印制板基础知识

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印制电路板基础知识

印制电路板基础知识

印制电路板基础知识印制电路板:又称印刷电路板、印刷线路板,简称印制板,常使用英文缩写PCB或写PWB,以绝缘板为基材,切成一定尺寸,其上至少附有一个导电图形,并布有孔(如元件孔、紧固孔、金属化孔等),用来代替以往装置电子元器件的底盘,并实现电子元器件之间的相互连接。

由于这种板是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。

(一)按照线路板层数可分为单面板、双面板、四层板、六层板以及其他多层线路板。

1、单面板一面敷铜,另一面没有敷铜的电路板。

单面板只能在敷铜的一面焊接元件和布线,适用于简单的电路设计。

2、双面板双面板包括顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer)两层,两面敷铜,中间为绝缘层,两面均可以布线,一般需要由过孔或焊盘连通。

双面板可用于比较复杂的电路,是比较理想的一种印制电路板。

3、多层板为了增加可以布线的面积,多层板用上了更多单或双面的布线板。

用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板,通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了,也称为多层印刷线路板。

板子的层数并不代表有几层独立的布线层,在特殊情况下会加入空层来控制板厚,通常层数都是偶数,并且包含最外侧的两层。

其特点是:与集成电路配合使用,可使整机小型化,减少整机重量;提高了布线密度,缩小了元器件的间距,缩短了信号的传翰路径;减少了元器件焊接点,降低了故陈牢,增设了屏蔽层,电路的信号失真减少;引入了接地散热层,可减少局部过热现象,提高整机工作的可靠性。

(二)根据覆铜板基底材料的不同,又可将印制板分为纸质覆铜箔层压板和玻璃布覆铜箔层压板两大类。

(三)制作方法根据不同的技术可分为消除和增加两大类过程。

减去法(Subtractive),是利用化学品或机械将空白的电路板(即铺有完整一块的金属箔的电路板)上不需要的地方除去,余下的地方便是所需要的电路。

PCB设计基础知识

PCB设计基础知识

PCB设计基础知识PCB(Printed Circuit Board),中文名为印制电路板,是用于连接和支持各种电子元器件的一种基础组件。

PCB的设计是电子产品开发中非常重要的一部分,对于电路的性能、布局和可靠性都有很大的影响。

1.PCB的类型:PCB的类型主要分为单面板、双面板和多层板。

单面板只有一面可以进行电路布线,适合简单的电路设计;双面板则可以在两面都进行布线,适合复杂的电路设计;多层板则可以在多个电路层中进行布线,适合高密度的电路设计。

2.PCB的材料:PCB的主要材料包括基板、铜箔和覆盖层。

基板一般使用玻璃纤维增强的环氧树脂,有良好的绝缘性能和机械强度;铜箔用于制作导线和焊盘,一般有不同的厚度选择;覆盖层主要用于保护电路,常见的有有机胶覆盖层和漆覆盖层。

3.PCB的设计流程:PCB的设计流程包括原理图设计、库封装设计、PCB布局、布线、制造文件输出等步骤。

原理图设计是将电路设计成符号图,使用软件进行绘制;库封装设计是将元器件设计成符合标准的封装,也可以使用软件进行绘制;PCB布局是将元器件按照一定的规则摆放在基板上,并考虑电磁兼容性和散热等因素;布线是在布局的基础上进行线路的连接,保证良好的信号传输和阻抗匹配;制造文件输出是将设计好的PCB文件输出成Gerber文件等格式,用于制造。

4.PCB的布局原则:PCB的布局需要考虑电路性能、可靠性和成本等多方面的因素。

常见的布局原则包括:将主要的功能单元放在一起,减少连接线的长度;将高频和低频信号分离布局,减少干扰;注意散热和线路的位置关系,保证散热效果;避免并联的线路交叉,减少串扰等。

5.PCB的布线技巧:布线是PCB设计中非常关键的一步,直接影响电路的性能和可靠性。

常用的布线技巧包括:避免信号线和电源线的交叉,减少干扰;避免信号线和地线的平行布线,减少串扰;注意差分线对的长度保持一致,保证信号的相位一致;注意信号线的走向,避免过长和过曲;保证信号线的阻抗匹配,减少反射和损耗。

印制电路板基础知识

印制电路板基础知识

印制板基础知识印刷电路板(Printed circuit board,PCB)几乎会出现在每一种电子设备当中。

如果在某样设备中有电子零件,那么它们也都是镶在大小各异的PCB上。

除了固定各种小零件外,PCB 的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。

随着电子设备越来越复杂,需要的零件越来越多,PCB上头的线路与零件也越来越密集了。

标准的PCB长得就像这样。

裸板(上头没有零件)也常被称为「印刷线路板Printed Wiring Board(PWB)」。

板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。

在表面可以看到的细小线路材料是铜箔,原本铜箔是覆盖在整个板子上的,而在制造过程中部份被蚀刻处理掉,留下来的部份就变成网状的细小线路了。

这些线路被称作导线(conductor pattern)或称布线,并用来提供PCB上零件的电路连接。

为了将零件固定在PCB上面,我们将它们的接脚直接焊在布线上。

在最基本的PCB(单面板)上,零件都集中在其中一面,导线则都集中在另一面。

这么一来我们就需要在板子上打洞,这样接脚才能穿过板子到另一面,所以零件的接脚是焊在另一面上的。

因为如此,PCB的正反面分别被称为零件面(Component Side)与焊接面(Solder Side)。

如果PCB上头有某些零件,需要在制作完成后也可以拿掉或装回去,那么该零件安装时会用到插座(Socket)。

由于插座是直接焊在板子上的,零件可以任意的拆装。

下面看到的是ZIF(Zero Insertion Force,零拨插力式)插座,它可以让零件(这里指的是CPU)可以轻松插进插座,也可以拆下来。

插座旁的固定杆,可以在您插进零件后将其固定。

如果要将两块PCB相互连结,一般我们都会用到俗称「金手指」的边接头(edge connector)。

金手指上包含了许多裸露的铜垫,这些铜垫事实上也是PCB布线的一部份。

通常连接时,我们将其中一片PCB上的金手指插进另一片PCB上合适的插槽上(一般叫做扩充槽Slot)。

EDA第4讲印制电路板基本知识

EDA第4讲印制电路板基本知识

元器件面
焊接面
如果要将两块印制电路板相互连接,一般都会用到金手指 (Gold Finger)的边接头(Edge Connector)。使连接器(Connector)弹 片之间连接,进行压迫接触而导电互连。通常连接时,将其中一 片印制电路上的金手指插进另一片印制电路上合适的插槽上(一般 叫做扩充槽S1ot)。由于金导电性好,在低温和高温下不会被直接 氧化,不会生锈,而且电镀加工也非常容易,外观也好看,故电 子工业的接点表面几乎都要选择电镀金。在计算机中,内存、图 形显示卡、声卡、网卡或是其他类似的界面卡,都是借助金手指 来与主机板连接的。
在多层印制电 路板中,整个层都 直接连接地线与电 源。所以将各层分 类为信号层 (Signal),电源层 (Power)或是地线层 (Ground)。
SMD表面贴装器 件(Surface Mounted Devices)
多层板的制作
3. 印制电路历史
1942年,英国人Paul Eisler博士于采用印刷后进行铜箔腐蚀的 方法生产印制板,第一次用印制板制造出了收音机。因此Paul Eisler博士又被称为“印制电路之父”。 1953年,从铜箔腐蚀法成为印制电路的主要生产方法,出现 了两面互连的双面印制板。 1960年出现了多层板。 近些年,由于超大规模集成电路的发展,印制电路的技术不 断更新,整个印制电路行业得到了蓬勃的发展。
刚柔性印制板
载芯片印制板 是指尚未封装的集成电路芯片直接与印制电路相连,装 载在基板上的印制板。这类印制板是具有完整功能的独立组 件,体积小、成本低,较多用于电子表、游戏卡、计算器、 照相机和汽车电话等。 载芯片印制板与普通印制板相比,主要是导线密度高, 线宽在0.1mm左右;图形位置尺寸精度极高,基板厚度小于 0.5mm,耐热性、高频特性和尺寸稳定性好;导线表面常镀 上一层镍、金或其他贵金属。载芯片印制板加工工艺精细, 有的载芯片印制板要求铣孔,在基板上加工出凹部,使芯片 能沉人凹部,并且引线与印制图形对准,可靠地贴合在基板 上。

