pcb制作流程详解qtr.docx
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1、苏州市职职业大学学毕业设计计(论文文)说明明书设计(论论文)题题目PCCB制作作流程详详解系电子信信息工程程系专业班级级 04应应用电子子3班 姓名闫朝朝忠 学号 044430333433指导教师师范海健健 20077年 4 月 299 日摘要:PCB是是电子工工业重要要的电子子部件之之一,几几乎每种种电子设设备,小小到电子子手表,计计算器,大大到计算算机,通通讯电子子设备,军军用的武武器系统统,只要要有集成成电路等等电子元元器件,为为了它们们之间电电气互连连,都要要使用印印制板。在在较大型型的电子子产品研研制过程程中,最最基本的的成功因因素是该该产品的的印制板板的设计计、文件件编制的的制造。
2、PCB的的功能为为提供完完成第一一层级构构装的组组件与其其它必须须的电子子电路零零件接合合的基地地,以组组成一个个具特定定功能的的模块或或成品。所所以PCCB在整整个电子子产品中中,扮演演了整合合连结总总其成所所有功能能的角色色,也因因此时常常电子产产品功能能故障时时,最先先被质疑疑往往就就是PCCB。PCB制制造行业业作为电电子信息息行业的的上游行行业,近近两年受受消费类类电子尤尤其是手手机、PPC等的的拉动,国国际和国国内的PPCB行行业都进进入了景景气上升升阶段,未未来随着着3G手机机的应用用和数字字电视销销量的迅迅猛增长长,PCCB行业业的景气气度将进进一步高高涨。所以,PPCB制制造
3、行业业的发展展前景将将不可估估量!关键字:电子部件件基地上游游行业目录摘 要要2第一篇第一章 PCCB概述述441.1 PCCB的发发展史 441.2 PCCB的设设计51.3 PCCB的分分类 55第二章 PCCB的构构造72.1 PCBB的分类类72.2 PCBB的部件件 772.3 PCBB特定名名词9第三章 PCCB的作作用10第二篇第一章 PCCB制作作的准备备11第二章 PCCB流程程制作132.1 PCCB的层层别1332.2 内层层板生产产步骤 144第三章内内层线路路板成型型段1183.1 压合合183.2 钻孔孔 2003.3 镀铜铜 221第四章外外层线路路板成型型段 2
4、2第五章多多层板后后续流程程2245.1 防焊焊2245.2 文字字255.3 加工2255.4 成型226第三篇第一章 PCCB现状状271.1 PCCB硬板板发展2271.2 PCBB软板发发展288第二章 PCCB发展展前景29心得体会会 330参考文献献 331第一篇第一章 PCCB概述述PCB即即Priinteed CCirccuitt Booardd 的简简写,中中文名称称为印制制电路板板,又称称印刷电电路板、印印刷线路路板,是是重要的的电子部部件,是是电子元元器件的的支撑体体,是电电子元器器件电气气连接的的提供者者。由于于它是采采用电子子印刷术术制作的的,故被被称为“印刷”电路板
5、板。1.1 PCCB的发发展史印制电路路板的发发明者是是奥地利利人保罗罗爱斯勒勒(Paaul Eisslerr),他他于19936年年在一个个收音机机装置内内采用了了印刷电电路板。1943年,美国人将该技术大量使用于军用收音机内。1948年,美国正式认可这个发明用于商业用途。自20世纪50年代中期起,印刷电路版技术才开始被广泛采用。在印制电电路板出出现之前前,电子子元器件件之间的的互连都都是依靠靠电线直直接连接接实现的的。而现现在,电电路面包包板只是是作为有有效的实实验工具具而存在在;印刷刷电路板板在电子子工业中中已经占占据了绝绝对统治治的地位位。印制电路路基本概概念在本本世纪初初已有人人在专
