電路板

電路板

電路板的名稱有:線路板,PCB板,鋁基板,高頻板,厚銅板,阻抗板,PCB,超薄線路板,超薄電路板,印刷(銅刻蝕技術)電路板等。電路板使電路迷你化、直觀化,對於固定電路的批量生產和最佳化用電器布局起重要作用。電路板可稱為印刷線路板或印刷電路板,英文名稱為(Printed Circuit Board)PCB。電路板是當代電子元件業中最活躍的產業,其行業增長速度一般都高於電子元件產業3個百分點左右。因為電路板的原材料是復銅板,生產復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");生產商會根據所要生產的電路板的材料,層數,工藝,數量等參數計算出此批電路板的復銅板利用率,從而算出材料成本,舉例來說就是你生產一塊100*100MM的電路板,工廠為了提高生產效率,他可能會拼成100*4和100*5的大塊板來生產,這其中他們還需要加一些間距和板邊用於方便生產,一般鑼板的間距留2MM,板邊留8-20MM,然後形成的大塊板在原材料的尺寸中來切割,這裡如果剛好切割,沒有什麼多餘的板,就是利用率最大化.算出利用就只是其中的一步,還要算鑽孔費,看看有多少個孔,最小的孔多大,一張大板有多少個孔,還要根據板子裡的走線來算出電鍍銅的成本等每個小工藝的成本,最後加上每個公司平均的人工費,損耗率,利潤率,行銷費用,最後把這個總的費用除以一大塊原材料里能生產多少個小板,得出小板的單價.這個過程非常複雜,需要有專人來做,一般報價都要幾個小時以上.

基本信息

分類

電路板電路板

線路板按層數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。因為導線只出現在其中一面,所以就稱這種PCB叫作單面線路板。單面板通常製作簡單,造價低,但是缺點是無法套用於太複雜的產品上。

雙面板是單面板的延伸,當單層布線不能滿足電子產品的需要時,就要使用雙面板了。雙面都有復銅有走線,並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路連線。

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製板。多層線路板是電子信息技術向高速度、多功能、大容量、小體積、薄型化、輕量化方向發展的產物。

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

線路板板材

FR-1:阻燃復銅箔酚醛紙層壓板。IPC4101詳細規範編號 02;Tg N/A;

FR-4:1)阻燃復銅箔環氧E玻纖布層壓板及其粘結片材料。IPC4101詳細規範編號 21;Tg≥100℃;

2)阻燃復銅箔改性或未改性環氧E玻纖布層壓板及其粘結片材料。IPC4101詳細規範編號 24;Tg 150℃~200℃;

3)阻燃復銅箔環氧/PPO玻璃布層壓板及其粘結片材料。IPC4101詳細規範編號 25;Tg 150℃~200℃;

4)阻燃復銅箔改性或未改性環氧玻璃布層壓板及其粘結片材料。IPC4101詳細規範編號 26;Tg 170℃~220℃;

5)阻燃復銅箔環氧E玻璃布層壓板(用於催化加成法)。IPC4101詳細規範編號 82;Tg N/A;

技術現狀

國內對印刷電路板的自動檢測系統的研究大約始於90年代國中期,還剛剛起步。目前,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,對於印刷電路板缺陷的自動光學檢測系統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價格太貴,而國內也沒有研製出真正意義上印刷電路板的自動檢測設備,所以國內絕大部分電路板生產廠家還是採用人工用放大鏡或投影儀查看的辦法進行檢側。由於人工檢查勞動強度大,眼睛容易產生疲勞,漏驗率很高。而且隨著電子產品朝著小型化、數位化發展,印製電路板也朝著高密度、高精度發展,採用人工檢驗的方法,基本無法實現。對更高密度和精度電路板(0.12?0.10mm),己完全無法檢驗。檢測手段的落後,導致目前國內多層板(8-12層)的產品合格率僅為50、60%。

檢測修理

一.帶程式的晶片

wifi顯微鏡進行電路板檢測wifi顯微鏡進行電路板檢測

1.EPROM晶片一般不宜損壞.因這種晶片需要紫外光才能擦除掉程式, 故在測試中不會損壞程

序.但有資料介紹:因製作晶片的材料所致,隨著時間的推移(年頭長了),即便不用也有可能損壞(主要指程式).所以要 儘可能給以備份.

