PCB设计第1讲

1、第一节第一节 认识认识PCB PCBPCB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 PCBPCB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PCBlPrinted circuit board； 简写：简写：PCB 中文：中文：印制电路板印制电路板 印制板也称为印制线路板或印制电路板，通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过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器件引脚之间的电气连接。由于印

2、制板上的导电图形（如元件引脚焊盘、印制连线、过孔等）以及说形（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）等均通过印明性文字（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。制方法实现，因此称为印制电路板。l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

3、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。lPCB是为是为完成第一完成第一层次的层次的元件元件和和其它其它电子电路电子电路零件零件接合接合提供提供的的一个一个组装组装基地基地，组装成组装成一一个个具特定功能具特定功能的的模块模块或或产品产品。lPCB在整在整个电子产个电子产品中，扮演了品中，扮演了连接连接所有功能的角所有功能的角色，色，电子产电子产品品的的功能功能出现出现故障故障时时，最先被，最先被怀疑怀疑往往往往就是就是PCB，所以，所以PCB的生产控制尤为严格和重要的生

4、产控制尤为严格和重要。铜箔铜箔 绝缘介质层绝缘介质层铜箔铜箔（1）酚醛纸基覆铜板）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。（2）环氧酚醛玻璃布覆铜板）环氧酚醛玻璃布覆铜板（3）环氧玻璃布覆铜板）环氧玻璃布覆铜板（4）聚四氟乙烯玻璃布覆铜板）聚四氟乙烯玻璃布覆铜板（1）抗弯强度）抗弯强度 抗弯强度表示材料能承受弯曲、冲击、振动的能力，抗弯强度表示材料能承受弯曲、冲击、振动的能力，以单位面积受

5、的力来计算，单位为以单位面积受的力来计算，单位为kg/cm2（英美国（英美国家为磅家为磅/ 平方英寸）。平方英寸）。（2）抗剥强度）抗剥强度 抗剥强度是指在覆铜板上，剥开抗剥强度是指在覆铜板上，剥开1cm宽度的铜箔所宽度的铜箔所需要的力，用需要的力，用kg/cm来表示。它用来衡量铜箔与基来表示。它用来衡量铜箔与基板之间的结合力。板之间的结合力。（3）耐热性能）耐热性能 耐热性能是指材料能够长期工作，而不引起性能降耐热性能是指材料能够长期工作，而不引起性能降低所承受的的最高温度。低所承受的的最高温度。（4）吸水性）吸水性吸水性主要用来考虑潮湿环境对敷铜板电气性能的影吸水性主要用来考虑潮湿环境对敷

6、铜板电气性能的影响。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 翘曲度用来衡量板材的翘曲程度，双面印制电路板的翘曲翘曲度用来衡量板材的翘曲程度，双面印制电路板的翘曲度比单面的好，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 当双面板的两面各印制出一定面积的铜箔时，利用中间的当双面板的两面各印制出一定面积的铜箔时，利用中间的绝缘基板作为介质就组成了一个电容器。介电常数不同，绝缘基板作为介质就组成了一个电容器。介电常数不同，电容量不同。电容量不同。（7）损耗因素）损耗因素 损耗因素表示绝缘板材作为印制电容器的介质时，或者在损耗因素表示绝缘板材作为印制电容器

7、的介质时，或者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 表面电阻与体积电阻用于衡量绝缘基板的绝缘性能。随着温湿度的升表面电阻与体积电阻用于衡量绝缘基板的绝缘性能。随着温湿度的升高，材料的绝缘电阻降低。高，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

8、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，

9、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 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

10、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l单面板单面板l 所用的覆铜板只有一面敷铜箔，另一面空所用的覆铜板只有一面敷铜箔，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

11、为“元件面元件面” 。l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

12、，生产工艺流程比单面板多，成本高。面板多，成本高。 l多层板多层板l 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

13、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。 在多层板中，可充分利用电路板的多层结构解决电磁在多层板中，可充分利用电路板的多层结构解决电磁干扰问题，提高了电路系统的可靠性；由于可布线层数多，干扰问题，提高了电路系统的可靠性；由于可布线层数多，走线方便，布通率高，连线短，印制板面积也较小（印制走线方便，布通率高，连线短，印制板面积也较小（印制导线占用面积小），目前计算机设备，如主机板、内存条、导线占用面积小），目前计算机设备，如主机板、内存条、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

