PCB设计第一讲9321.pptx

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1、PCB设计设计长安大学电子与控制工程学院自动化系长安大学电子与控制工程学院自动化系 李李 登登 峰峰手机：手机：13359229231Email：主要内容第一节第一节 认识认识PCB第二节第二节第二节第二节 PCB PCB制作工艺制作工艺第三节第三节 PCB设计流程设计流程第四节第四节 PCB PCB中的各种对象中的各种对象第五节第五节 Altium Designer概述概述第一章第一章 PCB设计概述设计概述第一节第一节 认识认识PCB一、什么是一、什么是一、什么是一、什么是PCB?PCB?Printed circuit board；简写：简写：PCB 中文：中文：印制电路板印制电路板印制板

2、也称为印制线路板或印制电路板，通过印制板也称为印制线路板或印制电路板，通过印制板上的印制导线、焊盘及金属化过孔实现元器印制板上的印制导线、焊盘及金属化过孔实现元器件引脚之间的电气连接。由于印制板上的导电图形件引脚之间的电气连接。由于印制板上的导电图形（如元件引脚焊盘、印制连线、过孔等）以及说明（如元件引脚焊盘、印制连线、过孔等）以及说明性文字（如元件轮廓、序号、型号）等均通过印制性文字（如元件轮廓、序号、型号）等均通过印制方法实现，因此称为印制电路板。方法实现，因此称为印制电路板。二、二、二、二、PCBPCB的作用的作用的作用的作用通过一定的工艺，在绝缘性能很高的基材上覆盖一通过一定的工艺，在

3、绝缘性能很高的基材上覆盖一层导电性能良好的铜薄膜，就构成了生产印制电路层导电性能良好的铜薄膜，就构成了生产印制电路板所必需的材料板所必需的材料覆铜板。按电路要求，在覆铜覆铜板。按电路要求，在覆铜板上刻蚀出导电图形，并钻出元件引脚安装孔、实板上刻蚀出导电图形，并钻出元件引脚安装孔、实现电气互连的过孔以及固定整个电路板所需的螺丝现电气互连的过孔以及固定整个电路板所需的螺丝孔，就获得了电子产品所需的印制电路板。孔，就获得了电子产品所需的印制电路板。PCB是为是为完成第一层次的元件和其它电子电路零件完成第一层次的元件和其它电子电路零件接合提供的一个接合提供的一个组装组装基地基地，组装成一个具特定功能，

4、组装成一个具特定功能的模块或产品。的模块或产品。PCB在整个电子产品中，扮演了连接所有功能的角在整个电子产品中，扮演了连接所有功能的角色，电子产品的功能出现故障时，最先被怀疑往往色，电子产品的功能出现故障时，最先被怀疑往往就是就是PCB，所以，所以PCB的生产控制尤为严格和重要的生产控制尤为严格和重要。三、三、三、三、PCBPCB板材料板材料板材料板材料覆以铜箔的绝缘层压板称为覆铜箔层压板，简称覆覆以铜箔的绝缘层压板称为覆铜箔层压板，简称覆覆以铜箔的绝缘层压板称为覆铜箔层压板，简称覆覆以铜箔的绝缘层压板称为覆铜箔层压板，简称覆铜板。它是用腐蚀铜箔法制作电路板的主要材料。铜板。它是用腐蚀铜箔法制

5、作电路板的主要材料。铜板。它是用腐蚀铜箔法制作电路板的主要材料。铜板。它是用腐蚀铜箔法制作电路板的主要材料。1 1、覆铜板、覆铜板、覆铜板、覆铜板铜箔铜箔 绝缘介质层绝缘介质层铜箔铜箔2 2、覆铜板的种类、覆铜板的种类、覆铜板的种类、覆铜板的种类l l 按基材的品种可分为纸基板和玻璃布板；按黏结按基材的品种可分为纸基板和玻璃布板；按黏结按基材的品种可分为纸基板和玻璃布板；按黏结按基材的品种可分为纸基板和玻璃布板；按黏结树脂来分有酚醛、环氧酚醛、聚四氟乙烯等。树脂来分有酚醛、环氧酚醛、聚四氟乙烯等。树脂来分有酚醛、环氧酚醛、聚四氟乙烯等。树脂来分有酚醛、环氧酚醛、聚四氟乙烯等。（1）酚醛纸基覆铜

6、板）酚醛纸基覆铜板 它是用浸渍过酚醛树脂的绝缘纸或纤维板作它是用浸渍过酚醛树脂的绝缘纸或纤维板作为基板，两面加无碱玻璃布，并在一面或两面覆为基板，两面加无碱玻璃布，并在一面或两面覆以电解紫铜箔，经热压而成的板状制品。以电解紫铜箔，经热压而成的板状制品。l l这类层压板价格低廉，但机械强度低，易吸水，这类层压板价格低廉，但机械强度低，易吸水，这类层压板价格低廉，但机械强度低，易吸水，这类层压板价格低廉，但机械强度低，易吸水，耐高温性能差（一般不超过耐高温性能差（一般不超过耐高温性能差（一般不超过耐高温性能差（一般不超过100100）。）。）。）。l l主要用于低频和一般民用产品中。标准厚度有主要

