范文一：pcb

练习一 用 Protel DXP绘制下列电路图

1、建立一个存放文件的专用文件夹,命名为 LXT

2、建立一个工程文件 (LX1.Prjpcb)和原理图文件 (LX1.Schdoc)

3、电路图纸使用 A4图纸 , 根据自己的需要设置系统参数

练习二 用 Protel DXP绘制下列电路图

1、立一个存放文件的专用文件夹,命名为 LXT

2、建立一个工程文件 (LX2.Prjpcb)和原理图文件 (LX2.Schdoc)

3、电路图纸使用 A4图纸 , 根据自己的需要设置系统参数

练习三 电路如图下所示,试画出它的原理图。

(1)请进行电气规则检查

(2)请做元件表

(3)请做网络表

4.7pF

C5

= =

练习四 单片机电路如图下所示,试画出它的原理图。 (1)请进行电气规则检查(2)请做元件表(3)请做网络表

CAP

= =

=

练习五 电路如图下所示,试画出它的原理图。

= =

练习六 试画与 CPLD1032E 的实验电路板配套的四线下载电 缆板的原理图并设计成 PCB 电路板,要求:

(1)使用双面板,板框尺寸为 80mmX70mm, 元件布置合理

(2)采用插针式元件。

(3)镀铜过孔。

(4)焊盘之间允许走二根铜膜线。

(5)最小铜膜线走线宽度 10 mil,电源地线的铜膜线宽度为 20mil 。

(6)要求画出原理图、建立网络表、人工布置元件,自动布线。

注意:

每一个原理图元件都应该正确的设置封装(FootPrint )原理图应该进行 ERC 检查,然后再形成元件表和形成网表。注意在 Design/Rules菜单中设置整板、 电源和地线的线宽。

= =

=

=

练习七 PC 机并行口连接的 A/D转换电路如下所示,试画出

它的原理图,并将其设计成 PCB 电路板。

画好图后:

(1)请进行电气规则检查

(2)请做元件表(选择 Report/Bill of Material)

(3)请做网络表(选择 Design/Create Netlist)

(4)使用双面板,板框尺寸为 80mmX70mm, 元件布置合理

(5)采用插针式元件。

(6)镀铜过孔。

(7)焊盘之间允许走二根铜膜线。 (8) 最小铜膜线走线宽度 10 mil, 电源铜膜线宽度为 30mil , 地线的铜膜线宽度为 20mil 。 (9)要求画出原理图、建立网络表、人工布置元件,自动布线。 注意:

每一个原理图元件都应该正确的设置封装(FootPrint )原理图应该进行 ERC 检查,然后 再形成元件表和形成网表。注意在 Design/Rules菜单中设置整板、电源和地线的线宽。

=

=

=

=

练习八 试画出下列层次原理图, 并将其设计成 PCB 电路板。

1、顶层电路图

Description: Amplifier

Amplifier

Description: ModulatorModulator

2、 Modulator 电路图

3、 Amplifier

电路图

印刷电路板设计(40分,限时 60分钟)

注

意

事

项

1. 请首先按要求在试卷的标封处填写你的姓 名、学号和班级名称。 2.请仔细阅读各种题目的回答要求,在规定 的位置填写你的答案。

3.不要在试卷上乱写乱画,不要在标封处填写无关内容。 4.必须先在计算机的 D 盘的根目录下建立考试。

专用文件夹,命名为班级 +DXP+考生姓名(例:电科 0702 DXP 李明) ,并将所有文件存

储在该文件夹中。

一、电路原理图设计(满分 19分)

(1) 创建设项目文件和原理图文件:项目文件命名为 Control. PRJPCB,原理图文

件命名为 Control.SCHDOC 。 (1分)

(2) 原理图采用 A4图纸,横向放置,并将绘图者姓名和“自动控制路灯电路图”

放入标题栏中相应位置。 (1分)

(3) 自制原理图元件,其文件名为 Control.SCHLIB ,见图 1, Visible=10。要求在

Control.SCHLIB 内制作两个新元件,分别为“ Sencor ”和“ HT7610B ” 。 (6分)

(4) 设计一个层次原理图(至少 2层) ,编译并检查错误。见图 2。 (10分) (5) 创建网络表文件。 (1

分)

Sensor HT7610B

图 1 自制元件

二、印刷电路板设计(满分 20分)

(1)创建一个 PCB 文件,命名为 Controle.PCBDOC 。 (1分)

(2) PCB 尺寸为 80mm ×75mm , 四层布线, 内电层一设置为 GND , 内

电层 2设置为 VDD 。 (2分)

(3)根据图 3 “ SPK-3”封装信息 , 给元件 P1制作一个封装,并添加在原理图中。

(5分)

图 2 原理图

(4)电路板中焊盘与走线的安全距离为 8mil 。 (1分)

(5) TEST1网络设置在底层走线且线宽为 40mil , TEST2网络在顶层走线且线宽为 20mil , 其余线宽为 10mil 。 完成设计后进行 DRC 检测 , 并进行必要修改, 直至 无误。 (3分)

(6)要求 PCB 元件布局合理,符合 PCB 设计规则并将所有焊盘采取泪滴处理,且 在芯片 HT7610B 周围用覆铜处理,同时覆铜面覆盖 VDD 网络。 (8分)

(7)创建材料清单,并且在材料清单中显示元件参数,例如:R1为 100K (1分)

图 3 SPK-3的管脚分布图

综合练习题一

说明:

1、 项目数据库 :

请新建设计项目数据库, 该数据库必须包括原理图、 原理图元件库、 PCB 元件库、 PCB 文件、元件清单文件及设计中所生成的文件;

2、 原理图 :

按图 1所示绘制原理图,必须保证原理的正确性。标号为 K1 的元 件为继电器,型号为 SMK-12VDC-SL ,必须自己编辑该元件,其特性如图 2a) SMK-12VDC-SL原理图和如图 2b) SMK-12VDC-SL管脚特性表所示。

(1) 、使用 A4图纸;

(2) 、在标题栏的 Drawn by中用宋体 5号字签署自己的姓名 3、 PCB:

根据你所设计的原理图,设计一个合理的印刷电路板(PCB ) ,其中 继电器 K1的封装形式如图 3所示,必须自己编辑,图中尺寸单位为 mm ; 其他元件的封装按图 4标准合理的设计;

(1) 、使用双面电路板,尺寸合适为宜;

(2) 、采用针脚式元件封装;

(3) 、顶层和底层各设计一块填充区;

(4) 、底层整面敷铜 , 并接地线网络;

(5) 、布线宽度为 35mil 。

(6) 、网络 VCC 铜膜线宽度为 50mil 。

(7) 、安全距离为 30mil;

(8)、 4个Ф3mm 的定位孔。

(9)、在 PCB 的丝印层合适的位置上放置学号。

图 1、原理图

2a). SMK-12VDC-SL原理图

2b). SMK-12VDC-SL管脚特性表 图 2、继电器 SMK-12VDC-SL

图 3、 SMK-12VDC-SL

封装图 图 4 元件清单和封装形式

综合练习题 2

说明:

1、项目数据库 :

请新建设计项目数据库, 该数据库必须包括原理图、 原理图元件库、 PCB 元件库、 PCB 文件、元件清单文件及设计中所生成的文件;

2、原理图 :

按图 1所示绘制原理图,必须保证原理的正确性。标号为 K1 的元 件为继电器,型号为 SMK-12VDC-SL ,必须自己编辑该元件,其特性如图 2a) SMK-12VDC-SL原理图和如图 2b) SMK-12VDC-SL管脚特性表所示。

(1) 、使用 A4图纸;

(2) 、在标题栏的 Drawn by中用宋体 5号字签署自己的姓名 3、 PCB:

根据你所设计的原理图,设计一个合理的印刷电路板(PCB ) ,其中 继电器 K1的封装形式如图 3所示,必须自己编辑,图中尺寸单位为 mm ; 其他元件的封装按图 4标准合理的设计;

(1) 、使用双面电路板,尺寸合适为宜;

(2) 、采用针脚式元件封装;

(3) 、顶层和底层各设计一块填充区;

(4) 、底层整面敷铜 , 并接地线网络;

(5) 、布线宽度为 35mil 。

(6) 、网络 VCC 铜膜线宽度为 50mil 。

(7) 、安全距离为 30mil;

(8)、 4个Ф3mm 的定位孔。

(9)、在 PCB 的丝印层合适的位置上放置学号。

图 1、原理图

2a). SMK-12VDC-SL 原理图

2b). SMK-12VDC-SL 管脚特性表 图 2、继电器 SMK-12VDC-SL

图 3、 SMK-12VDC-SL 封装图

图 4 元件清单和封装形式

综合练习题 3

说明:

1、项目数据库 :

请新建设计项目数据库, 该数据库必须包括原理图、 原理图元件库、 PCB 元件库、 PCB 文件、元件清单文件及设计中所生成的文件;

2、原理图 :

按图 1所示绘制原理图,必须保证原理的正确性。标号为 J2的 元件为光控可控硅,型号为 SP111,必须自己编辑该元件,其特性如图 2所示。

(1) 、使用 A4图纸;

(2) 、在标题栏的 Drawn by中用宋体 5号字签署自己的姓名

3、 PCB:

根据你所设计的原理图,设计一个合理的印刷电路板(PCB ) ,其中 J2的封装形式如图 3所示,必须自己编辑,图中尺寸单位为 mil ;其他 元件的封装按标准合理的设计; PCB 要求如下:

(1) 、使用双面电路板,尺寸合适为宜;

(2) 、采用针脚式元件封装;

(3) 、顶层和底层各设计一块填充区;

(4) 、底层整面敷铜 , 并接地线网络;

(5) 、布线宽度为 35mil 。

(6) 、网络 VCC 铜膜线宽度为 50mil 。

(7) 、安全距离为 30mil;

(8)、 4个Ф3mm 的定位孔。

(9)、在 PCB 的丝印层合适的位置上放置学号。

图 1、原理图

图 2、 SP111管脚特性

图 3、 SP111封装图

综合练习题 4

说明:

1、项目数据库 :

请新建设计项目数据库, 该数据库必须包括原理图、 原理图元件库、 PCB 元件库、 PCB 文件、元件清单文件及设计中所生成的文件;

2、原理图 :

按图 1所示绘制原理图,必须保证原理的正确性。标号为 U1的元 件为单片机,型号为 AT89C2051,必须自己编辑该元件,其特性如图 2所示。

(1) 、使用 A4图纸;

(2) 、在标题栏的 Drawn by中用宋体 5号字签署自己的姓名

3、 PCB:

根据你所设计的原理图,设计一个合理的印刷电路板(PCB ) ,其中 U2为光电耦合器 PC817,封装形式如图 3所示,必须自己编辑,图中尺 寸单位为 mm ;其他元件的封装按标准合理的设计;

(1) 、使用双面电路板,尺寸合适为宜;

(2) 、采用针脚式元件封装;

(3) 、顶层和底层各设计一块填充区;

(4) 、底层整面敷铜 , 并接地线网络;