14、构示意图 PCB制作工艺制作工艺A、内层线路、内层线路C、孔金属化、孔金属化D、外层干膜、外层干膜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压膜曝光曝光DESDES开料开料冲孔冲孔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,圆角处理。圆角处理。l考虑涨

15、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，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，增加增加铜铜面粗糙度面粗糙度,以以利于利于后续后续的的压压膜膜制作过程。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 Fi

16、lm)干膜干膜压膜前压膜前压膜后压膜后压膜压膜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

17、膜部分冲掉.显影后显影后显影前显影前l工艺原理：工艺原理：l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,而发生聚合反应而发生聚合反应之干膜则保留在板面上作之干膜则保留在板面上作为蚀刻时之抗蚀保护层。为蚀刻时之抗蚀保护层。6.蚀刻蚀刻(ETCHING)l目的目的:l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,形成内层线路图形形成内层线路图形l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)l目的目的:l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l目的目的:l利用利用CCD对位冲出定位

18、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lAOI检验检验:全称为全称为Automatic Optical Inspection，自动光学检测自动光学检测l 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，故需通过比较，一定会存在一些误判的缺点，故需通过人工加以确认人工加以确认.LONG WIDTHVIOLATIONNICKSPROTRUSIONDIS

19、HDOWNFINE OPENSURFACE SHORTWIDE SHORTFINE SHORTSHAVED PADSPACING WIDTHVIOLATIONPINHOLENICKOVERETCHED 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l目的：目的：l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。l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l目的目的: l(1)粗化铜面粗化

20、铜面,增加与树脂接触表面积增加与树脂接触表面积l(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l(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l注意事项注意事项:l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l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l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l目的目的:l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l

21、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l目的目的:通过热压方式将叠合板压成多层板通过热压方式将叠合板压成多层板l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l目的目的:l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。l主要生产物料主要

22、生产物料:钻头钻头;铣刀铣刀6.钻孔钻孔l目的目的:l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l主要原物料主要原物料:钻头钻头;盖板盖板;垫垫板板l盖板盖板:主要为铝片主要为铝片,在制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l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去毛刺刺(Deburr)(Deburr)

23、去去胶胶渣渣(Desmear)化化学铜学铜(PTH)(PTH)一次一次铜铜Panel platingPanel plating目的目的: :使孔璧上的非使孔璧上的非导体导体部分之部分之树树脂及玻璃脂及玻璃纤维进纤维进行金行金属属化方便化方便进行后面的电镀过程进行后面的电镀过程, ,提供提供足足够导电够导电及及保护的保护的金金属属孔璧孔璧。1.去毛刺除胶渣去毛刺除胶渣l毛毛刺刺形成原因形成原因:钻钻孔孔后孔边缘后孔边缘未切未切断断的的铜丝铜丝及未及未切切断断的玻璃布的玻璃布l目的目的:去除孔去除孔边缘边缘的的毛刺毛刺,防止防止镀镀孔不良孔不良l重要的原物料：磨刷重要的原物料：磨刷l胶渣胶渣形成原

24、因形成原因: 钻钻孔孔时时造成的高造成的高温的过玻璃化转温的过玻璃化转变温度变温度,而而形成融熔形成融熔态态,产生胶渣。产生胶渣。l 去胶渣的去胶渣的目的目的:裸露出各裸露出各层层需互需互连连的的铜环铜环，另膨松另膨松剂剂可改善孔壁可改善孔壁结构结构，增，增强电镀铜强电镀铜附著力。附著力。 l 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l化化学学銅銅(PTH)l 化化学铜学铜目的目的: 通過通過化化学沉积学沉积的方式的方式使使表表面沉面沉积积上厚度上厚度为为20-40微英寸微英寸的化的化学铜学铜。 PTH3.电镀工艺电镀工艺电镀铜电镀铜l一次一次铜铜l 一次一次铜铜目的目的:

25、 镀镀上上200-500微英寸微英寸的厚度的的厚度的铜铜以以保保护仅护仅有有20-40 micro inch厚度的化厚度的化学铜学铜不被不被后后续制作过程续制作过程破破坏坏造成孔破。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孔及通孔电镀后电镀后, ,内外层已经连通内外层已经连通, ,本制程本制程制作制作外外层干膜层干膜, ,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 前处前处理理: : 目的目的: :去除铜面上的污染物，去除铜面上的污染物，增加增加铜铜面粗糙度面粗糙度,