2.EEPROM,SPROM等以及帶電池的RAM晶片,均極易破壞程式.這類晶片 是否在使用<測試儀>進行VI曲線掃描後,是否就破壞了程式,還未有定論.儘管如此,同仁們在遇到這種情況時,還是小心為妙.筆者曾經做過 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.對於電路板上帶有電池的晶片不要輕易將其從板上拆下來.

便攜顯微鏡進行電路板檢測便攜顯微鏡進行電路板檢測

二.復位電路

1.待修電路板上有大規模積體電路時,應注意復位問題.

2.在測試前最好裝回設備上,反覆開,關機器試一試.以及多按幾次復位鍵.

三.功能與參數測試

1.<測試儀>對器件的檢測,僅能反應出截止區,放大區和飽和區.但不 能測出工作頻率的高低和速度的快慢等具

體數值等.

2.同理對TTL數字晶片而言,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.晶體振盪器

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, 否則只能採用代換法了.

2.晶振常見故障有:a.內部漏電,b.內部開路c.變質頻偏d.外圍相連電 容漏電.這裡漏電現象,用<測試儀>的VI曲線應能測出.

3.整板測試時可採用兩種判斷方法:a.測試時晶振附近既周圍的有關 晶片不通過.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.故障現象的分布

1.電路板故障部位的不完全統計:1)晶片損壞30%, 2)分立元件損壞30%,

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

2.由上可知,當待修電路板出現聯線和程式有問題時,又沒有好板子,既 不熟悉它的連線,找不到原程式.此板修好的可能性就不大了.

兼容設計

電路板電路板

電磁兼容性是指電子設備在各種電磁環境中仍能夠協調、有效地進行工作的能力。目的是使電子設備既能抑

制各種外來的干擾,使電子設備在特定的電磁環境中能夠正常工作,同時又能減少電子設備本身對其它電子設備的電磁干擾。

1、選擇合理的導線寬度由於瞬變電流在PCB電路板印製線條上所產生的衝擊干擾主要是由印製導線的電感成分造成的,因此應儘量減小印製導線的電感量。

2、採用正確的布線策略採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,最好採用井字形網狀布線結構,具體做法是印製板的一面橫向布線,另一面縱向布線,然後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,在設計布線時應儘量避免長距離的平等走線,儘可能拉開線與線之間的距離,信號線與地線及電源線儘可能不交叉。在一些對干擾十分敏感的信號線之間設定一根接地的印製線,可以有效地抑制串擾。

發展前景

優勢

產業政策的扶持

電路板電路板

我國國民經濟和社會發展“十一五”規劃綱要提出,要提升電子信息製造業,根據數位化、網路化、智慧型化總體趨勢,大力發展積體電路、軟體和新型元器件等核心產業。

根據我國信息產業部《信息產業科技發展“十一五”規劃和2020年中長期規劃綱要》,印刷電路板(特別是多層、柔性、柔剛結合和綠色環保印刷線路板技術)是我國電子信息產業未來5-15年重點發展的15個領域之一。在東莞、深圳成立了許多線路板科技園。

下游產業的持續快速增長

我國信息電子產業的快速發展為印刷電路板行業的快速發展提供了良好的市場環境。電子通訊設備、電子計算機、家用電器等電子產品產量的持續增長為印刷電路板行業的快速增長提供了強勁動力。此外,3G牌照發放將引發大規模電信投資,並帶動對伺服器、存儲、網路設備的大量需求。根據中國信息產業部的預測,2006和2007年中國大陸電信固定資產投資規模增長率將分別達到10.53%、14.29%。

勞動力成本優勢,製造業向中國的轉移

由於亞洲各國在勞動力資源、市場、投資及稅收政策方面的優惠措施,吸引美國及歐洲的製造業向亞洲,特別是中國轉移。中國具有得天獨厚的條件,大量的電子產品及設備製造商將工廠設立在中國大陸,並由此帶動相關產業的發展。印刷電路板作為基礎的電子元件,市場的配套需求增長強勁,行業前景看好。