(5) 、布线宽度为 35mil 。

(6) 、网络 VCC 铜膜线宽度为 50mil 。

(7) 、安全距离为 30mil;

(8)、 4个Ф3mm 的定位孔。

(9)、在 PCB 的丝印层合适的位置上放置学号。

图 1、原理图

图 2、 AT89C2051管脚特性

图 3、 PC817封装图

综合练习题 5

说明:

1、项目数据库 :

请新建设计项目数据库 , 该数据库必须包括原理图、原理图元件库、 PCB 元件库、 PCB 文件、元件清单文件及设计中所生成的文件;

2、原理图 :

按图 1所示绘制原理图,必须保证原理的正确性。标号为 U2的元 件为继电器,必须自己编辑该元件,其特性如图 2所示。

(1) 、使用 A4图纸;

(2) 、在标题栏的 Drawn by中用宋体 5号字签署自己的姓名

3、 PCB:

根据你所设计的原理图,设计一个合理的印刷电路板(PCB ) ,其中 U2的封装形式如图 3所示,必须自己编辑,图中尺寸单位为 mm ;其他 元件的封装按标准合理的设计;

(1) 、使用双面电路板,尺寸合适为宜;

(2) 、采用针脚式元件封装;

(3) 、顶层和底层各设计一块填充区;

(4) 、底层整面敷铜 , 并接地线网络;

(5) 、布线宽度为 35mil 。

(6) 、网络 GND 铜膜线宽度为 50mil 。

(7) 、安全距离为 30mil;

(8) 、 OUT9和 OUT10两条网络铜膜线宽度 40mil;

(9)、 4个Ф3mm 的定位孔。

(9)、在 PCB 的丝印层合适的位置上放置学号。

图 1、原理图

图 2、继电器的管脚特性

图 3、继电器封装图

综合练习题 6

说明:

1、项目数据库 :

请新建设计项目数据库, 该数据库必须包括原理图、 原理图元件库、 PCB 元件库、 PCB 文件、元件清单文件及设计中所生成的文件;

2、原理图 :

按图 1所示绘制原理图,必须保证原理的正确性。标号为 U1 的元 件为单片机,型号为 AT20C51,封装定义为 DIP-20,必须自己编辑该元 件。

(1) 、使用 A4图纸;

(2) 、在标题栏的 Drawn by中用宋体 5号字签署自己的姓名

3、 PCB:

根据你所设计的原理图,设计一个合理的印刷电路板(PCB ) ,其中 电容 C1和 C2的封装形式如图 2所示,按钮 S1的封装如图 3所示,必 须自己编辑;其他元件的封装没有特殊要求,根据需要合理设计;

(1) 、使用双面电路板,尺寸合适为宜;

(2) 、采用针脚式元件封装;

(3) 、顶层和底层各设计一块填充区;

(4) 、底层整面敷铜 , 并接地线网络;

(5) 、布线宽度为 35mil 。

(6) 、网络 VCC 和 GND 铜膜线宽度为 50mil 。

(7) 、安全距离为 30mil;

(8)、 4个Ф3mm 的定位孔。

(9)、在 PCB 的丝印层合适的位置上放置学号。 。

31

图 1、原理图

1

1

图 2 电容 C1和 C2的封装

图 3 按钮封装

范文二：pcb天线

RFID 系统中的 PCB 环型天线设计

技术分类:EDA 工具与服务 | 2008-04-21

来源:单片机及嵌入式系统应用 | 江苏技术师范学院 刘舒祺 牟志刚

本文实现了 RFID 系统中的一种 PCB 环型天线 设计。 在对天线的工作原理进行分析的 基础上,提出基于 13. 56 MHz、 200 mw的低功率阅读器的天线设计方法,并给出天线的设 计和调试过程。

引 言

天线是一种转能器。发射时,它把发射机的高频电流转化为空间电磁波;接收时, 它又把从空间截获的电磁波转换为高频电流送入接收机。 对于设计一个应用于射频识别系统 中的小功率、 短距离无线收发设备, 天线设计是其中的重要部分。 良好的天线系统可以使通 信距离达到最佳状态。 天线的种类很多, 不同的应用需要不同的天线。 在小功率、 短距离的 RFID 系统中,需要一个通信可靠、价格低廉的天线系统, PCB 环型天线是比较常用的一种。

所设计的 RFID 阅读器使用的射频芯片是 RI-R6C-001A 。 由于该芯片要求的天线阻抗 为 50 Ω,工作于 13, 56 MHz ,因此在设计中,采用 PCB 环型天线。 PCB 环型天线是电小环 天线的一种。

所谓电小环天线,一般定义为 。其中:l 为天线的最大几何尺寸; λ为工作波长。

1 PCB环型天线的设计

天线主要是基于 TI 公司的 ASIC 设计的, 用于 200mW 的低功率阅读器, 适合于所选的 射频芯片。图 1是制作的 PCB 环型天线。

图 2显示了该矩形环型天线的几何尺寸。图中将要在计算中用到的物理参数有以下 4个:A1,环型天线宽度 (m); A2,环型天线长度 (m); B1,环型导体厚度 (m); B2,环型导 体宽度 (m)。

对于 PCB 环型天线, 导线厚度 B1就是 TOP 层上铜走线的厚度。 在计算天线的参数时, 矩形天线可以简化为一个正方形等效电路模型, 而二维平面的环型导体可以等效为圆形截面 的导线。由图 2可知,正方形等效电路的边长为:。这个等效边长在以后的环面积、感应系 数的计算中都要用到。

环型导体等效导线截面圆半径 B 由下式给出:

在静电学上,等效圆导线半径表示该半径下的圆导线所具有的电容与截面是非圆形 导体所具有的电容相等。

下面分析环型天线的等效电路。

环型天线激励点的电压和电流通过环的输入阻抗联系起来,即 V=ZI0。为了评估用 于天线谐振的电容 Z ′ IN ,环型天线的输入阻抗必须确定;同样,为了评估天线效率和辐射 阻抗, 环型导体内的欧姆损耗和其他欧姆损耗也必须确定下来。 在发射模式下, 环型天线输 入阻抗的等效电路如图 3所示。

环型天线输入阻抗 ZIN 可由下式给出:

式中:RR 为辐射电阻; RL 为环型导体损耗电阻; RX 为额外欧姆损耗电阻; LA 为环型

天线电感; L1为环型导体电感。 辐射电阻为:

式中:

为谐振

频率; RR 单位为 Ω。

环型导体损耗电阻为:

式中:l 为金属环形导体长度, p 为环形导体交叉部分的周长, RS 为导体表面电阻, μ0为 4π×10-7H /m ; σ为导体电导率; R1单位为 Ω。 额外欧姆损耗电阻主要来自电容 CP 上的等效串联电阻:

式中:RX 的单位为 Ω。

环型天线 的品质因数 Q 主要决定于 CP 上的等效串联电阻。一个与 CP 并联的电阻 RQ 可以用来控制天线的品质用数 Q ,这个电阻的加入会减小天线的输入阻抗。图 3中,并 联于输入阻抗 ZIN 的电容 CP 起谐振天线的作用,用于抵消在工作频率下的输入阻抗 ZIN 的 虚部; CP 也可用来表示分布寄生电容。 CP(单位为 F) 由下式给出:

另外,天线的 Q 值必须与用来调谐天线到正确频率的电容相匹配。环型天线的 Q 值可以根据下式来选择:

式中:tol 变量是电容的误差值。这一等式的基础是假定由电容变化引起的辐射功 率变化不超过 3 dB。

2 PCB 环型天线的调试

设计的 PCB 环型天线必须再接一些附加元件才可以使用。 调试的过程就是通过专用 仪器确定这些附加的参数,以保证天线的输入阻抗等于 50Ω;同时使输入信号的相移最小 (最好是 0) ,调试电路如图 4所示,作用是调节所设计的天线的两个可调电容。具体做法是 接上电容值尽可能接近理论值的 c 。、 G ,然后分别并联一个理论值为 l /5~1/10的呵调 电容,反复调节,使输入阻抗尽可能接近 50Ω,同时相移最小。

将调试好的 C1、 C2接到 PCB 板天线上,然后通过同轴电缆接到阅读器上,即可满 足要求。具体调试流程如图 5所示。

在输入阻抗为 50Ω情况下, 如果相移大于 O , 则减小 C1; 如果相移小于 O , 则增大 C1。在相移等于 O 的情况下,如果阻抗小于 50Ω,则减小 C2;如果阻抗大于 50Ω,则增大 G2。

3 天线调谐和天线匹配的研究

3. 1 调谐电容的研究

带有天线的阅读器的等效电路如图 6所示,产生交变磁场所需的导体回路由线圈 L1表示,串联电阻 R1相当于导体回路 L1中线绕电阻的欧姆损耗。为了在阅读器的工作频 率为 fTX 的情况下在导体回路 L1中获得最大的电流,从而产生最大磁场强度 H ,经电容器 C1的串联形成了谐振频率 fRES =fTX的串联谐振电路。

图 6中, 阅读器的发送器出口产生高频电压 u2, 接收器直接与天线线圈 L1相连接。 串联谐振电路的总阻抗 Z1为各项单阻抗之和,即:

对谐振频率 fRES 来说, L1和 C2的阻抗相互抵消。总阻抗 Z1仪由 R1确定,并达到 最小值。 此时, 天线电流 i1在谐振频率的情况下达到最大值, 并且 (假没为理想电压源的情 况下 Ri=0)由发送器终端级的电源电压 u0和线圈电阻 R1可以算出:

跨导体回路电感的电压 u1和电容器 C1上的电压 uC1是反相的,并且由于电流 i1在谐振频率的情况下相互抵消。 然而, 单项值可能很大。 尽管电源电压 u0 很小, 多为几伏, 但在 L1和 C1上很容易达到几百伏的数值。 因此, 在设计具有高电流的回路天线时, 一定要 注意使用的元件;特别是电容器应有足够的耐压强度,否则很容易被击穿破坏。

3. 2 天线连接的匹配研究

根据阅读器所使用的频率范围,使用不同的方法将灭线线圈连接到阅读器发送器的 输出端.通过功率

匹配将天线线圈直接连接到功率输出级,或通过同轴电缆馈送到天线线圈。图 7为采用 50Ω技术的电感耦合式射频识别系统的电路图。天线线圈 L1在射频识别系统的工作频率范围 内表现为阻抗 ZL 。为了实现与 50Ω系统的功率匹配,必须通过无源的匹配电路将此阻抗转 换为 50 n,然后通过同轴电缆即可几乎无损失且无辐射地将此功率从阅读器末级传送到匹 配电路。

结语

范文三：pcb实习

题目:人体红外线报警器

学 号: 201220120229 姓 名:贺金兵

班 级: 1221202

专 业:测控技术与仪器

课程教师:徐哈宁

2015年 4月 10日

I

摘要

该报警器能探测人体发出的红外线,由红外线传感器、信号放大电路、电压 比较器、延时电路和音响报警电路等组成。当人进入报警器的监视区域内, 即可发出报警声,适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗 报警。概述了红外辐射的知识、热释电红外传感器的结构和工作原理。利用 热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路 , 分析了该电路的功能和 工作原理。热释电红外传感器具有很多的优点 , 在防盗、警戒等装置中应用 较广。

