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第一章
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1. 名詞解釋概論 7 }( k$ Y2 N) ^' h1 d9 G% ~- M$ i; E
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印製線路——在絕緣材料表面上,提供元器件(包括遮罩元件)之間電器連接的導電圖形。 / ^* M* g8 [# c# ?# ?( c
% J' [, ?: a2 t印製電路——在絕緣材料表面上,按預定的設計,用印製的方法製作成印製線路,印製元件,或由兩者組合而成的電路,稱爲印製電路。
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/ L6 Q5 M" [5 ^3 {/ c- N4 P" ], F; A" x印製線路/線路板——已經完成印製線路或印製電路加工的絕緣板的統稱。
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B4 O; v1 A4 V4 o5 c低密度印製板——大批量生産印製板,在2.54毫米標準座標網格交點上的兩個盤之間布設一根導線,導線寬度大於0.3毫米(12/12mil)。
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6 ~$ I- Z- b$ L: G! J中密度印製板——大批量生産印製板,在2.54毫米標準座標網格交點上的兩個盤之間布設兩根導線,導線寬度大約爲0.2毫米(8/8mil)。 0 N" W7 ^; h/ [1 [
5 Y$ f8 t! Y' ]高密度印製板——大批量生産印製板,在2.54毫米標準座標網格交點上的兩個盤之間布設三根導線,導線寬度爲0.1~0.15毫米(4-6/4-6mil)。 4 r; V2 e- B2 g5 N: k9 c3 k2 z2 x
, g4 B$ W6 P- W3 K! h) r4 } 2. 印製電路按所用基材和導電圖形各分幾類? / Q; v6 t4 X/ S5 ~1 S- _
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——按所用基材:剛性、撓性、剛—撓性;
7 x: H, ^- S) M6 b——按導電圖形:單面、雙面、多層。 0 y9 `; Z- ~ N# e" g9 q
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3. 簡述印製電路的作用及印製電路産業的特點? ' {+ V$ F% f! ~
! N: B8 W; s0 ?+ e, R7 ~+ T——首先,爲電晶體、積體電路、電阻、電容、電感等元器件提供了固定和裝配的機械支撐。
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5 @% I' m; Z- U( |% N+ {其次,它實現了電晶體、積體電路、電阻、電容、電感等元件之間的佈線和電氣連接、電絕緣、滿足其電氣特性。
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最後,爲電子裝配工藝中元件的檢查、維修提供了識別字元和圖形,爲波峰焊接提供了阻焊圖形。
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. r% b! S/ ^1 G——高技術、高投入、高風險、高利潤。
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4. 印製電路製造工藝分類主要分爲那兩種方法?各自的優點是什麽?
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2 {2 h |$ K" ?- P$ v1 n/ t5 X——加成法:避免大量蝕刻銅,降低了成本。簡化了生産工序,提高了生産效率。能達到齊平導線和齊平表面。提高了金屬化孔的可靠性。 2 h& J( s6 W3 x% r& w ^
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——減成法:工藝成熟、穩定和可靠。
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5. 印製電路製造的加成法工藝分爲幾類?分別寫出其流程? ; I" j2 n0 R+ E; c0 Z9 d
" A3 v; n. I3 V% L: Q
——全加成法:鑽孔、成像、增粘處理(負相)、化學鍍銅、去除抗蝕劑。 5 K5 W ]" X, H) Y+ a2 k
——半加成法:鑽孔、催化處理和增粘處理、化學鍍銅、成像(電鍍抗蝕劑)、圖形電鍍銅(負相)、去除抗蝕劑、差分蝕刻。 / C3 p) U2 P4 i' f) u
——部分加成法:成像(抗蝕刻)、蝕刻銅(正相)、去除抗蝕層、全板塗覆電鍍抗蝕劑、鑽孔、孔內化學鍍銅、去除電鍍抗蝕劑。
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6. 減成法工藝中印製電路分爲幾類?寫出全板電鍍和圖形電鍍的工藝流程。
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——非穿孔鍍印製板、穿孔鍍印製板、穿孔鍍印製板和表面安裝印製板。
