PCB制板熱風(fēng)整平前處理過程的好壞對(duì)熱風(fēng)整平的質(zhì)量影響很大,該工序必須徹底清除焊盤上的油污,雜質(zhì)及氧化層,為浸錫提供新鮮可焊的銅表面?,F(xiàn)在較常采用的前處理工藝是機(jī)械式噴淋,首先是硫酸-雙氧水微蝕刻,微蝕后浸酸,然后是水噴淋沖洗,熱風(fēng)吹干,噴助焊劑,立即熱風(fēng)整平。前處理不良造成的露銅現(xiàn)象是不分類型批次同時(shí)大量出現(xiàn)的,露銅點(diǎn)常常是分布整個(gè)板面,在邊緣上更是嚴(yán)重。使用放大鏡觀察前處理后的線路板將發(fā)現(xiàn)焊盤上有明顯殘留的氧化點(diǎn)和污跡。出現(xiàn)類似情況應(yīng)對(duì)微蝕溶液進(jìn)行化學(xué)分析,檢查第二道酸洗溶液,調(diào)整溶液的濃度更換由于時(shí)間使用過長(zhǎng)污染嚴(yán)重的溶液,檢查噴淋系統(tǒng)是否通暢。適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)處理時(shí)間也可提高處理效果,但需注意會(huì)出現(xiàn)的過腐蝕現(xiàn)象,返工的線路板經(jīng)熱風(fēng)整平后處理線再在5%的鹽酸溶液中處理一下,去除表面的氧化物。2.焊盤表面不潔,有殘余的阻焊劑污染焊盤。目前大部份的廠家采用全板絲網(wǎng)印刷液態(tài)感光阻焊油墨,然后通過曝光、顯影去除多余的阻焊劑,得到時(shí)間的阻焊圖形。在該過程中,預(yù)烘過程控制不好,溫度過高時(shí)間過長(zhǎng)都會(huì)造成顯影的困難。阻焊底片上是否有缺陷,顯影液的成份及溫度是否正確,顯影時(shí)的速度即顯影點(diǎn)是否正確,噴嘴是否堵塞及噴嘴的壓力是否正常,水洗是否良好,其中任何一點(diǎn)情況都會(huì)給焊盤上留下殘點(diǎn)。如由于底片的原因形成的露銅一般較有規(guī)律性,都在同一點(diǎn)上。該種情況使用放大鏡可發(fā)現(xiàn)在露銅處有阻焊物質(zhì)的殘留痕跡,PCB設(shè)計(jì)一般在固化工序前應(yīng)設(shè)立一崗位對(duì)圖形及金屬化孔內(nèi)部進(jìn)行檢查,保證送到下一工序的印刷線路板的焊盤和金屬化孔內(nèi)清潔無阻焊油墨殘留。3.助焊劑活性不夠助焊劑的作用是改善銅表面的潤(rùn)濕性,保護(hù)層壓板表面不過熱,且為焊料涂層提供保護(hù)作用。如助焊劑活性不夠,銅表面潤(rùn)濕性不好,焊料就不能完全覆蓋焊盤,其露銅現(xiàn)象與前處理不佳類似,延長(zhǎng)前處理時(shí)間可減輕露銅現(xiàn)象?,F(xiàn)在的助焊劑幾乎全為酸性助焊劑,內(nèi)含有酸性添加劑,如酸性過高會(huì)產(chǎn)生咬銅現(xiàn)象嚴(yán)重,造成焊料中的銅含量高引起鉛錫粗糙;酸性過低,則活性弱,會(huì)導(dǎo)致露銅。如鉛錫槽中的銅含量大要及時(shí)除銅。工藝技術(shù)人員選擇一個(gè)質(zhì)量穩(wěn)定可靠的助焊劑對(duì)熱風(fēng)整平有重要的影響,優(yōu)良的助焊劑的是熱風(fēng)整平質(zhì)量的保證。
1.系統(tǒng)布局是否保證布線的合理或者最優(yōu),是否能保證布線的可靠進(jìn)行,是否能保證電路工作的可靠性。在布局的時(shí)候需要對(duì)信號(hào)的走向以及電源和地線網(wǎng)絡(luò)有整體的了解和規(guī)劃。2.印制板尺寸是否與加工圖紙尺寸相符,能否符合PCB制造工藝要求、有無行為標(biāo)記。這一點(diǎn)需要特別注意,不少PCB板的電路布局和布線都設(shè)計(jì)得很漂亮、合理,但是疏忽了定位接插件的精確定位,導(dǎo)致設(shè)計(jì)的電路無法和其他電路對(duì)接。3.元件在二維、三維空間上有無沖突。注意器件的實(shí)際尺寸,特別是器件的高度。在焊接免布局的元器件,高度一般不能超過3mm。4.元件布局是否疏密有序、排列整齊,是否全部布完。在元器件布局的時(shí)候,不僅要考慮信號(hào)的走向和信號(hào)的類型、需要注意或者保護(hù)的地方,同時(shí)也要考慮器件布局的整體密度,做到疏密均勻。5.需經(jīng)常更換的元件能否方便地更換,插件板插入設(shè)備是否方便。應(yīng)保證經(jīng)常更換的元器件的更換和接插的方便和可靠。6.調(diào)整可調(diào)元件是否方便。7.熱敏元件與發(fā)熱元件之間是否有適當(dāng)?shù)木嚯x。8.在需要散熱的地方是否裝有散熱器或者風(fēng)扇,空氣流是否通暢。應(yīng)注意元器件和電路板的散熱。9.信號(hào)走向是否順暢且互連最短。10.插頭、插座等與機(jī)械設(shè)計(jì)是否矛盾。11.線路的干擾問題是否有所考慮。12.電路板的機(jī)械強(qiáng)度和性能是否有所考慮。13.電路板布局的藝術(shù)性及其美觀性。