《PCB基础知识》课件

《PCB基础知识》课件
布局设计原则包括电路分区、信号完整性和电磁兼容性等方面。
PCB的材料
PCB的常用材料
常用的PCB材料包括FR4、铝基板、陶瓷基板等。
PCB材料的特性与适用场景
不同的PCB材料具有不同的导电性、热传导性、阻燃性等特性,适用于不同的场景。
PCB制造的基本工艺
PCB制造的基本工艺包括图形化、光刻、蚀刻、钻孔、电镀等。
PCB的案例分析
PCB的行业应用案例分析
通过分析行业应用案例,了解PCB在不同领域的具体应用。
PCB的创新技术案例分析
探讨PCB领域的创新技术与应用,展示未来的发展趋势。
PCB的以人为本设计案例分析
从用户体验角度,分析以人为本的PCB设计案例,提升产品的易用性和可靠性。
结束语
PCB基础知识的总结
PCB的设计基础
PCB设计流程
PCB设计流程包括需求分析、电路设计、布局设计、走线设计和最终验证等阶段。
PCB设计软件介绍
常用的PCB设计软件包括Altium Designer、Cadence Allegro等。
PCB设计规范
PCB设计应遵循一定的规范,包括电路布局、引脚分布、走线规则等。
PCB的制造工艺
PCB广泛应用于电子设备、通信设备、汽车电子、医疗设备等领域。
PCB的种类
常见的PCB种类包括单面板、双面板、多层板、刚性板和柔性板等。
PCB的结构
PCB的组成部分
PCB由电路层、基底材料、连接线路、元件焊盘等组成。
PCB的层次结构
PCB的层次结构包括背板、内层、外层和覆盖层等。
PCB的布局设计原则
《PCB基础知识》PPT课 件
本PPT课件将介绍PCB的基础知识,包括PCB的定义、应用场景、结构、材 料、设计基础、制造工艺、质量控制、应用与发展等内容。

PCB板基本知识

PCB板基本知识

PCB制板基础知识一、PCB概念PCB(PrintedCircuitBoard),中文名称为印制电路板,又称印刷电路板、印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的提供者。

由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。

二、PCB在各种电子设备中有如下功能:1.提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支撑。

2.实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接(信号传输)或电绝缘。

提供所要求的电气特性,如特性阻抗等。

3.为自动装配提供阻焊图形,为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

三、PCB技术发展概要从1903年至今,若以PCB组装技术的应用和发展角度来看,可分为三个阶段1 通孔插装技术(THT)阶段PCB1.金属化孔的作用:(1).电气互连---信号传输(2).支撑元器件---引脚尺寸限制通孔尺寸的缩小a.引脚的刚性b.自动化插装的要求2.提高密度的途径(1)减小器件孔的尺寸,但受到元件引脚的刚性及插装精度的限制,孔径≥0.8mm(2)缩小线宽/间距:0.3mm—0.2mm—0.15mm—0.1mm(3)增加层数:单面—双面—4层—6层—8层—10层—12层—64层2 表面安装技术(SMT)阶段PCB1.导通孔的作用:仅起到电气互连的作用,孔径可以尽可能的小,堵上孔也可以。

2.提高密度的主要途径①.过孔尺寸急剧减小:0.8mm—0.5mm—0.4mm—0.3mm—0.25mm②.过孔的结构发生本质变化:a.埋盲孔结构优点:提高布线密度1/3以上、减小PCB尺寸或减少层数、提高可靠性、改善了特性阻抗控制,减小了串扰、噪声或失真(因线短,孔小)b.盘内孔(hole in pad)消除了中继孔及连线③薄型化:双面板:1.6mm—1.0mm—0.8mm—0.5mm④PCB平整度:a.概念:PCB板基板翘曲度和PCB板面上连接盘表面的共面性。

b.PCB翘曲度是由于热、机械引起残留应力的综合结果c.连接盘的表面涂层:HASL、化学镀NI/AU、电镀NI/AU…3 芯片级封装(CSP)阶段PCBCSP以开始进入急剧的变革于发展其之中,推动PCB技术不断向前发展, PCB工业将走向激光时代和纳米时代.四、PCB表面涂覆技术PCB表面涂覆技术是指阻焊涂覆(兼保护)层以外的可供电气连接用的可焊性涂(镀)覆层和保护层。

PCB行业入门基础知识大全

PCB行业入门基础知识大全

PCB行业入门基础知识大全1、概述PCB(Printed Circuit Board),中文名称为印制线路板,简称印制板,是电子工业的重要部件之一。

几乎每种电子设备,小到电子手表、计算器,大到计算机,通讯电子设备,XXX用武器系统,只要有集成电路等电子元器件,为了它们之间的电气互连,都要使用印制板。

在较大型的电子产品讨论过程中,最基本的胜利因素是该产品的印制板的设计、文件编制和创造。

印制板的设计和创造质量直接影响到囫囵产品的质量和成本,甚至导致商业竞争的成败。

一.印制电路在电子设备中提供如下功能:提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支撑。

实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气衔接或电绝缘。

提供所要求的电气特性,如特性阻抗等。

为自动焊锡提供阻焊图形,为元件插装、检查、修理提供识别字符和图形。

二.有关印制板的一些基本术语如下: 在绝缘基材上,按预定设计,制成印制线路、印制元件或由两者结合而成的导电图形,称为印制电路。

在绝缘基材上,提供元、器件之间电气衔接的导电图形,称为印制线路。

它不包括印制元件。

印制电路或者印制线路的成品板称为印制电路板或者印制线路板,亦称印制板。

印制板根据所用基材是刚性还是挠性可分成为两大类:刚性印制板和挠性印制板。

今年来已浮现了刚性-----挠性结合的印制板。

根据导体图形的层数可以分为单面、双面和多层印制板。

导体图形的囫囵外表面与基材表面位于同一平面上的印制板,称为平面印板。

有关印制电路板的名词术语和定义,详见国家标准GB/T2036-94“印制电路术语”。

电子设备采纳印制板后,因为同类印制板的全都性,从而避开了人工接线的差错,并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测,保证了电子设备的质量,提高了劳动生产率、降低了成本,并便于修理。