劣勢

產品同質性高,高端板比重低,成本轉嫁能力弱

電路板電路板

激烈的價格競爭,各公司無法把成本上升因素轉嫁給用戶,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。

本土企業產品規模結構和關鍵技術不足

中小型和民營廠商的生產能力和技術水平都在低級產品

沒有被國際接受的工業標準

缺少自己和公認的品牌

對研發重視不夠,無力從事研發

高級設備、技術多掌握在外資企業中

沒有形成配套齊全,行業自律的市場

廢棄物的處理沒有達到環保標準

機會

下游需求帶來發展動力

美國、歐洲等主要生產國減產或產品結構調整帶來的市場空間

國際產業轉移帶來新的技術和管理電子信息產業高速發展,出口增長40-45%之間,PCB產業卻落後於整體電子信息產業的增長幅度,多層板和HDI板的產量更遠遠落後於市場,需大量依賴進口,PCB產業還有很大的發展空間

各廠商要尋找高毛利的細分市場、產品,轉型到高階產品,以軟板、軟硬結合板、厚銅板、光電的XY控制板、TFT面板的source板、汽車板、記憶體板、記憶體模組板、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

印刷電路板生產所需的主要原料包括復銅板、銅箔、半固化片、化學藥水、陽極銅/錫/鎳、乾膜、油墨等,此外,印刷電路板的生產還需要消耗電力能源,貴金屬以及石油、煤等基礎能源價格的大幅上漲也使得印刷電路板行業復銅板、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企業帶來一定的成本壓力。

下游產業的價格壓力

我國印刷電路板行業的市場競爭程度較高,單個廠商的規模不大,定價能力有限。而隨著下游產業產能的擴張和競爭的加劇,下游產業中的價格競爭日益激烈,控制產品成本是眾多廠商關注的重點。在這種情況下,下游產業的成本壓力可能部分傳遞到印刷電路板行業,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

行業過剩供給,需要進一步整合風險

解決環保問題與ROHS標準

3G牌照遲遲不發

原材料漲價PCB提不動價格,而階段性回落時,立即招來下遊行業一片降價要求。PCB結構性供需不平衡。高中低三個企業層面,中高端有外資、港資,台資、少數國有企業主導,國內企業處於資金和技術劣勢。低端指運作不規範的小廠,由於設備、環保方面投資少,反而形成成本優勢。中端層面形成廠家密集態勢,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,價格戰越演越烈

中國政府嚴格制定和執行有關污染整治條例,涉及到PCB產業,不許新建和擴建PCB廠,電鍍廠規定很嚴

工人工資水平上升很快。

電路板銷售收入分布圖電路板銷售收入分布圖

中國PCB周期性分析和預測:

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

印刷電路板行業的周期性不明顯,主要是隨著巨觀經濟波動。上世紀90年代以來,我國印刷電路板行業連續多年保持著30%左右的高速增長。

2001年至2002年,受世界經濟成長放緩等因素的影響,我國印刷電路板行業的增長速度出現較大幅度的下降,2001年和2002年的行業產值同比增長不足5%。

2003年以後,隨著全球經濟的復甦以及新興電子產品的出現和廣泛套用,印刷電路板的需求再度出現快速增長,我國印刷電路板行業的產值恢復到30%左右的年增長速度。2005年,我國印刷電路板行業產值同比增長約31.4%。

2007年景氣成長腳步趨緩,從2003年下半年景氣復甦到2006年似乎已告終結,但中國的增長還可以靠已開發國家的產能轉移來實現。

最近幾年中國玻纖( 18.83,0.56,3.07%)工業蓬勃發展,其高速的發展動力,來自先進的池窯拉絲技術。中國玻纖工業已徹底打破了國外對先進池窯拉絲技術和主要裝備的壟斷局面,完全實現了有中國特色的自主智慧財產權的成套技術與裝備國產化的總體戰略目標,從而帶動了玻纖行業的大發展。

