电路设计技巧 PCB设计流程 一般PCB基本设计流程如下:前期准备->PCB结构设计->PCB布局->布线->布线优化和丝印->网络和DRC检查和结构检查->制版。
第一:前期准备。这包括准备元件库和原理图。“工欲善其事,必先利其器”,要做出一块好的板子,除了要设计好原理之外,还要画得好。在进行PCB设计之前,首先要准备好原理图SCH的元件库和PCB的元件库。元件库可以用peotel自带的库,但一般情况下很难找到合适的,最好是自己根据所选器件的标准尺寸资料自己做元件库。原则上先做PCB的元件库,再做SCH的元件库。PCB的元件库要求较高,它直接影响板子的安装;SCH的元件库要求相对比较松,只要注意定义好管脚属性和与PCB元件的对应关系就行。PS:注意标准库中的隐藏管脚。之后就是原理图的设计,做好后就准备开始做PCB设计了。
第二:PCB结构设计。这一步根据已经确定的电路板尺寸和各项机械定位,在PCB设计环境下绘制PCB板面,并按定位要求放置所需的接插件、按键/开关、螺丝孔、装配孔等等。并充分考虑和确定布线区域和非布线区域(如螺丝孔周围多大范围属于非布线区域)。
第三:PCB布局。布局说白了就是在板子上放器件。这时如果前面讲到的准备工作都做好的话,就可以在原理图上生成网络表(Design->CreateNetlist),之后在PCB图上导入网络表(Design->LoadNets)。就看见器件哗啦啦的全堆上去了,各管脚之间还有飞线提示连接。然后就可以对器件布局了。一般布局按如下原则进行:
①.按电气性能合理分区,一般分为:数字电路区(即怕干扰、又产生干扰)、模拟电路区 (怕干扰)、功率驱动区(干扰源); ②.完成同一功能的电路,应尽量靠近放置,并调整各元器件以保证连线最为简洁;同时,调整各功能块间的相对位置使功能块间的连线最简洁; ③.对于质量大的元器件应考虑安装位置和安装强度;发热元件应与温度敏感元件分开放置,必要时还应考虑热对流措施; ④.I/O驱动器件尽量靠近印刷板的边、靠近引出接插件; ⑤.时钟产生器(如:晶振或钟振)要尽量靠近用到该时钟的器件; ⑥.在每个集成电路的电源输入脚和地之间,需加一个去耦电容(一般采用高频性能好的独石电容);电路板空间较密时,也可在几个集成电路周围加一个钽电容。 ⑦.继电器线圈处要加放电二极管(1N4148即可); ⑧.布局要求要均衡,疏密有序,不能头重脚轻或一头沉
——需要特别注意,在放置元器件时,一定要考虑元器件的实际尺寸大小(所占面积和高度)、元器件之间的相对位置,以保证电路板的电气性能和生产安装的可行性和便利性同时,应该在保证上面原则能够体现的
前提下,适当修改器件的摆放,使之整齐美观,如同样的器件要摆放整齐、方向一致,不能摆得“错落有致”。这个步骤关系到板子整体形象和下一步布线的难易程度,所以一点要花大力气去考虑。布局时,对不太肯定的地方可以先作初步布线,充分考虑。
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问题描述:
任意一种电子或工业产品的工艺流程还有在每一步运用了那些制作工艺及每一步工艺的材料
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解析:
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第一个:11 PCB扮演的角色
PCB的功能为提供完成第一层级构装的组件与其它必须的电子电路零件接 合的基地,以组成一个具特定功能的模块或成品。所以PCB在整个电子产 品中,扮演了整合连结总其成所有功能的角色,也因此时常电子产品功能故 障时,最先被质疑往往就是PCB。图11是电子构装层级区分示意。
12 PCB的演变
1早于1903年Mr Albert Hanson首创利用"线路"(Circuit)观念应用于电话交换机系统。它是用金属箔予以切割成线路导体,将之黏着于石蜡纸上,上面同样贴上一层石蜡纸,成了现今PCB的机构雏型。见图12
2 至1936年,Dr Paul Eisner真正发明了PCB的制作技术,也发表多项专利。而今日之print-etch(photoimage transfer)的技术,就是沿袭其发明而来的。
13 PCB种类及制法
在材料、层次、制程上的多样化以适 合 不同的电子产品及其特殊需求。 以下就归纳一些通用的区别办法,来简单介绍PCB的分类以及它的制造方 法。
131 PCB种类
A 以材质分
a 有机材质
酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyimide、BT/Epoxy等皆属之。
b 无机材质
铝、Copper-invar-copper、ceramic等皆属之。主要取其散热功能