3 N z7 m5 t& R/ s P9 u- U3 B5 ]. X3 r——全板電鍍(掩蔽法):雙面覆銅板下料、鑽孔、孔金屬化、全板電鍍加厚、表面處理、貼光致掩蔽型幹膜、制正相導線圖形、蝕刻、去膜、插頭電鍍、外形加工、檢驗、印製阻焊塗料、熱風整平、網印製標記符號、成品。
& }4 F5 E8 W0 h6 _3 }* p6 j, m# q! O——圖形電鍍(裸銅覆阻焊膜):雙面覆銅板下料、沖定位孔、數控鑽孔、檢驗、去毛刺、化學鍍薄銅、電鍍薄銅、檢驗、刷板、貼膜(或網印)、曝光顯影(或固化)、檢驗修版、圖形電鍍銅、圖形電鍍錫鉛合金、去膜(或去除印料)、檢驗修版、蝕刻、退鉛錫、通斷路測試、清洗、阻焊圖形、插頭鍍鎳/金、插頭貼膠帶、熱風整平、清洗、網印製標記符號、外形加工、清洗乾燥、檢驗、包裝、成品。
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7. 電鍍技術可分爲哪幾種技術? ! _1 i7 w' `" R2 O
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——常規孔化電鍍技術、直接電鍍技術、導電膠技術。
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8. 柔性印製板的主要特點有哪些?其基材有哪些? 7 E- ?" G4 z, v: g9 Q' [0 d1 s
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——可彎曲折疊,減小體積;重量輕,配線一致性好,可靠性高。 ; i' N# s. q8 b$ |
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9. 簡述剛—柔性印製板的主要特點,用途? : p) _5 Z* ], a3 H; m7 s
! ]7 \0 ^' R- c& h——剛柔部分連成一體,省去了連接器,連接可靠,減輕重量、組裝小型化。主要用於醫療電子儀器、電腦及其外設、通訊設備、航太航空設備和國防軍事設備。 % b. z0 h: k0 P5 ^% ^0 C* }. |
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10. 簡述導電膠印制板特點? u6 Z6 q. ~8 C: x, x) o2 t
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——加工工藝簡單,生産效率高、成本低,廢水少。 0 ]; @! H( O$ K& K1 [- c; N
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11. 什麽是多重佈線印製板?
' t: _4 l4 v7 a6 Z. J! W) j( \. E% S0 j+ e4 |2 _
——將金屬導線直接分層布設在絕緣基板上而製成的印製板。
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3 Y* o" u+ F3 h9 ]# m6 a2 o. a6 o5 j! a 12. 什麽是金屬基印製板?其主要特點是什麽? # c5 N* z: \8 C: i, _7 I4 p9 }6 \8 s
2 w9 F+ W5 q; C——金屬基底印製板和金屬芯印製板的統稱。
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: W) @7 h& o2 g8 C# j 13. 什麽是單面多層印製板?其主要特點是什麽? ; G4 Z$ |9 o* `( Y l; [5 W+ S
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——在單面印製板上製造多層線路板。特點:不但能抑制內部的電磁波向外輻射,而且能防止外界電磁波對它的干擾,不需要孔金屬化,成本低,重量輕,能夠薄型化。
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14. 簡述積層式多層印製電路定義及製造?
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/ [' f$ b2 u1 Y3 z+ j——在已完成的多層板內層上以積層的方式交替製作絕緣層和導電層,層間自由的應用盲孔進行導通,從而製成的高密度多層佈線的印製板。 $ Y4 o! i; T: q7 W
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第二章 6 j! J$ I8 }5 F& n, O
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1. 簡述一般覆銅箔板是怎樣製成的?
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一般覆銅箔板是用增強材料(玻璃纖維布、玻璃氈、浸漬纖維紙等),浸以樹脂粘合劑,通過烘乾、裁剪、疊合成坯料,然後覆上銅箔,用鋼板作爲模具,在熱壓機中經高溫高壓成形而製成的。
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2 {3 i# {# \7 P. R( f) U 2. 覆銅箔板的品種按板的剛、柔程度,增強材料的不同,分別可分爲那幾類?