26、 ,以利以利于压于压膜制程膜制程重要原物料：磨刷重要原物料：磨刷 压压膜膜(Lamination):(Lamination): 目的目的: : 通通过热压过热压法使法使干干膜膜紧紧密附著在密附著在铜铜面上面上. .重要原物料：干膜重要原物料：干膜(Dry film)(Dry film)Photo Resist2.曝光曝光 曝光曝光(Exposure):(Exposure):目的目的: : 通通过图形转移技术过图形转移技术在在干干膜上曝出所需的膜上曝出所需的线线路路。 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 显显影影(Developing):(Developin

27、g):目的目的: : 把尚未把尚未发发生聚合反生聚合反应应的的区区域用域用显显像液像液将将之之冲冲洗掉洗掉, ,已感已感光部分光部分则则因已因已发发生聚合反生聚合反应应而洗而洗不掉而留在不掉而留在铜铜面上成面上成为蚀为蚀刻或刻或电电镀镀之阻之阻剂剂膜膜. .主要生产物料：弱碱主要生产物料：弱碱(K(K2 2COCO3 3) )一次銅乾膜五、外层线路流程五、外层线路流程 流程流程介绍介绍: :二次二次镀铜镀铜退膜退膜线路蚀刻线路蚀刻退锡退锡 目的目的: : 将铜将铜厚度厚度镀镀至客至客户户所需求的厚度所需求的厚度。 完成客完成客户户所需求的所需求的线线路外形路外形。镀锡镀锡 二次二次镀铜镀铜:

28、: 目的目的: :将显影将显影后的裸露后的裸露铜铜面的厚度加面的厚度加后后, ,以以达达到客到客户户所要求的所要求的铜铜厚厚 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：锡球乾膜二次銅保護錫層退退膜膜: :目的目的: :将将抗抗电镀电镀用途之用途之干干膜以膜以药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)线线路路蚀刻蚀刻: :目的目的: :将将非非导体导体部分的部分的铜蚀铜蚀

29、掉掉重要生产物料：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部分的起保护护作用之作用之锡锡剥除剥除重要生产物料重要生产物料:HNO3:HNO3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 流程流程介绍介绍: :阻焊阻焊字符字符固化固化 目的目的: :外层线路的保护层，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l阻焊阻焊(Solder Mask)阻焊阻焊,

30、俗俗称称“绿油绿油”,为了便于为了便于肉眼肉眼检查检查，故意在故意在主漆中多加入主漆中多加入对对眼睛有眼睛有帮帮助的助的绿绿色色颜料颜料，其，其实实防焊防焊漆了漆了绿绿色之外尚有色之外尚有黄黄色、白色、黑色等色、白色、黑色等颜颜色色。l目的目的lA. 防焊：留出板上待焊的通孔及其防焊：留出板上待焊的通孔及其焊盘焊盘，将将所有所有线线路及路及铜铜面都覆面都覆盖盖住，防止波焊住，防止波焊时时造成的短路造成的短路,并节并节省焊省焊锡的锡的用量用量 。 lB. 护护板：防止板：防止湿气湿气及各及各种电种电解解质质的侵害使的侵害使线线路氧化而危害路氧化而危害电气性能电气性能，并并防止外來的防止外來的机机

31、械械伤伤害以害以维维持板面良好的持板面良好的绝缘。绝缘。 lC. 绝缘绝缘：由於板子愈：由於板子愈来来愈薄愈薄,线宽线宽距愈距愈来来愈愈细细,故故导体间导体间的的绝缘问题绝缘问题日形突日形突显显,也增加防焊漆也增加防焊漆绝缘性能绝缘性能的重要性的重要性.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l印字符印字符l目的：利于维修目的：利于维修和识别和识别l原理：丝网印刷原理：丝网印刷的方式的方式l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、

32、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，直接影响后续的焊果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：接。有多种不同的保护层可以使用，最普遍的有：热风整平（热风整平（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)、金手指金手指、沉沉银（银（IS)和和沉锡沉锡(IT) 等。等。 l（）热风整平（）热风整平(HASL):板子完全板子完全覆盖焊料后覆盖焊料后，接，接着经过高压热风将着经过高压热风将表面表面和

