CB制造入门教程

PCB制造入门教程1、概述

PCB（PrintedCircuitBoard），中文名称为印制线路板，简称印制板，是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机，通讯电子设备，军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了它们之间的电气互连，都要使用印制板。在较大型的电子产品研究过程中，最基本的成功因素是该产品的印制板的设计、文件编制和制造。印制板的设计和制造质量直接影响到整个产品的质量和成本，甚至导致商业竞争的成败。一．印制电路在电子设备中提供如下功能：

提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支撑。

实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘。

提供所要求的电气特性，如特性阻抗等。

为自动焊锡提供阻焊图形，为元件插装、检查、维修提供识别字符和图形。二．有关印制板的一些基本术语如下：

在绝缘基材上，按预定设计，制成印制线路、印制元件或由两者结合而成的导电图形，称为印制电路。

在绝缘基材上，提供元、器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。它不包括印制元件。

印制电路或者印制线路的成品板称为印制电路板或者印制线路板，亦称印制板。cnshu

印制板按照所用基材是刚性还是挠性可分成为两大类：刚性印制板和挠性印制板。今年来已出现了刚性-----挠性结合的印制板。按照导体图形的层数可以分为单面、双面和多层印制板。

导体图形的整个外表面与基材表面位于同一平面上的印制板，称为平面印板。

有关印制电路板的名词术语和定义，详见国家标准GB/T2036-94“印制电路术语”。

电子设备采用印制板后，由于同类印制板的一致性，从而避免了人工接线的差错，并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测，保证了电子设备的质量，提高了劳动生产率、降低了成本，并便于维修。蜡恐先印制救板从塔单层峡发展迟到双箱面、柳多层闻和挠初性，声并且丸仍旧狐保持起着各膨自的撞发展发趋势辱。由牲于不寺断地齐向高弱精度妇、高顽密度控和高钓可靠按性方未向发奔展，改不断否缩小搜体积突、减椒轻成朱本、扁提高勿性能嫩，使堂得印笑制板至在未知来电心子设碰备地健发展萄工程印中，酱仍然划保持池强大喊的生斤命力疫。三剖．印啦制板猫技术戚水平淡的标累志：汤夹脆众印制小板的宾技术地水平誉的标穴志对倘于双棍面和清多层王孔金秃属化印印制凶板而雹言：愿既是锡以大同批量兰生产签的双葡面金嫩属化误印制洁板，备在2框.5蚕0或市2.就54奶mm扩标准丰网格忙交点念上的被两个斗焊盘万之间猪，挣能布平设导裕线的竿根数链作为情标志鸟。误巡忙在两伤个焊嘉盘之头间布丧设一择根导程线，刺为低北密度既印制脾板，爪其导蛙线宽浑度大蜘于0晓.3猫mm反。在最两个谱焊盘述之间缓布设乞两根擦导线弊，为筑中密然度印裹制板吸，其滨导线裳宽度宣约为茶0.欲2m主m。柿在两卵个焊糕盘之胖间布劈设三任根导笔线，离为高奉密度质印制养板，猛其导查线宽宰度约壤为0进.拨1-命0.霸15敲mm沉。在俯两个灯焊盘叫之间嫂布设灵四根薄导线踏，可第算超槐高密戏度印栽制板剃，线蹲宽为根0.毙05滴--使0.冲08蜜mm肚。陷吹面国外色曾有孝杂志冻介绍雅了在妙两个饱焊盘唤之间榨可布狸设五馅根导絮线的妨印制河板。富店厌宴对于隙多层布板来傅说，哑还应顺以孔寺径大锄小，然层数供多少第作为泊综合稳衡量耕标志济。里四、练PC城B先锦进生群产制农造技惯术的弦发展症动向瞒。毁骑坛综述锤国内志外对昏未来匪印制灾板生他产制豆造技哈术发腔展动谣向的殖论述田基本即是一漏致的辟，即愤向高杂密度医，高熟精度弃，细武孔径犬，细仓导线裹，细堤间距愿，高乔可靠惠，多出层化海，高持速传煮输，恶轻量崖，薄骡型方恩向发道展，利在生魂产上见同时抖向提溉高生篇产率晒，降奇低成逆本，剪减少举污染芝，适沙应多毅品种斤、小悟批量矿生产嗽方向然发展装。印坑制电腊路的吐技术权发展柏水平押，一逼般以括印制存板上造的线仆宽，虽孔径日，板巩厚/邪孔径这比值徐为代舱表，医其发塌展历歇程和年水平套如下未表：弟怖婚舒印制贪电路枣的技名术发奉展水罢平异桑批19批70中骗泪柜19坝75铲始恭轨19葱80蜘午暴束19来85尊聚蛾爷19项90富塞申柏19帐95凡往扬窜孔径康（m市m）泳涝走忠1.址0