印制板从单层进展到双面、多层和挠性,并且照旧保持着各自的进展趋势。

因为不断地向高精度、高密度和高牢靠性方向进展,不断缩小体积、减轻成本、提高性能,使得印制板在将来电子设备地进展工程中,仍然保持强大的生命力。

PCB基础知识培训

PCB基础知识培训

PCB基础知识培训一、什么是PCB?PCB是Printed Circuit Board的缩写,中文名称为印刷电路板。

它是一种用于支持和连接电子元器件的基质。

PCB通常由导电路径和绝缘层组成,可以简化电路设计、提高可靠性,并实现最佳性能。

二、PCB的结构1. PCB的主要构成部分PCB主要由以下几部分组成: - 基材(Substrate):通常由玻璃纤维、环氧树脂或聚酰亚胺等材料制成。

- 导电层(Conductive Layer):通过印刷方式在基材表面形成导电路径,用于连接组件。

- 钻孔(Vias):用于在不同层之间实现电连接。

- 阻焊层和喷锡层(Soldermask and Silkscreen):用于防止焊接时出现短路,并在PCB表面标记元器件的位置和极性。

2. PCB的类型PCB根据层数可以分为单层PCB、双层PCB和多层PCB,根据板材材料可以分为FR-4(玻璃纤维)、金属基板、柔性PCB等。

三、PCB的制造工艺1. 印制工艺PCB的印制工艺主要包括以下几个步骤: 1. 基材预处理:清洗基材表面,去除污垢。

2. 涂布光敏剂:在基材表面形成感光层。

3. 曝光:通过光刻方式将电路图案转移到感光层。

4. 除涂剂:去除未曝光的部分光敏剂。

5. 蚀刻:用化学溶液去除导电层之外的无效导电层。

6. 阻焊和喷锡:涂布阻焊和喷锡层,形成焊接和标记层。

2. 焊接工艺PCB的焊接工艺包括表面组装技术和插件焊接技术。

常见的表面组装技术有贴片式元件焊接和波峰焊接,插件焊接技术则适用于大型元件的焊接。

四、PCB设计原则1. 电路原理图设计在PCB设计之前,首先要进行电路原理图设计,将电路连接关系和元件位置规划好。

2. PCB布线原则•信号分布:将高速信号、低速信号和电源信号分开布线。

•阻抗控制:对于高速数字信号或高频模拟信号,要注意阻抗匹配。

•减少串扰:尽量避免信号线与干扰源的交叉。

3. 元件布局原则•元件分布:根据信号链路的逻辑关系和电源分布,合理摆放元件位置。

pcb印制电路板基础知识点扫盲

pcb印制电路板基础知识点扫盲

一、 PCB物料方面:1. 覆铜板:COPPER CLAD LAMINATE,简称CCL,或基材2. 铜箔:COPPER FOIL3. 半固化片:PREPREG,简称PP4. 油墨:5. 干膜:6. 网纱:7. 钻头:二、 PCB产品特性方面及过程通用知识:1. 阻抗:IMPEDANCE2. 翘曲度:3. RoHS:4. 背光:5. 阳极磷铜球:6. 电镀铜阳极表面积估算方法:7. ICD问题三、PCB流程方面常识:1. 蚀刻因子:Etch Factor2. 侧蚀:3. 水池效应:4. A阶树脂:A-stage resin5. B阶树脂:B-stage resin6. C阶树脂:C-stage resin7. 基材字体颜色:8. MSDS:9. SGS:10.UL:11.IPC:12.ISO::14.JPC:15.COV:16.FR4:17.pH值...18.赫尔槽试验(Hull Cell Test)19.电流密度A/dm220.TP: THROUGH POWER (溶液)分散能力即贯孔能力21.置换反应:22.EDS:energy dispersive x-ray spectroscopy X射线能量色散谱23.SEM:scanning electron microscope 扫瞄式电子显微镜24.邦定:BONDING25.贾凡尼效应:26. 真空度:vacuumdegree;degree of vacuum一、PCB物料方面:覆铜板:COPPER CLAD LAMINATE,简称CCL,或板材∙Tg:Glass Transition Temperature, 玻璃态转化温度, 是玻璃态物质在玻璃态和高弹态(通常说的软化)之间相互转化的温度,在PCB行业中,此玻璃态物质一般是指由树脂或树脂与玻纤布组成的介质层。

我司常用普通TG板材Tg要求大于135℃,中Tg要求大于150℃,高TG要求大于170℃。

PCB基础知识培训

PCB基础知识培训

PCB基础知识培训目录一、PCB简介 (2)1.1 什么是PCB (3)1.2 PCB的分类 (4)1.3 PCB的应用领域 (5)二、PCB的基本结构 (7)2.1 PCB的组成部分 (8)2.2 PCB的层数 (9)2.3 PCB的尺寸和厚度 (10)三、PCB设计基本原则 (11)3.1 设计流程 (12)3.2 布局规划 (14)3.3 布线设计 (16)3.4 规则检查与优化 (17)四、PCB材料及选择 (18)4.1 PCB常用材料 (19)4.2 材料的选择与应用 (20)五、PCB制造过程 (21)5.1 制造流程 (23)5.2 生产工艺 (24)5.3 质量控制 (25)六、PCB测试与检验 (26)6.1 功能测试 (28)6.2 表面检查 (29)6.3 其他测试方法 (30)七、PCB维修与保养 (31)7.1 维修方法 (33)7.2 常见故障及排除 (34)7.3 定期保养 (35)八、PCB发展趋势与新技术 (35)8.1 发展趋势 (37)8.2 新技术介绍 (38)一、PCB简介印制电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)是电子设备中至关重要的组成部分。

它是一个承载电子元器件并连接这些元器件以实现特定功能的基板。

在电子设备中,PCB担当着桥梁的角色,负责为各种电子部件提供物理连接和电气连接。

PCB由几个主要部分组成,包括基板、电路、元件等。

基板是PCB 的核心部分,通常由绝缘材料制成,如玻璃纤维或环氧板等。

电路则是由铜箔或其他导电材料构成的线路,这些线路通过蚀刻或印刷的方式被刻在基板上。

元器件则通过焊接或者其他方式连接到这些线路之上,从而形成一个完整的电路系统。

PCB具有高密度、高精度和高可靠性等特点,能够实现复杂的电路设计和布局。

随着电子技术的飞速发展,PCB的设计和制造已经成为一项高度专业化的技术。

从手机、计算机到汽车和工业设备,几乎所有的电子产品都需要依赖PCB来实现各种功能。

第1章印制电路板基础知识

第1章印制电路板基础知识
印制电路板简称为PCB (Printed Circuit Board),又称印 制版,是电子产品的重要部件之一。
电路设计中,先完成原理图,再设计印制电路板图,最 后由制板厂家依据用户所设计的印制电路板图制作出印制电 路板。
常用单位: 1 inch(英寸,in) = 1000 mil(毫英寸) = 2.54 cm
(2) 双 面 板 : 包 括 顶 层 (Top Layer) 和 底 层 (Bottom Layer)两层,顶层一般为元件面,底层一般为焊锡层面, 双面板的两面都可以敷铜和布线。双面板的电路一般比单 面板的电路复杂,但布线比较容易,是制作电路板比较理 想的选择。
1.1 印制电路板概述
(3) 多层板 :多层板就是包含了多个工作层的电路板。 除了上面讲到的顶层、底层以外,还包括中间层、内部电 源或接地层等。随着电子技术的高速发展,电子产品越来 越精密,电路板也越来越复杂,多层板的应用也越来越广 泛。
2. 确定特殊元件的位置时要遵循以下原则:
尽可能缩短高频元件之间的连线,设法减少它们的分布 参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元件不能相互挨 得太近,输入和输出元件应尽量远离。
某些元件或导线之间可能有较高的电位差,应加大它们 之间的距离,以免放电引出意外短路。带强电的元件应 尽量布置在调试时手不易触及的位置。
“xxx”:0.1, 0.2, 0.3, 0.4,表示两焊盘间距。
(3) 筒状封装 典型元件是极性电解电容器。发光二极管有时也用此封装。
RBx-x:如RB5-10.5,RB7.6-15。两个数字分别表示焊 盘之间距离和圆筒的直径,单位是mm。
CAPPR5-5x5,CAPPR5-4x5,CAPPR7.5-16x35 CAP指电容;PR分别为Polar,Radial,三个数字分别代 表焊盘间距,圆筒直径,高度,单位是mm。

印制电路板常见结构

印制电路板常见结构

印制电路板常见结构以及PCB抄板PCB设计基础知识印制电路板(PCB)的常见结构可以分为单层板(single Layer PCB)、双层板(Double Layer PCB)和多层板(Multi Layer PCB)三种。

一、单层板single Layer PCB单层板(single Layer PCB)是只有一个面敷铜,另一面没有敷铜的电路板。

元器件一般情况是放置在没有敷铜的一面,敷铜的一面用于布线和元件焊接,如图所示。

二、双层板Double Layer PCB双层板(Double Layer PCB)是一种双面敷铜的电路板,两个敷铜层通常被称为顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer),两个敷铜面都可以布线,顶层一般为放置元件面,底层一般为元件焊接面,如图所示。

三、多层板Multi Layer PCB多层板(Multi Layer PCB)就是包括多个工作层面的电路板,除了有顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer)之外还有中间层,顶层和底层与双层面板一样,中间层可以是导线层、信号层、电源层或接地层,层与层之间是相互绝缘的,层与层之间的连接往往是通过孔来实现的。

以四层板为例,如图2 3 4 所示。

这个四层板除了具有顶层和底层之外,内部还具有一个地层和一个图2 3 4 四层板结构尽管Protel DXP支持72层板的设计,但在实际的应用中,一般六层板已经能够满足电路设计的要求,不必将电路板设计成更多层结构。