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. N& x C6 F8 f) j4 p& E 按板的剛、柔程度可分爲剛性覆銅箔板和撓性覆銅箔板。
; |4 q: a* a( t* G- i 按增強材料的不同,可分爲:紙基、玻璃布基、複合基(CEM系列等)和特殊材料基(陶瓷、金屬基等)四大類。 8 }7 T+ J( w& f: q+ F7 Y2 a _' d
" N- u4 Q6 O8 L2 e3 w( l 3. 簡述國標GB/T4721-92的意義。
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産品型號第一個字母 ,C,即表示覆銅箔。 ' o2 f2 L; ?' M( _
第二、三兩個字母,表示基材所用的樹脂; * s. q# N: m! Y. E/ m" |
第四、五兩個字母,表示基材所用的增強材料;
# S) e! ]9 } w3 p9 L. u0 W: l 在字母末尾,用一短橫線連著兩位元數位,表示同類型而不同性能的産品編號。
% ] |! C1 C; ~3 N: K1 P" [5 z# Q' V( [. B5 B7 S( `) B G2 ^1 Y
4. 下列英文縮寫分別表示什麽?JIS,ASTM,NEMA,MIL,IPC,ANSI,IEC,BS
; V# O! Z6 \4 r* b$ W. W c; W/ d
, q8 q: Z9 B1 S) s/ S' F JIS 日本工業標準 1 S% ]: m/ p+ ?+ H& Y; G
ASTM 美國材料實驗學會標準。
; z6 u3 h( ?) r NEMA 美國製造協會標準 8 P9 e. K7 P) m$ C5 m7 M3 J: g+ X
MIL 美國軍用標準
- N4 j: N' s- [5 r! N IPC 美國電路互連與封裝協會標準 6 A8 |, Y3 u) C$ \
ANSI 美國國家標準協會標準
, H4 Z, \+ A/ S4 J- ^ UL 美國保險協會實驗室標準 9 i6 x! P) I& a* Q% H' A: k4 O! J
IEC 國際電工委員會標準 ; |8 K2 O, h' o7 Z7 ]( e
BS 英國標準協會標準 4 X2 k$ V$ Z& b4 q* F8 D" j# T
DIN 德國標準協會標準
% i& k# _3 }; x$ R VDE 德國電器標準 5 R! `8 T3 P* L; `: g1 p$ q1 I9 f
CSA 加拿大標準協會標準 ( ^- i$ c' s$ | w
AS 澳大利亞標準協會標準
2 F7 b( w; @5 @/ k+ a+ C0 p* P6 T+ y& a' f2 F
5. 簡述UL標準與質量安全認證機構?
, Y. k( b/ ^+ J& j9 O3 w# y" q9 ~9 U0 \, ~7 |) Z8 U Y
UL是“保險商實驗室”的英文開頭。UL 機構現已發佈了約六千件安全標準文件。與覆銅箔板有關內容的標準,包含在U1746中。
) E3 m& g5 O) Q" @
: m' u. W6 |& `2 X2 p2 x0 F 6. 銅箔按不同制法可分爲那兩大類?在IPC標準中有分別稱爲什麽? + |) P! X, G, ?) A. V* E8 U2 Y
, e0 G: Y% r( @( W7 k 分爲壓延銅箔和電解銅箔兩大類。在IPC 標準中分別稱爲W類和E 類 ' I$ X4 _; C: q9 Y9 |
8 S1 }" r# D' m3 _$ @ 7. 簡述壓延銅箔和電解銅箔的性能特點和制法。 N. h; A5 Z+ r) ^
# h* m: Y0 R) T7 m& _7 y; x# E
壓延銅箔是將銅板經過多次重復輥紮而製成的。它如同電解銅箔一樣,在毛箔生産完成後,還要進行粗化處理。壓延銅箔的耐折性和彈性係數大於電解銅箔,銅純度高於電解銅箔,在毛面上比電解銅箔光滑。 0 E1 G7 P$ e7 q* Y
6 A8 m S8 q' L" W3 L9 \
8. 簡述電解銅箔的各種技術性能及其覆銅箔板性能的影響? ) D) c, K# q2 X I4 H
9 r# H1 q) K% v6 u* j l
A. 厚度。
' i3 L% ^4 h6 F( R1 M# t B. 外觀。
7 L+ O2 d/ O1 |; c C. 抗張強度與延伸率。高溫下的延伸率和抗張強度低,會引起半的尺寸穩定性和平整性變查,PCB的金屬化孔的質量下降以及使用PCB時産生銅箔斷裂問題。
0 ^4 t- s6 ]& t+ W D. 抗剝強度。低粗化度的LP、VLP、SLP型銅箔在製作精細線條的印製板和多層板上,其抗剝強度性能比一般銅箔(STD型)、HTZ型更好。
9 }1 q; M9 g/ T E. 耐折性。電解銅箔縱向和橫向差異,橫向略高於縱向。
4 o9 L) ]& K( B9 E F. 表面粗糙度。
0 `& D& ^ h2 B0 k G. 蝕刻性。
3 P% {1 X* i- A! H0 {& x% s- G H. 抗高溫氧化性。 " r' L% H/ S1 J! g& g
/ w; m8 }7 h, f$ n* p) U 除上述八項銅箔主要技術性能外,還有銅箔的可塑性、UV油墨的附著性,銅箔的質量電鍍係數,銅箔的色相等。 + p5 u; i, Y6 r0 Q0 b
+ u8 i- O+ t" J
9. 簡述玻璃纖維布的性能?