关键词 :红外线 热释电效应 菲涅尔透镜

II

目 录

摘要 ···········································目录 ···········································第一章:绪论 ···········································1.1 设计概述 ···········································1.2 设计背景 ···········································1.3 设计要求 ···········································1.4 设计意义 ···········································第二章:方案设计与研究 ···········································2.1 设计过程 ···········································2.2 方案选定 ···········································第三章:红外线传感器的概述 ···········································3.1 红外线传感器 ···········································3.2 红外线传感器的特点 ···········································3.3 主要特性 ···········································第四章:LM358芯片 ···········································4.1 LM358概述 ···········································4.2 芯片特点 ···········································4.3 电气特性 ···········································4.4 典型电路 ···········································第五章:LM393芯片 ···········································5.1 LM393概述 ···········································5.2 芯片特点 ···········································5.3 电气特性 ···········································5.4 典型电路 ···········································第六章:电路设计 ···········································6.1 红外线传感器 ···········································6.2 信号放大电路 ···········································6.3 电压比较器 ···········································6.4 音响报警电路 ···········································6.5 延时电路 ···········································6.6 12V电源电路 ···········································6.7 红外线感应报警电路 ···········································第七章:PCB 布线仿真图 ···········································第八章:元器件清单 ··································第九章:实验遇到的困难 ································第十章:实验心得 ···································

3

第一章 绪论

1.1设计概述

本设计是在指导老师给定课题的基础上经过分析利用红外线传感器探 测人体辐射出的红外线信号原理设计出来的人体红外线感应报警器。内容广 泛,灵活应用。课题利用 LM386功放、 LM393比较强芯片,以及红外线传 感器原理设计而成的典型电路。

1.2 设计背景

该报警器能探测人体发出的红外线,当人进入报警器的监视区域内,即 可发出报警声,适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报 警。

1.3 设计要求

1.熟悉电路的工作原理;

2.掌握该电路中元器件的识别方法;

3.掌握电路的调试方法;

4.熟悉电路简单的故障分析方法;

5.论文符合其格式、字数的基本要求,内容要求充实、作图严谨规范等。 1.4 设计意义

加强对一些无人场所的防盗报警,以及对一些危险地带生命迹象的探测。

4

第二章 系统方案设计与研究

2.1设计过程

整个电路设计可分为以下几个单元电路:红外线传感器、 信号放大电路、 电压比较器、延时电路和音响报警电路等。

2.2方案选定

人体红外线感应报警器电路是由红外线传感器、 信号放大电路、 电压比较器、 延时电路和音响报警电路等组成。

5

第三章 红外线传感器概述

3.1 红外线传感器

红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结 构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检 测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受 到红外线辐射时温度升高,电阻发生变化,通过转换电路变成电信号输 出。光电检测元件常用的是光敏元件,通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、 砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。

3.2 红外线传感器的特点

红外线又称红外光,它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任 何物质,只要它本身具有一定的温度,都能辐射红外线。红外线传感器测量 时不与被测物体直接接触,因而不存在摩擦,并且有灵敏度高,响应快等优 点。红外线传感器常用于无接触温度测量,气体成分分析和无损探伤,在医 学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感 器远距离测量人体表面温度的热像图,可以发现温度异常的部位,及时对疾 病进行诊断治疗;利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视,可 实现大范围的天气预报;采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机 的过热情况等。

3.3 主要特性

●高灵敏度:400°C/750°F 或 250°C / 480 °F

●红外光谱:1至 3 μm

●由自监测功能实现数字式控制

●无需光学调整

●使用维护方便

●专为钢铁工业恶劣的工作环境设计,光电子电路放置于重型外壳中 (IP66)

●设有空气吹扫装置和水冷却系统

●提供连接器和带有不锈钢辫型编织保护层的电缆

6

第四章 LM358芯片

4.1 LM358概述

LM358 内部包括有两个独立的、 高增益、 内部频率补偿的双运算放大器, 适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐 的工作条件下,电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、 直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。

4.2 芯片特点

●内部频率补偿。

●直流电压增益高 (约 100dB) 。

●单位增益频带宽 (约 1MHz) 。

●电源电压范围宽:单电源 (3— 30V) ;双电源(±1.5一±15V) 。

●低功耗电流,适合于电池供电。

●低输入偏流。

●低输入失调电压和失调电流。

●共模输入电压范围宽,包括接地。

●差模输入电压范围宽,等于电源电压范围。

●输出电压摆幅大(0至 Vcc-1.5V)

4.3电气特性

●输入偏置电流 45 nA

●输入失调电流 50 nA

●输入失调电压 2.9mV

●输入共模电压最大值 VCC~1.5 V

●共模抑制比 80dB

●电源抑制比 100dB

●8脚 :电源 VCC

●4脚 :接地

●1、 7脚:输出端

●3、 5脚:同相输入端

●2、 6脚:反相输入端

7

4.5 典型电路

第五章 LM393芯片

5.1 LM393概述

LM393 为双电压比较器, LM393 系列由两个偏移电压指标低达 2.0 的独立 精密电压比较器构成。该产品采用单电源操作设计,且适用电压范围广。该产品 也可采用分离式电源,低电耗不受电源电压值影响。本品还有一个特点是,即使 是在单电源操作时,其输入共模电压范围也包括接地。 LM393 系列可直接与 TTL 及 CMOS 逻辑电路接口。无论时正电源还是负电源操作,当低电耗比标准比较器 的优势明显时, LM393 系列便与 MOS 逻辑电路直接接口。

5.2 芯片特点

●工作电源电压范围宽,单电源、双电源均可工作,单电源:2~36V ,双 电源 :±1~±18V ;

●消耗电流小, Icc=0.8mA;

8

●输入失调电压小, VIO=±2mV ;

●共模输入电压范围宽, Vic=0~Vcc-1.5V ; ●输出与 TTL , DTL , MOS , CMOS 等兼容; ●输出可以用开路集电极连接“或”门; 5.3 电气特性

●8 脚:电源+

●4 脚:电源-

●1 脚:比较器 A 输出

●2脚:比较器 A 反相输入

●3 脚:比较器 A 同向输入

●5 脚:比较器 B 同向输入

●6 脚:比较器 B 反相输入

●7 脚:比较器 B 输出。

5.4 典型电路

9

10

第六章 电路设计

6.1红外线传感器

红外线传感器 IC1采用进口器件 Q74,波长为 9-10um 。一般人体都有恒定 的体温,一般在 37度,所以会发出特定波长 10UM 左右的红外线。 IC1探测到前 方人体辐射出的红外线信号时,由 IC1的②脚输出微弱的电信号进入放大电路, 经过放大比较之后可以蜂鸣器发出响声。

6.2 信号放大电路

图 1

信号放大电路如图 1

, VT1和运算放大器 LM358等组成放大电路,由 IC1的 ②脚输出微弱的电信号,经三极管 VT1等组成第一级放大电路放大,再通过 C2输入到运算放大器 ICA 中进行高增益、低噪声放大,此时由 IC2A①脚输出的信 号已足够强,输入电压比较电路。

6.3 电压比较器

11

图 2

电压比较器如图 2, IC2B 和 VD2等作电压比较器, IC2B 的第⑤脚由 R10、 VD1提供基准电压,当 IC2A ①脚输出的信号电压到达 IC2B 的⑥脚时,两个输入端的 电压进行比较, 此时 IC2B 的⑦脚由原来的高电平变为低电平。

6.4 音响报警电路

图 3

如图 3, IC4A LM393为报警延时电路, R14和 C6组成延时电路,其时间约 为 1分钟。当 IC2B 的⑦脚变为低电平时, C6通过 VD2放电,此时 IC4的②脚变 为低电平它与 IC4

的③脚基准电压进行比较,当它低于其基准电压时, IC4的① 脚变为高电平,

VT2 导通,讯响器 BL 通电发出报警声。人体的红外线信号消失 后, IC2B 的⑦脚又恢复高电平输出,此时 VD2截止。由于 C6两端的电压不能突 变, 故通过 R14向 C6缓慢充电,当 C6两端的电压高于其基准电压时, IC4的 ①脚才变为低电平,时间约为 1分钟,即持续 1分钟报警。

6.5 延时电路

VT3

8050

图 4

如图 4,由 VT3、 R20、 C8组成开机延时电路,时间也约为 1分钟,它的设置 主要是防止使用者开机后立即报警,好让使用者有足够的时间离开监视现场,同 时可防止停电后又来电时产生误报。该装置采用 9-12V 直流电源供电,由 T 降 压, 全桥 U 整流, C10滤波, 检测电路采用 IC3--78L06供电。 本装置交直流两用, 自动无间断转换。

如图 5

6.6 红外线感应报警电路

图 6

12

第七章 PCB布线仿真图

第八章 元器件清单

13

第九章 实验遇到的困难

在画原理图的时候由于红外传感器没有找到对应的元器件要自己动手新建原理 图库, 之后的 78L06以及 LM358和 LM393都是和之前一样自己建立对应的元器件, 而且与其对应的 PCB 封装意思要自己画,在刚画 PCB 时有时感觉自己画的不够美 观,后面发现可以复制原有的 PCB 封装再进行一些小小的修改就可以达到要求。 在原理图导 PCB 的时候发现 LM358以及 LM393所有引脚都没有与对应的脚相连, 后查找发现是原理图引脚与 PCB 引脚没有对应,经过改变使其引脚对应就可以连 接上去。在进行整体布局的时候要预留菲涅尔半波片的安装位置。

第十章 实验心得

这个学期我学习了 Altium Designer这门课程, 这是一门实验性非常强的课程。 经过了五个多星期的努力,在此基础上我们做了红外线人体报警器。通过本次实 验,使得我在理论基础上,加深了对 Altium Designer软件的理解,熟悉了它的应 用和操作方法。一开始刚接触这个软件的时候,对于我们这些新手来讲,都是一 知半解的摸索着,遇到许多不懂的只能通过看视频或者去请教其他的同学,去解 决遇到的问题。 实验的过程包括绘制原理图和添置 PCB 原理图。 比如, 有的原件 在元件库中根本就没有,只能通过自己在元件库中画出来,同时遇到不合格的元 器件, 也要做适当的修改, 并且自己的操作也不是非常的规范, 有时会布线错误, 编译就会出错, 导致最终进行的 PCB 的导入时会遇到一些错误。 通过由原理图导 入 PCB 的实验。我体会到了 Altium Designer 具有的强大功能,我们学到的只是 最基本的东西,还有许多深层次的需要我们去学习。最后我觉得在实验的过程中 我们要培养自己的独立分析问题,和解决问题的能力。培养这种能力的前提是你 对每次实验的态度。我们要认真对待每一次实验,如果你在实验这方面很随便, 那么我觉得这是非常没有意义的,所以我们应该端正自己的态度,这在以后很有 帮助的。

14

范文四：pcb钻孔

2.8 钻孔设计

前提条件

正确读入资料;

对层命名和排序以及定义属性;备份好后对齐层;