7、用于低频和一般民用产品中。标准厚度有主要用于低频和一般民用产品中。标准厚度有主要用于低频和一般民用产品中。标准厚度有1.0mm1.0mm、1.5mm1.5mm、2.0mm2.0mm三种，一般应优先选用三种，一般应优先选用三种，一般应优先选用三种，一般应优先选用1.5mm1.5mm和和和和2.0mm2.0mm厚的层压板。厚的层压板。厚的层压板。厚的层压板。（2）环氧酚醛玻璃布覆铜板）环氧酚醛玻璃布覆铜板 这是用浸渍过环氧树脂的无碱玻璃布板作为这是用浸渍过环氧树脂的无碱玻璃布板作为这是用浸渍过环氧树脂的无碱玻璃布板作为这是用浸渍过环氧树脂的无碱玻璃布板作为基板，一面或两面覆以电解紫铜箔经热压而成的

8、基板，一面或两面覆以电解紫铜箔经热压而成的基板，一面或两面覆以电解紫铜箔经热压而成的基板，一面或两面覆以电解紫铜箔经热压而成的层压制品，这类层压板的电气和机械性能良好，层压制品，这类层压板的电气和机械性能良好，层压制品，这类层压板的电气和机械性能良好，层压制品，这类层压板的电气和机械性能良好，加工方便，可用于恶劣环境和超高频电路中。加工方便，可用于恶劣环境和超高频电路中。加工方便，可用于恶劣环境和超高频电路中。加工方便，可用于恶劣环境和超高频电路中。（3）环氧玻璃布覆铜板）环氧玻璃布覆铜板 这类层压板由浸渍双氰胺固化剂的环氧树脂这类层压板由浸渍双氰胺固化剂的环氧树脂这类层压板由浸渍双氰胺固化剂

9、的环氧树脂这类层压板由浸渍双氰胺固化剂的环氧树脂的玻璃布板作为基板，一面或两面覆以电解紫铜的玻璃布板作为基板，一面或两面覆以电解紫铜的玻璃布板作为基板，一面或两面覆以电解紫铜的玻璃布板作为基板，一面或两面覆以电解紫铜箔经热压而成。这类层板基材的透明度良好，与箔经热压而成。这类层板基材的透明度良好，与箔经热压而成。这类层板基材的透明度良好，与箔经热压而成。这类层板基材的透明度良好，与环氧酚醛覆铜板相比，具有较好的机械加工性能，环氧酚醛覆铜板相比，具有较好的机械加工性能，环氧酚醛覆铜板相比，具有较好的机械加工性能，环氧酚醛覆铜板相比，具有较好的机械加工性能，防潮性良好，工作温度较高。防潮性良好，工

10、作温度较高。防潮性良好，工作温度较高。防潮性良好，工作温度较高。（4）聚四氟乙烯玻璃布覆铜板）聚四氟乙烯玻璃布覆铜板这是以无碱玻璃布浸渍聚四氟乙烯分散乳液为这是以无碱玻璃布浸渍聚四氟乙烯分散乳液为这是以无碱玻璃布浸渍聚四氟乙烯分散乳液为这是以无碱玻璃布浸渍聚四氟乙烯分散乳液为基材，覆以经氧化处理的电解紫铜箔，经热压而成基材，覆以经氧化处理的电解紫铜箔，经热压而成基材，覆以经氧化处理的电解紫铜箔，经热压而成基材，覆以经氧化处理的电解紫铜箔，经热压而成的层压板，是一种耐高温和高绝缘的新型材料。具的层压板，是一种耐高温和高绝缘的新型材料。具的层压板，是一种耐高温和高绝缘的新型材料。具的层压板，是一种

11、耐高温和高绝缘的新型材料。具有较宽的耐温范围（有较宽的耐温范围（有较宽的耐温范围（有较宽的耐温范围（2323260260），在），在），在），在200200下下下下可长期工作，在可长期工作，在可长期工作，在可长期工作，在300300下间断工作。它主要用在高下间断工作。它主要用在高下间断工作。它主要用在高下间断工作。它主要用在高频和超高频电路中。此外，还有聚苯乙烯覆铜板、频和超高频电路中。此外，还有聚苯乙烯覆铜板、频和超高频电路中。此外，还有聚苯乙烯覆铜板、频和超高频电路中。此外，还有聚苯乙烯覆铜板、软性聚酯覆铜板等。软性聚酯覆铜板等。软性聚酯覆铜板等。软性聚酯覆铜板等。（1）抗弯强度）抗弯强度

12、 抗抗弯弯强强度度表表示示材材料料能能承承受受弯弯曲曲、冲冲击击、振振动动的的能能力力，以以单单位位面面积积受受的的力力来来计计算算，单单位位为为kg/cm2（英英美美国国家为磅家为磅/平方英寸）。平方英寸）。（2）抗剥强度）抗剥强度 抗抗剥剥强强度度是是指指在在覆覆铜铜板板上上，剥剥开开1cm宽宽度度的的铜铜箔箔所所需需要要的的力力，用用kg/cm来来表表示示。它它用用来来衡衡量量铜铜箔箔与与基基板板之之间的结合力。间的结合力。（3）耐热性能）耐热性能 耐耐热热性性能能是是指指材材料料能能够够长长期期工工作作，而而不不引引起起性性能能降降低所承受的的最高温度。低所承受的的最高温度。（4）吸水