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料来进行编辑修改。一般情况下，由于生产工艺的要求，只需要将单面板文件的数控钻钻孔文件从源文件转换出来并调入V2001中进行处理，双面板由于钻孔工作是在制版前期完成，因此作为光绘操作通常无须处理钻孔文件。7）检查字符层上的丝网印字符和标识是否与设计文件一致，字符标识是否符合生产工艺要求。通常情况下，目前双面板的丝网印字符的线宽应保证至少0.15mm（6mil）；单面板的丝网印字符的线宽应保证至少0.2mm（8mil）；或者依据客户提供的资料来进行编辑修改。8）清除字符丝网印层上与焊盘重叠部分的字符。9）根据客户要求修改线路层铜箔的边缘到板层边框的宽度，通常情况下，目前双面板应保证至少0.15mm（6mil）；单面板应保证至少0.2mm（8mil）；或者依据客户提供的资料来进行编辑修改。10）按照生产工艺要求或客户资料各层叠加拼版或者分层拼版。11）各层分别加上角标（可选）、生产编号、日期、各种孔位和标识等。12）进入光绘软件排版输出。通常，在V2001中处理Gerber数据文件时，主要处理的应该是：1、单面板：线路层（1层）、绿油阻焊层（1层）、丝网印白字层（1或2层）。2、双面板：线路层（2层）、绿油阻焊层（2层）、丝网印白字层（1或2层）。3、特殊工艺要求的印制板，根据具体情况保留处理相应的层。4、其余层都应在V2001中处理掉，将保留的文件存盘、输出。有关V2001软件的具体内容，详见宇之光公司编译的《LavenirV2001使用手册》。4、光绘操作一、光绘系统。宇之光激光光绘系统由主控计算机、图形处理卡、激光光绘机和软件组成。它是对计算机图像、文字和数据等信息进行处理，最终由激光光绘机输出制版菲林，属于计算机辅助制版系统。根据系统配置的软件不同，它可以制作PCB光绘菲林、标牌面板菲林、丝网印刷菲林和彩色胶印分色菲林等多种菲林底版。流程如下图所示：（PCB/LCD设计图）-->（CAM系统）-->（Gerber文件）-->（宇之光光绘软件）-->（光栅图像处理器（RIP））-->（激光光绘机）-->（菲林冲片机）-->（菲林）其中光绘软件、光栅图像处理器和激光光绘机3部分是宇之光的核心产品。一>、光绘软件。宇之光光绘软件支持GerberRS-274d、RS-274X等数据格式，能够直接处理现行所有的PCBCAD软件的Gerber或者Plot文件格式。界面友好，工艺参数处理详尽，所见即所得的排版处理，支持多种分辨率和光绘设备的选择，模拟打印及光绘预演功能，易学易用，适用性高，为用户提供了很大便利。软件安装后只要不是误删除或其它非人为因素（如感染计算机病毒等）破坏，可稳定的长期使用。在作好备份的前提下，软件使用时注意以下几点：

1、光绘软件使用过程中，注意光绘文件的有序保存，最好不要将Gerber文件、光栅文件、临时文件等非程序文件置于软件安装目录中，以免删除时误删掉程序文件，破坏软件的运行。

2、软件可以运行在DOS操作系统，也可以运行在WINDWOS’9X的DOS窗口模式下。读取文件时，应输入完整的路径和文件名称。软件的设置参数一旦设定好以后不要轻易更改，以免影响光栅文件精度和绘制出的菲林精度。

3、进行文件的排版操作以前，应加载鼠标驱动程序，以便利用鼠标进行排版操作。当排版图层过少，不够排满整幅菲林时，可以先将已处理好的文件存盘，以备下次调入和其它文件共同排版。排版、存盘时尽量选择在WINDWOS’9X的DOS窗口模式下进行，以免在DOS环境下排版存盘时因DOS内存管理序的不足而引起死机。排版时尽量遵循先左后右，先上后下的顺序，便于不满整幅菲林时方便对菲林底片进行剪裁。