B 以成品软硬区分
a 硬板 Rigid PCB
b软板 Flexible PCB 见图13
c软硬板 Rigid-Flex PCB 见图14
C 以结构分
a单面板 见图15
b双面板 见图16
c多层板 见图17
D 依用途分:通信/耗用性电子/军用/计算机/半导体/电测板…,见图18 BGA
另有一种射出成型的立体PCB,因使用少,不在此介绍。
132制造方法介绍
A 减除法,其流程见图19
B 加成法,又可分半加成与全加成法,见图110 111
C 尚有其它因应IC封装的变革延伸而出的一些先进制程,本光盘仅提及但不详加介绍,因有许多尚属机密也不易取得,或者成熟度尚不够。 本光盘以传统负片多层板的制程为主轴,深入浅出的介绍各个制程,再辅以先进技术的观念来探讨未来的PCB走势。
231客户必须提供的数据:
电子厂或装配工厂,委托PCB SHOP生产空板(Bare Board)时,必须提供下列数据以供制作。见表料号数据表-供制前设计使用
上表数据是必备项目,有时客户会提供一片样品, 一份零件图,一份保证书(保证制程中使用之原物料、耗料等不含某些有毒物质)等。这些额外数据,厂商须自行判断其重要性,以免误了商机。
232 资料审查
面对这么多的数据,制前设计工程师接下来所要进行的工作程序与重点,如下所述。
A 审查客户的产品规格,是否厂内制程能力可及,审查项目见承接料号制程能力检查表
B原物料需求(BOM-Bill of Material)
根据上述资料审查分析后,由BOM的展开,来决定原物料的厂牌、种类及规格。主要的原物料包括了:基板(Laminate)、胶片(Prepreg)、铜箔(Copper foil)、防焊油墨(Solder Mask)、文字油墨(Legend)等。另外客户对于Finish的规定,将影响流程的选择,当然会有不同的物料需求与规格,例如:软、硬金、喷钖、OSP等。
表归纳客户规范中,可能影响原物料选择的因素。
C 上述乃属新数据的审查, 审查完毕进行样品的制作若是旧数据,则须Check有无户ECO (Engineering Change Order) ,然后再进行审查
D排版
排版的尺寸选择将影响该料号的获利率。因为基板是主要原料成本(排版最佳化,可减少板材浪费);而适当排版可提高生产力并降低不良率。
有些工厂认为固定某些工作尺寸可以符合最大生产力,但原物料成本增加很多下列是一些考虑的方向:
一般制作成本,直、间接原物料约占总成本30~60%,包含了基板、胶片、铜箔、防焊、干膜、钻头、重金属(铜、钖、铅),化学耗品等。而这些原物料的耗用,直接和排版尺寸恰当与否有关系。大部份电子厂做线路Layout时,会做连片设计,以使装配时能有最高的生产力。因此,PCB工厂之制前设计人员,应和客户密切沟通,以使连片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL时可有最佳的利用率。要计算最恰当的排版,须考虑以下几个因素。
a基材裁切最少刀数与最大使用率(裁切方式与磨边处理须考虑进去)。
b铜箔、胶片与干膜的使用尺寸与工作PANEL的尺寸须搭配良好,以免浪费。
c连片时,piece间最小尺寸,以及板边留做工具或对位系统的最小尺寸。
d各制程可能的最大尺寸限制或有效工作区尺寸
e不同产品结构有不同制作流程,及不同的排版限制,例如,金手指板,其排版间距须较大且有方向的考虑,其测试治具或测试次序规定也不一样。 较大工作尺寸,可以符合较大生产力,但原物料成本增加很多,而且设备制程能力亦需提升,如何取得一个平衡点,设计的准则与工程师的经验是相当重要的。
233 着手设计
所有数据检核齐全后,开始分工设计:
A 流程的决定(Flow Chart) 由数据审查的分析确认后,设计工程师就要决定最适切的流程步骤。 传统多层板的制作流程可分作两个部分:内层制作和外层制作以下图标几种代 表性流程供参考见图23 与 图24
B CAD/CAM作业
a 将Gerber Data 输入所使用的CAM系统,此时须将apertures和shapes定义好。目前,己有很多PCB CAM系统可接受IPC-350的格式。部份CAM系统可产生外型NC Routing 档,不过一般PCB Layout设计软件并不会产生此文件。 有部份专业软件或独立或配合NC Router,可设定参数直接输出程序
Shapes 种类有圆、正方、长方,亦有较复杂形状,如内层之thermal pad等。着手设计时,Aperture code和shapes的关连要先定义清楚,否则无法进行后面一系列的设计。
b 设计时的Check list
依据check list审查后,当可知道该制作料号可能的良率以及成本的预估。
c Working Panel排版注意事项:
-PCB Layout工程师在设计时,为协助提醒或注意某些事项,会做一些辅助的记号做参考,所以必须在进入排版前,将之去除。下表列举数个项目,及其影响。
-排版的尺寸选择将影响该料号的获利率。因为基板是主要原料成本(排版最佳化,可减少板材浪费);而适当排版可提高生产力并降低不良率。
有些工厂认为固定某些工作尺寸可以符合最大生产力,但原物料成本增加很多下列是一些考虑的方向:
一般制作成本,直、间接原物料约占总成本30~60%,包含了基板、胶片、铜箔、防焊、干膜、钻头、重金属(铜、钖、铅、金),化学耗品等。而这些原物料的耗用,直接和排版尺寸恰当与否有关系。大部份电子厂做线路Layout时,会做连片设计,以使装配时能有最高的生产力。因此,PCB工厂之制前设计人员,应和客户密切沟通,以使连片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL时可有最佳的利用率。要计算最恰当的排版,须考虑以下几个因素。
1基材裁切最少刀数与最大使用率(裁切方式与磨边处理须考虑进去)。
2铜箔、胶片与干膜的使用尺寸与工作PANEL的尺寸须搭配良好,以免浪费。
3连片时,piece间最小尺寸,以及板边留做工具或对位系统的最小尺寸。
4各制程可能的最大尺寸限制或有效工作区尺寸
5不同产品结构有不同制作流程,及不同的排版限制,例如,金手指板,其排版间距须较大且有方向的考虑,其测试治具或测试次序规定也不一样。
较大工作尺寸,可以符合较大生产力,但原物料成本增加很多,而且设备制程能力亦需提升,如何取得一个平衡点,设计的准则与工程师的经验是相当重要的。
-进行working Panel的排版过程中,尚须考虑下列事项,以使制程顺畅,表排版注意事项 。
d 底片与程序:
-底片Arork 在CAM系统编辑排版完成后,配合D-Code档案,而由雷射绘图机(Laser Plotter)绘出底片。所须绘制的底片有内外层之线路,外层之防焊,以及文字底片。
由于线路密度愈来愈高,容差要求越来越严谨,因此底片尺寸控制,是目前很多PCB厂的一大课题。表是传统底片与玻璃底片的比较表。玻璃底片使用比例已有提高趋势。而底片制造商亦积极研究替代材料,以使尺寸之安定性更好。例如干式做法的铋金属底片
一般在保存以及使用传统底片应注意事项如下:
1环境的温度与相对温度的控制
2全新底片取出使用的前置适应时间
3取用、传递以及保存方式
4置放或 *** 作区域的清洁度
-程序
含一,二次孔钻孔程序,以及外形Routing程序其中NC Routing程序一般须另行处理
e DFM-Design for manufacturing Pcb lay-out 工程师大半不太了解,PCB制作流程以及各制程需要注意的事项,所以在Lay-out线路时,仅考虑电性、逻辑、尺寸等,而甚少顾及其它。PCB制前设计工程师因此必须从生产力,良率等考虑而修正一些线路特性,如圆形接线PAD修正成泪滴状,见图25,为的是制程中PAD一孔对位不准时,尚能维持最小的垫环宽度。
但是制前工程师的修正,有时却会影响客户产品的特性甚或性能,所以不得不谨慎。PCB厂必须有一套针对厂内制程上的特性而编辑的规范除了改善产品良率以及提升生产力外,也可做为和PCB线路Lay-out人员的沟通语言,见图26
C Tooling
指AOI与电测Netlist档AOI由CAD reference文件产生AOI系统可接受的数据、且含容差,而电测Net list档则用来制作电测治具Fixture。
第二个
线路板的工艺流程介绍
一. 双面板工艺流程:
覆铜板(CCL)下料(Cut)→钻孔(Drilling)→沉铜(PTH)→全板镀铜(Panel Plating)→图形转移(Pattern)油墨或干膜→图形电镀(Pattern plating)→蚀刻(Etch)→半检IQC→丝印阻焊油墨和字符油墨(SS)或贴阻焊干膜→热风整平或喷锡(HAL)→外形(Pounching)→成检(FQC)→电测试E-TEST→包装(Packaging)
二. 多层板工艺流程:
内层覆铜板(CCL)铜箔(Copper Foil)下料(Cut)→内层图形制作(Inner-layer Pattern)→内层蚀刻(Inner-layer Etch)→内层黑氧化(Black-oxide)→层压or压合制程→钻孔(Drilling)→沉铜(PTH)→全板镀铜(Panel Plating)→外层蚀刻(Outer-layer Etch)→半检IQC→丝印阻焊油墨和字符油墨(SS)或贴阻焊干膜→热风整平或喷锡(HAL)→外形(Pounching)→成检(FQC)→电测试E-TEST→包装(Packaging)
我做AOI好几年了,没见过你说的那个词。
但我依据你提供的意思,我可以这样告诉你:就是指像素!pixel!