近2年中國的池窯數量、產能以超過30%的速度不斷增加,電子玻纖布的產能也以相應速度發展。中國的電子玻纖行業瞄準世界先進水平,發展無鹼池窯拉絲先進生產力,建設高水平無鹼池窯拉絲生產線及玻纖製品生產線,繼續壓縮落後的球法拉絲工藝生產能力,產品標準實現與國際產品標準接軌。池窯拉絲成為強大動力,促進了中國玻纖行業生產技術的升級換代,國產設備的自主創新,推動著玻纖產業的高速增長。

電路板類型所占比例電路板類型所占比例

復銅板用電子玻纖布正在向薄型發展,以滿足電子產品的短、小、輕、薄、高密度組裝的要求,促進電路板向多層、超多層發展。2000年以前,我國大陸的復銅板行業使用的是7628布(屬於厚布),占總用量的80%,使用2116和1080布(屬於薄布)占總用量的20%已經發展到厚布占60%,薄布占40%。

目前我國大陸使用的復銅板生產廠家使用的薄型電子布規格除2116和1080外,還有3313、2313、2113、2112、1505、1500、1086、1065等8個規格,極薄型電子布由1078和106等2個規格。因此電子布生產廠家加速研製開發薄型電子布是當務之急。

電路板的價格

簡介

根據電路板的設計不同,價格會因為電路板的材料,電路板的層數,電路板的尺寸,每次生產的數量,生產的工藝,最小的線寬線距,最小的孔徑以及孔的數量,特殊工藝等要求來決定.行業內主要有以下幾種方式來計算價格:

1,按尺寸計算價格(對於樣品小批量適用)

生產商會根據不同的電路板層數,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後乘以每平方厘米單價就能得出所要生產的電路板的單價.這種計算方式對於普通工藝的電路板來說是很適用的,既方便生產商也方便採購商.以下是舉例說明:

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

2,按成本精細化計算價格(對於大批量適用)

因為電路板的原材料是復銅板,生產復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");生產商會根據所要生產的電路板的材料,層數,工藝,數量等參數計算出此批電路板的復銅板利用率,從而算出材料成本,舉例來說就是你生產一塊100*100MM的電路板,工廠為了提高生產效率,他可能會拼成100*4和100*5的大塊板來生產,這其中他們還需要加一些間距和板邊用於方便生產,一般鑼板的間距留2MM,板邊留8-20MM,然後形成的大塊板在原材料的尺寸中來切割,這裡如果剛好切割,沒有什麼多餘的板,就是利用率最大化.算出利用就只是其中的一步,還要算鑽孔費,看看有多少個孔,最小的孔多大,一張大板有多少個孔,還要根據板子裡的走線來算出電鍍銅的成本等每個小工藝的成本,最後加上每個公司平均的人工費,損耗率,利潤率,行銷費用,最後把這個總的費用除以一大塊原材料里能生產多少個小板,得出小板的單價.這個過程非常複雜,需要有專人來做,一般報價都要幾個小時以上.

3,線上計價器

由於電路板的價格受多種因素影響,普通的採購商對於供應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,把個人的聯絡信息交給了工廠帶來後續的不斷推銷騷擾.已有很多公司開始在自己的網站上建一個電路板計價程式,通過一些規則,讓客戶自由計算價格.對於不懂PCB的人也能輕鬆計算出PCB的價格.

組成

沃特弗電路板之薄膜線路SMT貼片沃特弗電路板之薄膜線路SMT貼片

電路板主要由焊盤、過孔、安裝孔、導線、元器件、接外掛程式

、填充、電氣邊界等組成,各組成部分的主要功能如下:

焊盤:用於焊接元器件引腳的金屬孔。

過孔:有金屬過孔 和 非金屬過孔,其中金屬過孔用於連線各層之間元器件引腳。

安裝孔:用於固定電路板。

導線:用於連線元器件引腳的電氣網路銅膜。

接外掛程式:用於電路板之間連線的元器件。

填充:用於地線網路的敷銅,可以有效的減小阻抗。

電氣邊界:用於確定電路板的尺寸,所有電路板上的元器件都不能超過該邊界。

主要分類

電路板系統分類為以下三種:

電路板電路板

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

電路板電路板

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的電路連線才行。這種電路間的「橋樑」叫做導孔(via)。導孔是在PCB上,充滿或塗上金屬的小洞,它可以與兩面的導線相連線。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

更複雜的電路上。

多層板

【多層板】在較複雜的套用需求時,電路可以被布置成多層的結構並壓合在一起,並在層間布建通孔電路連通各層電路。

內層線路

四層電路板四層電路板

銅箔基板先裁切成適合加工生產的尺寸大小。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的粗化處理,再以適當的溫度及壓力將乾膜光阻密合貼附其上。將貼好乾膜光阻的基板送入紫外線曝光機中曝光,光阻在底片透光區域受紫外線照射後會產生聚合反應(該區域的乾膜在稍後的顯影、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到板面乾膜光阻上。撕去膜面上的保護膠膜後,先以碳酸鈉水溶液將膜面上未受光照的區域顯影去除,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。最後再以氫氧化鈉水溶液將功成身退的乾膜光阻洗除。對於六層(含)以上的內層線路板以自動定位沖孔機衝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。多層板使用數片雙面板,並在每層板間放進一層絕緣層後黏牢(壓合)。

板子的層數就代表了有幾層獨立的布線層,通常層數都是偶數,並且包含最外側的兩層。大部分的主機板都是4到8層的結構,不過技術上可以做到近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可以用許多普通計算機的集群代替,超多層板已經漸漸不被使用了。因為PCB中的各層都緊密的結合,一般不太容易看出實際數目,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隨著表面貼裝技術的引入而得到套用,並使得電路板的封裝密度飛速增加。因此,即使對於密度不高、一般數量的電路板,電路板的自動檢測不但是基本的,而且也是經濟的。在複雜的電路板檢測中,兩種常見的方法是針床測試法和雙探針或飛針測試法。

檢測儀

根據電路板的材質的特性及廣泛套用的領域,為了更有效節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套用到數碼產品、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。

工作層面

電路板電路板

電路板包括許多類型的工作層面,如信號層、防護層、絲印層、內部層等,各種層面

的作用簡要介紹如下:

⑴信號層:主要用來放置元器件或布線。Protel DXP通常包含30箇中間層,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。

⑵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。

⑶絲印層:主要用來在電路板上印上元器件的流水號、生產編號、公司名稱等。

⑷內部層:主要用來作為信號布線層,Protel DXP中共包含16個內部層。

⑸其他層:主要包括4種類型的層。

Drill Guide(鑽孔方位層):主要用於印刷電路板上鑽孔的位置。

Keep-Out Layer(禁止布線層):主要用於繪製電路板的電氣框線。

Drill Drawing(鑽孔繪圖層):主要用於設定鑽孔形狀。

Multi-Layer(多層):主要用於設定多面層。

設計過程

電路板設計過程圖電路板設計過程圖

⒈電路板的基本設計過程可分為以下四個步驟:

⑴電路原理圖的設計

電路原理圖的設計主要是利用Protel DXP的原理圖編輯器來繪製原理圖。

⑵生成網路報表

網路報表就是顯示電路原理與中各個元器件的連結關係的報表,它是連線電路原理圖設計與電路板設計(PCB設計)的橋樑與紐帶,通過電路原理圖的網路報表,可以迅速地找到元器件之間的聯繫,從而為後面的PCB設計提供方便。

⑶印刷電路板的設計

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

⑷生成印刷電路板報表

印刷電路板設計完成後,還需生成各種報表,如生成引腳報表、電路板信息報表、網路狀態報表等,最後列印出印刷電路圖。

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

⑴啟動Protel DXP原理圖編輯器

⑵設定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根據設計需要連線元器件

⑸對布線後的元器件進行調整

⑹保存已繪好的原理圖文檔

⑺列印輸出圖紙

⒊圖紙大小、方向和顏色主要在“Documents Options”對話框中實現,執行Design→Options命令,即可打開“Documents Options”對話框,在Standard styles區域可以設定圖紙尺寸,單擊 按鈕,在下拉列表框中可以選擇A4~ OrCADE的紙型。圖紙方向的設定通過“Documents Options”對話框中Options部分的Orientation選項設定,單擊 按鈕,選中Landscape,設定水平圖紙;選中Portrait,設定豎直圖紙。圖紙顏色的設定在圖紙設定對話框中的Options部分實現,單擊Border Color色塊,可以設定圖紙框線顏色,單擊Sheet Color色塊,可以設定圖紙底色。