建完外围和 Profile ;清理外围线和外围资料

制作要求

1:有原始钻孔正确读入后一定要与分孔图对照, 检查对应的孔数与孔径大小是否有误。 2:用分孔图转钻孔,转完后特别仔细核对对应孔数及孔径大小。

3:对 SLOT 孔 (耳孔,卡槽 ) 的制作要尺寸大小及其位置。

4: 正确定义孔的类型和并正确计算钻嘴大小

一般流程

→

→

操作详解

1,用分孔图转钻孔文件

如果无钻孔文件, 则我们去 Job Matrix中复制分孔图文件, 并把复制后的文件改名为 Drill.out 当然也要给它定义属性 (Board、 Drill 、 Positive) 。再回到图形编辑器 Graphic Editor

把 Drill.out 切换为工作层, 用分孔图上指定大小的圆去代替指定的分孔图标, 按被代替图标 的 从繁到简 , 按顺序的原则去做。步骤为:

选准一个要代替的分孔图标 →Edit →Reshape →Substitute 参数设置如下:

Mode :选 Substitute

Symbol:填 , 例如 r16表示用直径为 16mil 的圆去代替指定的某个分孔符号 Tol :填 1就表示把大小相差在 1mil 内的同类分孔符号都转换为上面指定大小的圆,即使符 号相同,但大小相差 1mil 以上 , 都不会自动代替,要你再次去转换过来,所以这里你自 己可以酢情考虑,

Dcode :是填 D 码代号,不用填

Datum :点此处再点被代替的分孔符号就可以取得该分孔符号的基准点,配合抓取方式用 如果复杂的分孔符号,不好取替换基准点,则点 Datum 左边的哪个田字格

设置完后点 Apply ,系统就会自动用你指定大小的圆去代替 [大小相差在 1mil 内的并且跟你 选中的分孔符号一样的 ]符号

最后单选刚才被替换出来的圆, 确定大小跟你指定大小一样, 再双击, 看选中了多少个, 与 分孔图上标明的个数是否一样,否则就要查找原因所在,做对为止。

重复以上步骤,把其他分孔符号,按标明的大小和个数做完就 OK

2,制作槽孔 特别要注意分孔图中的槽孔有多少 , 是钻出还是锣出 A 把要做槽孔的地方的物件删除点击添加物件按钮 (Add Feature)

B 选择线 C 输入槽的高度 D 选 Slot E 输入 CAM 槽长(注意单位) F 输入角度

G 选择槽孔类型 H 钻孔层为工作层, 分孔图为抓取层, 在对应的分孔符号群的中心

双击即可,重复以上步骤直到把所有槽孔做完为止

槽孔真正长度 CAM 槽长

3,核对孔的大小和数量

放大分孔图中标明孔径大小、个数、孔的种类的列表

右击钻孔文件选 Features Histogram,里面列出了钻孔文件里的孔的大小、个数

以分孔图的为标准去核对,两个列表的孔径大小和个数一致就 OK 。

4,定义孔的类型和计算钻嘴大小

先取得孔的类型:那些是 PTH 孔、那些是 NTPH 孔(分孔图中有标明) 、那些是导通孔 (你可打开钻孔层、防焊层和文字层对照看,不插元件的孔即是 , 用做电气连通作用的 , 一 般为 6~20mil大小 ,10mil 左右的多)

心中有了孔的大小、个数、类型后,右击钻孔层选 Drill Tolls manager进入钻孔管理器

这时你可以看到, 已经自动把钻孔文件里的孔的大小、 个数、 类型初步读到钻孔管理器里了。 我们要做的是纠正错误而已。 先点 User Parameters 选择正确的刀具计算规则 , 会弹出提示, 按 OK 就会按你选的计算规则自动给你计算了,

A> 我们先 把孔的类型设置好 (三类选一设置:Plt 、 Via 、 Npt )

B> 再按计算规则 核对生产应钻孔径大小 是否有误?一般规则为:(单位为 mil)

Via => Finish Size=Finish Size — 6 Drill Size = Finish Size 不加大

Plt => Finish Size=Finish Size Drill Size = Finish Size + 6 加大 6mil

Npt=> Finish Size=Finish Size Drill Size = Finish Size + 2 加大 2mil

C>然后切换单位为公制 my (微米)来 核对钻嘴大小 (Drill Des), 回到钻孔管理器你看到已经 自动换算为公制单位了

把 Drill Size + 25再看数值的最后两位 (如 50≤最后两位≤ 99则最后两位改为 50, 否则一律 改为 00) ,纠正之后再除以 1000,得到的数值就是 Drill Des 的(即钻嘴大小,这样计算的 板的厚度 用户参数(刀具计算规则)

对应的分孔符号 钻刀编号

钻孔个数 钻孔文件存盘 按上面选定的用 具大小

客户原始孔径

生产应钻孔径 选择定义孔的类型 钻嘴大小(刀具大小)

原因是:钻嘴大小已经进化为以 0. 05毫米递增,即只有 … 0. 80、 0. 85、 0. 90、 0. 95、 1. 00 、 1. 05、 2. 00、 … 这类的钻刀,而无象 0. 82、 0. 83、 0. 96、 1. 01之类的) 。

D>把钻嘴大小核对正确后再看有没有要合并的刀具:

如果钻最大小一样而且孔的类型也一样,就应该合并刀具;但是必须 孔的类型和 Finish Size 、 Drill Size 、 Drill Des 都改为一致。

改好后,点 Apply 存盘,再 点 Merge Tools合并刀具 。

E>最后,点 Apply 存盘,再点 Close 关闭即可

5,整体对 Pad(校正孔偏 ) DFM →Repair →Pad Snapping

将受影响层上的任何一个焊盘移动到参考层中的钻孔位置的对应中心,防止出现因输 出数据的小数点精度不足所致的四舍五入错误的情况 (如单位是 inch 时小数点后 3位数 )

(1)具体项目的意思和设置如下 :

ERF : Affected Layers Layer :.affected Ref Layer:Drill.out. Snapping Max : 2 偏差在 2mil 内对齐

Report Max : 10 报告偏差在 10mil 内的

Spacing Min :1 层中移动的焊盘和任何其他非电气连接的部件之间必 须保持的最小距离

Snap SMD Pads: No SMD 焊盘 (Pad) 不对齐

(2)报告结果 :

Snapped Pads 报告所有已经对齐的 Pad

Unsnapped Pads 报告在参数设置范围内没对好的 Pad(查看后根据情况修正 ) Spacing Problems 因最小间距问题没对的 Pad(查看后根据情况修正,移 Pad)

★ 层的对齐只是把层与层之间给予大致的对齐, 还有可能存在层的 PAD 之间没对齐, 所以

层的对齐和 PAD 对齐是不同的概念,整体对 PAD 很重要,为后面的内层 (外层、防焊、 文字 ) 的制作打基础。 假如钻孔层的某个孔跟内层上的对应 PAD 没对齐,那就有可能钻 孔时把内层的线路或 PAD 钻成开口,影响电气性,这是致命错误!

6,钻孔检测 Analysis →Drill Checks

Hole Size 列出各种孔 (NPTH、 PTH 、 Via), 包括导引孔(pilot drill) Extra Holes 报告不属于任何 Pad 的多余孔

Hole Separtion 报告重复孔、接触孔和闭合孔 (close hole)

Power/Ground Shorts 报告与地电层短路的钻孔

Missing holes 非 SMD Pads的缺孔

NPTH to Rout 报告具有 .Tooling_hole, .mount_hole属性的钻孔和靠近成型线的

NTPH

常见报告结果 :

Duplicate Holes (Hole Separation) 重叠的孔(比如,同心圆)

钻孔到 Rout 的最大距离 检测项目 检测多孔的 钻孔类型 兩孔中心距近於 duph_tolerance

?Touching Holes (Hole Separation) 彼此接触的孔

兩孔相互接觸 , 中心距遠於 duph_tolerance Close Holes (Hole Separation) 太靠近的孔

兩孔邊緣距近於 close_hole_dist 但未接觸 Missing Holes (Missing Holes): 缺孔

Extra Holes (Extra Holes): 多孔

NPTH to Rout (NPTH to Rout)

NPTH 邊 緣 距 成 型 路 徑 小 於 Rout

7,钻孔文件输出

等拼版好 之后 , 切换到 Engineering Toolkit窗口, Actions →Auto Drill Manager

范文五：pcb油墨

20yuan/m

台湾优力刮胶:品质精良,胶刮中的名牌

台湾 TUICO(优力 ) 胶刮以超过 40年的制造经验,网印胶刮采用独家配方之优力胶,刀口平实,质地柔细,耐磨,耐溶剂,得到良好的印刷 效果。优力牌网印胶刮经过不断的研究创新,可针对各种溶剂调配最适合的配方以达到超耐磨,寿命长,低膨胀率之特性,并拥有各种形 状之胶刮以符合不同的印刷需求。

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佛山市南海力钻工贸有限公司

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浅 论 阻 焊 工 艺

2013-6-3 08:33|发布者 : admin |查看 : 28|评论 : 5|原作者 : admin

摘要 : 阻焊涂层作为印制板的外衣 , 直观地反映了产品的品质 , 阻焊涂层上任何不良的存在 , 不仅有可能对电气性能产生不良的影响 , 而且对 外观上也是一大缺憾 , 这就要求我们对阻焊工艺可分解为以下几点的组合过程 :基板前处理 -涂覆印刷 ...

阻焊涂层作为印制板的外衣 , 直观地反映了产品的品质 , 阻焊涂层上任何不良的存在 , 不仅有可能对电 气性能产生不良的影响 , 而且对外观上也是一大缺憾 , 这就要求我们对阻焊工艺可分解为以下几点的组 合过程 :

基板前处理 -涂覆印刷 -塞孔 -预烤 -曝光 -显影 -检修 -后烤

酸洗 -磨刷 -循环水洗 -高压水洗 -市水洗 -吸干 -吹干 -烘干

基板前处理 :

光亮的或是存在氧化层的铜面与阻焊层的结合力较差 , 这种微弱的结合力很难经受住后续工序如喷锡 的热冲击 , 造成防焊的脱落 , 因此基板在进行防焊涂覆前 , 须将线路板的表面的氧化层及异物除去 , 并对 表面进行粗化 , 增强与防焊涂层的结合力 .

防焊工艺段 , 主要在设备的选型 , 以及平时设备厂保养 , 基板前处理包括以下几部分 :

A .前段 , 化学清洗段 , 也叫化学粗化段 , 有这样一种说法 , 盐酸粗化 , 硫酸去氧化 . 所以有些厂防焊前有盐 酸 , 而喷锡前磨板用硫酸 , 浓度也一般控制在 3%左右 , 如果浓

度太高 , 冲洗会造成板面氧化 , 而浓度太低 , 板面往往清洗不干净 .

B .中段磨刷洗段 , 也称机械粗化段 , 磨刷选用的关键因素是磨料的质量 , 防焊磨刷一般选用 500#---800#刷辊 , 我厂前后均采用 500K 号刷辊 . 应注意换磨刷不要两条同时换 , 如果 1个月为一个周期就半个月换 一条 , 这样有利於保持所磨之板质量的稳定 , 平时要注意油脂的玷污 , 一旦玷污就很难清除 .