6、利利中提出出过,119477年美国国航空局局和美国国标准局局发起了了印制电电路首次次技术讨讨论会,当当时列出出了266种不同同的印制制电路制制造方法法。并归归纳为六六类:涂料法法、喷涂涂法、化化学沉积积法、真真空蒸发发法、模模压法和和粉压法法。当时时这些方方法都未未能实现现大规模模工业化化生产,直直到五十十的年代代初期,由由于铜箔箔和层压压板的粘粘合问题题得到解解决,覆覆铜层压压板性能能稳定可可靠,并并实现了了大规模模工业化化生产,铜铜箔蚀刻刻法,成成为印制制板制造造技术的的主流,一一直发展展至今。六十年代代,孔金金属化双双面印制制和多层层印制板板实现了了大规模模生产,七七十年代代收于大大规模
7、集集成电路路和电子子计算机机和迅速速发展,八八十年代代表面安安装技术术和九十十年代多多芯片组组装技术术的迅速速发展推推动了印印制板生生产技术术的继续续进步,一一批新材材料、新新设备、新新测试仪仪器相继继涌现。印印制电路路生产动动手术进进一步向向高密度度,细导导线,多多层,高高可靠性性、低成成本和自自动化连连续生产产的方向向发展。我国从五五十年代代中期开开始了单单面印制制板的研研制。六六十年代代中自力力更生地地开发了了我国的的覆箔板板基材,使使铜箔蚀蚀刻法成成为我国国PCBB生产的的主导工工艺。六六十年代代已能大大批量地地生产单单面板,小小批量生生产双面面金属化化孔印制制,并在在少数几几个单位位
8、开始研研制多层层板。七七十年代代在国内内推广了了图形电电镀蚀刻刻法工艺艺,但由由于受到到各种干干扰,印印制电路路专用材材料和专专用设备备没有及及时跟上上,整个个生产技技术水平平落后于于国外先先进水平平。到了了八十年年代,由由于改革革、开放放政策的的批引,不不仅引进进了大量量具有国国外八十十年代先先进水平平的单面面、双面面、多层层印制板板生产线线,而且且经过十十多年消消化、吸吸收,较较快地提提高了我我国印制制电路生生产技术术水平。1.2 PCCB的设设计PCB的的实际制制造过程程是在PPCB工工厂里完完成的,工工厂是不不管设计计的,设设计工作作由专门门的公司司进行,它它们的设设计结果果叫做原原理
9、图,原原理图再再由专业业的布线线公司进进行线路路图的设设计,得得到的线线路图就就被交到到PCBB工厂制制作。工工厂的任任务就是是将工作作站中的的线路图图变成现现实中的的实物板板。印制电路路板的设设计是以以电路原原理图为为根据,实实现电路路设计者者所需要要的功能能。印刷刷电路板板的设计计主要指指版图设设计,需需要考虑虑外部连连接的布布局、内内部电子子组件的的优化布布局、金金属连线线和通孔孔的优化化布局、电电磁保护护、热耗耗散等各各种因素素。优秀秀的版图图设计可可以节约约生产成成本,达达到良好好的电路路性能和和散热性性能。简简单的版版图设计计可以用用手工实实现,复复杂的版版图设计计需要借借助计算算
10、机辅助助设计(CAD)实现。1.3 PCCB的分分类1、以材材质分有机材质质:酚醛醛树脂、玻玻璃纤维维/环氧树树脂、 Pollyimmidee、BT/Epooxy等皆皆属之。无机材质质:铝、Copper-invar-copper、ceramic等皆属之。主要取其散热功能。2、以成成品软硬硬区分 硬板 RRigiid PPCB软软板 FFlexxiblle PPCB图1-2图1-1软硬板 Riggid-Fleex PPCB图1-33、以结结构分a、单面面板(剖剖面图)在最基本本的PCCB上,零零件集中中在其中中一面,导导线则集集中在另另一面上上。因为为导线只只出现在在其中一一面,所所以我们们就称