⒋執行Design→Options→Change System Font命令,彈出“Font”對話框,通過該對話框用戶可以設定系統字型,可以設定系統字型的顏色、大小和所用的字型。

⒌設定格線與游標主要在“Preferences”對話框中實現,執行Tools→Preferences命令即可打開“Preferences”對話框。

設定格線: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(顯示格線)欄,選Line Grid選項為設定線狀格線,選Dot Grid選項則為點狀格線(無格線)。

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

製版技術

PCB制板技術,包含計算機輔助製造處理技術,即CAD/CAM,還有光繪技術。下面介紹一下計算機輔助製造處理技術

計算機輔助製造(CAM)是根據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,用戶檔案中間距過小地方,必須做出相應的處理。因為每個廠的工藝流程和技術水平各不相同,要達到用戶的最終要求,必須在製作工藝中做出必要的調整,以滿足用戶有

關精度等各方面的要求。因此CAM處理是現代印製電路製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。

⒎進行鏡像。

⒏添加各種工藝線,工藝框。

⒐為修正側蝕而進行線寬校正。

⒑形成中心孔。

⒒添加外形角線。

⒓加定位孔。

⒔拼版,鏇轉,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

由於市面上流行的CAD軟體多達幾十種,因此對於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。

由於Gerber數據格式已成為光繪行業的標準,所以在整個光繪工藝處理中都應以Gerber數據為處理對象。如果以CAD數據作為對象會帶來以下問題。

⒈CAD軟體種類太多,如果各種工藝要求都要在CAD軟體中完成,就要求每個操作員都要熟練掌握每一種CAD軟體的操作。這將要求一個很長的培訓期,才能使操作員成為熟練工,才能達到實際生產要求。

這從時間和經濟角度都是不合算的。

⒉由於工藝要求繁多,有些要求對於某些CAD軟體來講是無法實現的。因為CAD軟體是做設計用的,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軟體是專門用於進行工藝處理的,

做這些工作是最拿手的。

⒊CAM軟體功能強大,但全部是對Getber檔案進行操作,而無法對CAD檔案操作。

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軟體,並對每一種CAD軟體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組織應該是以下結構(尤其是大中型的企業)。

⑴所有的工藝處理統一以Gerber數據為處理對象。

⑵每個操作員須掌握CAD數據轉換為Gerber數據的技巧。

⑶每個操作員須掌握一種或數種CAM軟體的操作方法。

⑷對Gerber數據檔案制定統一的工藝規範。

CAM工序可以相對集中由幾個操作員進行處理,以便管理。合理的組織機構將大大提高管理效率、生產效率,並有效地降低差錯率,從而達到提高產品質量的效果。

測試方法

針床測試法

這種方法由帶有彈簧的探針連線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"。在檢測軟體的控制下,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構,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。儘管使用針床測試法可能同時在電路板的兩面進行檢測,當設計電路板時,還是應該使所有的檢測點在電路板的焊接面。針床測試儀設備昂貴,且很難維修。針頭依據其具體套用選不同排列的探針。

一種基本的通用柵格處理器由一個鑽孔的板子構成,其上插針的中心間距為100 、75 或50mil。插針起探針的作用,並利用電路板上的電連線器或節點進行直接的機械連線。如果電路板上的焊盤與測試柵格相配,那么按照規範打孔的聚醋薄膜就會被放置在柵格和電路板之間,以便於設計特定的探測。連續性檢測是通過訪問格線的末端點(已被定義為焊盤的x-y 坐標)實現的。既然電路板上的每一個網路都進行連續性檢測。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。

電路板的觀測

電路板電路板
電路板電路板

電路板體積小,結構複雜,因此對電路板的觀察也必須用到專業的觀測儀器。一般的,我們採用攜帶型視頻顯微鏡來觀察電路板的結構,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構。通過這種方式,我們就比較容易進行電路板的設計和檢測了。現工廠現場採用的攜帶型視頻顯微鏡,採用的攜帶型視頻顯微鏡MSA200、VT101,因它可實現“隨時觀測、隨時檢測、多人討論”比傳統的顯微鏡更加方便!