C. 中后段清水洗 , 一般磨刷段循环水 , 磨刷后用高压回圈水 , 后清洗用自来水 , 水的流向 , 即后清洗水洗 ---磨后高压回圈水洗 ---外排 . 有些磨板机没有后高压回圈水洗 , 此种情况应控制前化学水洗酸的浓度 , 平 时要注意水压力 . 保持不塞喷嘴 , 后海绵吸水轴应注意清洗干净 , 要不然用放大镜检查会发现点状白雾 状物 , 有时很明显 , 有些防焊脱落及过锡防焊起泡就是这方面的原因 , 检查吸水海绵轴清洁度的方法 , 是 在板子通过吸水海绵轴后把板拿起并用放大镜看水份的干燥过程 , 会看到一大片水膜向一点干燥 , 最后 形成一个水珠再向中点干燥 , 白雾点就是不清洁水渍积聚成水珠干燥后形成 .

D. 最后就是热干燥段 , 前面有一段强冷风力用於清除水珠在板面形成 , 中间热风力段发热丝不直接面 对板而用回圈热风吹板 , 这样效率高 , 温度稳定 , 而且比炉丝烤的板面温度低 , 有利控制板翘板扭发生, 烘 干出来之板最好要有开放式冷风吹板, 使板面热气吹散达到冷却效果, 如果板从烘干段出来后不进行 吹风冷却,而直接叠放丝印会发现有发花状氧化,严重时会导致防焊脱落。

基板前处理几乎是印制电路板整个制造流程中,每个工序都要用到的过程。因此,只有把前处 理工序控制好,才能有效的降低不良。

二.涂覆印刷 :(网印)

网印涂覆时要求涂层厚度基本一致,不粘网,不允许有铜层露出并且线路两肩部的涂层要有 适当的厚度,涂层时主要采用空网版丝印,尽量做到油墨少量进孔,最好不堵孔,这在丝印时可通过 刮刀角度,速度,压力的调整来控制。

油墨层在刚印完后, 会留下网线痕迹。 这可通过静置一段时间来改善。 同时线路边缘局部微小 区域覆盖不全的情况也可以通过静置来改善, 并且静置也能使部分溶剂挥发, 减少预烤的负荷量, 印 刷工序的主要控制要点是:

A. 三点组合压力:6kg / cm² ~8kg /cm²;

B . 刮刀压力 : 4.5kg /cm² ~6.5kg /cm²;

C. 刮刀角度 : 45º ~ 90º;

D. .印刷速度 : 8.5m /min~1.68m /min;

E. .油墨厚度:15 — 25um;

F.静置时间:15— 20min;

随着 PCB 工艺技术的发展 , 越来越多的电子工厂要求对导通孔用阻焊油黑塞

孔 . 塞孔的目的是波峰焊时锡从导通孔贯流到元件面上引起短路 , 避免防焊剂残留在导通孔内 , 电子工 厂表面装贴和元件装配完成后电路板在测试机上要求吸真空形成 负压才完成检测调试 , 避免孔内锡珠 在回流焊时引起短路及金手指沾锡等 .

四 . 预烤 :

预烤的目的在于蒸发油墨中存在的溶剂 . 预烤温度 , 时间以及通风的控制异常重要 , 预烤温度过高或时 间过长 , 易引起显影困难 ; 预干不够 , 曝光时皮膜会粘底片 , 并且在显影时皮膜会受到碳酸钠的溶液侵蚀 , 使表面失去光泽 ; 抽风不良 , 挥发物易返沉积于焊盘及孔壁 , 引起显影困难 . 如果膜层较厚 , 可适当延长预 干时间 .

五 . 曝光 :

在开始曝光以前要检查曝光框内聚脂薄膜及玻璃框是否干净 , 如果不干净应及时用防静电滚轮滚拭干 净 , 然后 , 打开曝光机的电源开关 , 再打开真空钮选择曝光程式 , 摇动曝光快门在未开始正式曝光前 , 应先 让曝光机空爆五次 , 空曝的作用是使机器能够进入饱和的工作状态 , 最主要的是使紫外线曝光灯能量进 入正常范围 . 如果不 ” 空曝 ” 曝光灯的能量可能未进入最佳的工作状态 .” 空曝 ” 五次后 , 曝光机已进入最佳 工作状态 . 在用照相棕片对位以前 , 要检查棕片质量是否合格 . 检查棕片上药膜是否有针孔和露光的部 分 , 与印制板的图像是否一致 , 所以检查照相棕片可以避免因一些不必要的原因使印制板返工或报废 . 对位通常采用目视对位 , 可使用黑片或棕片 , 把棕片的焊盘与印制板的焊盘以及焊工盘孔重合对准即可 进行曝光 . 在对位中会遇到的问题很多 , 比如说 , 因棕片与温度 , 湿度等因素有关 , 如果温度与湿度不控制 好 , 棕片有可能缩小或涨大变形 , 这样在对位的时候 , 棕片与印制焊盘不是完全吻合 . 在棕片缩小时候 , 如 果与实物板相差很大 , 只有重新翻版 , 尽量使焊盘重合 . 在对位以前 , 还应注意棕片的药膜面是否翻反 , 应 保证药膜面在对位时朝下 , 如果朝上 , 药膜面容易被划伤 , 导致棕片露光 , 使印制板不需曝光处曝了光 , 从

而造成显影不净 , 徒劳无功还得退洗 , 严重的会造成印制板报废 . 另外 , 还要注意有时拼板的棕片会与印 制板沿边的边缘剪开 , 然后单拼对位 , 将整个印制板对好后再曝光 . 以上问题是在正式曝光对位前应注 意问题 .

然后进行曝光 , 在曝光应检查印制板是否被真空盒吸覆 . 真空吸覆应保证真空度在 600-----700mmHg. 如 果吸气不充足,露气会使紫外光沿板子侧面 照射进圆形内,造成遮光处曝光,显影不掉,有时遇到 单面曝光的情况,在这种情况下,把单面没有图形的一面用黑色布与曝光灯射出的紫外光隔开 , 如果 不用黑布 , 紫外光会透过没有图形的一面透射到另一面使焊盘上的阻焊油墨经光照射分解 , 导致显影不 掉 . 在曝两图形不一致的印制板时 , 先网印一面阻焊 , 然后进单面曝光 , 显影后在网印另一面阻焊 , 因 , 如果 两面阻焊同时网印曝光 , 有一面图形复杂焊盘多 , 需要遮光的部分多 , 而另一面需要遮光的部分少 , 使紫 外光透过一面照射到另一面 , 遮光多的一面经过紫外光照射 , 在显影时显不掉影 , 会造成返工或报废 . 在 曝光过程中 , 也会遇到网印后的印制板在固化时没有烘干的情况 , 这种情况下 , 在对位元时会使未干的 防焊油墨沾到棕片上 , 导致露铜不良 , 所以 , 发现不干的情况 , 尤其是大部分印制板没有烘干就要放到烘 箱中重新烘干 . 这些情况都是曝光过程中易出现的问题 , 所以要认真检查 , 及时发现 , 及时解决 .

六 . 显影 :

显影操作一般要在显影机中进行 , 控制好显影液的温度 , 传送速度 , 喷淋压力等显影参数 , 能够得到更好 的显影效果 . 显影是把遮光的部分用显影溶液去掉焊盘上的阻焊剂 . 显影用的溶液是百分之一的碳酸 钠 , 液温通常在二十八至三十二摄氏度度之间 . 在正式显影之前 , 要把显影机升温 , 使溶液达到预定温度 , 从而达到最佳的显影效果 . 显影机分三个部分 :第一段是喷淋段 , 主要是利用高压喷射无水碳酸钠 , 使未 被曝光阻焊油墨溶解下来 ; 第二段是水洗段 , 首先是利用高压水洗 , 先将残留溶液水洗干净 , 然后再清水 洗 ; 第三段是吹干段 , 吹干段前后各有一个风刀主要是用热风把板子吹干,再则吹干段的温度较高也可 把板子吹干。 正确的显影时间通过显出点来确定, 显出点必须保持在显影段总长度的一个恒定百分比 上, 如果显影点离显影段的入口太近, 被曝光的阻焊层由于与显影液过长时间的接触, 可能被浸蚀而 变得的发毛,失去光泽,。通常显影点控制在显影段总长度的 40%--60%之内,另外,要注意在显影 时, 很容易将板子划伤, 通常解决的方法, 是在显影时, 放板操作人员 要戴手套, 轻拿轻放, 另外 印 制板的尺寸大小不一,所以,尽量尺寸差不多大小的一起放,在入板时,板子与板子之间要保持一定 的间距,以防止传动时,板子拥挤,造成“卡板“现象。显完影后,将印制板插在铁架上。

七.修板 :

修板包括两方面,一是修补图像的缺陷,二是除去与要求图像无关的疵点,在修板过程中应 注意戴细纱手套,以防手汗污染板面,常见的板面缺陷有:

1.跳印也称飞白。主要是由于电镀电流过大,镀层厚,造成图像线条过高,在网印制板时,由于刮 板刀与印框成一定角度网印,所以在线条两侧由于线条过高,就不下墨,造成跳印,解决的方法主要 有控制电镀电流和检查刮板刀是否有缺口。

2.表面不均匀,在网印时没有注意及时印纸,清除网版的残余油墨,造成表面不均匀,解决方法是 及时印纸除网版的残余油墨。

3.孔内阻焊。所造成的原因是在网印时没有及时印纸,造成网版堆积残余油墨印入孔内,解决方法 是及时印纸,丝网目数太低,也造成孔内阻焊,要选择高网目的丝网制版,印料粘度太低,换用粘度 大的印料,刮板网印角度太小,适当调大刮板网印角度,刮板刀口变圆,磨锐刮板刀口。

4.图形有针孔,原因是照相底版上有汗污,使印制板曝光过程中应见光的部分没有见光,造成图形 有针孔,解决方法是在曝光过程中应经常检查照相底版的清洁度。

5.表面现象有污物。因印制板网印房是属于洁净间,所以,在网印抽风口区应有一根静电线来一起 吸附空气中的飞毛等杂物的作用, 所以, 为了减少表面污物, 就要充分保证洁净间的洁净度并适当的 实施一些具体的措施:如进入洁净间要充分保证操作者的清洁度, 避免无关人员穿行洁净间, 定期打 扫洁净间等。

6.两面颜色不一致 . 所造成的原因 , 有可能是两面网印的刀数相差很大 , 还有是新旧油墨的混用 , 有可能 性一面用搅拌好的新墨 , 而另一面是有的放置很长时间的旧墨 , 解决方法是尽量避免以上两种情况的出 现 .

7. 龟裂 . 由于在曝光过程中 , 曝光量不足 , 造成板面有细小裂纹 , 解决方法是测曝光量使曝光灯能量 , 曝光 时间等参数综合值达到 9— 11级曝光级数之间 , 在这个范围内就不会出现龟裂 .