4、光栅化的完成，则应在DOS环境下完成，充分利用DOS的单一任务进程，尽量避免选择在WINDWOS’9X的DOS窗口模式下进行。

5、存储光栅文件的分区应保证尽可能大的硬盘剩余空间，并且经常利用磁盘碎片整理程序对硬盘进行整理，减少文件碎片的产生。光栅化完成以后，应反复预演多次，确保光栅文件无破裂，无缺口等情况出现，然后再发排输出。

6、进入光绘系统前的光绘Gerber文件处理，充分利用光绘辅助软件处理掉多余的元素，减小文件数据量。需要填充的部位，尽量采用水平横方向软件填充对于复杂的元素（如圆弧、自定义焊盘等），要在光绘辅助软件中仔细修改、编辑。经过上述步骤的处理，可以降低光栅文件的出错率，大大减少光栅化所需要的时间。

7、老版本光绘软件，光栅化时只支持英制（English）、前导零（Leading）、整数小数位（2、3）、绝对坐标（Absolute）这种数据结构的Gerber格式，通常以V2001的扩展Gerber（ExtendGerber）格式（常在数据量较大时采用）和MDA（MDAAutoplot）格式（常在数据量较小时采用）为主。新版本的光绘软件则无此问题。

8、软件安装采用加密手段，因此不要轻易变更电脑主机的硬件设备，以免软件校验出错无法运行。软件安装盘请妥善保存，便于在软件被破坏时加以恢复。有关光绘软件的具体内容详见《宇之光光绘软件用户手册》。二>、光绘机。激光光绘机是集激光光学技术、微电子技术和超精密机械于一体的的照排产品，用于在感光菲林胶片上绘制各种图形，图像，文字或符号。下面以宇之光公司的激光光绘机（简称光绘机）产品为例进行简单介绍。工作原理：宇之光光绘机采用He-Ne激光作为光源，声光调制器作激光扫描的控制开关。图形信息经驱动电路控制声光调制器来偏转，被调制的I级四路衍射激光经过物镜聚焦在滚筒表面，滚筒高速旋转作纵向主扫描，激光扫描平台横移作横向副扫描，两方向的扫描合成实现将计算机内部处理的图文信息以点阵形式还原，在底片上感光成像。激光光绘机采用激光作光源，有容易聚焦、能量集中等优点，对瞬间快速的底片曝光非常有利，绘制的菲林底版导线图形边缘整齐，反差大，不虚光。曝光采用扫描方式，绘片时间短。宇之光光绘机采用世界上流行的外滚筒激光扫描式，菲林采用真空吸附方式固定于滚筒上。由于外滚筒式激光扫描光绘机具有精度高、速度快、操作方便、加工精度容易保证、可靠性好等特点，因此是当今光绘行业的主流。1、光绘机的环境要求。光绘机属于精密仪器类产品，对环境条件有较严的要求，应安放在清洁、有安全绿灯的暗室机房内固定使用。通常机房暗室要求与冲洗底片的暗室分开，以减少冲片药水气体对光绘机的侵蚀。具体要求如下：

1>电源：220V+5%，50Hz（配备稳压净化电源）；

2>温度：20OC+10%；

3>湿度：40~80%（+20OC）；

4>工作现场应无强烈震动、强磁场、强电场干扰及腐蚀性物体。

5>应有良好的接地系统，外壳必须与大地相联，接地电阻不大于4欧姆。

6>使用带真空气泵的机器时，真空气泵的电源不允许与机房电源共享，气泵应安装在室外。

7>发排系统应共享同一电源及地线。

2、光绘机的使用注意事项。

1>小心搬运，耐心开箱，切忌重砸猛摔。

2>光绘机外壳必须接地，接地电阻小于4欧姆。

3>必须在关机状态下才允许插拔光绘机和计算机之间的接口电缆线和接口控制卡。

4>光绘机应远离强电场、强磁场和腐蚀性气体。

5>激光点亮时，千万不要将眼睛直接对视激光光束。切记！切记！

6>在电源开启情况下，切勿触摸激光管电极和电源盘中的高压部分，不允许带电插拔各线路插头。

7>注意在上下片操作过程中防止插伤软片（菲林）。光绘菲林时记得先开启真空气泵，并将菲林吸附牢固，防止打片。如果为非标准规格菲林胶片或者未连接真空气泵，则应该在对应前后气槽的软片2端粘贴胶带，以便使菲林与滚筒紧密包合。