PCB設(shè)計(jì)是一個(gè)細(xì)致的工作,需要的就是細(xì)心和耐心。剛開始做設(shè)計(jì)的新手經(jīng)常犯的錯(cuò)誤就是一些細(xì)節(jié)錯(cuò)誤。器件管腳弄錯(cuò)了,器件封裝用錯(cuò)了,管腳順序畫反了等等,有些可以通過飛線來解決,有些可能就讓一塊板子直接變成了廢品。畫封裝的時(shí)候多檢查一遍,投板之前把封裝打印出來和實(shí)際器件比一下,多看一眼,多檢查一遍不是強(qiáng)迫癥,只是讓這些容易犯的低級(jí)錯(cuò)誤盡量避免。否則設(shè)計(jì)的再好看的板子,上面布滿飛線,也就遠(yuǎn)談不上優(yōu)秀了。(二) 學(xué)會(huì)設(shè)置規(guī)則其實(shí)現(xiàn)在不光高級(jí)的PCB設(shè)計(jì)軟件需要設(shè)置布線規(guī)則,一些簡(jiǎn)單易用的PCB工具同樣可以進(jìn)行規(guī)則設(shè)置。人腦畢竟不是機(jī)器,那就難免會(huì)有疏忽有失誤。所以把一些容易忽略的問題設(shè)置到規(guī)則里面,讓電腦幫助我們檢查,盡量避免犯一些低級(jí)錯(cuò)誤。另外,完善的規(guī)則設(shè)置能更好的規(guī)范后面的工作。所謂磨刀不誤砍柴工,板子的規(guī)模越復(fù)雜規(guī)則設(shè)置的重要性越突出?,F(xiàn)在很多EDA工具都有自動(dòng)布線功能,如果規(guī)則設(shè)置足夠詳細(xì),讓工具自己幫你去設(shè)計(jì),你在一旁喝杯咖啡,不是更愜意的事情嗎?(三) 為別人考慮的越多,自己的工作越少在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)的時(shí)候,盡量多考慮一些最終使用者的需求。比如,如果設(shè)計(jì)的是一塊開發(fā)板,那么在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)的時(shí)候就要考慮放置更多的絲印信息,這樣在使用的時(shí)候會(huì)更方便,不用來回的查找原理圖或者找設(shè)計(jì)人員支持了。如果設(shè)計(jì)的是一個(gè)量產(chǎn)產(chǎn)品,那么就要更多的考慮到生產(chǎn)線上會(huì)遇到的問題,同類型的器件盡量方向一致,器件間距是否合適,板子的工藝邊寬度等等。這些問題考慮的越早,越不會(huì)影響后面的設(shè)計(jì),也可以減少后面支持的工作量和改板的次數(shù)。看上去開始設(shè)計(jì)上用的時(shí)間增加了,實(shí)際上是減少了自己后續(xù)的工作量。在板子空間信號(hào)允許的情況下,盡量放置更多的測(cè)試點(diǎn),提高板子的可測(cè)性,這樣在后續(xù)調(diào)試階段同樣能節(jié)省更多的時(shí)間,給發(fā)現(xiàn)問題提供更多的思路。
隨著集成電路輸出開關(guān)速度提高以及PCB板密度增加,信號(hào)完整性已經(jīng)成為高速數(shù)字PCB設(shè)計(jì)必須關(guān)心的問題之一。元器件和PCB板的參數(shù)、元器件在PCB板上的布局、高速信號(hào)的布線等因素,都會(huì)引起信號(hào)完整性問題,導(dǎo)致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定,甚至完全不工作。如何在PCB板的設(shè)計(jì)過程中充分考慮到信號(hào)完整性的因素,并采取有效的控制措施,已經(jīng)成為當(dāng)今PCB設(shè)計(jì)業(yè)界中的一個(gè)熱門課題?;谛盘?hào)完整性計(jì)算機(jī)分析的高速數(shù)字PCB板設(shè)計(jì)方法能有效地實(shí)現(xiàn)PCB設(shè)計(jì)的信號(hào)完整性。