Prepreg&corePrepreg:半固化片,又称预浸材料,是用树脂浸渍并固化到中间程度(B 阶)的薄片材料。

半固化片可用作多层印制板的内层导电图形的黏结材料和层间绝缘。

在层压时,半固化片的环氧树脂融化、流动、凝固,将各层电路毅合在一起,并形成可靠的绝缘层。

core:芯板,芯板是一种硬质的、有特定厚度的、两面包铜的板材,是构成印制板的基础材料。

FPC基础知识简介

FPC基础知识简介

copper adhesive substrate adhesive copper
7.FPC常用材料的基本结构 双面板无胶铜箔基材
铜箔:基本分为电解 铜(有的材料是高延电解 铜箔)与压延铜两种. 厚度 上常见的为1/3oz 1/2oz与 1oz. 基底材料(PI、 PET、PEN):常见的厚度 有1mil,0.8mil与1/2mil三 种.
7.FPC常用材料的基本结构 单面板有胶基材
铜箔:基本分为电解 铜(有的材料是高延电解铜箔)与 压延铜两种. 厚度上常见的为 1/3oz 1/2oz与1oz. • 基底材料:一般分为聚酰亚胺 (PI)、聚酯(PET)、聚萘二甲酸 乙二醇酯 (PEN),其常见的厚度为 厚度的有1mil与1/2mil两种.PEN软 化温度比PET高30℃左右。 • 粘接剂:常用的是20um,12.5um. 欧美一般采用丙稀酸胶,日系一般 采用改性环氧胶 •
6.2.4 FPC按线路层数分类:多层软板
• 挠性多层印制电路板: 是将三层或更多层的单面 挠性电路或双面挠性电路 层压在一起,通过钻孔、 电镀形成金属化孔,在不 同层间形成导电的通路。 多层板其孔设计可以有通 孔、埋孔、盲孔。
挠性多层印制电路板-构成示意图
• 挠性多层印制电路板
6.3 FPC按物理强度分类:软硬结合板
6.2.1 FPC按线路层数分类:单面板
• 单面板: 指包含一个导电层, 可以有或无增强层 • 特点是结构简单 制作方便
挠性单面印制电路板-构成示意图
• 一、单面板(单面覆铜板可以有或无粘接胶)
6.2.2 FPC按线路层数分类:镂空或假双面板 • 镂空或假双面板: 包含一个导电层,且在同 一层线路作出两面连结 结构,可在两面进行组装, 可以有或无增强层 • 特点是结构简单, 可代替简单双面板,且 结构比普通双面板更 有利弯曲操作.

FPC基础知识解析

FPC基础知识解析

FPC基础知识解析目录一、FPC概述 (2)1.1 FPC的定义 (2)1.2 FPC的发展历程 (3)1.3 FPC的应用领域 (5)二、FPC的基本结构 (6)2.1 FPC的组成结构 (6)2.2 FPC的类型 (8)2.2.1 按照层数分类 (9)2.2.2 按照导电介质分类 (10)2.3 FPC的规格 (11)2.3.1 按照尺寸分类 (13)2.3.2 按照厚度分类 (13)三、FPC的制作工艺 (14)3.1 印刷电路板(PCB)的制作工艺 (15)3.2 电子元件的制造工艺 (16)3.3 FPC的组装工艺 (17)四、FPC的性能要求 (19)4.1 导电性 (20)4.2 结构强度 (22)4.3 抗干扰能力 (23)4.4 可焊性 (24)五、FPC的设计与制造 (25)5.1 设计原则与方法 (26)5.2 制造工艺与流程 (28)六、FPC的应用与选购 (29)6.1 应用领域 (30)6.2 质量判断与选购指南 (31)七、FPC的发展趋势与挑战 (33)7.1 发展趋势 (34)7.2 面临的挑战 (36)一、FPC概述FPC,即柔性印刷电路板,是电子行业中的重要组成部分。

它是一种具有高密度、高可靠性的柔性电子组件,具有多种功能,并在多个领域得到广泛应用。

FPC的主要特点在于其可弯曲、可折叠的特性,这使得它在各种紧凑且复杂的设计中表现出色。

FPC还具有轻薄、薄型化、短小、轻量以及良好的散热性和可焊性等优点。

FPC的制造过程涉及多个步骤,包括基板材料的选择、导电层和绝缘层的制作、覆盖层的涂布以及最终的固化处理等。

这些步骤需要精确控制,以确保FPC的质量和性能。

随着科技的不断发展,FPC的应用领域也在不断扩大。

在智能手机、平板电脑、笔记本电脑等消费电子产品中,FPC被广泛应用于触控面板、摄像头模组、电池管理系统等方面。

在汽车电子、医疗设备、工业控制等领域,FPC也发挥着重要作用。

PCB基础知识简介

PCB基础知识简介

黑氧化原理: 为什么会是黑色的?
铜的氧化形式有两种:CuO(黑色),Cu2O(紫红 色),而黑氧化的产物是两种形式以一定比例共存。
Cu
Cu+&Cu2
氧化
2Cu+2ClO 2 -
Cu2O+ClO 3 -+Cl-
Cu2O+2ClO 2 -
2CuO+ClO 3 -+Cl-
黑氧化流程简介:
上板 除



排板流程:
PREPREG PCB
COPPER FOIL
COVER PLATE KRAFT PAPER
SEPARATE PLATE
KRAFT PAPER CARRIER PLATE
压板流程:
工艺条件: 1。提供半固化片从固态变为液态、然后发生聚合反应所需的温度。 2。提供液态树脂流动填充线路空间所需要的压力。 3。提供使挥发成分流出板外所需要的真空度。
Resin——树脂 Varnish——胶液 Prepreg——半固化片
Laminate——层压板
排板条件:
无尘要求:粉尘数量小于100K 粉尘粒度:小于0.5m 空调系统:保证温度在18-22°C,相对湿度在50-60% 进出无尘室有吹风清洁系统,防止空气中的污染 防止胶粉,落干铜箔或钢板上,引起板凹。
(3)孔金属化:
化学沉铜(Electroless Copper Deposition),俗称沉铜,它是一种自 催化的化学氧化及还原反应,在化学镀 铜过程中Cu2+离子得到电子还原为金属 铜,还原剂放出电子,本身被氧化。化 学镀铜在印刷板制造中被用作孔金属化 ,来完成双面板与多面板层间导线的联 通。
它具有三个生命周期满足压板的要求: A-Stage:液态的环氧树脂。又称为凡立水(Varnish) B-Stage:部分聚合反应,成为固体胶片,是半固化片。 C-Stage:压板过程中,半固化片经过高温熔化成为液体, 然后发生高分子聚合反应,成为固体聚合物,将铜箔与基材 粘结在一起。成为固体的树脂叫做C-Stage。