11、这这种PCCB叫作作单面板板(Siinglle-ssideed)。因因为单面面板在设设计线路路上有许许多严格格的限制制(因为为只有一一面,布布线间不不能交叉叉而必须须绕独自自的路径径),所所以只有有早期的的电路才才使用这这类的板板子。图1-4b、双面面板(剖剖面图)这种电路路板的两两面都有有布线。不不过要用用上两面面的导线线,必须须要在两两面间有有适当的的电路连连接才行行。这种种电路间间的桥桥梁叫叫做导孔孔(viia)。导导孔是在在PCBB上,充充满或涂涂上金属属的小洞洞,它可可以与两两面的导导线相连连接。因因为双面面板的面面积比单单面板大大了一倍倍,而且且因为布布线可以以互相交交错(可可以绕
12、到到另一面面),它它更适合合用在比比单面板板更复杂杂的电路路上。图1-5c、多层层板(剖剖面图)为了增加加可以布布线的面面积,多多层板用用上了更更多单或或双面的的布线板板。多层层板使用用数片双双面板,并并在每层层板间放放进一层层绝缘层层后黏牢牢(压合合)。板板子的层层数就代代表了有有几层独独立的布布线层,通通常层数数都是偶偶数,并并且包含含最外侧侧的两层层。大部部分的主主机板都都是4到8层的结结构,不不过技术术上可以以做到近近1000层的PCCB板。大大型的超超级计算算机大多多使用相相当多层层的主机机板,不不过因为为这类计计算机已已经可以以用许多多普通计计算机的的集群代代替,超超多层板板已经渐
13、渐渐不被被使用了了。因为为PCBB中的各各层都紧紧密的结结合,一一般不太太容易看看出实际际数目,不不过如果果您仔细细观察主主机板,也也许可以以看出来来。图1-6第二章 PCCB的构构造2.1 PCBB的分类类PCB的的结构其其实就是是像一块块三明治治一样。内层外层(Comp层)外层(Sold层)Power层 Ground 层绝缘层Signal层导通孔下面我们们以一块块多层板板为例来来进行说说明:图1-72.2 PCBB的部件件1.防焊焊(SOOLDEER MAASK 简称称S/MM)S/M防焊线路图1-82.线路路图1-93.孔(HOOLE)导通孔(VIA HOLE) a. 镀通孔孔或电镀镀孔
14、(PPLATTED THRROUGGH HOLLE,简简称PTTH孔)零件孔图1-105.锡垫垫(PAAD) 整個区块称为SMDa. SSMD PADD:图1-11b. BBGA PAAD:BGA PAD整個区块 称为BGA图1-122.3 PCCB特定定名词1. 线路间间距: 指线路路与线路路之间的的距离图1-132. 孔与线线路间距距: 孔与与线路之之间的距距离图1-143. 环宽指小孔孔周围那那一圈铜铜环(或或上有锡锡或金的的环)的的宽度图1-154. 线宽指一条条线路的的宽度图1-16第三章 PCCB的作作用PCB是是电子工工业重要要的电子子部件之之一,几几乎每种种电子设设备,小小到电
15、子子手表,计计算器,大大到计算算机,通通讯电子子设备,军军用的武武器系统统,只要要有集成成电路等等电子元元器件,为为了它们们之间电电气互连连,都要要使用印印制板。在在较大型型的电子子产品研研制过程程中,最最基本的的成功因因素是该该产品的的印制板板的设计计、文件件编制的的制造。PCB的设计的制造质量直接影响到整个产品的质量的成本,甚至会导致一家公司的命运。PCB扮扮演的角角色:PCB的的功能为为提供完完成第一一层级构构装的组组件与其其它必须须的电子子电路零零件接合合的基地地,以组组成一个个具特定定功能的的模块或或成品。所所以PCCB在整整个电子子产品中中,扮演演了整合合连结总总其成所所有功能能的
16、角色色,也因因此时常常电子产产品功能能故障时时,最先先被质疑疑往往就就是PCCB。图1.117是多多层PCCB板结构构示意图图:图1-17PCB具具有的功功能:1、 供集成电电路等各各种电子子元器件件固定、装装配的机机械支撑撑。 2、 实现集成成电路等等各种电电子元器器件之间间的布线线和电气气接或电电绝缘。提提供所要要求的电电气特性性,如特特性阻抗抗等。 3、 为自动锡锡焊提供供阻焊图图形,为为元器件件插装、检检查、维维修提供供识别字字符和图图形。 4、 电子设备备采用印印制板后后由于同同类印制制板的一一致性,从从而避免免了人工工接线的的差错,并并可实现现电子元元器件自自动插装装或贴装装、自动