1. 信號(hào)完整性問題概述信號(hào)完整性(SI)是指信號(hào)在電路中以正確的時(shí)序和電壓作出響應(yīng)的能力。如果電路中信號(hào)能夠以要求的時(shí)序、持續(xù)時(shí)間和電壓幅度到達(dá)IC,則該電路具有較好的信號(hào)完整性。反之,當(dāng)信號(hào)不能正常響應(yīng)時(shí),就出現(xiàn)了信號(hào)完整性問題。從廣義上講,信號(hào)完整性問題主要表現(xiàn)為5個(gè)方面:延遲、反射、串?dāng)_、同步切換噪聲(SSN)和電磁兼容性(EMI)。延遲是指信號(hào)在PCB板的導(dǎo)線上以有限的速度傳輸,信號(hào)從發(fā)送端發(fā)出到達(dá)接收端,其間存在一個(gè)傳輸延遲。信號(hào)的延遲會(huì)對(duì)系統(tǒng)的時(shí)序產(chǎn)生影響,在高速數(shù)字系統(tǒng)中,傳輸延遲主要取決于導(dǎo)線的長(zhǎng)度和導(dǎo)線周圍介質(zhì)的介電常數(shù)。另外,當(dāng)PCB板上導(dǎo)線(高速數(shù)字系統(tǒng)中稱為傳輸線)的特征阻抗與負(fù)載阻抗不匹配時(shí),信號(hào)到達(dá)接收端后有一部分能量將沿著傳輸線反射回去,使信號(hào)波形發(fā)生畸變,甚至出現(xiàn)信號(hào)的過沖和下沖。信號(hào)如果在傳輸線上來回反射,就會(huì)產(chǎn)生振鈴和環(huán)繞振蕩。
這里主要是說了從PCB設(shè)計(jì)封裝來解析選擇元件的技巧。元件的封裝包含很多信息,包含元件的尺寸,特別是引腳的相對(duì)位置關(guān)系,還有元件的焊盤類型。當(dāng)然我們根據(jù)元件封裝選擇元件時(shí)還有一個(gè)要注意的地方是要考慮元件的外形尺寸。引腳位置關(guān)系:主要是指我們需要將實(shí)際的元件的引腳和PCB元件的封裝的尺寸對(duì)應(yīng)起來。我們選擇不同的元件,雖然功能相同,但是元件的封裝很可能不一樣。我們需要保證PCB焊盤尺寸位置正確才能保證元件能正確焊接。焊盤的選擇:這個(gè)是我們需要考慮的比較多的地方。首先包括焊盤的類型。其類型包括兩種,一是電鍍通孔,一種是表貼類型。我們需要考慮的因素有器件成本、可用性、器件面積密度和功耗等因數(shù)。從制造角度看,表貼器件通常要比通孔器件便宜,而且一般可用性較高。對(duì)于我們一般設(shè)計(jì)來說,我們選擇表貼元件,不僅方便手工焊接,而且有利于查錯(cuò)和調(diào)試過程中更好的連接焊盤和信號(hào)。其次我們還應(yīng)該注意焊盤的位置。因?yàn)椴煌奈恢茫痛碓?shí)際當(dāng)中不同的位置。我們?nèi)绻缓侠戆才藕副P的位置,很有可能就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)區(qū)域元件過密,而另外一個(gè)區(qū)域元件很稀疏的情況,當(dāng)然情況更糟糕的是由于焊盤位置過近,導(dǎo)致元件之間空隙過小而無法焊接,下面就是我失敗的一個(gè)例子,我在一個(gè)光耦開關(guān)旁邊開了通孔,但是由于它們的位置過近,導(dǎo)致光耦開關(guān)焊接上去以后,通孔無法再放置螺絲了。
河北專業(yè)SMT插件第Y章 溶液濃度計(jì)算方法在印制電路板制造技術(shù),各種溶液占了很大的比重,對(duì)印制電路板的最終產(chǎn)品質(zhì)量起到關(guān)鍵的作用專業(yè)SMT插件。無論是選購(gòu)或者自配都必須進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。正確的計(jì)算才能確保各種溶液的成分在工藝范圍內(nèi),對(duì)確保產(chǎn)品質(zhì)量起到重要的作用。根據(jù)印制電路板生產(chǎn)的特點(diǎn),提供六種計(jì)算方法供同行選用。1.體積比例濃度計(jì)算:定義:是指溶質(zhì)(或濃溶液)體積與溶劑體積之比值。舉例:1:5硫酸溶液就是一體積濃硫酸與五體積水配制而成。2.克升濃度計(jì)算:定義:一升溶液里所含溶質(zhì)的克數(shù)。舉例:100克硫酸銅溶于水溶液10升,問一升濃度是多少?100/10=10克/升3.重量百分比濃度計(jì)算定義:用溶質(zhì)的重量占全部溶液重理的百分比表示。