PCB板基础知识布局原则布线技巧设计规则

PCB板基础知识布局原则布线技巧设计规则

PCB 板基础知识一、PCB 板的元素1、 工作层面对于印制电路板来说,工作层面可以分为6大类,信号层 signal layer内部电源/接地层 internal plane layer机械层mechanical layer 主要用来放置物理边界和放置尺寸标注等信息,起到相应的提示作用;EDA 软件可以提供16层的机械层;防护层mask layer 包括锡膏层和阻焊层两大类;锡膏层主要用于将表面贴元器件粘贴在PCB 上,阻焊层用于防止焊锡镀在不应该焊接的地方;丝印层silkscreen layer 在PCB 板的TOP 和BOTTOM 层表面绘制元器件的外观轮廓和放置字符串等;例如元器件的标识、标称值等以及放置厂家标志,生产日期等;同时也是印制电路板上用来焊接元器件位置的依据,作用是使PCB 板具有可读性,便于电路的安装和维修;其他工作层other layer 禁止布线层 Keep Out Layer钻孔导引层 drill guide layer钻孔图层 drill drawing layer复合层 multi-layer2、 元器件封装是实际元器件焊接到PCB 板时的焊接位置与焊接形状,包括了实际元器件的外形尺寸,所占空间位置,各管脚之间的间距等;元器件封装是一个空间的功能,对于不同的元器件可以有相同的封装,同样相同功能的元器件可以有不同的封装;因此在制作PCB 板时必须同时知道元器件的名称和封装形式;(1) 元器件封装分类通孔式元器件封装THT,through hole technology表面贴元件封装 SMT Surface mounted technology另一种常用的分类方法是从封装外形分类: SIP 单列直插封装DIP 双列直插封装PLCC 塑料引线芯片载体封装PQFP 塑料四方扁平封装SOP 小尺寸封装TSOP 薄型小尺寸封装PPGA 塑料针状栅格阵列封装PBGA 塑料球栅阵列封装CSP 芯片级封装2 元器件封装编号编号原则:元器件类型+引脚距离或引脚数+元器件外形尺寸例如 DIP14 等;3常见元器件封装电阻类 普通电阻AXIAL-⨯⨯,其中⨯⨯表示元件引脚间的距离;可变电阻类元件封装的编号为VR ⨯, 其中⨯表示元件的类别;电容类 非极性电容 编号RAD ⨯⨯,其中⨯⨯表示元件引脚间的距离;极性电容 编号RB xx -yy ,xx 表示元件引脚间的距离,yy 表示元件的直径; 二极管类 编号DIODE-⨯⨯,其中⨯⨯表示元件引脚间的距离;晶体管类 器件封装的形式多种多样;集成电路类SIP 单列直插封装DIP 双列直插封装PLCC 塑料引线芯片载体封装PQFP 塑料四方扁平封装SOP 小尺寸封装TSOP 薄型小尺寸封装PPGA 塑料针状栅格阵列封装PBGA 塑料球栅阵列封装CSP 芯片级封装3、 铜膜导线 是指PCB 上各个元器件上起电气导通作用的连线,它是PCB 设计中最重要的部分;对于印制电路板的铜膜导线来说,导线宽度和导线间距是衡量铜膜导线的重要指标,这两个方面的尺寸是否合理将直接影响元器件之间能否实现电路的正确连接关系; 印制电路板走线的原则:◆走线长度:尽量走短线,特别对小信号电路来讲,线越短电阻越小,干扰越小;◆走线形状:同一层上的信号线改变方向时应该走135°的斜线或弧形,避免90°的拐角;◆走线宽度和走线间距:在PCB 设计中,网络性质相同的印制板线条的宽度要求尽量一致,这样有利于阻抗匹配;走线宽度 通常信号线宽为: ~,10mil电源线一般为~ 在条件允许的范围内,尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线焊盘、线、过孔的间距要求PAD and VIA : ≥ 12milPAD and PAD : ≥ 12milPAD and TRACK : ≥ 12milTRACK and TRACK : ≥ 12mil密度较高时:PAD and VIA : ≥ 10milPAD and PAD : ≥ 10milPAD and TRACK : ≥ 10milTRACK and TRACK : ≥ 10mil4、 焊盘和过孔引脚的钻孔直径=引脚直径+10~30mil引脚的焊盘直径=钻孔直径+18milPCB 布局原则1、 根据结构图设置板框尺寸,按结构要素布置安装孔、接插件等需要定位的器件,并给这些器件赋予不可移动属性; 按工艺设计规范的要求进行尺寸标注;2. 根据结构图和生产加工时所须的夹持边设置印制板的禁止布线区、禁止布局区域;根据某些元件的特殊要求,设置禁止布线区;3. 综合考虑PCB性能和加工的效率选择加工流程;加工工艺的优选顺序为:元件面单面贴装——元件面贴、插混装元件面插装焊接面贴装一次波峰成型——双面贴装——元件面贴插混装、焊接面贴装;4、布局操作的基本原则A. 遵照“先大后小,先难后易”的布置原则,即重要的单元电路、核心元器件应当优先布局.B. 布局中应参考原理框图,根据单板的主信号流向规律安排主要元器件.C. 布局应尽量满足以下要求:总的连线尽可能短,关键信号线最短;高电压、大电流信号与小电流,低电压的弱信号完全分开;模拟信号与数字信号分开;高频信号与低频信号分开;高频元器件的间隔要充分.D. 相同结构电路部分,尽可能采用“对称式”标准布局;E. 按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准优化布局;F. 器件布局栅格的设置,一般IC器件布局时,栅格应为50--100 mil,小型表面安装器件,如表面贴装元件布局时,栅格设置应不少于25mil;G. 如有特殊布局要求,应双方沟通后确定;5. 同类型插装元器件在X或Y方向上应朝一个方向放置;同一种类型的有极性分立元件也要力争在X或Y方向上保持一致,便于生产和检验;6. 发热元件要一般应均匀分布,以利于单板和整机的散热,除温度检测元件以外的温度敏感器件应远离发热量大的元器件;7. 元器件的排列要便于调试和维修,亦即小元件周围不能放置大元件、需调试的元、器件周围要有足够的空间;8. 需用波峰焊工艺生产的单板,其紧固件安装孔和定位孔都应为非金属化孔;当安装孔需要接地时, 应采用分布接地小孔的方式与地平面连接;9. 焊接面的贴装元件采用波峰焊接生产工艺时,阻、容件轴向要与波峰焊传送方向垂直, 阻排及SOPPIN间距大于等于元器件轴向与传送方向平行;PIN间距小于50mil的IC、SOJ、PLCC、QFP等有源元件避免用波峰焊焊接;10. BGA与相邻元件的距离>5mm;其它贴片元件相互间的距离>;贴装元件焊盘的外侧与相邻插装元件的外侧距离大于2mm;有压接件的PCB,压接的接插件周围5mm内不能有插装元、器件,在焊接面其周围5mm内也不能有贴装元、器件;11. IC去耦电容的布局要尽量靠近IC的电源管脚,并使之与电源和地之间形成的回路最短;12. 元件布局时,应适当考虑使用同一种电源的器件尽量放在一起, 以便于将来的电源分隔;13. 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局,要根据其属性合理布置;串联匹配电阻的布局要靠近该信号的驱动端,距离一般不超过500mil;匹配电阻、电容的布局一定要分清信号的源端与终端,对于多负载的终端匹配一定要在信号的最远端匹配;14. 布局完成后打印出装配图供原理图设计者检查器件封装的正确性,并且确认单板、背板和接插件的信号对应关系,经确认无误后方可开始布线;布线布线是整个PCB设计中最重要的工序;这将直接影响着PCB板的性能好坏;在PCB的设计过程中,布线一般有这么三种境界的划分:首先是布通,这时PCB设计时的最基本的要求;如果线路都没布通,搞得到处是飞线,那将是一块不合格的板子,可以说还没入门;其次是电器性能的满足;这是衡量一块印刷电路板是否合格的标准;这是在布通之后,认真调整布线,使其能达到最佳的电器性能;接着是美观;假如你的布线布通了,也没有什么影响电器性能的地方,但是一眼看过去杂乱无章的,加上五彩缤纷、花花绿绿的,那就算你的电器性能怎么好,在别人眼里还是垃圾一块;这样给测试和维修带来极大的不便;布线要整齐划一,不能纵横交错毫无章法;这些都要在保证电器性能和满足其他个别要求的情况下实现,否则就是舍本逐末了;布线时主要按以下原则进行:①.一般情况下,首先应对电源线和地线进行布线,以保证电路板的电气性能;在条件允许的范围内,尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:~,最细宽度可达~,电源线一般为~;对数字电路的 PCB 可用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用模拟电路的地则不能这样使用②.预先对要求比较严格的线如高频线进行布线,输入端与输出端的边线应避免相邻平行,以免产生反射干扰;必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合;③.振荡器外壳接地,时钟线要尽量短,且不能引得到处都是;时钟振荡电路下面、特殊高速逻辑电路部分要加大地的面积,而不应该走其它信号线,以使周围电场趋近于零;④.尽可能采用45o的折线布线,不可使用90o折线,以减小高频信号的辐射;要求高的线还要用双弧线⑤.任何信号线都不要形成环路,如不可避免,环路应尽量小;信号线的过孔要尽量少;⑥.关键的线尽量短而粗,并在两边加上保护地;⑦.通过扁平电缆传送敏感信号和噪声场带信号时,要用“地线-信号-地线”的方式引出;⑧.关键信号应预留测试点,以方便生产和维修检测用⑨.原理图布线完成后,应对布线进行优化;同时,经初步网络检查和DRC检查无误后,对未布线区域进行地线填充,用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连接作为地线用;或是做成多层板,电源,地线各占用一层;Alitum Designer的PCB板布线规则对于PCB的设计, AD提供了详尽的10种不同的设计规则,这些设计规则则包括导线放置、导线布线方法、元件放置、布线规则、元件移动和信号完整性等规则;根据这些规则, Protel DXP进行自动布局和自动布线;很大程度上,布线是否成功和布线的质量的高低取决于设计规则的合理性,也依赖于用户的设计经验;对于具体的电路可以采用不同的设计规则,如果是设计双面板,很多规则可以采用系统默认值,系统默认值就是对双面板进行布线的设置;本章将对Protel DXP的布线规则进行讲解;设计规则设置进入设计规则设置对话框的方法是在PCB电路板编辑环境下,从Protel DXP的主菜单中执行菜单命令Desing/Rules ……,系统将弹出如图6-1所示的PCB Rules and Constraints EditorPCB设计规则和约束对话框;图6-1 PCB设计规则和约束对话框该对话框左侧显示的是设计规则的类型,共分10类;左边列出的是Desing Rules 设计规则 ,其中包括Electrical 电气类型、 Routing 布线类型、 SMT 表面粘着元件类型规则等等,右边则显示对应设计规则的设置属性;该对话框左下角有按钮Priorities ,单击该按钮,可以对同时存在的多个设计规则设置优先权的大小;对这些设计规则的基本操作有:新建规则、删除规则、导出和导入规则等;可以在左边任一类规则上右击鼠标,将会弹出如6-2所示的菜单;在该设计规则菜单中, New Rule是新建规则; Delete Rule是删除规则; ExportRules是将规则导出,将以 .rul为后缀名导出到文件中; Import Rules是从文件中导入规则;Report ……选项,将当前规则以报告文件的方式给出; 图6 —2设计规则菜单下面,将分别介绍各类设计规则的设置和使用方法;电气设计规则Electrical 电气设计规则是设置电路板在布线时必须遵守,包括安全距离、短路允许等4个小方面设置;1 . Clearance 安全距离选项区域设置安全距离设置的是PCB 电路板在布置铜膜导线时,元件焊盘和焊盘之间、焊盘和导线之间、导线和导线之间的最小的距离;下面以新建一个安全规则为例,简单介绍安全距离的设置方法;1 在Clearance上右击鼠标,从弹出的快捷菜单中选择New Rule ……选项,如图6-3所示;图6-3 新建规则系统将自动当前设计规则为准,生成名为Clearance_1的新设计规则,其设置对话框如图6-4所示;图6-4 新建Clearance_1设计规则2 在Where the First object matches选项区域中选定一种电气类型;在这里选定Net单选项,同时在下拉菜单中选择在设定的任一网络名;在右边Full Query中出现InNet 字样,其中括号里也会出现对应的网络名;3 同样的在where the Second object matches选项区域中也选定Net单选项,从下拉菜单中选择另外一个网络名;4 在Constraints选项区域中的Minimum Clearance文本框里输入8mil ;这里Mil 为英制单位, 1mil=10 -3 inch, linch= ;文中其他位置的mil也代表同样的长度单位;5 单击Close按钮,将退出设置,系统自动保存更改;设计完成效果如图6-5所示;图6-5 