17、动锡焊、自自动检测测。保证证了电子子设备的的质量,提提高了劳劳动生产产率、降降低了成成本,并并便于维维修。PCB从从单面发发展到双双面、多多层和挠挠性,并并仍保持持各自的的发展趋趋势。由由于不断断地向高高精度、高高密度和和高可靠靠性方向向发展,不不断缩小小体积,减减轻成本本,提高高性能,使使得PCCB在未未来电子子设备的的发展过过程中,仍仍然保持持强大的的生命力力。第二篇 PCB几几乎会出出现在每每一种电电子设备备当中。它它是所有有电子设设备的载载体,计计算机内内部到处处都有PPCB的的身影,从从主板、显显卡、声声卡到内内存载板板、CPPU 载载板再到到硬盘控控制电路路板、光光驱控制制电路板板
18、等。小小到日常常生活中中的家用用电器、手手机、PPDA、数数码相机机,大到到车载电电子设备备,飞机机上使用用的航空空电子产产品、卫卫星火箭箭上高可可X性电子子设备。PCB的的制作总总体来说说有三个个过程:第一,生生产工具具(Tooolinng)的的准备;第二,具具体生产产过程;第三,品品质检验验(VII、电测测)。但无无论是生生产加工工,还是是品质控控制都是是围绕生生产过程程进行的的。具体生产产流程如如下:下料(裁裁板)内层制制作压合钻孔镀铜外层制制作防焊漆漆印刷文字印印刷表面处处理外形加加工。第一章 PCCB制作作的准备备首先介绍绍一下生生产过程程中所涉涉及到的的几种重重要的原原始物料料。1
19、. 基板 PCB基基板概念念:PCB板板的原始始物料是是覆铜基基板,简简称基板板。基板板是两面面有铜的的树脂板板。现在在最常用用的板材材代号是是FR-4。FR-4主要要用于计计算机、通通讯设备备等档次次的电子子产品。对对板材的的要求:一是耐耐燃性,二二是Tgg点,三三是介电电常数。电电路板必必须耐燃燃,在一一定温度度下不能能燃烧,只只能软化化。这时时的温度度点就叫叫做玻璃璃态转化化温度(Tg点点),这个个值关系系到PCCB板的的尺寸安安定性。在在高阶应应用中,客客户有时时会对板板材的TTg点进进行规定定。介电电常数是是一个描描述物质质电特性性的量,在在高频线线路中,信信号的介介质损失失(PLL
20、)与基基板材料料有关,具具体而言言与介质质的介电电常数的的平方根根成正比比。介质质损失大大,则吸吸收高频频信号、转转变为热热的作用用就越大大,导致致不能有有效地传传送信号号。除FR-4树脂脂基板外外,在诸诸如电视视、收音音机等较较为简单单的应用用中酚醛醛纸质基基板用得得也很多多。PCB基基板组成成:基板由基基材和铜铜箔组成成,FRR-4基基材是树树脂加玻玻纤布,玻玻纤布就就是玻璃璃纤维的的织物,将将玻纤布布在液态态的树脂脂中浸沾沾,再压压合硬化化得到基基材。在在高分子子化学中中,将树树脂的状状态分为为a-sstagge、b-sstagge、c-sstagge三种种状态,处处于a-staage的
21、的树脂分分子间没没有紧密密的化学学键,呈呈流动态态;b-staage时时分子与与分子之之间化学学键不多多,在高高温高压压下还会会软化,进进而变成成c-sstagge;c-sstagge是树树脂化学学结构最最为稳定定的状态态,呈固固态,分分子间的的化学键键增多,物物理化学学性质就就非常稳稳定。我我们使用用的电路路板基材材就是由由处于bb-sttagee的树脂脂构成。而而基板是是将处于于b-sstagge的基基材与铜铜箔热压压在一起起。这时时的树脂脂就处于于稳定的的c-sstagge了。PCB基基板材质质的选择择1.镀金金板(EElecctroolytticNNi/AAu)镀金板制制程成本本是所有
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