13、性）吸水性吸吸水水性性主主要要用用来来考考虑虑潮潮湿湿环环境境对对敷敷铜铜板板电电气气性性能能的的影影响。响。3、覆铜板的性能参数、覆铜板的性能参数（5）翘曲度）翘曲度 翘翘曲曲度度用用来来衡衡量量板板材材的的翘翘曲曲程程度度，双双面面印印制制电电路路板板的的翘翘曲曲度比单面的好，厚的比薄的好。度比单面的好，厚的比薄的好。（6）介电常数）介电常数 当当双双面面板板的的两两面面各各印印制制出出一一定定面面积积的的铜铜箔箔时时，利利用用中中间间的的绝绝缘缘基基板板作作为为介介质质就就组组成成了了一一个个电电容容器器。介介电电常常数数不不同同，电容量不同。电容量不同。（7）损耗因素）损耗因素 损损耗

14、耗因因素素表表示示绝绝缘缘板板材材作作为为印印制制电电容容器器的的介介质质时时，或或者者在在覆铜板上所印制线圈时，在绝缘介质上的功率损耗。覆铜板上所印制线圈时，在绝缘介质上的功率损耗。（8）表面电阻和体积电阻）表面电阻和体积电阻 表表面面电电阻阻与与体体积积电电阻阻用用于于衡衡量量绝绝缘缘基基板板的的绝绝缘缘性性能能。随随着着温温湿湿度度的的升升高高，材料的绝缘电阻降低。材料的绝缘电阻降低。（9）覆铜板的厚度）覆铜板的厚度(1)(1)板材的确定板材的确定常用的覆铜板有酚醛纸板、酚醛玻璃布板，环氧玻璃布板常用的覆铜板有酚醛纸板、酚醛玻璃布板，环氧玻璃布板等。不同的板材，其机械性能与电气性能有很大

15、差别，故等。不同的板材，其机械性能与电气性能有很大差别，故应仔细选择。应仔细选择。选择板材的依据是整机的性能要求、使用尺寸、整机价格选择板材的依据是整机的性能要求、使用尺寸、整机价格等。选择时要统筹考虑，既要了解覆铜板的性能指标，又等。选择时要统筹考虑，既要了解覆铜板的性能指标，又要熟悉电子产品的特点，以获得良好的性能价格比要熟悉电子产品的特点，以获得良好的性能价格比(2)(2)印制电路板形状的选择印制电路板形状的选择印制电路板的形状通常由整机的外形确定，一般采用长宽印制电路板的形状通常由整机的外形确定，一般采用长宽比例不太悬殊的长方形。它可以大大简化成形加工，节省比例不太悬殊的长方形。它可以

16、大大简化成形加工，节省板材。在一些批量生产中，为了降低线路板的制作成本，板材。在一些批量生产中，为了降低线路板的制作成本，提高线路板的自动装焊率，常把两、三块面积小的印制电提高线路板的自动装焊率，常把两、三块面积小的印制电路板和主印制电路板共同设计成一个整矩形。待装焊后沿路板和主印制电路板共同设计成一个整矩形。待装焊后沿工艺孔掰开，分别装在整机的不同部位上。工艺孔掰开，分别装在整机的不同部位上。4、覆铜板的选用、覆铜板的选用(3)(3)印制电路板的尺寸的选择印制电路板的尺寸的选择印制电路板的尺寸的选择印制电路板的尺寸的选择 选择印制电路板的尺寸选择要考虑整机的内部结构及印选择印制电路板的尺寸选

17、择要考虑整机的内部结构及印选择印制电路板的尺寸选择要考虑整机的内部结构及印选择印制电路板的尺寸选择要考虑整机的内部结构及印制电路板上元器件的数量及尺寸。板上元器件排列彼此间要制电路板上元器件的数量及尺寸。板上元器件排列彼此间要制电路板上元器件的数量及尺寸。板上元器件排列彼此间要制电路板上元器件的数量及尺寸。板上元器件排列彼此间要留有一定的间隔。特别是在高压电路中，更要注意留有足够留有一定的间隔。特别是在高压电路中，更要注意留有足够留有一定的间隔。特别是在高压电路中，更要注意留有足够留有一定的间隔。特别是在高压电路中，更要注意留有足够的间距。在考虑元器件所占面积的同时，还要考虑发热元器的间距。在

18、考虑元器件所占面积的同时，还要考虑发热元器的间距。在考虑元器件所占面积的同时，还要考虑发热元器的间距。在考虑元器件所占面积的同时，还要考虑发热元器件所需散热片的尺寸。在确定了板的面积后，四周还应留出件所需散热片的尺寸。在确定了板的面积后，四周还应留出件所需散热片的尺寸。在确定了板的面积后，四周还应留出件所需散热片的尺寸。在确定了板的面积后，四周还应留出510mm510mm（单边），以便于印制电路板在整机中的固定。（单边），以便于印制电路板在整机中的固定。（单边），以便于印制电路板在整机中的固定。（单边），以便于印制电路板在整机中的固定。(4)(4)板厚的确定板厚的确定板厚的确定板厚的确定 根据