设置最小距离2 . Short Circuit 短路选项区域设置短路设置就是否允许电路中有导线交叉短路;设置方法同上,系统默认不允许短路,即取消Allow Short Circuit复选项的选定,如图6- 6所示;图6-6 短路是否允许设置3 . Un-Routed Net 未布线网络选项区域设置可以指定网络、检查网络布线是否成功,如果不成功,将保持用飞线连接;4 . Un-connected Pin 未连接管脚选项区域设置对指定的网络检查是否所有元件管脚都连线了;布线设计规则Routing 布线设计规则主要有如下几种;1 . Width 导线宽度选项区域设置导线的宽度有三个值可以供设置,分别为Max width 最大宽度、 Preferred Width 最佳宽度、 Min width 最小宽度三个值,如图6-7所示;系统对导线宽度的默认值为10mil ,单击每个项直接输入数值进行更改;这里采用系统默认值10mil设置导线宽度;图6 -7 设置导线宽度2. Routing Topology 布线拓扑选项区域设置拓扑规则定义是采用的布线的拓扑逻辑约束; Protel DXP中常用的布线约束为统计最短逻辑规则,用户可以根据具体设计选择不同的布线拓扑规则; Protel DXP提供了以下几种布线拓扑规则;Shortest 最短规则设置最短规则设置如图6-8所示,从Topology下拉菜单中选择Shortest选项,该选项的定义是在布线时连接所有节点的连线最短规则;图6 -8 最短拓扑逻辑Horizontal 水平规则设置水平规则设置如图6- 9所示,从Topoogy下拉菜单中选择Horizontal选基;它采用连接节点的水平连线最短规则;图6-9 水平拓扑规则Vertical 垂直规则设置垂直规则设置如图6-10所示,从Tolpoogy下拉菜单中选择Vertical选项;它采和是连接所有节点,在垂直方向连线最短规则;图 6-10 垂直拓扑规则Daisy Simple 简单雏菊规则设置简单雏菊规则设置如图 6-11所示,从Tolpoogy下拉菜单中选择Daisy simple选项;它采用的是使用链式连通法则,从一点到另一点连通所有的节点,并使连线最短;图 6-11简单雏菊规则Daisy-MidDriven 雏菊中点规则设置雏菊中点规则设置如图6-12所示,从Tolpoogy下拉菜单中选择Daisy_MidDiven 选项;该规则选择一个Source 源点,以它为中心向左右连通所有的节点,并使连线最短;图 6-12雏菊中点规则Daisy Balanced 雏菊平衡规则设置雏菊平衡规则设置如图6-13所示,从Tolpoogy下拉菜单中选择Daisy Balanced 选项;它也选择一个源点,将所有的中间节点数目平均分成组,所有的组都连接在源点上,并使连线最短;图 6-13雏菊平衡规则Star Burst 星形规则设置星形规则设置如图6-14所示,从Tolpoogy下拉菜单中选择Star Burst选项;该规则也是采用选择一个源点,以星形方式去连接别的节点,并使连线最短;图 6-14 Star Burst 星形规则3. Routing Rriority 布线优先级别选项区域设置该规则用于设置布线的优先次序,设置的范围从0~100 ,数值越大,优先级越高,如图6-15所示;图 6-15 布线优先级设置4. Routing Layers 布线图选殴区域设置该规则设置布线板导的导线走线方法;包括顶层和底层布线层,共有32个布线层可以设置,如图6-16所示;图 6-16 布线层设置由于设计的是双层板,故Mid-Layer 1到Mid-Layer30都不存在的,该选项为灰色不能使用,只能使用Top Layer和Bottom Layer两层;每层对应的右边为该层的布线走法;Prote DXP提供了11种布线走法,如图6 -17所示;图 6-17 11 种布线法各种布线方法为: Not Used该层不进行布线; Horizontal该层按水平方向布线 ;Vertical该层为垂直方向布线; Any该层可以任意方向布线; Clock该层为按一点钟方向布线; Clock该层为按两点钟方向布线; Clock该层为按四点钟方向布线;Clock该层为按五点钟方向布线; 45Up该层为向上45 °方向布线、 45Down该层为向下 45 °方法布线; Fan Out该层以扇形方式布线;对于系统默认的双面板情况,一面布线采用Horizontal 方式另一面采用Vertical 方式;5 . Routing Corners 拐角选项区域设置布线的拐角可以有45 °拐角、90 °拐角和圆形拐角三种,如图6-18所示;图 6-18 拐角设置从Style上拉菜单栏中可以选择拐角的类型;如图6 -16中Setback文本框用于设定拐角的长度; To文本框用于设置拐角的大小;对于90 °拐角如图6-19所示,圆形拐角设置如图6-20所示;图 6-19 90 °拐角设置图 6-20 圆形拐角设置6 . Routing Via Style 导孔选项区域设置该规则设置用于设置布线中导孔的尺寸,其界面如图6-21所示;图 6 -21 导孔设置可以调协的参数有导孔的直径via Diameter和导孔中的通孔直径Via Hole Size ,包括Maximum 最大值、 Minimum 最小值和Preferred 最佳值;设置时需注意导孔直径和通孔直径的差值不宜过小,否则将不宜于制板加工;合适的差值在10mil以上;阻焊层设计规则Mask 阻焊层设计规则用于设置焊盘到阻焊层的距离,有如下几种规则;1 . Solder Mask Expansion 阻焊层延伸量选项区域设置该规则用于设计从焊盘到阻碍焊层之间的延伸距离;在电路板的制作时,阻焊层要预留一部分空间给焊盘;这个延伸量就是防止阻焊层和焊盘相重叠,如图6 —22所示系统默认值为4mil,Expansion设置预为设置延伸量的大小;图 6 — 22 阻焊层延伸量设置2 . Paste Mask Expansion 表面粘着元件延伸量选项区域设置该规则设置表面粘着元件的焊盘和焊锡层孔之间的距离,如图6 —23所示,图中的Expansion设置项为设置延伸量的大小;图 6 — 23 表面粘着元件延伸量设置内层设计规则Plane 内层设计规则用于多层板设计中,有如下几种设置规则;1 . Power Plane Connect Style 电源层连接方式选项区域设置电源层连接方式规则用于设置导孔到电源层的连接,其设置界面如图6 —24所示;图 6 — 24 电源层连接方式设置图中共有5项设置项,分别是:Conner Style 下拉列表:用于设置电源层和导孔的连接风格;下拉列表中有 3 个选项可以选择: Relief Connect 发散状连接、 Direct connect 直接连接和 No Connect 不连接;工程制板中多采用发散状连接风格;Condctor Width 文本框:用于设置导通的导线宽度;Conductors 复选项:用于选择连通的导线的数目,可以有 2 条或者 4 条导线供选择;Air-Gap 文本框:用于设置空隙的间隔的宽度;Expansion 文本框:用于设置从导孔到空隙的间隔之间的距离;2. Power Plane Clearance 电源层安全距离选项区域设置该规则用于设置电源层与穿过它的导孔之间的安全距离,即防止导线短路的最小距离,设置界面如图6 — 25所示,系统默认值20mil;图 6 — 25 电源层安全距离设置3 . Polygon Connect style 敷铜连接方式选项区域设置该规则用于设置多边形敷铜与焊盘之间的连接方式,设置界面如图6 — 26所示;图 6 — 26 敷铜连接方式设置该设置对话框中Connect Style 、 Conductors和Conductor width的设置与Power Plane Connect Style选项设置意义相同,在此不同志赘述;最后可以设定敷铜与焊盘之间的连接角度,有90angle90 ° 和45Angle 45 °角两种方式可选;测试点设计规则Testpiont 测试点设计规则用于设计测试点的形状、用法等,有如下几项设置;1 . Testpoint Style 测试点风格选项区域设置该规则中可以指定测试点的大小和格点大小等,设置界面如图6 — 27所示;图 6 — 27 测试点风格设置该设置对话框有如下选项:Size文本框为测试点的大小, Hole Size文本框为测试点的导孔的大小,可以指定Min 最小值、 Max 最大值和 Preferred 最优值;Grid Size文本框:用于设置测试点的网格大小;系统默认为1mil大小;Allow testpoint under component 复选项:用于选择是否允许将测试点放置在元件下面;复选项Top 、 Bottom等选择可以将测试点放置在哪些层面上;右边多项复选项设置所允许的测试点的放置层和放置次序;系统默认为所有规则都选中;2 . Testpoint Usage 测试点用法选项区域设置测试点用法设置的界面如图6 — 28所示;图 6 — 28 测试点用法设置该设置对话框有如下选项:Allow multiple testpoints on same net复选项:用于设置是否可以在同一网络上允许多个测试点存在;Testpoint 选项区域中的单选项选择对测试点的处理,可以是Required 必须处理、 Invalid 无效的测试点和 Don't care 可忽略的测试点;电路板制板规则Manufacturing 电路板制板规则用于对电路板制板的设置,有如下几类设置:1. Minimum annular Ring 最小焊盘环宽选项区域设置电路板制作时的最小焊盘宽度,即焊盘外直径和导孔直径之间的有效期值,系统默认值为10 mil;2 . Acute Angle 导线夹角设置选项区域设置对于两条铜膜导线的交角,不小于90 °;3 . Hole size 导孔直径设置选项区域设置该规则用于设置导孔的内直径大小;可以指定导孔的内直径的最大值和最小值;Measurement Method下拉列表中有两种选项: Absolute以绝对尺寸来设计, Percent以相对的比例来设计;采用绝对尺寸的导孔直径设置对话框如图6 — 29所示以mil为单位;图 6 — 29 导孔直径设置对话框4 . Layers Pais 使用板层对选项区域设置在设计多层板时,如果使用了盲导孔,就要在这里对板层对进行设置;对话框中的复选取项用于选择是否允许使用板层对 layers pairs 设置;本章中,对Protel DXP提供的10种布线规则进行了介绍,在设计规则中介绍了每条规则的功能和设置方法;这些规则的设置属于电路设计中的较高级的技巧,它设计到很多算法的知识;掌握这些规则的设置,就能设计出高质量的PCB电路;双面板布线技巧一双面板布线技巧在当今激烈竞争的电池供电市场中,由于成本指标限制,设计人员常常使用双面板;尽管多层板4层、6层及8层方案在尺寸、噪声和性能方面具有明显优势,成本压力却促使工程师们重新考虑其布线策略,采用双面板;在本文中,我们将讨论自动布线功能的正确使用和错误使用,有无地平面时电流回路的设计策略,以及对双面板元件布局的建议;自动布线的优缺点以及模拟电路布线的注意事项设计PCB 时,往往很想使用自动布线;通常,纯数字的电路板尤其信号电平比较低,电路密度比较小时采用自动布线是没有问题的;但是,在设计模拟、混合信号或高速电路板时,如果采用布线软件的自动布线工具,可能会出现一些问题,甚至很可能带来严重的电路性能问题;例如,图1中显示了一个采用自动布线设计的双面板的顶层;此双面板的底层如图2所示,这些布线层的电路原理图如图3a和图3b所示;设计此混合信号电路板时,经仔细考虑,将器件手工放在板上,以便将数字和模拟器件分开放置;采用这种布线方案时,有几个方面需要注意,但最麻烦的是接地;如果在顶层布地线,则顶层的器件都通过走线接地;器件还在底层接地,顶层和底层的地线通过电路板最右侧的过孔连接;当检查这种布线策略时,首先发现的弊端是存在多个地环路;另外,还会发现底层的地线返回路径被水平信号线隔断了;这种接地方案的可取之处是,模拟器件12位A/D转换器MCP3202和参考电压源MCP4125放在电路板的最右侧,这种布局确保了这些模拟芯片下面不会有数字地信号经过;图3a和图3b所示电路的手工布线如图4、图5所示;在手工布线时,为确保正确实现电路,需要遵循一些通用的设计准则:尽量采用地平面作为电流回路;将模拟地平面和数字地平面分开;如果地平面被信号走线隔断,为降低对地电流回路的干扰,应使信号走线与地平面垂直;模拟电路尽量靠近电路板边缘放置,数字电路尽量靠近电源连接端放置,这样做可以降低由数字开关引起的di/dt效应;这两种双面板都在底层布有地平面,这种做法是为了方便工程师解决问题,使其可快速明了电路板的布线;厂商的演示板和评估板通常采用这种布线策略;但是,更为普遍的做法是将地平面布在电路板顶层,以降低电磁干扰;图 1 采用自动布线为图3所示电路原理图设计的电路板的顶层图 2 采用自动布线为图3所示电路原理图设计的电路板的底层图 3a 图1、图2、图4和图5中布线的电路原理图图 3b 图1、图2、图4和图5中布线的模拟部分电路原理图有无地平面时的电流回路设计对于电流回路,需要注意如下基本事项:1. 如果使用走线,应将其尽量加粗;。

