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印制电路板设计前需要做的步骤解析

2019年11月07日 文章来源:网络整理 热度:178℃ 作者:刘英

1.认真校核原理图:任何一块印制板的设计,都离不开原理图。原理图的准确性,是印制板正确与否的前提依据。所以,在印制板设计之前,必须对原理图的信号完整性进行认真、反复的校核,保证器件相互间的正确连接。

2.器件选型:元器件的选型,对印制板的设计来说,是一个十分重要的环节。同等功能、参数的器件,封装方式可能有不同。封装不一样,印制板上器件的焊孔(盘)就不一样。所以,在着手印制板设计之前,一定要确定各个元器件的封装形式。

多层板在器件选型方面,必须定位在表面安装元器件(SMD)的选择上,SMD以其小型化、高度集成化、高可靠性、安装自动化的优点而广泛应用于各类电子产品上。同时,在器件选用上,不仅要注意器件的特性参数应符合电路的需求,也要注意器件的供应,避免器件停产问题;同时应意识到:目前很多国产器件,如片状电阻、电容、连接器、电位器等的质量已逐渐达到进口器件的水平,且有货源充足、交货期短、价格便宜等优势。所以,在电路许可的条件下,应尽量考虑采用国产器件。

当前用于制作印制电路板微通孔的激光器有四种类型:CO2激光器、YAG激光器、准分子激光器和铜蒸气激光器。CO2激光器典型地用于出产大约75μm的孔,但是因为光束会从铜面上反射归来,所以它仅仅适合于除去电介质。CO2激光器非常不乱、便宜,且不需维护。准分子激光器是出产高质量、小直径孔的最佳选择,典型的孔径值为小于10μm。这些类型最适适用于微型球栅阵列封装(microBGA)设备中聚酷亚胶基板的高密度阵列钻孔。铜蒸气激光器的发展尚在初期,然而在需要高出产率时仍具有上风。铜蒸气激光器能除去电介质和铜,然而在出产过程中会带来严峻题目,会使得气流只能在受限的环境中出产产品。

印制电路板产业中应用最普遍的激光器是调QNd:YAG激光器,其波长为355nm,在紫外线范围内。这个波长可以在印制电路板钻孔时使大多数金属(Gu,Ni,Au,Ag)融化,其吸收率超过50%(Meier和Schmidt,2002),有机材料也能被融化。紫外线激光的光子能量可高达3.5-7.5eV,在融化过程中能够使化学键断裂,部门通过紫外线激光的光化学作用,部门通过光热作用。这些机能使紫外线激光成为印制电路板产业应用的首选。

YAG激光系统有一个激光源,提供的能量密度(流量)超过4J/cm2,这个能量密度是钻开微通孔表面铜循所必须的。有机材料的融化过程需要的能量密度大约只有100mJ/cm2,例如环氧树脂和聚酷亚肢。为了在这样宽的频谱范围准确操纵,需要非常正确和精密的控制激光能量。微通孔的钻孔过程需要两步,第一步用高能量密度激光打开铜箔,第二步用低能量密度激光除去电介质。

印制电路板设计前需要做的步骤解析

激光的波长为355nm时,其典型的光点直径大约为20μm。在脉冲时间小于140ns时,激光的频率在10-50kHz之间,这时的材料是不会产生热量的。

通过计算机控制扫描器/反射系统定位激光束,通过焦阑透镜聚焦,可以使得光束以准确的角度钻孔。扫描过程通过软件产生一个矢量模式,以补偿材料和设计的偏差。扫描面积为55x55mm。这个系统与CAM软件兼容,支持所有常用的数据格局。

激光系统是德国人MisLPKF提出的,其机械设计的基座是将坚硬的花岗岩,其表面磨光精度不低于3μm。工作台支座放置在气体轴承上,由线性发念头来控制。定位的正确性由玻璃标尺来控制,其可重复性确保在±1μm。工作台本身安装了光学传感器,可以在不同的反射点对激光位置进行精确调整,补偿光学变形和长期漂移的偏差。调整后,由软件所产生的一系列修正数据,可笼盖整个扫描区域。漂移刻度补偿大约需要lmin的时间进行操纵。基板的任何变化,例如位置偏离基准,可以通过高分辨率的CCD相机检测到,通过软件控制进行补偿。

这种系统非常合用于原型的出产,由于它能够钻孔和构形,从柔性到刚性印制电路板均可使。

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