(chǎn)商來說還是不錯的選擇。

對于裸板測試來說,有專用的測試儀器(Lea,1990)。一種成本更為優(yōu)化的方法是使用一個通用的儀器,盡管這類儀器最初比專用的儀器更昂貴,但它最初的高費用將被個別配置成本的減少抵消。對于通用的柵格,帶引腳元器件的板子和表面貼裝設(shè)備的標準柵格是2.5mm。此時測試焊盤應(yīng)該大于或等于1.3mm。對于Imm 的柵格,測試焊盤設(shè)計得要大于0.7mm。假如柵格較小,則測試針小而脆,并且容易損壞。因此,最好選用大于2.5mm 的柵格。Crum (1994b) 闡明,將通用測試儀(標準的柵格測試儀)和飛針測試儀聯(lián)合使用,可使高密度電路板的檢測即精確又經(jīng)濟。他建議的另外一種方法是使用導電橡膠測試儀,這種技術(shù)可以用來檢測偏離柵格的點。然而,采用熱風整平處理的焊盤高度不同,將有礙測試點的連接。

通常進行以下三個層次的檢測:

1、裸板檢測;

2、在線檢測;

3、功能檢測。

采用通用類型的測試儀,可以對一類風格和類型的電路板進行檢測,也可以用于特殊應(yīng)用的檢測。

電路板維修是一門新興的修理行業(yè)。工業(yè)設(shè)備的自動化程度越來越高,所以各個行業(yè)的工控板的數(shù)量也越來越多,工控板損壞后,更換電路板所需的高額費用(少則幾千元,多則上萬或幾十萬元)也成為各企業(yè)非常頭痛的一件事。其實,這些損壞的電路板絕大多數(shù)在國內(nèi)是可以維修的,而且費用只是購買一塊新板的20%-30%,所用時間也比國外定板的時間短的多。下面介紹下電路板維修基礎(chǔ)知識。

幾乎所有的電路板維修都沒有圖紙材料,因此很多人對電路板維修持懷疑態(tài)度,雖然各種電路板千差萬別,但是不變的是每種電路板都是由各種集成塊、電阻、電容及其它器件構(gòu)成的,所以電路板損壞一定是其中某個或某些個器件損壞造成的,電路板維修的思想就是基于上述因素建立起來的。電路板維修分為檢測跟維修兩個部分,其中檢測占據(jù)了很重要的位置。對電路板上的每一個器件進行修基礎(chǔ)知識的驗測,直到將壞件找到更換掉,那么一塊電路板就修好了。

電路板檢測就是對電路板上的每一個電子元件故障的查找、確定和糾正的過程。其實整個檢測過程是思維過程和提供邏輯推理線索的測試過程,所以,檢測工程師必需要在電路板的維護、測試、檢修過程中,逐漸地積累經(jīng)驗,不斷地提高水平。一般的電子設(shè)備都是由成千上萬的元器件組成的,在維護、檢修時,若靠直接一一測試檢查電路板中的每一個元器件來發(fā)現(xiàn)問題的話將十分費時,實施起來也非常困難。那么從故障現(xiàn)象到故障原因的對號入座式的檢修方式,是一種重要的檢修方法。電路板只要檢測出了問題的所在,那么維修就很容易了。以上即為電路板維修基礎(chǔ)知識介紹。

收費標準

維修費用的收取最高不超過電子板原值的30%,其次按照電路板破環(huán)程度、難易程度、數(shù)量的多少、零件費用高低四方面收取費用,特殊情況,酌情增減。

維修說明

⒈工控產(chǎn)品免費檢測。

⒉客戶確認維修后,運輸費用由我方承擔。

⒊維修方應(yīng)根據(jù)檢測后的故障情況給出的收費標準要合理。

⒋維修方維修的產(chǎn)品應(yīng)該給予三個月保修。

驗收

修復設(shè)備,基板以現(xiàn)場試機通過為準,基板交用戶后,用戶必須在一周內(nèi)通知承修方,如沒有通過則交回承修方返修,否則視為通過。特殊情況不能試機(板),則客戶方必須事先通知承修方。

改制仿制

對客戶現(xiàn)成的基板提供改進、定制基板或替換進口基板,則該項費用視易難程度及基板數(shù)量等由雙方協(xié)商決定,且需方先預付總價格的 50%。

工程報價

⒈根據(jù)客戶的要求免費設(shè)計電路、油路、氣路、線路圖。根據(jù)工程量的大小、材料的選用、設(shè)備的選用,應(yīng)一周內(nèi)向客戶報價。

加工廠分布情況

電路板加工廠在南北方均有分布,南方做多層線路板的比較多,北方則是單面線路板比較多,主要有剛性印制板、鋁基板、翔宇電路板。

維護

電路板在使用中,應(yīng)定期進行保養(yǎng),以確保電路板工作在良好的狀態(tài)和減少電路板的故障率。使用中的電路板的保養(yǎng)分如下幾種情況:

1、半保養(yǎng):

⑴每季度對電路板上灰塵進行清理,可用電路板專用清洗液進行清洗,將電路板上灰塵清洗完畢后,用吹風機將電路板吹干即可。

⑵觀察電路中的電子元件有沒經(jīng)過高溫的痕跡,電解電容有沒鼓起漏液現(xiàn)象,如有應(yīng)進行更換。

2、年度保養(yǎng):

⑴對電路板上的灰塵進行清理。

⑵對電路板中的電解電容器容量進行抽檢,如發(fā)現(xiàn)電解電容的容量低于標稱容量的20%,應(yīng)更換,一般電解電容的壽命工作十年左右就應(yīng)全部更換,以確保電路板的工作性能。

⑶對于涂有散熱硅脂的大功率器件,應(yīng)檢查散熱硅脂有沒干固,對于干固的應(yīng)將干固的散熱硅脂清除后,涂上新的散熱硅脂,以防止電路板中的大功率器件因散熱不好而燒壞。

電路板是當代電子元件業(yè)中最活躍的產(chǎn)業(yè),其行業(yè)增長速度一般都高于電子元件產(chǎn)業(yè)3個百分點左右。

印制電路板 鋁基電路板

印制線路板是當代電子元件業(yè)中最活躍的產(chǎn)業(yè),其行業(yè)增長速度一般都高于電子元件產(chǎn)業(yè)3個百分點左右。預計2006年仍將保持較快增長,需求升級與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移是推動行業(yè)發(fā)展的基本動力,而HDI板、柔性板、IC封裝板(BGA、CSP)等品種將成為主要增長點。

2003年中國印制電路板產(chǎn)值為500.69億元,同比增長333%,產(chǎn)值首次超過位居全球第二位的美國。2004年及2005年,中國PCB產(chǎn)值仍然保持了30%以上的增長率,估計2005年達到869億元,遠遠高于全球行業(yè)的增長速度。

柔性電路板

柔性電路板在以智能手機為代表的電子設(shè)備迅速向小型化方向發(fā)展,因而被廣泛應(yīng)用于眾多電子設(shè)備細分市場中,一方面,產(chǎn)品趨向小型化;另一方面可靠性。預計至2016年,全球柔性電路板產(chǎn)值將達到132億美元,年復合增長率為7.5%,調(diào)查成為電子行業(yè)中增長最快的子行業(yè)之一。

從發(fā)展形式看,中國電路板產(chǎn)業(yè)持續(xù)高速增長,進出口也實現(xiàn)了高速增長,隨著產(chǎn)業(yè)增長正在逐步得到優(yōu)化和改善。