3、光绘机的发排操作。光绘机的发排操作应按照正确顺序进行，流程如下：1>进入暗房,开启安全绿灯-->2>启动冲片机（冲片机的使用方法参见其使用说明或询问厂家）-->3>开启真空气泵-->4>装片-->5>启动滚筒（此前光绘机运行指示灯应常亮）-->6>导进扫描（此时光绘机运行指示灯应闪亮）-->7>扫描结束（此时光绘机起始灯亮）-->8>自动换向（时间因机型不同而略有差异，在此期间无法启动光绘机）-->9>取片并且冲洗-->10>重复上述4>至9>的各项步骤-->11>工作完毕关闭光绘机电源、真空气泵电源。具体操作如下：

1>首先开启计算机主机电源，在开启光绘机电源；

2>在计算机主机上键入正确发排指令，但不要按回车键确认（暂时不向光绘机发送信号），主机置于待命状态。发排指令因接口控制卡的不同而略有差异：A．直接利用光绘软件发排，如SLECADV2.0、SLECADV2.2、SLECADV2.5。B．利用专用发排程序，如RIDOUT，WD96等。进入暗房，关闭一切强光源，只开启安全绿灯,开启气泵。

3>从底片盒中取出菲林，打开光绘机上盖，将菲林平置于滚筒上方，注意不要将菲林的药膜面划伤，也不要将安全绿灯近距离直射菲林。用手转动滚筒使菲林的一端对准滚筒上的起始槽，轻轻将菲林压下（此时手应该感觉到气槽吸力），检查片头是否与滚筒边缘平齐（不可超出，以免滚筒高速旋转过程中将菲林挂掉），胶片位置是否适中；而后缓缓将滚筒转动同时用手背轻压菲林直到菲林胶片另一端被后气槽完全紧密吸合为止（注意勿将胶片装斜或使前后气槽勿软片粘贴而漏气），否则易发生打片现象。如果为非标准规格菲林胶片或者未连接、开启真空气泵，则应该在对应前后气槽的软片2端粘贴胶带，以便使菲林与滚筒紧密包合。如果光绘过程中出现“打片”，应该立即切断光绘机电源，防止残片损坏光绘机的内部硬件。如果残片落入机内，应依照光绘机的使用注意事项，在确认断电的情况下开启机壳取出残片，并马上将机壳还原，拧紧固定螺钉。4>合上光绘机上盖，按照操作面板上的“运行”键启动光绘机。“运行”灯常亮表示光绘机已经启动并等待计算机主机发送信号。5>出暗房，带紧暗房门，避免暗房外部强光源照射到暗房内引起菲林曝光。6>在计算机主机上按回车键确认发排指令，向光绘机发出发排信号。此时光绘的“运行”灯应开始闪烁，表明计算机发出的发排信号已经被导进，光绘机开始扫描成像。计算机监视器上同步显示发排进程百分比。发排过程中严禁打开光绘机上盖，以免菲林曝光，同时禁止接触滚筒，防止滚筒在高速旋转时夹伤手或损坏光绘机内部硬件。7>当计算机监视器上同步显示发排进程百分比结束时，光绘机主电机自动停止，同时扫描平台继续运动直至停在起始位，光绘机“左起始”灯或者“右起始”灯亮，指示此时的激光扫描平台的起始位置。主电机停止时，滚筒因惯性作用还将继续旋转一段时间后方完全停止，此过程中也不要触摸滚筒，更忌强制使滚筒停止旋转。8>待滚筒停稳后打开光绘机上盖，以上片时的逆方向转动滚筒取下菲林胶片并送入冲片机冲洗或进入冲片暗室冲片。下片时注意如果上片使用了胶带粘贴菲林的应完全将胶带清除干净，避免因胶带碎片黏附在菲林表面而影响冲片效果，甚至影响冲片机的正常运转。4、光绘机的维护与保养清洁工作。根据光绘机的使用频率，每隔一个季度或者半年时间应该进行一次维护和检查，方法如下：1>断电情况下去掉电源线，拧去外壳固定螺钉，将光绘机外罩由上方取出。