8.气泡 . 印制板线条间或单个线条侧面 , 在显影有气泡产生 . 主要原因 :两根或多根线条间起气泡是由于 线条过窄且线条过高 , 网印时使焊无法印到基材上 , 致使阻焊与基材间有空气或潮气存在 , 在固化和曝

光时气体受热产生膨胀引起单根线条主要是由于线条过高引起 , 在刮刀与线条接触时 , 线条过高 , 刮刀 与线条的角度增大 , 使阻焊无法印到线条根部 , 使线条根部侧面与阻焊层间有气体存在 , 受热后产生气 泡 , 解决的方法有网印时应目检网印料是否完全印到基材及线条侧壁 , 电镀时严格控制电流 .

9.氧化 . 印制板阻焊层下铜箔有发黑的现象 , 造成的原因有磨板后未烘干 , 印阻焊前印制板表面被液体 溅过或是用手摸过 , 解决的方法是网印时目检印制板两面铜箔是否有氧化现象 .

10. 重影 . 整个印制板上焊盘旁边有规律的墨点存在 , 出现原因是网印时印制板定位不牢和网版上 的残墨没有及时去掉堆积到印制板上 , 解决的方法是用定位销固定和及时印纸去掉网版上的残墨 .

在修板过程中 , 由于有些印制板的缺陷很严重是不可修复的 , 用氢氧化钠的水溶液加热把板上的油墨溶 解掉 , 即所谓的 ” 退洗 ”, 然后重新网印后进行曝光等返工 , 如果印制板的缺陷小 , 比如有小的露铜点 . 可以 用细毛笔沾调好的阻焊料仔细修复好 .

以上所述 , 就是印制板阻焊工序 , 在印制板各道工序中是较简单的一道工序 , 但是 , 它也有着重要的 作用 , 阻焊工序控制着印制板的外观和孔内 , 为印制板 ” 漂亮的外衣 ” 做到 ” 最美 ” 而努力 , 使印制板看上去 更舒服 , 并起到保护作用 , 控制孔内不要出现阻焊料 , 保证印制板的质量 . 所以说 , 印印制板阻焊工序是一 道非常重要的工序 .

油墨的特性和使用注意事项

2013-6-3 11:43|发布者 : admin |查看 : 27|评论 : 3|原作者 : friend227

摘要 : 印制电路板所采用的各种类型的油墨都有很多性能,其中重要的就是油墨的粘性、触变性和精细度。这些物理特性,需要知道以提 高运用油墨的能力。一.油墨的特性 1.粘性和触变性在印制电路板制造过程中,网印是必不可缺的 ...

印制电路板所采用的各种类型的油墨都有很多性能,其中重要的就是油墨的粘性、触变性和精细度。这些物理特性,需 要知道以提高运用油墨的能力。

一.油墨的特性

1.粘性和触变性

在印制电路板制造过程中,网印是必不可缺的重要工序之一。为要获得图像复制的保真度,要求油墨必须具有良好的粘 性和适宜的触变性。所谓粘度就是液体的内摩擦,表示在外力的作用下,使一层液体在另一层液体上滑动,内层液体所 施加的摩擦力。稠的液体内层滑动遇到的机械阻力较大,较稀的液体阻力较小。粘度测定的单位是泊。特别应指出的温 度对粘度有明显的影响。

触变性是液体的一种物理特性,即在搅拌状态下其粘度下降,待静置后又很快恢复其原来粘度的特性。通过搅拌,触变 性的作用持续很长时间,足以使其内部结构重新构成。要达到高质量的网印效果,油墨的触变性是十分重要的。特别是 在刮板过程中,油墨被搅动,进而使其液态化。这一作用加快油墨通过网孔的速度,促进原来网线分开的油墨均匀地连 成一体。一旦刮板停止运动,油墨回到静止状态,其粘度就又很快地恢复到原来的所要求的数据。

2.精细度:

颜料和矿物质填料一般呈固态,经过精细的研磨,其颗粒尺寸不超过 4/5微米,并以固状形式形成均质化的流动状态。 所以,要求油墨具有精细度是非常重要的。

二.油墨的使用注意事项

根据多数厂家的油墨使用的实际经验,使用油墨时必须按照下述规定参考执行:

1.在任何情况下,油墨的温度必须保持在 20-25℃以下,温度变化不能太大,否则会影响到油墨的粘度和网印质量及效 果。

特别当油墨在户外存放或在不同温度下存放时,再使用前就必须将其放在环境温度下适应几天或使油墨桶内达到合适的 使作温度。这是因为使用冷油墨会引起网印故障,造成不必要的麻烦。因此,要保持油墨的质量,最好存放在或贮存在 常温的工艺条件下。

2.使用前必须充分地和仔细地对油墨进行手工或机械搅拌均匀。如果油墨中进入空气,使用时要静置一段时间。如果需 要进行稀释,首先要充分进行混合,然后再检测其粘度。用后必须立即把墨桶封好。同时决不要将网版上油墨放回到油 墨桶内与未用过的油墨混在一起。

3.最好采用相互适应的清洗剂进行清网,而且要非常彻底又干净。再进行清洗时,最好采用干净的溶剂。

4.油墨进行干燥时,必须具备有良好排气系统的装置内进行。

5.要保持作业条件应符合工艺技术要求的作业埸地进行网印作业。

阻焊油墨丝印常见问题及解决措施

2013-6-3 11:42|发布者 : admin |查看 : 52|评论 : 6|原作者 : friend227

摘要 : 问题产生原因解决措施油墨附着力不强油墨型号选择不合适。换用适当的油墨。印刷体表面未经过处理或处理不完全。加丝印前处 理工序、完善前处理工序。干燥时间、温度不正确及干燥时的排风量过小。使用正确的温度和时间 ...

绷网步骤:网框清理 --水平检校 --涂底层胶 --拉网 --测张力 --涂粘胶 --下网、封边 --储存作业说明:1. 因网框重复使用,网 框四周有残存之粘胶、网纱等杂物,必须清除干净,以免影响网纱与网框之粘合力。 2. 将网框放置于平台(需水平)检 查网框是否变形,如有变形则需进行整平处理。 3. 将清理好,未变形网框与网纱接着面溥而均匀的涂一层不加硬化剂的 胶水以便增强拉网后网纱与网框粘合力。 4. 待第一次涂胶约 10分钟后,将网框放置于拉网台,并调整好相对之位置及 高度 5. 选择网目,松开四周夹嘴,将网纱平铺在框上,然后将网纱均匀夹进夹嘴里,不能有起皱,注意四角要有较松余 网纱,夹嘴一定需锁紧,夹子与夹子之间不能有间隙(自动升架、手动拉网为例)。 6. 绷网:第一次张力 26,静置 5分 钟张力为 24;第二次张力 28,静置 5分钟张力 26;第三次张力 32,静置 5分钟张力为 30;第四次校正 5点张力 32, 静置 20分钟后上胶张力 30; 15分钟胶固化下网张力 28,静置 72小时后方可制作网版(以一米 ×一米全自动生产线使 用网版为例)。纵向横向同步拉开,一直拉到所需张力时则刷胶,常用网网纱张力为(100T 、 110T 、 120T 均为 30±2牛顿)(77T 、 51T 均为 35±2牛顿)(24T 为 50±2牛顿) 7. 将已调好的胶水用小毛刷均匀地刷在网框与网纱接着面上 方,不可将胶水掉进网版中间部位,待胶 8分钟干燥后,可用刮刀胶在涂胶面将未完全贴合之地方压紧贴合约 10分钟左 右胶水彻底干燥后(应采用开放式吹风加强干燥)才可下网。 8. 使用裁纸刀去除网版四周多余网纱, 并在网版边框注明, 日期,网目及下网时张力(以便观察张力变化)为了防止洗网水(防白水)的渗入,在网框的内角用红胶水密封,然后 用防水胶带封在网框与网纱接着面上方,同样防止药水的渗入。

二 . 晒网

1. 洗网:用磨网膏去油脂(新网),鬼影膏去图形(旧网),除浆粉去网浆、蓝油,用防白水洗杂物,用清洁剂冲洗网, 最后用高压水枪冲洗干净,最后用纯净水清洗干净。 2. 烘干:--烤箱设定温度应小于 48摄氏度。 3. 使用贴水菲林方法:洗干净的网再用纯净水清洗一次。按工程菲林拼片图形加大 20%左右选取水菲林,用三角尺压住水菲林一端在网上,随 即用三角尺慢慢往上刮平,再用胶刮刀轻压刮平,毛巾擦多余水份烘干。 4. 使用感光胶(网浆):烘干网板再上感光胶, 使用刮盒,将刮到网上,其中丝印绿油需上浆三次,(约每隔 10分钟以上一次)丝印其他的抗腐蚀油墨则二次,丝印可 剥离胶(兰胶〕先上 50微米水菲林撕去胶片,再上 2次网浆,每次刮三次,上浆完成后烘干。 5. 网纱的选用情况一般 线路包含字符油墨的丝印、及抗腐蚀油墨(绿油、底油、面油)用 120T 、 100T 、 110T 网纱,碳浆(碳油) 51T ,丝印可 剥离油墨(蓝胶〕 24T 丝印感光线路及热固化油墨用 77T 。 6. 菲林的选用线路用 18K 水菲林(不用感光胶用感光胶上网 容易不均匀会产生:如毛边(狗牙)等问题),其他抗蚀油墨(绿油、底油、面油)选用感光胶(网浆),碳浆(碳油) 选用 50微米的水菲林 7. 用所需工程图形菲林贴在网板选取的位置,放置于爆光机上进行爆光,时间的选用(3000W 聚 光灯) , 线路一般在 60-80秒、 绿油在 80-100秒、 底面字符油 40-60秒、 碳油、 兰胶 350-400秒 8. 加压水冲网, 干燥。 9. 网板制成后使用封网胶 (蓝油)将丝网上没有被菲林或感光胶覆盖的地方,用丝印刮刀刮上封网胶,干燥。 10. 检查、修 网、写上完成日期及各相对应编号并记录存档、储存。

三 . 储存

储存时一般采用垂直存放,可自制或购买网框架,需存放在与丝印环境相同的环境中以防变形,同时在丝印前需对丝网 的张力进行测试,并可用照相底片对图形进行检验。

二. 液态光致抗蚀剂图形转移

液态光致抗蚀剂工艺流程:

上道工序 → 前处理 → 涂覆 → 预烘 → 定位 → 曝光 → 显影 →干燥 → 检查修版 → 蚀刻或电镀 → 去膜 → 交下工序

1.前处理(Pre-cleaning)

前处理的主要目的是去除铜表面的油脂(Grease ) 、氧化层(Oxidized Layer) 、灰尘 (Dust)和颗粒 (Particle)残留、水分 (Moisture )和化学物质(Chemicals )特别是碱性物质(Alkaline )保证铜(Copper )表面清洁度和粗糙度,制造均匀 合适的铜表面,提高感光胶与铜箔的结合力,湿膜与干膜要求有所不同,它更侧重于清洁度。