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% D L& z6 X8 \6 Q6 \0 J 基本性能的專案有:經殺、緯紗的種類、織布的密度(經緯紗根數)、厚度、單位面積的重量、幅寬以及斷裂強度(抗張強度)等。 ; D) S8 }0 K p* e& C8 y' V* S
% ?6 C5 n6 S+ z# ^) ?- O
10. 按NEMA標準,一般用紙基覆銅箔板按其功能劃分常見的有那些? + x/ v4 Z# i7 e3 O
2 R4 v( P1 N5 ]! e$ r9 Z 常見的有:XPC、XXXPC、FR-1(XPC-FR)、FR-2(XXXPC-FR)、FR-3等品種。 7 j* C0 x" l0 y/ v* X8 _
' _- t+ F! m+ x6 ~! `0 Q$ p 11. 試比較一般紙基覆銅箔板與環氧玻璃布基覆銅箔板?
9 h, z. T- l [3 x; S0 `, J6 s* |) ~" Q* k
一般紙基覆銅箔板與環氧玻璃布基覆銅箔板相比,具有價格低,PCB可沖孔加工等優點。但一些介電性能、機械性能不如環氧玻璃布基板。吸水性較高也是此類板的突出特點。
) {7 f# Z. h& P$ T$ F+ m
% b( b; r5 Q$ M7 p! s 12. 簡述酚醛紙基覆銅箔板的性能?
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+ ~& X+ x/ {- v; A8 j 一類是基本性能。主要包括介電性能、機械性能、物理性能、阻燃性等。另一類是應用性能。包括:板的沖孔加工性、加工板的尺寸變化和平整性方面的變化、板在不同條件下的吸水性、板的衝擊強度、板在高溫下的耐浸焊性和銅箔剝離強度的變化等。
3 \. U% U% I+ F9 F# e$ X, D# w+ U
13. 簡述一般玻璃布基覆銅箔板的特性?
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4 W, C- y" s2 X" q' n; T 一般玻璃布基覆銅箔板的增強材料採用E型玻璃纖維布,常用牌號(按IPC標準)爲:7628、2116、1080三種。常採用的電解粗化銅箔爲0.018毫米、0.035毫米、0.070毫米三種。
( p; v, {. z) g7 i* r0 `9 }) n* _7 l3 H% [; T; E, t. N- S
14. 一般FR-4板分爲那兩種,其板厚範圍一般是多少?
I+ G' a4 z; i; D) I$ m9 H' E' z. J3 Z% { K" k
FR-4剛性板。板厚範圍:0.8-3.2毫米,另一種爲多層線路板芯部用的薄型板。板厚範圍:0.1-0.75毫米。 ( i% K1 [* V4 T0 M: I1 r
( S5 L6 m, j C; n1 g* ~ 15. 什麽叫複合基材覆銅板CEM-3?