PCB基础知识培训教材70张课件

PCB基础知识培训教材70张课件

实物组图
开料机
开料后待磨边的板
磨边机
清洗后的板
洗板机
磨边机及圆角机
2、内层图形
将开料后的芯板,经前处理微蚀粗化
铜面后,进行压干膜或印刷湿膜处理,然 后将涂覆感光层的芯板用生产菲林对位曝 光,使需要的线路部分的感光层发生聚合 交联反应,经过弱碱显影时保留下来,将 未反应的感光层经显影液溶解掉露出铜面, 再经过酸性蚀刻将露铜的部份蚀刻掉,使 感光层覆盖区域的铜保留下来而形成线路 图形。此过程为菲林图形转移到芯板图形 的过程,又称之为图形转移。
待喷锡板
磨板
喷锡 喷锡板
13、成型
• A、原理: • 将资料(锣带)输入数控铣床,把拼版
后的PNL板分割(锣板)成客户所需要 的外型尺寸。 • B、生产流程: • 钻定位孔 上板 输入资料 锣板 清洗成品板 下工序
实物组图
待开V型槽板
开V型槽
PNL锣到SET
洗板
辅助生产边框
锣后的板
14、电测试
实物组图(1)
打孔机
棕化线
棕化后的内层板
熔合后的板
叠板
叠板
实物组图(2)
盖铜箔 冷压机
压钢板 进热压机
放牛皮纸 压大钢板
实物组图(3)
计算机指令
烤箱
磨钢板
压合后的板
4、钻孔的原理:
• 利用钻机上的钻咀在高转速和落转速情 况下,在线路板上钻成所需的孔。
• 生产工艺流程:
• 来板 钻孔 披峰
钻定位孔 首板检查 下工序
• 阻焊的作用: 1、美观 2、保护 3、绝缘 4、防焊 5、耐酸碱 • 生产流程:
磨板 丝印阻焊 预烤 曝光 PQC检查 后固化 下工序