2>检查机内各固定螺钉是否松动。3>用吸尘器小心清洁机内灰尘等脏物。4>检查丝杠和圆形导轨润滑油是否干净。若油已污染，请用洁净泡沫海绵擦除（注意不允许使用带纤维的棉织物），然后用干净汽油清洗晾干后均匀加上高级润滑油脂。5>滚筒上附着的脏物（包括使用的残余胶带纸），应定期用酒精擦洗，注意擦洗时勿将酒精流入机内。6>通光绘机电源，通过在本机脱机状态下的自检扫描来回横移扫描平台数次。同时检查主、副扫描运行是否正常，有无异常噪音。7>清洁维护完毕，光绘机自检正常后断电，将机壳还原，拧紧固定螺钉，将外壳擦拭干净。如果长期没有使用光绘机，则应在贮存时注意：1>存放环境温度为0~40OC，相对湿度小于80%；2>存放环境应干燥通风，忌酸碱及腐蚀性气体，以免镜片、元器件、传动部分等被腐蚀和生锈。3>已经开箱的设备需要长期贮存时，传动部分要用航空润滑油封存，机内放置干燥剂，外部用干燥塑料袋密闭封罩。特别注意事项：1>光绘机内部的激光光栅组件，是精密的光学部件，必须小心维护，在打开防尘罩时，切记“不要任意触摸光栅盘及其相关部分”。2>光绘机激光管器辉电压高达7000V左右，点亮时亦有1500V，因此在开机及刚刚关机的情况下，绝对禁止触摸高压部分，防止人身伤害。切记！3>光绘机的保养与清洁维护直接影响光绘机的使用寿命和绘片精度，因此请在平时认真作好此项工作。如果在保养与清洁维护后光绘机出现异常，应立即停止使用，并及时与宇之光公司的工程技术人员联系，以便尽快排除故障，恢复光绘机的正常运转。二、菲林胶片。菲林胶片由保护膜，乳剂层，结合膜，片基和防光晕层组成，主要成分是银盐类感光物质、明胶和色素等。在光的作用下银盐可以还原出银核中心，但又不溶解于水，因此可以使用明胶使之成悬浮状态，并涂布在片基上，乳剂中同时含有色素起增感作用。而后通过光化作用得到曝光底片。一>、菲林冲洗。底片曝光后即可进行冲洗。不同底片有不同冲洗条件，在使用前，应仔细阅读底片的使用说明，以确定正确的显影和定影液配方。底片的冲洗过程如下：1>曝光成像：即底片曝光后，银盐还原出银中心，但这时在底片上还看不到图形，称为潜象。2>显影：即将经光照后的银盐还原成黑色银粒。手工冲片显影时将经过曝光的银盐底片均匀浸入显影液中，由于用于印制板生产的银盐底片的感光速度较低，因此可以在安全灯下监视显影过程，但灯光不宜过亮，避免造成底片跑光。当底片正反两面黑色影像的颜色深度一致时，就应当停止显影了。将底片从显影液中取出，用水冲洗或用酸性停影液冲洗后即可放入定影液中定影了。显影液的温度对显影速度的影响非常大，温度越高，显影速度越快。较为合适的显影温度在18~25OC。机器冲片显影过程则由自动冲片机自动完成，注意药水的浓度配合比。通常机器冲片的显影药水的浓度比为1：4，即1量杯容积的显影药水用4量杯容积的清水勾兑均匀。3>定影：即是将底片上没有还原成银的银盐溶解掉，以防止这部分银盐再曝光后影响底片图像。手工冲片定影时间以底片上没有感光部分透明以后，再加一倍的时间。机器冲片定影过程也由自动冲片机自动完成，药水浓度配合比可略浓于显影药水，即1量杯容积的定影药水用3量杯半左右容积的清水勾兑均匀。4>水洗：定影后的底片粘有硫代硫酸钠等化学药品，如果不冲洗干净，底片会变黄失效。手工冲片通常用流水冲洗15~20分钟为宜。机器冲片水洗烘干过程由自动冲片机自动完成。5>风干：手工冲片后的底片还应