雙探針飛針測試法

飛針測試儀不依賴於安裝在夾具或支架上的插腳圖案。基於這種系統,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 數據直接控制。雙探針能在彼此相距4mil 的範圍內移動。探針能夠獨立地移動,並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。假如線上路之間有一條短路,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 ,這要根據板子的複雜性而定,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,即使高產量印製電路板的生產商認為移動的飛針測試技術慢,但是這種方法對於較低產量的複雜電路板的生產商來說還是不錯的選擇。

對於裸板測試來說,有專用的測試儀器(Lea,1990)。一種成本更為最佳化的方法是使用一個通用的儀器,儘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。對於通用的柵格,帶引腳元器件的板子和表面貼裝設備的標準柵格是2.5mm。此時測試焊盤應該大於或等於1.3mm。對於Imm 的柵格,測試焊盤設計得要大於0.7mm。假如柵格較小,則測試針小而脆,並且容易損壞。因此,最好選用大於2.5mm 的柵格。Crum (1994b) 闡明,將通用測試儀(標準的柵格測試儀)和飛針測試儀聯合使用,可使高密度電路板的檢測即精確又經濟。他建議的另外一種方法是使用導電橡膠測試儀,這種技術可以用來檢測偏離柵格的點。然而,採用熱風整平處理的焊盤高度不同,將有礙測試點的連線。

通常進行以下三個層次的檢測:

1)裸板檢測;

2) 線上檢測;

3)功能檢測。

採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,也可以用於特殊套用的檢測。

維修知識

電路板維修是一門新興的修理行業。工業設備的自動化程度越來越高,所以各個行業的工控板的數量也越來越多,工控板損壞後,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)也成為各企業非常頭痛的一件事。其實,這些損壞的電路板絕大多數在國內是可以維修的,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於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,其中檢測占據了很重要的位置。對電路板上的每一個器件進行修基礎知識的驗測,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,逐漸地積累經驗,不斷地提高水平。一般的電子設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現問題的話將十分費時,實施起來也非常困難。那么從故障現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知識介紹。

費用標準

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程度、難易程度、數量的多少、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工控產品免費檢測。

⒉客戶確認維修後,運輸費用由我方承擔。

⒊維修方應根據檢測後的故障情況給出的收費標準要合理。

⒋維修方維修的產品應該給予三個月保修。

驗收

修復設備,基板以現場試機通過為準,基板交用戶後,用戶必須在一周內通知承修方,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。

改制仿製

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

工程報價

⒈根據客戶的要求免費設計電路、油路、氣路、線路圖。根據工程量的大小、材料的選用、設備的選用,應一周內向客戶報價。

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,主要有剛性印製板、鋁基板、翔宇電路板。

維護

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

1、半保養:

電路板作為電子行業產品的基石,可見電路板在電子產品行業中起著多么重要的作用,因此電路板的質量的好壞將會直接影響到電子產品的質量。電路板長期在惡劣的環境下工作,電路板的質量受環境的嚴重的影響,長期會導致線路板的使用的壽命減短,因此在日常的工作過程中,我們需要對線路板進行一定的維護和保護的工作,主要的工作的內容是:防止腐蝕、發霉、潮濕、漏電、污染物等。