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複合基材覆銅箔板CEM-3,幾美國NEMA標準中定義的composite Epoxy Material Grade-3型板材,簡稱CEM-3。 . m. n$ s: p/ b' M6 z
{# G$ M0 l1 E+ h4 m
16. 簡述CEM-3的性能特點和用途。
7 l2 c4 L+ n* h4 B, \7 F; E: h' j: j% w$ u. {, m) Y* a
由於板芯的玻璃布用玻纖非織布代替,機械強度有所下降;但改善了沖剪性能,很多裝配孔可以沖制,提高功效;同時非織布對鑽頭的磨損量小,明顯改善了板材的鑽孔性能。如果採用長軸鑽頭,可以將五塊板重疊鑽孔。非織布結構比玻璃布疏鬆,有利於樹脂液浸漬、板材的濕、耐熱性顯著提高。 ! x) z0 G9 U T* h# J
6 e$ F4 Z! l- |3 `1 u- n; A
已經在民用及工業電子産品中被採用,爲滿足電子産品輕、薄、短、小化和多功能、高可靠性的要求,必須適合表面貼裝技術及多層印製電路板技術,尺寸變化率小,絕緣性能高、平整性好、耐熱性、銅箔粘接強度及通孔可靠性要高。8 N9 B& k/ C4 E) S
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: O8 v7 `: w% l9 {高速PCB設計指南之一
2 d0 i8 F. b2 [; p第一篇 PCB布線
5 o& M+ S% n- c5 ^在PCB設計中,布線是完成產品設計的重要步驟,可以說前面的準備工作都是為它而做的, 在整個PCB中,以布線的設計過程限定最高,技巧最細、工作量最大。PCB布線有單面布線、 雙面布線及多層布線。布線的模式也有兩種︰自動布線及交互式布線,在自動布線之前, 可以用交互式預先對要求比較嚴格的線進行布線,輸入端與輸出端的邊線應避免相鄰平行, 以免產生反射干擾。必要時應加地線隔離,兩相鄰層的布線要互相垂直,平行容易產生寄生耦合。
( D, I( z1 q3 J6 O/ Q自動布線的布通率,倚賴于良好的佈局,布線規則可以預先設定, 包括走線的彎曲次數、導通孔的數目、步進的數目等。一般先進行探索式布經線,快速地把短線連通, 然後進行迷宮式布線,先把要布的連線進行全局的布線路徑優化,它可以根據需要斷開已布的線。 並試著重新再布線,以改進總體效果。
, ?4 e" V7 J$ U) y# v0 U a( B2 B. j對目前高密度的PCB設計已感覺到貫通孔不太適應了, 它浪費了許多寶貴的布線通道,為解決這一矛盾,出現了盲孔和埋孔技術,它不僅完成了導通孔的作用, 還省出許多布線通道使布線過程完成得更加方便,更加流暢,更為完善,PCB 板的設計過程是一個複雜而又簡單的過程,要想很好地掌握它,還需廣大電子工程設計人員去自已體會, 才能得到其中的真諦。
/ A, E$ M3 a5 P1 電源、地線的處理
, Q" C+ k) h8 Z3 I既使在整個PCB板中的布線完成得都很好,但由於電源、 地線的考慮不周到而引起的干擾,會使產品的性能下降,有時甚至影響到產品的成功率。所以對電、 地線的布線要認真對待,把電、地線所產生的噪音干擾降到最低限度,以保證產品的質量。 - `7 ?! z$ ~5 E
對每個從事電子產品設計的工程人員來說都明白地線與電源線之間噪音所產生的原因, 現只對降低式抑制噪音作以表述︰ ) r' E! E9 O" O) X" \
(1)、眾所周知的是在電源、地線之間加上去耦電容。
+ q; c" ^; E1 B3 p" X4 V4 h(2)、盡量加寬電源、地線寬度,最好是地線比電源線寬,它們的關係是︰地線〉電源線〉信號線,通常信號線寬為︰0.2~0.3mm,最經細寬度可達0.05~0.07mm,電源線為1.2~2.5 mm。 對數字電路的PCB可用寬的地導線組成一個回路, 即構成一個地網來使用(類比電路的地不能這樣使用)
# x1 G0 Z3 p; R$ I! K# J(3)、用大面積銅層作地線用,在印製板上把沒被用上的地方都與地相連接作為地線用。或是做成多層板,電源,地線各佔用一層。 ; ? z$ d' h' j _: F
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2 數字電路與類比電路的共地處理
" J" w# d. b7 I6 r$ t現下有許多PCB不再是單一功能電路(數字或類比電路),而是由數字電路和類比電路混合構成的。因此在布線時就需要考慮它們之間互相干擾問題,特別是地線上的噪音干擾。 % M8 k# z, L4 D4 b