*** 作说明书里存在谬误是不可避免的。那只是一个泛泛说明!多实践!
任何东西本来就是一个从实践到认识,再实践再认识的过程。
严格来讲,它是指0201封装的元件运用单框/单模块测试,因为是一个模块,本体和锡点(BODY和SOLDER)又要同时检测,所以单Pixel下单模块勾画时必须要稍大于本体,以保证本体的异常和锡点的异常同时检出。但此时单像素下模块的误差阀值或者说误差范围要控制在一定范围内,要防止漏检!
另说一点,就是为什么要用单模块测试0201元件(或低于0603封装的元件)?
第一:锡点像素分析效果不好,如果相机像素过高,那么增加了设备成本(像素越高,元件清晰度越好,相机越贵。我想这一点是常识);
第二点:如果相机像素处于标配情况(比如20micro,也就是20um),锡点会产生误判,一旦元件台用量特别大的时候, *** 作员会很累(看NG的时间无形之间加长);
AOI自动光学检测仪的原理:
人认识物体是通过光线反射回来的量进行判断,反射量多为亮,反射量少为暗。AOI与人判断原理相同。AOI通过人工光源LED灯光代替自然光,光学透镜和CCD代替人眼,把从光源反射回来的量与已经编好程的标准进行比较、分析和判断。目前最常用的图像识别算法为灰度相关算法,通过计算归一化的灰度相关来量化检测图像和标准图像之间的相似程度。
灰度相关的取值介于“0”和“1000”之间,“1000”代表图像完全相同,“0”代表图像完全不同,一般通过设定一个临界相关值(如650)来判断检测图像是否发生变化。相关值大于或等于临界相关值的为正常图像(元件或焊点正常),而小于临界相关值的为异常图像(元件或焊点异常)本社导入的AOI设备采用归一化的彩色相关算法,以RGB三基色的阶调度进行计算相似度。
AOI是近几年才兴起的一种新型测试技术,但发展迅速很多厂家都推出了AOI测试设备。当自动检测时,机器通过摄像头自动扫描PCB,采集图像,测试的焊点与数据库中的合格的参数进行比较,经过图像处理,检查出PCB上缺陷,并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来,供维修人员修整。官网通道,线上支持
市场上那么多公司,尤其是那么多大公司都在用,我觉得没用是不可能的。
主要是市场上很多AOI的检查能力太差,造成很多人觉得AOI没有用,要把AOI用好,
两个方面:一是设备要好(不要要再用图像对比模式的AOI了),二是要有专门的工程师或者技术员来写程序。
做到以上两点,AOI绝对有用。
导入贴片机数据对于 *** 作贴片机来说是非常有意义的,可以在约束精度下快速定位精确安装电子元器件。虽然在 AOI 编程中只需要 “零件名称、x、y、角” 作为基本数据,但是这些基本数据都需要从贴片机数据中进行提取。导入贴片机数据可以使 AOI 编程更为高效,避免了大量人工手动输入的过程,减少了出错的可能性。在实际 *** 作环节中,AOI 编程人员还需要对照原理图、BOM表等进行一系列的设计验证工作,将PCA( SMT 印制电路板组装工序)和 AOI 检测相结合,多次验证后,能够避免因为程序错误而导致的质量问题。综上所述,导入贴片机数据对于提高生产效率,优化工作流程和保障产品质量等方面都有着重要的意义。
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