前处理的方法有:机械研磨法、化学前处理法及两者相结合之方法。

1) 机械研磨法

磨板条件:

浸酸时间:6~8s 。

H2SO4:2.5%。

水 洗:5s~8s。

尼龙刷(Nylon Brush):500~800目,大部分采用 600目。

磨板速度:1.2~1.5m/min, 间隔 3~5cm 。

水 压:2~3kg/cm2。

严格控制工艺参数, 保证板面烘干效果, 从而使磨出的板面无杂质、 胶迹及氧化现象。 磨完板后最好进行防氧化处理。 2)化学前处理法

对于 MLB 内层板(Inner Layer Board) ,因基材较薄,不宜采用机械研磨法而常采用化学前处理法。

典型的化学前处理工艺:

去油 →清洗→微蚀→清洗→烘干

去油:

Na3PO440~60g/l

Na2CO340~60g/l

NaOH 10~20g/l

温度:40~60℃

微蚀(Mi-croetehing ) :

NaS2O8170~200g/l

H2SO4(98%) 2%V/V

温度:20~40℃

经过化学处理的铜表面应为粉红色。无论采用机械研磨法还是化学前处理法,处理后都应立即烘干。

检查方法:采用水膜试验,水膜破裂试验的原理是基于液相与液相或者液相与固相之间的界面化学作用。若能保持水 膜 15~30s不破裂即为清洁干净。

注意:清洁处理后的板子应戴洁净手套拿放,并立即涂覆感光胶,以防铜表面再氧化。

2.涂覆(Coating )

涂覆指使铜表面均匀覆盖一层液态光致抗蚀剂。其方法有多种,如离心涂覆、浸涂、网印、帘幕涂覆、滚涂等。 丝网印刷是目前常用的一种涂覆方式,其设备要求低,操作简单容易,成本低。但不易双面同时涂覆,生产效率低, 膜的均匀一致性不能完全保证。 一般网印时, 满版印刷采用 100~300目丝网 ? 抗电镀的采 150目丝网。此法受到多数 中小厂家的欢迎。

滚涂可以实现双面同时涂覆,自动化生产效率高,可以控制涂层厚度,适用于各种规格板的大规模生产,但需设备投 资。

帘幕涂覆也适宜大规模生产,也能均匀控制涂覆层厚度,但设备要求高,且只能涂完一面后再涂另一面,影响生产效 率。

光致涂覆层膜太厚,容易产生曝光不足,显影不足,感压性高,易粘底片;膜太薄,容易产生曝光过度,抗电镀绝缘 性差及易产生电镀金属上膜的现象,而且去膜速度慢。

工作条件:无尘室黄光下操作, 室温为 23~25℃, 相对湿度为 55±5%, 作业场所保持洁净, 避免阳光及日光灯直射。 涂覆操作时应注意以下几方面 ?]

1)若涂覆层有针孔,可能是光致抗蚀剂有不明物,应用丙酮洗净且更换新的抗蚀剂。也可能是空气中有微粒落在板面 上或其他原因造成板面不干净,应在涂膜前仔细检查并清洁。

2)网印时若光致涂覆层膜太厚,是因为丝网目数太小;膜太薄,那可能是丝网目数太大所致。若涂覆层厚度不均匀, 应加稀释剂调整抗蚀剂的粘度或调整涂覆的速度。

3)涂膜时尽量防止油墨进孔。

4)无论采用何种方式,光致涂覆层(Photoimageable covercoating)都应达到厚度均匀、无针孔、气泡、夹杂物等, 皮膜厚度干燥后应达到 8~15um。

5)因液态光致抗蚀剂含有溶剂,作业场所必须换气良好。

6)工作完后用肥皂洗净手。

3.预烘(Pre-curing )

预烘是指通过加温干燥使液态光致抗蚀剂膜面达到干燥,以方便底片接触曝光显影制作出图形。此工序大都与涂覆工 序同一室操作。预烘的方式最常用的有烘道和烘箱两种。

一般采用烘箱干燥,双面的第一面预烘温度为 80±5℃, 10~15分钟;第二面预烘温度为 80±5℃, 15~20分钟。这 种一先一后预烘,使两面湿膜预固化程度存在差异,显影的效果也难保证完全一致。理想的是双面同时涂覆,同时预 烘,温度 80±5℃,时间约 20~30分钟。这样双面同时预固化而且能保证双面显影效果一致,且节约工时。

控制好预烘的温度(Temperature )和时间(Time )很重要。温度过高或时间过长,显影困难,不易去膜;若温度过低 或时间过短,干燥不完全,皮膜有感压性,易粘底片而致曝光不良,且易损坏底片。所以,预烘恰当,显影和去膜较 快,图形质量好。

该工序操作应注意 ?]

(1)预烘后,板子应经风冷或自然冷却后再进行底片对位曝光。

(2)不要使用自然干燥,且干燥必须完全,否则易粘底片而致曝光不良。预烘后感光膜皮膜硬度应为 HB ~1H 。

(3)若采用烘箱,一定要带有鼓风和恒温控制,以使预烘温度均匀。而且烘箱应清洁,无杂质,以免掉落在板上,损 伤膜面。

(4)预烘后,涂膜到显影搁置时间最多不超过 48hr ,湿度大时尽量在 12hr 内曝光显影。

(5)对于液态光致抗蚀剂型号不同要求也不同,应仔细阅读说明书,并根据生产实践调整工艺参数,如厚度、温度、 时间等。

4.定位(Fixed Postion)

随着高密度互连技术(HDI )应用不断扩大,分辨率和定位度已成为 PCB 制造厂家面临的重大挑战。电路密度越高, 要求定位越精确。定位的方法有目视定位、活动销钉定位,固定销钉定位等多种方法。

目视定位是用重氮片(Diazo film)透过图形与印制板孔重合对位,然后贴上粘胶带曝光。重氮片呈棕色或桔红色半透 明状态, 可以保证较好的重合对位精度。 银盐片 (Silver Film) 也可采用此法, 但必须在底片制作透明定位盘才能定位。 活动销钉定位系统包括照相软片冲孔器和双圆孔脱销定位器,其方法是:先将正面,反面两张底版药膜相对对准,用 软片冲孔器在有效图形外任意冲两个定位孔,任取一张去编钻孔程序,就可以利用钻床一次性钻孔,印制板金属化孔 及预镀铜后,便可用双圆孔脱销定位器定位曝光。

固定销钉定位分两套系统,一套固定照相底版,另一套固定 PCB ,通过调整两销钉的位置,实现照相底版与 PCB 的 重合对准。

5.曝光(Exposuring )

液态光致抗蚀剂经 UV 光(300~400nm )照射后发生交联聚合反应,受光照部分成膜硬化而不被显影液所影响。通常 选用的曝光灯灯源为高亮度、中压型汞灯或者金属卤化物汞灯。灯管 6000W ,曝光量 100~300mj/cm2,密度测定采 用 21级光密度表 (Stouffer21), 以确定最佳曝光参数, 通常为 6~8级。 液态光致抗蚀剂对曝光采用平行光要求不严格, 但其感光速度不及干膜,因此应使用高效率曝光机 (Drawer)。

光聚合反应取决于灯的光强和曝光时间,灯的光强与激发电压有关,与灯管使用时间有关。因此,为保证光聚合反应 足够的光能量,必须由光能量积分仪来控制,其作用原理是保证曝光过程中灯光强度发生变化时,能自动调整曝光时 间来维持总曝光能量不变,曝光时间为 25~50秒。

影响曝光时间的因素:

(1)灯光的距离越近,曝光时间越短;

(2)液态光致抗蚀剂厚度越厚,曝光时间越长;

(3)空气湿度越大,曝光时间越长;

(4)预烘温度越高,曝光时间越短。

当曝光过度时,易形成散光折射,线宽减小,显影困难。当曝光不足时,显影易出现针孔、发毛、脱落等缺陷,抗蚀 性和抗电镀性下降。因此选择最佳曝光参数是控制显影效果的重要条件。

底片质量的好坏,直接影响曝光质量,因此,底片图形线路清晰,不能有任何发晕、虚边等现象,要求无针孔、沙眼, 稳 定 性 好 。 底 片 要 求 黑 白 反 差 大 :银 盐 片 光 密 度 (Density ) DMAX≥3.5, DMIN ≤0.15; 重 氮 片 光 密 度 DMAX≥1.2,DMIN≤0.1。

一般来说,底片制作完后,从一个工序(工厂)传送到另一个工序(工厂) ,或存贮一段时间,才进入黄光室,这样经 历不同的环境,底片尺寸稳定性难以保证。本人认为制完底片应直接进入黄光室,每张底片制作 80多块板,便应废 弃。这样可避免图形的微变形,尤其是微孔技术更应重视这一点。

曝光工序操作注意事项 ?]

(1)曝光机抽真空晒匣必不可少,真空度 ≥90%,只通过抽真空将底片与工件紧密贴合,才能保证图像无畸变,以提 高精度。

(2)曝光操作时,若出现粘生产底片,可能是预烘不够或者晒匣真空太强等原因造成,应及时调整预烘温度和时间或 者检查晒匣抽真空情况。

(3)曝光停止后,应立即取出板件,否则,灯内余光会造成显影后有余胶。

(4) 工作条件必须达到:无尘黄光操作室, 清洁度为 10000~100000级, 有空调设施。 曝光机应具有冷却排风系统。

(5)曝光时底片药膜面务必朝下,使其紧贴感光膜面,以提高解像力。

6. 显影(Developing )

显影即去掉(溶解掉)未感光的非图形部分湿膜,留下已感光硬化的图形部分。其方法一般有手工显影和机器喷淋显 影。

该工序工作条件同涂覆工序。

机器显影配方及工艺规范 ?]

Na2CO30.8~1.2%

消泡剂 0.1%

温 度 30±2℃

显影时间 40±10秒

喷淋压力 1.5~3kg/cm2

操作时显像点(Breok Point Control)控制在 1/3~1/2处。为保证显影质量,必须控制显影液浓度、温度以及显影时间 在适当的操作范围内。温度太高(35℃以上)或显影时间太长(超过 90秒以上) ,会造成皮膜质量、硬度和耐化学腐 蚀性降低。

显影后有余胶产生,大多与工艺参数有关,主要有以下几种可能:

①显影温度不够;

② Na2CO3浓度偏低;

③喷淋压力小;

④传送速度较快,显影不彻底;

⑤曝光过度;

⑥叠板。

该工序操作注意事项 ?]

