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1、PCB设计基础知识,终端产品部 系统组 郭哲,目录,PCB基本概念,PCB设计基础,PCB制造流程,PCB贴片工艺,01,02,03,04,PCB基本概念,PCB:Printed Circuit Board,印制电路板,PCB基本概念,基材(Core) 基材普遍是以基板的绝缘部分作分类,常见的原料为电木板、玻璃纤维板,以及各式的塑胶板。而PCB的制造商普遍会以一种以玻璃纤维、不织物料、以及树脂组成的绝缘部分,再以环氧树脂和铜箔压制成“半固化片”(prepreg)使用。 基铜的厚度以oz为单位,1oz约为1.2mil-1.4mil。,PCB基本概念,基材(Core) 常见的基材及主要成份有: F
2、R-1 酚醛棉纸 FR-2 酚醛棉纸 FR-3 棉纸、环氧树脂 FR-4 玻璃布、环氧树脂 FR-5 玻璃布、环氧树脂 FR-6 毛面玻璃、聚酯 G-10 玻璃布、环氧树脂 CEM-1 棉纸、环氧树脂(阻燃) CEM-2 棉纸、环氧树脂(非阻燃) CEM-3 玻璃布、环氧树脂 CEM-4 玻璃布、环氧树脂 CEM-5 玻璃布、多元酯 AIN 氮化铝 SIC 碳化硅,PCB基本概念,叠层 基材有单面、双面两种结构,搭配铜皮、半固化片可组成不同叠层结构。如下图所示:,PCB基本概念,金属涂层 金属涂层就是基板线路跟电子元件焊接的地方。由于不同的金属价钱不同,因此直接影响生产的成本。另外,每种金属的
3、可焊性、接触性、电阻阻值等不同,也会直接影响元件的效能。 常用的金属涂层有: 铜 锡:厚度通常在5至15m 铅锡合金(或锡铜合金):即焊料,厚度通常在5至25m,锡含量约在63% 金:一般只会镀在接口 银:一般只会镀在接口,或以整体也是银的合金 标示金属涂层的说法如:沉铜、沉金、镀锡、镀银等。,PCB设计基础,设计软件:如Allegro、PADS 、DXP等 设计流程 输入:原理图文件,网表,封装,设计规则要求,结构要求等 输出:PCB图纸,Gerber文件,坐标文件,加工要求等 常用术语说明 叠层结构 正片、负片 布局、布线 铺铜 过孔:通孔、盲孔、埋孔 阻焊、开窗、绿油塞孔 WELL 花孔
4、(热焊盘),PCB设计基础,软件中的层介绍 Silkscreen:丝印层 Paste:锡膏层 Solder:阻焊层 Layer:走线层 Assembly:装配层 Drill:钻孔层 Keepout:禁止布线层 Mechanical:机械层 不同的软件对以上层的描述及使用方法不尽相同,但实际意义一致,理解后可灵活使用。,PCB设计基础,剖面图示例 理解叠层的组成 将图中的层对应到层定义中 找到不同的过孔,PCB制造流程,1 裁板 选择合适板材,根据板尺寸要求进行裁剪。 2 前处理 去除铜表面的污染物,增加铜面的粗糙度,便于后续压膜。,处理前,处理后,PCB制造流程,3 压膜 将经处理之基板铜面透
5、过热压方式贴上抗蚀干膜,干膜有多种类型,可形成正片、负片等不同加工工艺。,PCB制造流程,4 曝光 利用光源作用将掩膜上的图像转移到感光底板上,掩膜分正片及负片两种,下图左侧为正片,右侧为负片,一般内层用负片,外层用正片。,PCB制造流程,5 显影 用碱液作用将未发生化学反应之干膜部分冲掉。,PCB制造流程,6 蚀刻 利用药液将显影后露出的铜蚀掉,形成线路图形。,PCB制造流程,7 去膜 利用强碱将保护铜面之抗蚀层剥掉,露出线路图形。 8 钻孔 在需要部位进行钻孔,对于不同孔径采用不同钻头。,PCB制造流程,9 镀铜 在孔内壁及表层镀上一层铜,增加铜层厚度以避免导线过脆弱。,PCB制造流程,10 阻焊 将阻焊油墨印刷在板上,填充过孔并保护导线。 11 丝印 将文字油墨印刷在板上,以利用辨识。 12 其他 针对多层板,还存在压合等程序。并且对不同形态的板子,也会有其他制造工艺,或者制造顺序也可能不同。具体流程可根据实际情况分析。 以上流程作为基本流程,可便于理解PCB的制造。,PCB贴片工艺,波峰焊:适用于插焊型器件,PCB贴片工艺,回流焊:适用于贴片型器件,THE END,
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