19、国标根据国标根据国标根据国标GB2473-84GB2473-84规定，覆铜板的标称厚度有规定，覆铜板的标称厚度有规定，覆铜板的标称厚度有规定，覆铜板的标称厚度有0.20.2，0.50.5，0.80.8，1.01.0，1.21.2，1.61.6，2.02.0，2.42.4，3.23.2，6.46.4，0.70.7，1.5mm1.5mm等多种。等多种。等多种。等多种。在确定板厚时，主要考虑以下因素。在确定板厚时，主要考虑以下因素。在确定板厚时，主要考虑以下因素。在确定板厚时，主要考虑以下因素。（1 1）当印制板对外通过直接式插座连接时，过厚插不）当印制板对外通过直接式插座连接时，过厚插不）当印制板

20、对外通过直接式插座连接时，过厚插不）当印制板对外通过直接式插座连接时，过厚插不进去，过薄接触不良。一般应选进去，过薄接触不良。一般应选进去，过薄接触不良。一般应选进去，过薄接触不良。一般应选1.5mm1.5mm左右。左右。左右。左右。（2 2）要考虑板的尺寸、板上元器件的体积、重量等。）要考虑板的尺寸、板上元器件的体积、重量等。）要考虑板的尺寸、板上元器件的体积、重量等。）要考虑板的尺寸、板上元器件的体积、重量等。板的尺寸及元器件重量过大，都应适当增加板厚，否则容易板的尺寸及元器件重量过大，都应适当增加板厚，否则容易板的尺寸及元器件重量过大，都应适当增加板厚，否则容易板的尺寸及元器件重量过大，

21、都应适当增加板厚，否则容易产生翘曲。产生翘曲。产生翘曲。产生翘曲。四、四、四、四、PCBPCB的种类及结构的种类及结构的种类及结构的种类及结构 印制板种类很多，根据导电层数目的不同，可以印制板种类很多，根据导电层数目的不同，可以将印制板分为：将印制板分为：l单面电路板（简称单面板）单面电路板（简称单面板）l双面电路板（简称双面板）双面电路板（简称双面板）l多层电路板多层电路板 根据覆铜板基底材料的不同，又可将印制板分为：根据覆铜板基底材料的不同，又可将印制板分为：l纸质覆铜箔层压板纸质覆铜箔层压板l玻璃布覆铜箔层压板玻璃布覆铜箔层压板单面板单面板所用的覆铜板只有一面敷铜箔，另一面空所用的覆铜板

22、只有一面敷铜箔，另一面空白，因而也只能在敷铜箔面上制作导电图形。单白，因而也只能在敷铜箔面上制作导电图形。单面板上的导电图形主要包括固定、连接元件引脚面板上的导电图形主要包括固定、连接元件引脚的焊盘和实现元件引脚互连的印制导线，该面称的焊盘和实现元件引脚互连的印制导线，该面称为为“焊锡面焊锡面”。没有铜膜的一面用于安放元件，。没有铜膜的一面用于安放元件，因此该面称为因此该面称为“元件面元件面”。双面板双面板基板的上下两面均覆盖铜箔。因此，上、下两面都基板的上下两面均覆盖铜箔。因此，上、下两面都含有导电图形，导电图形中除了焊盘、印制导线外，还有含有导电图形，导电图形中除了焊盘、印制导线外，还有用

23、于使上、下两面印制导线相连的金属化过孔。在双面板用于使上、下两面印制导线相连的金属化过孔。在双面板中，元件也只安装在其中的一个面上，该面同样称为中，元件也只安装在其中的一个面上，该面同样称为“元元件面件面”，另一面称为，另一面称为“焊锡面焊锡面”。在双面板中，需要制作。在双面板中，需要制作连接上、下面印制导线的金属化过孔，生产工艺流程比单连接上、下面印制导线的金属化过孔，生产工艺流程比单面板多，成本高。面板多，成本高。多层板多层板 随着集成电路技术的不断发展，元器件集成度越随着集成电路技术的不断发展，元器件集成度越来越高，引脚数目迅速增加，电路图中元器件连接关系越来越高，引脚数目迅速增加，电路

24、图中元器件连接关系越来越复杂。此外，器件工作频率也越来越高，双面板已不来越复杂。此外，器件工作频率也越来越高，双面板已不能满足布线和电磁屏蔽要求，于是就出现了多层板。在多能满足布线和电磁屏蔽要求，于是就出现了多层板。在多层板中导电层的数目一般为层板中导电层的数目一般为4、6、8、10等，例如在四层等，例如在四层板中，上、下面（层）是信号层（信号线布线层），在上、板中，上、下面（层）是信号层（信号线布线层），在上、下两层之间还有电源层和地线层。下两层之间还有电源层和地线层。在在多多层层板板中中，可可充充分分利利用用电电路路板板的的多多层层结结构构解解决决电电磁磁干干扰扰问问题题，提提高高了了电电

25、路路系系统统的的可可靠靠性性；由由于于可可布布线线层层数数多多，走走线线方方便便，布布通通率率高高，连连线线短短，印印制制板板面面积积也也较较小小（印印制制导导线线占占用用面面积积小小），目目前前计计算算机机设设备备，如如主主机机板板、内内存存条条、显示卡等均采用显示卡等均采用4或或6层印制电路板。层印制电路板。多层板结构示意图多层板结构示意图第二节第二节 PCB制作工艺制作工艺A、内、内层线路层线路C、孔金属化、孔金属化D、外层、外层干膜干膜E、外层线路、外层线路F、丝印、丝印H、后工序、后工序B、层压钻孔、层压钻孔G、表面工艺表面工艺一、内层线路流程介绍一、内层线路流程介绍前处理前处理压膜

