pcb設計基礎知識印刷電路板printedcircui(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 透過好幾層的導孔，那么每層都必須要重復處理。多層板的外側兩面上的布線，則通常在多層板壓合后才處理。 處理阻焊層、網版印刷面和金手指部份電鍍 接下來將阻焊漆覆蓋在最外層的布線上，這樣一來布線就不會接觸到電鍍部份外了。網版印刷面則印在其上，以標示各零件的位置，它不能夠覆蓋在任何布線或是金手指上，不然可能會減低可焊性或是電流連接的穩定性。金手指部份通常會鍍上金，這樣在插入擴充槽時，才能確保高品質的電流連接。 測試 測試PCB是否有短路或是斷路的狀況，可以使用光學或電子方式測試。光學方式采用掃描以找出各層的缺陷，電子測試則通常用飛針探測儀（FlyingProbe）來檢查所有連接。電子測試在尋找短路或斷路比較準確，不過光學測試可以更容易偵測到導體間不正確空隙的問題。 零件安裝與焊接 最后一項步驟就是安裝與焊接各零件了。無論是THT與SMT零件都利用機器設備來安裝放置在PCB上。 THT零件通常都用叫做波峰焊接（Wave Soldering）的方式來焊接。這可以讓所有零件一次焊接上PCB。首先將接腳切割到靠近板子，并且稍微彎曲以讓零件能夠固定。接著將PCB移到助溶劑的水波上，讓底部接觸到助溶劑，這樣可以將底部金屬上的氧化物給除去。在加熱PCB后，這次則移到融化的焊料上，在和底部接觸后焊接就完成了。 自動焊接SMT零件的方式則稱為再流回焊接（Over Reflow Soldering）。里頭含有助溶劑與焊料的糊狀焊接物，在零件安裝在PCB上后先處理一次，經過PCB加熱后再處理一次。待PCB冷卻之后焊接就完成了，接下來就是準備進行PCB的最終測試了節省制造成本的方法 為了讓PCB的成本能夠越低越好，有許多因素必須要列入考量： 板子的大小自然是個重點。板子越小成本就越低。部份的PCB尺寸已經成為標準，只要照著尺寸作那么成本就自然會下降。CustomPCB網站上有一些關于標準尺寸的信息。 使用SMT會比THT來得省錢，因為PCB上的零件會更密集（也會比較小）。 另一方面，如果板子上的零件很密集，那么布線也必須更細，使用的設備也相對的要更高階。同時使用的材質也要更高級，在導線設計上也必須要更小心，以免造成耗電等會對電路造成影響的問題。這些問題帶來的成本，可比縮小PCB尺寸所節省的還要多。 層數越多成本越高，不過層數少的PCB通常會造成大小的增加。 鉆孔需要時間，所以導孔越少越好。 埋孔比貫穿所有層的導孔要貴。因為埋孔必須要在接合前就先鉆好洞。 板子上孔的大小是依照零件接腳的直徑來決定。如果板子上有不同類型接腳的零件，那么因為機器不能使用同一個鉆頭鉆所有的洞，相對的比較耗時間，也代表制造成本相對提升。 使用飛針式探測方式的電子測試，通常比光學方式貴。一般來說光學測試已經足夠保證PCB上沒有任何錯誤。 總而言之，廠商在設備上下的工夫也是越來越復雜了。了解PCB的制造過程是很有用的，因為當我們在比較主機板時，相同效能的板子成本可能不同，穩定性也各異，這也讓我們得以比較各廠商的能力。 好的工程師可以光看主機板設計，就知道設計品質的好壞。您也許自認沒那么強，不過下次您拿到主機板或是顯示卡時，不妨先鑒賞一下PCB設計之美吧！PCB分類、特點和工藝流程1 PCB分類可按PCB用途、基材類型、結構等來分類，一般采用PCB結構來劃分。單面板非金屬化孔雙面板{金屬化孔銀（碳）漿貫孔四層板常規多層板{六層板多層板{ ……剛性印制板{ 埋/盲孔多層板積層多層板平面板單面板印制板{撓性印制板{ 雙面板多層板剛撓性印制板{高頻（微波）板特種印制板{金屬芯印制板特厚銅層印制板陶瓷印制板埋入無源元件集成元件印制板{埋入有源元件埋入復合元件2 特點過去、現在和未來PCB之所以能得到越來越廣泛地應用，因為它有很多的獨特優點，概栝如下。⑴可高密度化。100多年來，印制板的高密度能夠隨著集成電路集成度提高和安裝技術進步而發展著。⑵高可靠性。通過一系列檢查、測試和老化試驗等可保證PCB長期（使用期，一般為20年）而可靠地工作著。⑶可設計性。對PCB的各種性能（電氣、物理、化學、機械等）的要求，可以通過設計標準化、規范化等來實現印制板設計，時間短、效率高。⑷可生產性。采用現代化管理，可進行標準化、規模（量）化、自動化等生產、保證產品質量一致性。⑸可測試性。建立了比較完整的測試方法、測試標準、各種測試設備與儀器等來檢測并鑒定PCB產品的合格性和使用壽命。⑹可組裝性。PCB產品既便于各種元件進行標準化組裝，又可以進行自動化、規模化的批量生產。同時，PCB和各種元件組裝的部件還可組裝形成更大的部件、系統，直至整機。⑺可維護性。由于PCB產品和各種元件組裝的部件是以標準化設計與規模化生產的，因而，這些部件也是標準化的。所以，一旦系統發生故障，可以快速、方便、靈活地進行更換，迅速恢服系統工作。當然，還可以舉例說得更多些。如使系統小型化、輕量化，信號傳輸高速化等。3 PCB生產工藝流程PCB生產工藝流程是隨著PCB類型（種類）和工藝技術進步與不同而不同和變化著。同時也隨著PCB制造商采用不同工藝技術而不同的。這就是說可以采用不同的生產工藝流程與工藝技術來生產出相同或相近的PCB產品來。但是傳統的單、雙、多層板的生產工藝流程仍然是PCB生產工藝流程的基礎。 單面板生產工藝流程參見《現代印制電路基礎》一書中第6頁。CAD或CAM CCL開料、鉆定位孔↓ ↓ ↓開制沖孔模具 制絲網版────────────→印刷導電圖形、固化│ │ ↓│ │ 蝕刻、去除印料、清潔│ │ ↓│ └──────────────→印刷阻焊圖形、固化│ │ ↓│ └──────────────→印刷標記字符、固化∣ ∣ ↓∣ └──────────────→印刷元件位置字符、固化∣ ↓└────────────────────→鉆沖模定位孔、沖孔落料↓電路檢查、測試↓涂覆阻焊劑或OSP↓檢查、包裝、成品 孔金屬化雙面板生產工藝流程參見《現代印制電路基礎》一書中第8頁。CAD和CAM CCL開料/磨邊↓ ↓—————————————————————→NC鉆孔│ ↓│ 孔 金 屬 化│ （圖形電鍍）↓ ↓（全板電鍍）│ 干膜或濕膜法 掩孔或堵孔—————————————————→（負片圖形） （正片圖形）↓ ↓電鍍銅/錫鉛 圖形轉移↓ ↓去膜、蝕刻 蝕刻↓ ↓退錫鉛、鍍插頭 去膜、清潔↓ ↓印刷阻焊幾劑/字符↓熱風整平或