33、孔内多余焊料吹掉和孔内多余焊料吹掉，并且并且整平附整平附着于焊盘和着于焊盘和孔壁的孔壁的焊料；分有铅喷锡和无铅焊料；分有铅喷锡和无铅喷锡两种喷锡两种。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。 l（）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。 l优点：在成本上与优点：在成本上与HASL具有可比性、好的共面具有可比性、好的共面性、无铅工艺。性、无铅工艺。 l（）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。

34、式在铜面上电镀上镍和保护层金。l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。l（4）化学沉镍金）化学沉镍金(ENIG)：通过化学反应在铜面：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。上置换上镍磷层，再在镍层上置换一层金。l（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金属区别（和金，因为镀金中含有其他金属区别（3）。）。l（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微米的金微米的金属层，以保护铜面。属层

35、，以保护铜面。 l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沉浸的沉浸的自然替代。自然替代。 l（7）沉锡）沉锡(IT):锡沉浸在铜层上锡沉浸在铜层上0.到到.um的的金属层，以保护铜面。金属层，以保护铜面。 l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 流程流程介绍介绍: :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

36、测1.外形外形l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l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l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。l电测的种类：电测的种类：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

37、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 l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 4LAYER 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

38、 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l铜膜导线铜膜导线l焊盘焊盘l过孔过孔l元件的图形符号元件的图形符号l其它辅助性说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

39、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。l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。飞线是在引入网络表后生成的，而飞线所指的焊盘间一旦完成实质性的电气成的，而飞线所指的焊盘间一旦完成实质性的电气连

40、接，则飞线自动消失。当同一网络中，部分电气连接，则飞线自动消失。当同一网络中，部分电气连接断开导致网络不能完全连通时，系统就又会自连接断开导致网络不能完全连通时，系统就又会自动产生飞线提示电路不通。利用飞线的这一特点，动产生飞线提示电路不通。利用飞线的这一特点，可以根据电路板中有无飞线来大致判断电路板是否可以根据电路板中有无飞线来大致判断电路板是否已完成布线。已完成布线。l焊盘：焊盘：焊盘（焊盘（Pad）的作用是放置、连接导线和）的作用是放置、连接导线和元件引脚。元件引脚。l过孔：过孔：过孔（过孔（Via）的主要作用是实现不同板层间）的主要作用是实现不同板层间的电气连接。过孔主要有的电气连接。

41、过孔主要有3种。种。l穿透式过孔（穿透式过孔（Through）：从顶层一直打到底层）：从顶层一直打到底层的过孔。的过孔。l半盲孔（半盲孔（Blind）：从顶层遇到某个中间层的过孔，）：从顶层遇到某个中间层的过孔，或者是从某个中间层通到底层的过孔。或者是从某个中间层通到底层的过孔。l盲孔（盲孔（Buried）：只在中间层之间导通，而没有）：只在中间层之间导通，而没有穿透到顶层或底层的过孔。穿透到顶层或底层的过孔。 过孔有两个尺寸，即过孔有两个尺寸，即 Hole Size （钻孔直径）（钻孔直径）和钻孔加上焊盘后的总的和钻孔加上焊盘后的总的 Diameter （过孔（过孔直径）直径）（5）字符：可

42、以是元器件的标号、标注或其他）字符：可以是元器件的标号、标注或其他需要标注的内容，不具有导电特性。需要标注的内容，不具有导电特性。（6）阻焊剂：为防止焊接时焊锡溢出造成短路，）阻焊剂：为防止焊接时焊锡溢出造成短路，需在铜膜导线上涂覆一层阻焊剂。阻焊剂只留需在铜膜导线上涂覆一层阻焊剂。阻焊剂只留出焊点的位置，而将铜膜导线覆盖住，不具有出焊点的位置，而将铜膜导线覆盖住，不具有导电特性。导电特性。过孔铜膜导线，其上覆盖阻焊剂元器件符号轮廓焊盘字符 安全间距：安全间距：进行印刷电路板的设计时，为了避免进行印刷电路板的设计时，为了避免导线、过孔、焊点及元件的相互干扰，必须使它导线、过孔、焊点及元件的相互干扰，必须使它们之间留出一定的距离，这个距离称之为们之间留出一定的距离，这个距离称之为安全间安全间距（距（Clearance）。）。第五节第五节 Altium Designer概述概述一、Protel的发展史20世纪80年代末，Windows系统开始日益流行，许多应用软件也纷纷开始支持Windows操作系统。 Protel也不例外，相继推出了Protel For Windows 1.0、Protel For Windows 1.5等版本。90年代中期，Windows 95开始出现，Protel也紧跟