26、压膜曝光曝光DESDES开料开料冲孔冲孔DESDES为为为为显影显影显影显影;蚀刻蚀刻蚀刻蚀刻;去膜去膜去膜去膜连线简称连线简称连线简称连线简称1.开料开料(BOARD CUT)l目的目的 依制前设计所规划要求依制前设计所规划要求,将基板材料裁切成工作所将基板材料裁切成工作所需尺寸需尺寸l主要生产物料主要生产物料:覆铜板覆铜板l注意事项注意事项:l避免板边毛刺影响品质避免板边毛刺影响品质,裁切后进行磨边裁切后进行磨边,圆角处圆角处理。理。l考虑涨缩影响考虑涨缩影响,裁切板送下制程前进行烘烤。裁切板送下制程前进行烘烤。l裁切须注意经纬方向与工程指示一致，以避免翘裁切须注意经纬方向与工程指示一致，

27、以避免翘曲等问题。曲等问题。2、前处理、前处理(PRETREAT)l目的目的:l去除铜面上的污染物，去除铜面上的污染物，增加铜面粗糙度增加铜面粗糙度,以利于以利于后续的压膜制作过程。后续的压膜制作过程。铜箔铜箔绝缘层绝缘层前处理后前处理后铜面状况铜面状况示意图示意图3.压膜压膜(LAMINATION)l目的目的:l将经处理之基板铜面透过热压方式贴上抗蚀干膜将经处理之基板铜面透过热压方式贴上抗蚀干膜l主要生产物料主要生产物料:干膜干膜(Dry Film)干膜干膜压膜前压膜前压膜后压膜后压膜压膜压膜压膜4.曝光曝光(EXPOSURE)l目的目的:经光线照射作用将原始底片上的图像转移经光线照射作用将

28、原始底片上的图像转移到感光底板上到感光底板上.l 主要生产工具主要生产工具:底片（底片（film)曝光前曝光前曝光后曝光后白色透光部分发生光聚合反应白色透光部分发生光聚合反应,黑色部分则因不透光黑色部分则因不透光,不发生反不发生反应，显影时发生反应的部分不能应，显影时发生反应的部分不能被溶解掉而保留在板面上。被溶解掉而保留在板面上。5.显影显影(DEVELOPING)l目的目的:用碱液作用将未发生化学反应之干膜部分冲掉用碱液作用将未发生化学反应之干膜部分冲掉.显影后显影后显影前显影前工艺原理：工艺原理：使用将未发生聚合反应之使用将未发生聚合反应之干膜冲掉干膜冲掉,而发生聚合反而发生聚合反应之干

29、膜则保留在板面上应之干膜则保留在板面上作为蚀刻时之抗蚀保护层。作为蚀刻时之抗蚀保护层。6.蚀刻蚀刻(ETCHING)目的目的:利用药液将显影后露出的利用药液将显影后露出的铜蚀掉铜蚀掉,形成内层线路图形成内层线路图形形主要生产物料主要生产物料:蚀刻药液蚀刻药液蚀刻后蚀刻后蚀刻前蚀刻前7.退膜退膜(STRIP)目的目的:利用强碱将保护铜面之抗蚀层剥掉,露出线路图形去膜后去膜后去膜前去膜前8.冲孔冲孔目的目的:利用利用CCD对位冲出定位孔及铆钉孔对位冲出定位孔及铆钉孔9.内层检查工艺内层检查工艺AOI检验检验:全称为全称为Automatic Optical Inspection，自动光学检测自动光学

30、检测 目的：目的：通过光学反射原理将图像回馈至设备处通过光学反射原理将图像回馈至设备处理，与设定的逻辑判断原则或资料图形相比较，理，与设定的逻辑判断原则或资料图形相比较，找出缺点位置找出缺点位置.由于由于AOI所用的测试方式为逻辑所用的测试方式为逻辑比较，一定会存在一些误判的缺点，故需通过人比较，一定会存在一些误判的缺点，故需通过人工加以确认工加以确认.LONG WIDTHVIOLATIONNICKSPROTRUSIONDISHDOWNFINE OPENSURFACE SHORTWIDE SHORTFINE SHORTSHAVED PADSPACING WIDTHVIOLATIONPINHOL

31、ENICKOVERETCHED PADCOPPER SPLASHMISSING PADMissing JunctionMissing Open二、层压钻孔流程二、层压钻孔流程棕棕化化铆铆合合叠叠板板压压合合后处理后处理钻钻孔孔目的：目的：层压：将铜箔（Copper)、半固化片（Prepreg)与棕化处理后的内层线路板压合成多层板。钻孔：在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔。1.棕化棕化目的目的:(1)粗化铜面粗化铜面,增加与树脂接触表面积增加与树脂接触表面积(2)增加铜面对流动树脂的湿润性增加铜面对流动树脂的湿润性(3)使铜面钝化使铜面钝化,避免发生不良反应避免发生不良反应注意事项注意事项:

32、棕化膜很薄棕化膜很薄,极易发生擦花问题。极易发生擦花问题。2.铆合铆合目的目的:(四层板不需铆钉四层板不需铆钉)利用铆钉将多张内层板钉在利用铆钉将多张内层板钉在一起一起,以避免后续加工时产生层间滑移以避免后续加工时产生层间滑移主要生产物料主要生产物料:铆钉铆钉;半固化片（半固化片（P/P)2L3L 4L 5L铆钉3.叠板叠板目的目的:将预叠合好之板叠将预叠合好之板叠成待压多层板形式成待压多层板形式主要生产物料主要生产物料:铜箔、铜箔、半固化片半固化片Layer 1Layer 2Layer 3Layer 4Layer 5Layer 62L3L 4L 5L4.压合压合目的目的:通过热压方式将叠合板

33、压成多层板通过热压方式将叠合板压成多层板主要生产辅料主要生产辅料:牛皮纸、钢板牛皮纸、钢板钢板压力牛皮纸承载盘热板可叠很多层可叠很多层5.后处理后处理目的目的:对层压后的板经过磨边对层压后的板经过磨边;打靶打靶;铣边等工序铣边等工序进行初步的外形处理以便后工序生产品质进行初步的外形处理以便后工序生产品质控制要求及提供后工序加工之工具孔。控制要求及提供后工序加工之工具孔。主要生产物料主要生产物料:钻头钻头;铣刀铣刀6.钻孔钻孔目的目的:在板面上钻出层与层之间在板面上钻出层与层之间线路连接的导通孔线路连接的导通孔主要原物料主要原物料:钻头钻头;盖板盖板;垫板垫板盖板盖板:主要为铝片主要为铝片,在制

34、程在制程中起钻头定位中起钻头定位;散热散热;减少减少毛头毛头;防压力脚压伤作用防压力脚压伤作用垫板垫板:主要为复合板主要为复合板,在制在制程中起保护钻机台面程中起保护钻机台面;防防出口性毛头出口性毛头;降低钻针温降低钻针温度及清洁钻针沟槽胶渣作度及清洁钻针沟槽胶渣作用用铝盖板垫板钻头墊木板鋁板三、孔金属化工艺流程三、孔金属化工艺流程去毛刺去毛刺(Deburr)(Deburr)去胶渣去胶渣(Desmear)化学铜化学铜(PTH)(PTH)一次铜一次铜Panel platingPanel plating目的目的:使孔璧上的非导体部分之树脂及玻璃纤维进使孔璧上的非导体部分之树脂及玻璃纤维进行金属化行

35、金属化方便进行后面的电镀过程方便进行后面的电镀过程,提供提供足够导电足够导电及保护的金属孔璧。及保护的金属孔璧。1.去毛刺除胶渣去毛刺除胶渣毛刺形成原因毛刺形成原因:钻钻孔后孔边缘未切断的铜丝及未孔后孔边缘未切断的铜丝及未切断的玻璃布切断的玻璃布目的目的:去除孔边缘的毛刺去除孔边缘的毛刺,防止镀孔不良防止镀孔不良重要的原物料：磨刷重要的原物料：磨刷胶渣胶渣形成原因形成原因:钻钻孔时造成的高温的过玻璃化转孔时造成的高温的过玻璃化转变温度变温度,而而形成融熔态形成融熔态,产生胶渣。产生胶渣。去胶渣的目的去胶渣的目的:裸露出各层需互连的铜环，裸露出各层需互连的铜环，另膨松剂可改善孔壁结构，增强电镀铜

36、附著力。另膨松剂可改善孔壁结构，增强电镀铜附著力。重要的原物料：除胶剂重要的原物料：除胶剂2.沉铜工艺沉铜工艺化学銅化学銅(PTH)化学铜目的化学铜目的:通過通過化学沉积的方式使表化学沉积的方式使表面沉积上厚度为面沉积上厚度为20-40微英寸微英寸的化学铜。的化学铜。PTH3.电镀工艺电镀工艺电镀铜电镀铜一次铜一次铜 一次铜目的一次铜目的:镀镀上上200-500微英寸微英寸的厚度的铜以的厚度的铜以保护仅有保护仅有20-40 micro inch厚度的化学铜不被后厚度的化学铜不被后续制作过程破坏造成孔破。续制作过程破坏造成孔破。一次銅四、外层干膜流程四、外层干膜流程 流程介绍流程介绍:前处前处理

37、理压膜压膜曝光曝光显影显影 目的目的:经过钻经过钻孔及通孔电镀后孔及通孔电镀后,内外层已经连通内外层已经连通,本制程制作外本制程制作外层干膜层干膜,为外层线路的制作提供图形。为外层线路的制作提供图形。1.前处理前处理 前处理前处理:目的目的:去除铜面上的污染物，去除铜面上的污染物，增加铜面粗糙度增加铜面粗糙度,以利于压膜制程以利于压膜制程重要原物料：磨刷重要原物料：磨刷 压膜压膜(Lamination):(Lamination):目的目的:通过热压法使干膜紧密附著在铜面上通过热压法使干膜紧密附著在铜面上.重要原物料：干膜重要原物料：干膜(Dry film)(Dry film)Photo Res

38、ist2.曝光曝光 曝光曝光(Exposure):(Exposure):目的目的:通过图形转移技术在干通过图形转移技术在干膜上曝出所需的线路。膜上曝出所需的线路。重要的原物料：底片重要的原物料：底片乾膜底片UV光V V光光3.显影显影 显影显影(Developing):(Developing):目的目的:把尚未发生聚合反应的把尚未发生聚合反应的区域用显像液将之冲洗掉区域用显像液将之冲洗掉,已感光已感光部分则因已发生聚合反应而洗不部分则因已发生聚合反应而洗不掉而留在铜面上成为蚀刻或电镀掉而留在铜面上成为蚀刻或电镀之阻剂膜之阻剂膜.主要生产物料：弱碱主要生产物料：弱碱(K(K2 2COCO3 3)