印制板基础知识介绍(三)[1]

印制板基础知识介绍(三)[1]

印制板基础知识介绍(三)制造流程PCB的制造过程由玻璃环氧树脂(Glass Epoxy)或类似材质制成的「基板」开始影像(成形/导线制作)制作的第一步是建立出零件间联机的布线。

我们采用负片转印(Subtractive transfer)方式将工作底片表现在金属导体上。

这项技巧是将整个表面铺上一层薄薄的铜箔,并且把多余的部份给消除。

追加式转印(Additive Pattern transfer)是另一种比较少人使用的方式,这是只在需要的地方敷上铜线的方法,不过我们在这里就不多谈了。

如果制作的是双面板,那么PCB的基板两面都会铺上铜箔,如果制作的是多层板,接下来的步骤则会将这些板子黏在一起。

接下来的流程图,介绍了导线如何焊在基板上。

正光阻剂(positive photoresist)是由感光剂制成的,它在照明下会溶解(负光阻剂则是如果没有经过照明就会分解)。

有很多方式可以处理铜表面的光阻剂,不过最普遍的方式,是将它加热,并在含有光阻剂的表面上滚动(称作干膜光阻剂)。

它也可以用液态的方式喷在上头,不过干膜式提供比较高的分辨率,也可以制作出比较细的导线。

遮光罩只是一个制造中PCB层的模板。

在PCB板上的光阻剂经过UV光曝光之前,覆盖在上面的遮光罩可以防止部份区域的光阻剂不被曝光(假设用的是正光阻剂)。

这些被光阻剂盖住的地方,将会变成布线。

在光阻剂显影之后,要蚀刻的其它的裸铜部份。

蚀刻过程可以将板子浸到蚀刻溶剂中,或是将溶剂喷在板子上。

一般用作蚀刻溶剂的有,氯化铁(Ferric Chloride),碱性氨(Alkaline Ammonia),硫酸加过氧化氢(Sulfuric Acid + Hydrogen Peroxide),和氯化铜(Cupric Chloride)等。

蚀刻结束后将剩下的光阻剂去除掉。

这称作脱膜(Stripping)程序。

钻孔与电镀如果制作的是多层PCB板,并且里头包含埋孔或是盲孔的话,每一层板子在黏合前必须要先钻孔与电镀。

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印制板基础知识
PCB概念
●PCB=Printed Circuit Board印制板
●PCB在各种电子设备中有如下功能。

1.提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支撑。

2.实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接(信号传输)或电绝缘。

提供所要求的电气特性,如特性阻抗等。

3.为自动装配提供阻焊图形,为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

按基材类型分类
PCB技术发展概要
从1903年至今,若以PCB组装技术的应用和发展角度来看,可分为三个阶段
●通孔插装技术(THT)阶段PCB
1.金属化孔的作用:
(1).电气互连---信号传输
(2).支撑元器件---引脚尺寸限制通孔尺寸的缩小
a.引脚的刚性
b.自动化插装的要求
2.提高密度的途径
(1)减小器件孔的尺寸,但受到元件引脚的刚性及插装精度的限制,孔径
≥0.8mm
(2)缩小线宽/间距:0.3mm—0.2mm—0.15mm—0.1mm
(3)增加层数:单面—双面—4层—6层—8层—10层—12层—64层
●表面安装技术(SMT)阶段PCB
1.导通孔的作用:仅起到电气互连的作用,孔径可以尽可能的小,堵上孔也可以。

2.提高密度的主要途径
①.过孔尺寸急剧减小:0.8mm—0.5mm—0.4mm—0.3mm—0.25mm
②.过孔的结构发生本质变化:
a.埋盲孔结构优点:提高布线密度1/3以上、减小PCB尺寸或减少层数、提高可靠性、改善了特性阻抗控制,减小了串扰、噪声或失真(因线短,孔小)
b.盘内孔(hole in pad)消除了中继孔及连线
③薄型化:双面板:1.6mm—1.0mm—0.8mm—0.5mm
④PCB平整度:
a.概念:PCB板基板翘曲度和PCB板面上连接盘表面的共面性。

b.PCB翘曲度是由于热、机械引起残留应力的综合结果
c.连接盘的表面涂层:HASL、化学镀NI/AU、电镀NI/AU…
●芯片级封装(CSP)阶段PCB
CSP以开始进入急剧的变革于发展其之中,推动PCB技术不断向前发展, PCB
工业将走向激光时代和纳米时代.
PCB表面涂覆技术
PCB表面涂覆技术是指阻焊涂覆(兼保护)层以外的可供电气连接用的可焊性涂(镀)覆层和保护层。

按用途分类:
1.焊接用:因铜的表面必须有涂覆层保护,不然在空气中很容易氧化。

2.接插用:电镀Ni/Au或化学镀Ni/Au(硬金,含P及Co)
3.线焊用:wire bonding(引线接合法)工艺
热风整平(HASL或HAL)
从熔融Sn/Pb焊料中出来的PCB经热风(230℃)吹平的方法。

1.基本要求:
(1). Sn/Pb=63/37(重量比)
(2).涂覆厚度至少>3um
(3)避免形成非可焊性的Cu3Sn的出现, Cu3Sn出现的原因是锡量不足,如Sn/Pb 合金涂覆层太薄,焊点组成由可焊的Cu6Sn5– Cu4Sn3-- Cu3Sn2—不可焊的Cu3Sn
2.工艺流程退除抗蚀剂—板面清洁处理—印阻焊及字符—清洁处理—涂助焊剂—热风整平—清洁处理
3.缺点:
a.铅锡表面张力太大,容易形成龟背现象。

b.焊盘表面不平整,不利于SMT(surface mounting technology表面安装技术)焊接。

化学镀Ni/Au
是指PCB连接盘上化学镀Ni(厚度≥3um)后再镀上一层0.05-0.15um薄金,或镀上一层厚金(0.3-0.5um)。

由于化学镀层均匀,共面性好,并可提供多次焊接性能,因此具有推广应用的趋势。

其中镀薄金(0.05-0.1um)是为了保护Ni的可焊性,而镀厚金(0.3-0.5um)是为了线焊(wire bonding)工艺需要。

1.Ni层的作用:
a.作为Au、Cu之间的隔离层,防止它们之间相互扩散,造成其扩散部位呈疏松状态。

b.作为可焊的镀层,厚度至少>3um
2.Au的作用:
是Ni的保护层,厚度0.05-0.15之间,不能太薄,因金的气孔性较大如果太薄不能很好的保护Ni,造成Ni氧化。

其厚度也不能>0.15um,因焊点中会形成金铜合金Au3Au2(脆 ),当焊点中Au超过3%时,可焊性变差。

电镀Ni/Au
镀层结构基本同化学Ni/Au,因采用电镀的方式,镀层的均匀性要差一些。

(四)PCB覆铜板材料
PCB用覆铜板材料(Copper Clad Laminates)缩写为CCL:它是PCB 的基础,起着导电、绝缘、支撑的功能,并决定PCB的性能、质量、等级、加工性、成本等。

● 按增强材料分类:
● 电解铜箔厚度:
目前市场常见的有:9um、12um、18um、35um、 70um几种规格。

常用层间介质类型:
PCB加工工艺种类
根据PCB实际需要,PCB种类有如下几种:
★热风整平板(HASL)
★化学镀Ni/Au板
★电镀Ni/Au板(包括选择性镀厚金)
★插头镀硬金
★碳导电油墨
在印完阻焊后的PCB板局部再印一层碳导电油墨(carbon electrically conductive printing ink),
有键盘式的、线路图形式的,从而可形成简单的积层多层印制板。

碳导电油墨通常有较好的导电性及耐磨性。

★可剥性蓝胶
现代PCB有时需经过多次焊接过程,为了使在同一块印制板第二次或第三次焊接的元件孔不沾上焊料,需将这些孔印上一层可剥性蓝胶保护起来,需要时再将蓝胶剥掉。

蓝胶可经受250℃-300 ℃波峰焊的冲击,用手很容易剥掉,不会留有余胶在孔内。

★电镀超厚铜箔:100um以上
★特性阻抗(Impedance)控制板
通信高频信号的传输,电脑运算速度的加快,对多层板的层间介质厚度、线宽、线距、线厚、阻焊、线路的侧蚀、线路上出现的缺口、针孔都提出严格的要求。

★盲、埋孔印制板
★热熔板
★黑化板。

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