數字電路的頻率高,類比電路的敏感度強,對信號線來說,高頻的信號線儘可能遠離敏感的類比電路器件,對地線來說,整人PCB對外界只有一個結點,所以必須在PCB內部進行處理數、模共地的問題,而在板內部數字地和類比地實際上是分開的它們之間互不相連,只是在PCB與外界連接的界面處(如插頭等)。數字地與類比地有一點短接,請注意,只有一個連接點。也有在PCB上不共地的,這由系統設計來決定。
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3 信號線布在電(地)層上
1 ]4 _- R% f4 A+ j* `在多層印製板布線時,由於在信號線層沒有布完的線剩下已經不多,再多加層數就會造成浪費也會給生產增加一定的工作量,成本也相應增加了,為解決這個矛盾,可以考慮在電(地)層上進行布線。首先應考慮用電源層,其次才是地層。因為最好是保留地層的完整性。 & o, v) [; g3 o5 y
5 w2 x+ X2 E7 l; `5 V4 大面積導體中連接腿的處理 4 [& C" i' G2 j
在大面積的接地(電)中,常用元器件的腿與其連接,對連接腿的處理需要進行綜合的考慮,就電氣性能而言,元件腿的焊盤與銅面滿接為好,但對元件的焊接裝配就存在一些不良隱患如︰ 焊接需要大功率加熱器。 容易造成虛焊點。所以兼顧電氣性能與工藝需要,做成十字花焊盤,稱之為熱隔離(heat shield)俗稱熱焊盤(Thermal),這樣,可使在焊接時因截面過分散熱而產生虛焊點的可能性大大減少。多層板的接電(地)層腿的處理相同。 + S9 o7 g/ j$ D0 b
% N+ A2 t; V u5 布線中網路系統的作用 7 S' w- m6 E9 k9 O n9 T# y
在許多CAD系統中,布線是依據網路系統決定的。網格過密,通路雖然有所增加,但步進太小,圖場的數據量過大,這必然對設備的儲存空間有更高的要求,同時也對象計算機類電子產品的運算速度有極大的影響。而有些通路是無效的,如被元件腿的焊盤佔用的或被安裝孔、定們孔所佔用的等。網格過疏,通路太少對布通率的影響極大。所以要有一個疏密合理的網格系統來支持布線的進行。+ h! m$ `) X+ W: i9 r( X
標準元器件兩腿之間的距離為0.1英寸(2.54mm),所以網格系統的基礎一般就定為0.1英寸(2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍數,如︰0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。
9 B5 _4 l) o, n+ N4 b& O" e/ U
" a+ w" q6 p- o6 設計規則檢查(DRC)
( H8 d8 `8 A. d4 Z布線設計完成后,需認真檢查布線設計是否符合設計者所製定的規則,同時也需確認所製定的規則是否符合印製板生產工藝的需求,一般檢查有如下幾個方面︰ ' J( C: [% w: [2 A# F0 `( p: z. G
(1)、線與線,線與元件焊盤,線與貫通孔,元件焊盤與貫通孔,貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理,是否滿足生產要求。 ) E1 ?1 B( I$ ?/ I& L/ h
(2)、電源線和地線的寬度是否合適,電源與地線之間是否緊耦合(低的波阻抗)?在PCB中是否還有能讓地線加寬的地方。 0 X: L. }+ I2 o# D" e
(3)、對于關鍵的信號線是否採取了最佳措施,如長度最短,加保護線,輸入線 及輸出線被明顯地分開。
9 b3 f( b& m+ R(4)、類比電路和數字電路部分,是否有各自獨立的地線。
! c. q0 @* a; o3 E; x* j* }(5)后加在PCB中的圖形(如圖標、注標)是否會造成信號短路。 # \ R; S6 P1 N7 N' F
(6)對一些不理想的線形進行修改。 # |6 z9 s; x/ f A
(7)、在PCB上是否加有工藝線?阻焊是否符合生產工藝的要求,阻焊尺寸是否合適,字符標誌是否壓在器件焊盤上,以免影響電裝質量。 1 y9 K, w9 l8 W1 ], c( o$ o
(8)、多層板中的電源地層的外框邊緣是否縮小,如電源地層的銅箔露出板外容易造成短路。
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PLACEMENT 配置方法與架構 : p4 T! e* H# @6 G, L7 w# L1 G! ^/ m
PLACEMENT 是整體LAYOUT 的靈魂 , 所以它具備有 --- 機構限定 , LAYOUT空間配置 , 電路特性整合 , 考量SMT(插件)製程與整體美觀 .