39、一次銅乾膜五、外层线路流程五、外层线路流程 流程介绍流程介绍:二次镀铜二次镀铜退膜退膜线路蚀刻线路蚀刻退锡退锡 目的目的:将铜将铜厚度镀至客户所需求的厚度。厚度镀至客户所需求的厚度。完成客户所需求的线路外形。完成客户所需求的线路外形。镀锡镀锡 二次镀二次镀铜铜:目的目的:将显影将显影后的裸露后的裸露铜面的厚度加后铜面的厚度加后,以达到客以达到客户所要求的铜厚户所要求的铜厚 重要原物料：铜球重要原物料：铜球乾膜二次銅1.1.电镀铜电镀铜 镀锡镀锡:目的目的:在镀完二次铜的在镀完二次铜的表面镀上一层锡保护，做为表面镀上一层锡保护，做为蚀刻时的保护剂。蚀刻时的保护剂。重要原物料：锡球重要原物料：锡球

40、乾膜二次銅保護錫層退退膜膜:目的目的:将将抗电镀用途之干膜以药抗电镀用途之干膜以药水剥除水剥除重点生产物料：退膜液重点生产物料：退膜液(NaOH)(NaOH)线线路蚀刻路蚀刻:目的目的:将将非导体部分的铜蚀掉非导体部分的铜蚀掉重要生产物料：蚀刻液、氨水重要生产物料：蚀刻液、氨水二次銅保護錫層二次銅保護錫層底板2.2.碱性蚀刻碱性蚀刻退锡退锡:目的目的:将导体将导体部分的起保护部分的起保护作用之锡剥除作用之锡剥除重要生产物料重要生产物料:HNO3HNO3退锡液退锡液二次銅底板3.3.退锡退锡六、丝印工艺流程六、丝印工艺流程 流程介绍流程介绍:阻焊阻焊字符字符固化固化 目的目的:外层线路的保护层，

41、以保证外层线路的保护层，以保证PCBPCB的绝缘、护板、防焊的目的的绝缘、护板、防焊的目的制作字符标识。制作字符标识。火山灰磨板火山灰磨板显影显影1.阻焊阻焊阻焊阻焊(Solder Mask)阻焊阻焊,俗称俗称“绿油绿油”,为了便于为了便于肉眼检查，肉眼检查，故意在主漆中多加入对眼睛有帮助的绿色颜料，其实防焊故意在主漆中多加入对眼睛有帮助的绿色颜料，其实防焊漆了绿色之外尚有黄色、白色、黑色等颜色。漆了绿色之外尚有黄色、白色、黑色等颜色。目的目的A.防焊：留出板上待焊的通孔及其焊盘，将所有线路及铜防焊：留出板上待焊的通孔及其焊盘，将所有线路及铜面都覆盖住，防止波焊时造成的短路面都覆盖住，防止波焊

42、时造成的短路,并节并节省焊锡的用量省焊锡的用量。B.护护板：防止湿气及各种电解质的侵害使线路氧化而危害板：防止湿气及各种电解质的侵害使线路氧化而危害电气性能，并防止外來的机械伤害以维持板面良好的绝缘。电气性能，并防止外來的机械伤害以维持板面良好的绝缘。C.绝缘绝缘：由於板子愈来愈薄：由於板子愈来愈薄,线宽线宽距愈来愈细距愈来愈细,故导体间的绝故导体间的绝缘问题日形突显缘问题日形突显,也增加防焊漆绝缘性能的重要性也增加防焊漆绝缘性能的重要性.阻焊工艺流程图阻焊工艺流程图预烘烤印刷第一面前处理曝光显影固化S/M预烘烤印刷第二面2.字符工艺字符工艺印刷印刷印字符印字符目的：利于维修目的：利于维修和识

43、别和识别原理：丝网印刷原理：丝网印刷的方式的方式主要生产物料：主要生产物料：文字油墨文字油墨烘烤印一面文字印另一面文字S/M文字 文字R105WWEI94V-0七、表面工艺的选择七、表面工艺的选择 常规的印刷电路板常规的印刷电路板(PCB)在板上都有铜层，如果在板上都有铜层，如果铜层未受保护将氧化和损坏，直接影响后续的焊接。铜层未受保护将氧化和损坏，直接影响后续的焊接。有多种不同的保护层可以使用，最普遍的有：有多种不同的保护层可以使用，最普遍的有：热风热风整平（整平（HASL)、有机涂覆有机涂覆(OSP)、电镀镍金电镀镍金(plating gold)、化学沉镍金化学沉镍金(ENIG)、金手指金