線路板的保護和保養的工作要從根本上去解決,市場上現在有很的線路板防潮保護塗料,這些產品能夠很好的幫我們解決線路板的維護和保養的問題,下面簡單說說這些產品的特點:
1.環保配方,固化速度快,操作方便,適合噴塗、刷塗、浸塗多種工藝。
2.對線路板的大多數的材料有良好的附著力,而沒有任何的腐蝕的情況發生。
3.可以有效的使線路板耐高低溫性能、耐候性能、電絕緣性能以及優異的防潮、防霉、防鹽霧、防腐蝕、電絕緣、抗漏電性能等相關的性能,確保線路板在長期的惡劣的環境下工作不會影響到其使用的壽命。
4.針對於線路板、線路板的元器件能夠長期有效保護,從而延長線路板的使用壽命。
5.可以在保護塗層上直接焊錫。典型用途廣泛套用於各種電子零件、已組裝完畢的線路板,可充分地保護線絡板在各種化學品腐蝕、鹽霧、潮濕、高污染多灰塵、震動及高低溫等惡劣環境中使用而不會影響其工作與訊號。

6.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後,用吹風機將電路板吹乾即可。

7.觀察電路中的電子元件有沒經過高溫的痕跡,電解電容有沒鼓起漏液現象,如有應進行更換。

2、年度保養:

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,如發現電解電容的容量低於標稱容量的20%,應更換,一般電解電容的壽命工作十年左右就應全部更換,以確保電路板的工作性能。

⑶對於塗有散熱矽脂的大功率器件,應檢查散熱矽脂有沒幹固,對於乾固的應將乾固的散熱矽脂清除後,塗上新的散熱矽脂,以防止電路板中的大功率器件因散熱不好而燒壞。

發展史

電路板是當代電子元件業中最活躍的產業,其行業增長速度一般都高於電子元件產業3個百分點左右。

印製電路板鋁基電路板

印製線路板是當代電子元件業中最活躍的產業,其行業增長速度一般都高於電子元件產業3個百分點左右。預計2006年仍將保持較快增長,需求升級與產業轉移是推動行業發展的基本動力,而HDI板、柔性板、IC封裝板(BGA、CSP)等品種將成為主要增長點。

2003年中國印製電路板產值為500.69億元,同比增長333%,產值首次超過位居全球第二位的美國。2004年及2005年,中國PCB產值仍然保持了30%以上的增長率,估計2005年達到869億元,遠遠高於全球行業的增長速度。

柔性電路板

柔性電路板在以智慧型手機為代表的電子設備迅速向小型化方向發展,因而被廣泛套用於眾多電子設備細分市場中,一方面,產品趨向小型化;另一方面可靠性。預計至2016年,全球柔性電路板產值將達到132億美元,年複合增長率為7.5%,調查成為電子行業中增長最快的子行業之一。

從發展形式看,中國電路板產業持續高速增長,進出口也實現了高速增長,隨著產業增長正在逐步得到最佳化和改善。

013年電路板前景

最新IPC報告預測2013年PCB市場將恢復增長

2013年3月12日,美國伊利諾州班諾克本 — 根據IPC —國際電子工業聯接協會本周發布的《北美地區PCB市場調研報告》結果預測,2013年北美地區PCB市場將恢復適度增長。報告中還包括市場數據、剛性PCB 和撓性PCB在2013年的月度銷售預測。

《北美地區PCB市場調研報告》是IPC月度系列報告清單中的首份報告,在原有的調查項目基礎上增添了市場數據。報告中顯示,剛性PCB板的銷售量和訂單量均略有下降,而撓性電路板的銷售量和訂單量均表現積極,並且剛性板和撓性板的訂單出貨比都呈現加強趨勢。報告中銷售和訂單的增長,分別按照產品類型和公司規模分類顯示,另外單獨按照軍用和醫療終端市場分別列出。

報告中顯示,銷售的重要指標——訂單儲備量低於平均水平,但產成品的庫存量處在平均水平。報告中還包括反應銷售狀況的其它重要指標和美國本土生產份額的月度數據。下一季度和來年的行業信心指數顯示,撓性電路板製造商對2013年相當樂觀,撓性電路板市場呈增長態勢。

報告附錄包括IPC多年來一直調查的剛性PCB和撓性PCB銷售趨勢指數表以及美國PCB進口/出口的最新信息

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