- w; I7 N1 |9 _/ z% D1. 機構限定 --- PLACEMENT前一定要先設定板子機構, 如板框, 零件機構 {大部份是CONNECT (連接器), LED, JACK, SWITCH 等} 定位, 限高區 (限制零件高度), 禁佈區 (禁止擺設零件或禁止走線等).
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# N$ b* q, n" X* l J I2. LAYOUT空間配置 --- 所謂空間配置就是決定LAYOUT 走線方式 , LAYOUT 空間大小是否足夠 , 層數幾層 , 線寬 , VIA 大小等 .
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3. 電路特性整合 --- 排PLACEMENT時, 一定要以線路圖的電路特性下去排PLACEMENT , 不可依自己的感覺去做 , 所以你必須看著線路圖去排PLACEMENT , 最簡單易懂的方式就以RD(客戶) 的線路圖架構去做 , 如線路圖有多張時 , 可能客戶已經有考量它的電路特性 , 所以你就是以單一張線路零件彼此靠近為主 , 但是這不是最好的方式 , 最好方式是真正的了解每一個零件 , 每一個NET 它本身所要運作的功能 .' ?& ]9 a) B/ `- v6 ?7 S9 t
0 ]0 I+ L/ z( o4. 考量SMT (插件) 製程 --- 零件的排列要按照SMT (插件) 製程, 如: SMD {小零件 (RC0603)} 等, 在背面著裝方向與過錫爐方向成90度, DIP 零件儘量放正面, IC 也儘量放正面.
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5. 整體美觀 --- LAYOUT PLACEMENT 也要加入美觀, 整齊, 最忌諱雜亂無章, 包括IC, DIP電解電容方向一致等., I5 C0 B7 s% E* K: i6 C) B
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PCB LAYOUT 走線觀念與方法建立:
+ O8 U7 l* U' o7 [+ e6 y; K 先前已介紹LAYER SET 及 架構 , 因此這裡要進入LAYOUT 觀念與方法 , 請遵循:
: X4 @8 ]1 k% T0 F# j- q1. COMPONENT SIDE (零件面) 為TOP 以垂直走線為主, {隨PCB板擺放零件不同4 r4 S8 S+ [, i; Y9 n2 Y& B
SOLDER SIDE (背面) 為BOTTOM 以水平走線為主 , 此方法可互相交換靈活運用}) p/ @& @1 Y7 q
此目的為防止走線時不同層互相在垂直或水平之間有同一方向 , 將導致有線無法跨越之問題 , 造成LAYOUT 困難 , 初學者請以此原則LAYOUT , 不要怕打VIA , 多練習自然知道訣竅 . $ e7 {8 U1 e" u: g4 L( v" ^" |
2. SPACE CHECK 以中心點 {包含 零件 (SMD & DIP), 線, COPPER} 與中心點CHECK.) ~7 m0 D8 f+ B$ h% l( C
3. 建立格點 (GRID) 觀念, GRID 區分 DISPLAY GRID & LAYOUT GRID, 通常GRID 可輔助LAYOUT 時走線間距, 如 線寬 6 MIL. SPACE 6MIL 此時你的LAYOUT GRID 6MIL , 而你的 DISPLAY GRID 12MIL 等 .
2 c& H2 F* E" c6 i1 V4 h( k, M4. 打VIA注意與方法: VIA 在PCB BOARD裡是僅次與零件最佔空間的東西, 所以如何以有限空間去創造空間, 讓你能如魚得水盡情LAYOUT, 不致被VIA佔太多空間, 有幾種方法:
: `. G+ x( a+ ]1 }+ x$ ]' ?9 k4 B; x1. 以順的線 (不打VIA) 為首要LAYOUT 的線先走.) Z: B9 g& q- n" P! X, Z, B. l
2. 善用DIP零件特性 (可LAY不同層面), 就可以少打VIA.
% e6 C. f j! ^% w/ R5 |3. 儘量不要打一直線VIA, 不管是垂直或水平, 以有效地交叉打VIA為最省空間之.
+ i; N9 j) L* V( A9 l# `4. 要利用PCB BOARD較佔多空間者去打VIA, EXP: 此區域是水平空間者大, 那打VIA以水平方向打之, 同理, 此區域是垂直空間者大, 那打VIA以垂直方向打之.
: ?8 D M5 N$ M' n' l+ M) `, i) [5. 打VIA時, 要儘量緊密在一起, 不可差距太大以致造成空間佔用太多.