44、手指、沉银（沉银（IS)和和沉锡沉锡(IT)等。等。l（）热风整平（）热风整平(HASL):板子完全覆盖焊料后，接着板子完全覆盖焊料后，接着经过高压热风将表面和孔内多余焊料吹掉，并且整经过高压热风将表面和孔内多余焊料吹掉，并且整平附着于焊盘和孔壁的焊料；分有铅喷锡和无铅喷平附着于焊盘和孔壁的焊料；分有铅喷锡和无铅喷锡两种。锡两种。l优势：成本低，在整个制造过程中保持可焊接性。优势：成本低，在整个制造过程中保持可焊接性。（）有机涂覆（）有机涂覆(OSP):在在PCB的铜表面上形成一的铜表面上形成一层薄的、均匀一致的保护层。层薄的、均匀一致的保护层。优点：在成本上与优点：在成本上与HASL具有可比

45、性、好的共面具有可比性、好的共面性、无铅工艺。性、无铅工艺。（）电镀镍金（）电镀镍金(plating gold)：通过电镀的方：通过电镀的方式在铜面上电镀上镍和保护层金。式在铜面上电镀上镍和保护层金。优点：良好的可焊接性，平整的表面、长的储存优点：良好的可焊接性，平整的表面、长的储存寿命、可承受多次的回流焊。寿命、可承受多次的回流焊。（4）化学沉镍金）化学沉镍金(ENIG)：通过化学反应在铜面上：通过化学反应在铜面上置换上镍磷层，再在镍层上置换一层金。置换上镍磷层，再在镍层上置换一层金。（5）金手指：通过电镀的方式在同面上电镀上镍）金手指：通过电镀的方式在同面上电镀上镍和金，因为镀金中含有其他

46、金属区别（和金，因为镀金中含有其他金属区别（3）。）。（6）沉银）沉银(IS):银沉浸在铜层上银沉浸在铜层上0.1到到0.6微米的微米的金属层，以保护铜面。金属层，以保护铜面。优点：好的可焊接性、表面平整、优点：好的可焊接性、表面平整、HASL沉浸的自沉浸的自然替代。然替代。（7）沉锡）沉锡(IT):锡沉浸在铜层上锡沉浸在铜层上0.到到.um的金属层，以保护铜面。的金属层，以保护铜面。优点：良好的可焊接性、表面平整、相对低的成优点：良好的可焊接性、表面平整、相对低的成本。本。8.后工序工艺流程后工序工艺流程 流程介绍流程介绍:外形外形终检终检/实验室实验室 目的目的:根据客户外形完成加工。根据

47、客户外形完成加工。根据电性能的要求进行裸板测试。根据电性能的要求进行裸板测试。出货前做最后的品质审核。出货前做最后的品质审核。电测电测1.外形外形目的：让板子裁切成客目的：让板子裁切成客户所需规格尺寸户所需规格尺寸原理：数位机床机械切原理：数位机床机械切割割主要生产物料：铣刀主要生产物料：铣刀PNL固定固定pin折斷Misalignment偏移30o-90oWebWeb 厚度厚度V-cutV-cut深度深度尺寸孔尺寸孔準備位置準備位置2.电测工艺流程电测工艺流程目的：对目的：对PCB的电性能即开短路进行裸板测试，的电性能即开短路进行裸板测试，以满足客户要求。以满足客户要求。电测的种类：电测的种

48、类：A、专用机专用机（dedicated)测试测试优点：产速快优点：产速快缺点：缺点：测试针不能回收使用，治具成本高。测试针不能回收使用，治具成本高。B 、通用机通用机（Universal on Grid)测试测试 优点：优点：a 治具成本较低治具成本较低缺点：缺点：a 设备成倍高设备成倍高 C、飞针测试飞针测试（Moving probe)不需制做昂贵的治具，用两根探针做不需制做昂贵的治具，用两根探针做x、y、z的的移动来逐一测试各线路的两端点。优点移动来逐一测试各线路的两端点。优点:成本低。成本低。缺点缺点:效率低。效率低。PCB流程示意图流程示意图LAYER 2LAYER 3LAYER 4

49、LAYER 5LAYER 1LAYER 61 1、内层、内层2 2、压膜、压膜3 3、曝光、曝光4 4、显影、显影6 6、退膜、退膜5 5、蚀刻、蚀刻7 7、叠板、叠板8 8、压合、压合9 9、钻孔、钻孔1010、孔化、孔化1111、压膜、压膜1212、曝光、曝光1313、显影、显影1414、镀铜锡、镀铜锡1515、退膜、退膜1616、蚀刻、蚀刻1717、退锡、退锡1818、丝印、丝印1919、表面工艺、表面工艺第三节第三节 PCB设计流程设计流程第四节第四节 PCB 中的各种对象中的各种对象PCB中的各种对象中的各种对象铜膜导线铜膜导线焊盘焊盘过孔过孔元件的图形符号元件的图形符号其它辅助性说

50、明信息其它辅助性说明信息 铜膜导线（铜膜导线（Track）：）：简称导线，是敷铜经腐蚀后简称导线，是敷铜经腐蚀后形成的用于连接各个焊点的导线。印刷电路板的设形成的用于连接各个焊点的导线。印刷电路板的设计都是围绕如何布置导线来完成的。计都是围绕如何布置导线来完成的。飞线：飞线：用来表示连接关系的线。用来表示连接关系的线。它只表示焊盘之间它只表示焊盘之间有连接关系，是一种形式上的连接，并不具备实质有连接关系，是一种形式上的连接，并不具备实质性的电气连接关系。性的电气连接关系。飞线在手工布线时可起引导作飞线在手工布线时可起引导作用，从而方便手工布线。飞线是在引入网络表后生用，从而方便手工布线。飞线是