大家對PCB電路板電路這個詞很熟,有的了解PCB電路板的組成,有的了解PCB電路板的設計步驟,有的了解PCB電路板的製作工藝......但是對整個PCB電路板的組成、設計、工藝、流程及元器擺放和布線原則,及後期的注意事項沒有一個綜合的了解。沐渥科技把這一套都整合羅列出來了,下面我們就跟著小編來學習下吧!
PCB電路板的組成:
1、線路與圖面:線路是做為原件之間導通的工具,在設計上會另外設計大銅面作為接地及電源層。線路與圖面是同時做出的。
2、介電層:用來保持線路及各層之間的絕緣性,俗稱為基材。
3、孔:導通孔可使兩層次以上的線路彼此導通,較大的導通孔則做為零件插件用,另外有非導通孔通常用來作為表面貼裝定位,組裝時固定螺絲用。
4、防焊油墨:並非全部的銅面都要吃錫上零件,因此非吃錫的區域,會印一層隔絕銅面吃錫的物質(通常為環氧樹脂),避免非吃錫的線路間短路。根據不同的工藝,分為綠油、紅油、藍油。
5、絲印:此為非必要之構成,主要的功能是在電路板上標註各零件的名稱、位置框,方便組裝後維修及辨識用。
6、表面處理:由於銅面在一般環境中,很容易氧化,導致無法上錫(焊錫性不良),因此會在要吃錫的銅面上進行保護。保護的方式有噴錫,化金,化銀,化錫,有機保焊劑,方法各有優缺點,統稱為表面處理。
PCB電路板的設計步驟:
(1) 電路原理圖的設計:電路原理圖的設計主要是利用Protel DXP的原理圖編輯器來繪製原理圖。
(2)生成網絡報表:網絡報表就是顯示電路原理與中各個元器件的連結關係的報表,它是連接電路原理圖設計與電路板設計的橋樑與紐帶,通過電路原理圖的網絡報表,可以迅速地找到元器件之間的聯繫,從而為後面的PCB設計提供方便。
(3)PCB電路板的設計:PCB設計是以電路原理圖為根據來實現所需要的功能,設計PCB圖,需要考慮很多因素,包括機械的結構、外部連接布局、元件的布局、連線、散熱、電磁兼容等。為最終完成這一步往往需要無數次的修改電路原理圖。
(4)PCBA控制板製作;採購完元件,PCB板拿到後,按照原理圖,經過SMT上件,焊接上各種元器件,和DIP插件的製程,這樣我們的控制板就製作完成了。
元器件放置原則
首先,放置與結構有緊密配合的元器件,如電源插座、指示燈、開關、連接器、接口等;其次,放置特殊元器件,如大的元器件、重的元器件、發熱元器件、IC等;最後,放置小的元器件;元件布局時應考慮走線,儘量選擇利於布線的布局設計;
1、晶振要靠近IC擺放;
2、IC去耦電容的布局要儘量靠近IC的電源管腳,並使之與電源和地之間形成的迴路最短;
3、發熱元件一般應均勻分布,以便於單板和整機的散熱,除溫度檢測元件以外的溫度敏感器件應遠離發熱量大的元器件;
走線原則
1、高速信號走線儘量短,關鍵信號走線儘量短;
2、一條走線不要打太多的過孔,不要超過兩個過孔;
3、走線拐角應儘可能大於90度,杜絕90度以下的拐角,也儘量少用90度拐角;
4、雙面板布線時,兩面的導線宜相互垂直、斜交、或彎曲走線,避免相互平行,以減少寄生耦合;
5、音頻輸入線要等長,兩條線靠近擺放,音頻線外包地線;
6、功放IC下面不能走線,功放IC下多打過孔與GND連接;
7、雙面板中沒有地線層,晶振電容地線應使用儘量款的短線連接至器件上離晶振最近的GND引腳,且儘量減少過孔;
8、電源線,USB充電輸入要走粗線(》=1mm),過孔處雙面鋪銅,然後在鋪銅處多打幾個過孔;
一般情況下,首先應對電源線和地線進行布線,以保證電路板的電氣性能。在條件允許的範圍內,儘量加寬電源、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,最細寬度可達0.05~0.07mm,電源線一般為1.2~2.5mm。
多層PCB電路板的完整製作工藝流程;
1.內層;主要是為了製作PCB電路板的內層線路;製作流程為:
裁板:將PCB基板裁剪成生產尺寸;前處理:清潔PCB基板表面,去除表面污染物;壓膜:將干膜貼在PCB基板表層,為後續的圖像轉移做準備;曝光:使用曝光設備利用紫外光對覆膜基板進行曝光,從而將基板的圖像轉移至干膜上;DE:將進行曝光以後的基板經過顯影、蝕刻、去膜,進而完成內層板的製作
2.內檢;主要是為了檢測及維修板子線路;
AOI:AOI光學掃描,可以將PCB板的圖像與已經錄入好的良品板的數據做對比,以便發現板子圖像上面的缺口、凹陷等不良現象;VRS:經過AOI檢測出的不良圖像資料傳至VRS,由相關人員進行檢修;補線:將金線焊在缺口或凹陷上,以防止電性不良;
3.壓合;是將多個內層板壓合成一張板子;
棕化:棕化可以增加板子和樹脂之間的附著力,以及增加銅面的潤濕性;鉚合:將PP裁成小張及正常尺寸使內層板與對應的PP牟合;疊合壓合、打靶、鑼邊、磨邊;
4.鑽孔;按照客戶要求利用鑽孔機將板子鑽出直徑不同,大小不一的孔洞,使板子之間通孔以便後續加工插件,也可以幫助板子散熱;
5.一次銅;為外層板已經鑽好的孔鍍銅,使板子各層線路導通;去毛刺線:去除板子孔邊的毛刺,防止出現鍍銅不良;除膠線:去除孔裡面的膠渣;以便在微蝕時增加附著力;
6.外層;外層同第一步內層流程大致相同,其目的是為了方便後續工藝做出線路;
7.二次銅與蝕刻;二次鍍銅,進行蝕刻;
8.阻焊:可以保護板子,防止出現氧化等現象;
9.文字;印刷文字;酸洗:清潔板子表面,去除表面氧化以加強印刷油墨的附著力;
10.表面處理OSP;將裸銅板待焊接的一面經塗布處理,形成一層有機皮膜,以防止生鏽氧化;
11.成型;鑼出客戶所需要的板子外型,方便客戶進行SMT貼片與組裝;
12.飛針測試;測試板子電路,避免短路板子流出;
13.FQC;最終檢測,完成所有工序後進行抽樣全檢;
14.包裝、出庫,完成交付;
PCB電路板製作流程注意事項
1.設置電路板外形得是用keep-out layer層畫線;
2.線與線的間距,線與過孔的間距,覆銅間距,得達到製版廠的要求,一般10mil即可;
3.投板之前進行規則檢查,關鍵查漏短路和開路這兩項;
4.元器件布局時距離板邊至少2mm的距離.