7 t* p7 b% e1 T7 M, i6. 善用小空間與大空間之利用與關係, 小空間不易打VIA, 所以在此以能打能順為主, 反之, 大空間能調能動為主.
E/ ~! }8 r' i' ]7 `' {/ d8 W7. VIA 設定以最大能設定大小: 小 (DRILL) - PAD -> 大 (DRILL) – PAD UNIT: MIL5 h1 Q. A- U9 ^* G. c6 w
DRILL 10 12 16 20 H$ V: H# I( q8 A |& d
PAD 18 24 28 32 此大小設定 , 也可幫助你空間的應用 .9 o$ k) Y! ]) V% Q
8. IC (QFP IC) 內儘量不要打VIA除GND VIA 外, 因為要提供IC內部正面GND完整, 亦可防EMI 雜訊干擾.' l1 j f7 {" {! ?
9. 打VIA時要離SMD PAD 15 MIL 以上.+ q7 o6 c8 s( v
10. 電源 (正) 電流大 VIA大 且 輸出地方多打VIA (3-4個). ( m+ @; j& s- ], [$ I7 [
11. PCB BOARD 有GND PLANE(正背面 & 內層)處多打VIA , 為加強GND PLANE 面積 ,COPPER PLANE 如有尖角處一定要打VIA , 防尖端放電 .1 K! l. l9 \/ W0 P
. ^6 x8 N! {( N+ F5. -走線時TRACE 與 TRACE 之間儘量整把TRACE LAYOUT, EXP: D0 – D15 (A0 – A15), 不要有零星的訊號線在裡面穿插.; O- Z) v% U( ]8 v' W1 N- M1 u
6. 走線時要記住小空間往大空間移動, 意思說當小空間的TRACE SPACE不夠, 此時你必須想辦法將TRACE 往大空間移動.6 U, d; C! w w
7. 走線時要考量線路的電路特性, EXP: CLK 等.
3 M* f1 ?' v3 n9 M% |( E+ a8. 做一個LAYOUT工程師要活用各種方式.
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LAYOUT 工作流程 :
9 i2 n4 O8 K: l1 s9 `6 @& z; ?* F$ |9 l7 @6 Y1 J
' O* `9 r! `0 i# D9 i) j5 O3 f& ``線路圖
" d; v9 Q/ g- r- Y0 _7 t& }8 E) e& k/ p* K2 D6 w4 v" z/ c3 Q
+ s& [4 L% K5 L7 L/ e1 R3 F7 J. H建立BOM , CHECK零件機構
7 @# X4 Q; |; a& uOR 建立新零件 , 進而建立DECAL 與 PARTTYPE 關係
7 V5 D6 T* U4 v i$ L8 S2 Y) {4 S" n+ a8 q9 o. F
( V) C3 g F9 N2 s3 x從線路圖轉 NETLIST7 r0 [. x' H8 B, }/ i2 z
PADS2K -> ***.ASC" T# k4 b8 R0 }8 {$ d
載入
2 l" W9 w; i0 w; d6 U# u m
; J1 P1 y* v K8 O, v: M零件會隨NETLIST 被載入 , 之後
& [" `, A+ H3 o( i1 G2 L, m排PLACEMENT 給客戶CHECK
: C/ F4 m$ H# ~
! q3 f: h& ^+ ~! U! k3 m
' r6 ~1 c3 `. e" W等待客戶CHECK OK , 之後LAYOUT 必須* g* ^# {7 |- ^9 m& T( D. C0 s) Z
設定: 1. DESIGN RULE
2 ?( v$ q' J; |0 q; u8 G7 ` 2. VIA SIZE $ v) l2 F4 B+ J! i
3. GRID . k- A/ { r4 G- q' J
4. LAYER DEFINE ! Z, U9 Z U7 r' ?6 O
5. DISPLAY DEFINE
1 Z' f" c9 H! a9 ~5 _; \9 z9 [8 y 6. 注意LAYOUT NOTE
: w3 E/ S/ [. e) \3 G6 ]8 d; w( ~
9 i- [0 {$ W1 m4 F- f
LAYOUT OK 給客戶CHECK ! Y2 j' B3 _6 M7 G
; X% Z' L4 `7 @" [9 R
9 f9 G4 `* f2 E w. q$ E2 @, _轉CAM 出GERBER FILE |
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