(1)若生产中发现有湿膜进入孔内,需要将喷射压力调高和延长显影时间。显影后应认真检查孔内是否干净,若有残 胶应返工重显。

(2)显影液使用一段时间后,能力下降,应更换新液。实验证明,当显影液 PH 值降至 10.2时,显影液已失去活性, 为保证图像质量, PH =10.5时的制版量定为换缸时间。

(3)显影后应充分洗净,以免碱液带入蚀刻液中。

(4)若产生开路、短路、露铜等现象,其原因一般是底片上有损伤或杂物。

7.干燥

为使膜层具有优良的抗蚀抗电镀能力,显影后应再干燥,其条件为温度 100℃,时间 1~2分钟。固化后膜层硬度应达 到 2H ~3H 。

8. 检查修版

修版实际上是进行自检,其目的主要是:修补图形线路上的缺陷部分,去除与图形要求无关的部分,即去除多余的如 毛刺、胶点等,补上缺少的如针孔、缺口、断线等。一般原则是先刮后补,这样容易保证修版质量。

常用修版液有虫胶、沥青、 耐酸油墨等,比较简便的是虫胶液,其配方如下:

虫 胶 100~150g/l

甲基紫 1~2g/l

无水乙醇 适量

修版要求:图形正确,对位准确,精度符合工艺要求;导电图形边缘整齐光滑,无残胶、油污、指纹、针孔、缺口及 其它杂质,孔壁无残膜及异物; 90%的修版工作量都是由于曝光工具不干净所造成,故操作时应经常检查底片,并用 酒精清洗晒匣和底片,以减少修版量。修版时应注意戴细纱手套,以防手汗污染版面。若头两道工序做得相当好,几 乎无修版量,可省掉修版工序。

9.去膜(Strip )

蚀刻(Etching )或电镀(Plating )完毕,必须去除抗蚀保护膜,通常去膜采用 4~8%的 NaOH 水溶液,加热膨胀剥离 分化而达到目的。方法有手工去膜和机器喷淋去膜。

采用喷淋去膜机,其喷射压力为 2~3kg/cm2,去膜质量好,去除干净彻底,生产效率高。提高温度可增加去膜速度, 但温度过高,易产生黑孔现象,故温度一般宜采用 50~60℃。

去膜后务必清洁干净,若去膜后表面有余胶,其原因主要是烘烤工序的工艺参数不正确,一般是烘烤过度。

以上讨论,部分代表个人经验之谈,总而言之,严格控制工艺条件,是保证产品质量的前提。只有根据各个公司的工 艺装备和工艺技术水平,采用行之有效的操作技巧及工艺方法,加强全面质量管理 (TQM),才能大大提高产品的合格 率。

渗镀、浸焊起泡、剥离强度不足原因分析及对策

,线路工段出现干膜或湿膜处理后在蚀刻线路时出现侧蚀,凹蚀现象,导致线宽不足或线路不平整.究其原因不外 乎与干湿膜材料选择不当,曝光参数不当,曝光机性能不良.显影,蚀刻段喷头调节,相关参数调节不合理,药液浓 度范围不当,传动速度不当等系列可能导致出现问题的原因.然而我们经常会发现经过检查以上参数及相关设备性能 并没有异常,然而在做板时依然会出现线路过蚀,凹蚀等问题.究竟是什么原因呢?

二,在做 PCB 图形电镀, PCB 、 FPC 终端表面处理如沉金,电金,电锡,化锡等工艺处理时.我们常会发现做出来的

板在干湿膜边缘或阻焊层边缘出现渗镀的现象,或大部分板出现,或部分板的部分地方出现,无论是哪一种情况都会 带来不必要的报废或不良为后工段加工带来不必要的麻烦,乃至最终报废,令人心痛!究其原因分析大家通常会想到 是干湿膜参数,材料性能出现问题;阻焊如硬板用的油墨,软板用的覆盖膜有问题,或在印刷,压合,固化等工段出 现了问题.的确,这些地方每一处都可能引起此问题发生.那么我们同样也困惑的是经检查以上工段并没有问题或有 问题也解决了,但依然会出现渗镀的现象.究竟还有什么原因没查出来呢?

三,线路板在出货前会做上锡试验,客户当然在使用时会上锡焊接元件.有可能两个阶段均会出现,或在某一阶段会 出现浸锡或焊锡时阻焊起泡,剥离基板.乃至做胶带测试油墨剥离强度时,拉力机测试软板覆盖膜剥离强度时即会出 现油墨可被明显剥离或覆盖膜剥离强度不足或不均的问题. 这类问题客户尤其是做精密 SMT 贴装的客户是绝对不能接 受的.阻焊层一旦在焊接时出现起泡剥离现象将导致无法精确贴装原件.导致客户损失大量元件及误工.线路板厂同 时将面临扣款,补料,乃至丢失客户等巨大损失.那么我们平时在碰到此类问题时会在那几方面着手呢?我们通常会 去分析是不是阻焊(油墨,覆盖膜)材料的问题;是不是丝印,层压,固化阶段有问题;是不是电镀药水有问题?等 等. . .于是我们通常会责令工程师务必从这些工段一一查找原因,并改善.我们也会想到是不是天气的原因?最近比 较潮湿,板材吸潮了?(基材及阻焊均易吸潮)经过一番苦战,多少能收获些效果,问题暂时得到表面上的解决.然 不经意间此类问题又发生了,又是什么原因?那些可能发生问题的工段明明已经查过改善过了呀.还有什么是没注意 到的?

针对以上属于 PCB 、 FPC 行业广泛的困惑,难题.我们进行了大量的试验和研究,终于发现产生线路不良,渗镀,分 层,起泡,剥离强度不足等问题的一个重要原因竟然在于前处理部分.包括干湿膜前处理,阻焊前处理,电镀前处理 等多工段的前处理部分.说到这里,或许很多行业人士不禁要笑.前处理是最简单不过的了,酸洗,除油,微蚀.其 中哪一样前处理药水,性能,参数,乃至配方,行业内很多技术人员都清楚.线路板生产过程中涉及大量复杂的表面 处理药水,如沉电铜,沉电金,沉电锡, OSP ,蚀刻,等.这些较为复杂的工艺在多数情况下,工艺工程师都会选择 去深入钻研,分析;力求掌握这些工艺技术,并以此作为提升自身技术能力的突破点.同时多数工厂也以此来作为工 程师的薪资标准,绩效考核标准.而前处理这块基本上很少有工程师人员去细心研究.要么直接从供应商处购买成品 除油,微蚀剂,酸洗自已用稀硫酸作为酸洗液.乃至有不少厂微蚀也自已配,要么配过钠,过铵体系(配方已众所周 知) ,要么购买双氧水稳定剂自已配双氧水-硫酸体系的.而除油则通过购买供应商成品除油剂或购买除油粉稀释使 用.据我们的调查研究发现,众多厂家没有从根本上去认识前处理工艺中各药液的细微作用,或者说是关键作用,只 注重表面外观效果.如除油段,大家可能一直认为能把板面的油污,手指印除去即可,肉眼看不到即为除油 OK ,殊不 知除油工艺对线路板而言不仅是将已于铜面深度结合的油污剥落,同时更重要的药液要能把剥离下来的油分子分解 掉.这样方能对板面不形成二次污染.市场上现在出售的除油剂,除油粉,通常只含有除油,除锈成分,而其它组分 如抗蚀剂,表面活性剂,乳化剂,等重要组分为降低成本根本没加;甚至很多供应商的配方从别处购买而来,根本不 了解各成分的作用,更谈不上研究,或结合线路板的实际工艺需求调配加入有效的组份.这样实际上很多线路板厂所 使用的除油剂并非适用于线路板行业专用的的除油剂,而是通用于五金,矿产加工业的传统除油剂.如此产品怎么达 到良好的除油效果,板面用肉眼看着除油效果不错.实际上呢?我们通过高倍显微镜或油膜测试能发现大量细微的油 分子附着在板面上.这样的处理效果如何能保证后续生产抗蚀层,阻焊层,终端表面处理时良好的结合力,剥离强度, 可焊性等必须性能的效果及稳定性呢.尤为严重的是我们对微蚀这一块的认识.线路板行业的微蚀工艺实际上要具备 1. 除去铜面锈层,氧化层,及其它异物; 2. 均匀粗化铜表面,形成微观凸凹,宏观平坦的粗化层.达到速率稳定的粗化 效果. 3. 活化铜表面,并具有短时期抗气相及液相腐蚀的作用,保证后续表面加工的可操作性. 4,较低的过氧化物及 硫酸含量,防止药液暴沸及形成高分子有机物残留板面.而实际生产中,我们自配的或购买的微蚀液大多把微蚀当成 了蚀刻液.认为只有板面的锈渍异物除去,能露出新鲜的铜面就是达到了微蚀效果.而实际上呢?我们自配的微蚀液 中过氧化物如过氧化氢,过硫酸钠,过硫酸铵等,强酸如硫酸.为达到效果含量均较高,如过氧化物含量达到 120乃 至 150克/升,硫酸含量超过 5%,如此高的浓度实际上是把微蚀变成了蚀刻,大量的铜被咬蚀,且由于没有调节剂 的加入,咬蚀深度粗浅不一,轻则导致板面处理效果不一致,重则二次返工即导致铜层严重被咬蚀,无法进行后工段 加工,造成报废.很多配双氧水体系的还会犯以为加了双氧水稳定剂就能达到均匀微蚀作用的常见错误理解.双氧水 稳定剂只是为了抑制双氧水过快分解而加入,并不能起到均匀性方面的作用.而实际上用于线路板行业的专业微蚀剂 它除了应该配以低泡表面活性剂,专用湿润剂,有机络合剂,微定剂,抗蚀剂等多种添加剂.从而使过氧化物,硫酸 等咬蚀速率过快,副反应产物较高的主组分含量尽可能降低,并使药液更稳定,除了除锈基本功能外更能均匀稳定的 粗化铜面,形成表面宏观平坦光滑(利于终端表面处理外观) ,无色差,异样区或点;同时微观达到均匀一致的凸凹粗 化层(利于后续抗蚀干湿膜,阻焊层的加工) ,实际上单靠氧化剂和强酸并不能增加理想的铜表面粗化面积,必须加入 活性剂,湿润剂等方能达到良好深度粗化效果,增加铜表面粗化面积,从面提升后加工的结合力及剥离强度.经过完 善和改进的线路板专用微蚀液整体应达到:药液无暴沸,无高分子副产物形成污染,良好除锈能力,良好的均匀平坦 外观,深度粗化铜面,蚀铜量小.达到板面外观平滑,阻焊或镀层加工时结合强等作用。

随着线路板向超薄铜型转化,我们越来越需要一种蚀铜量更小的微蚀液(同时保证除锈及粗化效果) 。

随着线路板的线路精度要求越来越高,我们越来越需要一种前处理效果更好的除油,微蚀液.以确保抗蚀层(干湿膜) 的抗渗透力。

随着线路板终端表面处理的外观要求越来越高,我们需要引进优质的前处理工艺。

随着表面焊接向无铅型转化,线路板需承受的焊接温度越来越高,对表面阻焊层的抗热冲击能力要求越来越高,对终 端表面处理及阻焊层(油墨,覆盖膜)的剥离强度,与基底铜的结合力要求也越来越高,我们需要一种具有更佳效果 的前处理工艺来做保障。

随着线路板行业竞争的日益激烈,我们需要通过改良我们的工艺以使产品良率提高,以获得利润增长点.优质的前处 理药水无疑能低成本帮我们的大忙。

线路板产业前沿如日本,美国,韩国,台湾早已重视并启用新一代前处理工艺.使所生产的产品更具竞争力,性能更 稳定.以小带大,从前处理着手确保整体工艺的稳定性。

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