抄板★深圳PCB抄板公司龙人PCB设计

如何提高PCB抄板设备可靠性的技术措施

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提高PCB抄板设备可靠性的技术措施:方案选择、电路设计、电路板设计、结构设计、元器件选用、制作PCB抄板工艺等多方面着手，具体措施如下：
（1）PCB抄板简化方案设计。
    方案设计时，在确保设备满足技术、PCB抄板性能指标的前提下，应尽量简化设计，简化电路和PCB抄板结构设计，使每个部件都成为最简设计。当今世界流行的模块化设计方法是提高设备可靠性的有效措施。块功能相对单一，系统由模块组成，可以PCB抄板减少设计的复杂性，将设计标准化、规范化。国内外大量事实已证明了这一点，PCB抄板产品设计应采用模块化设计方法。

（2）采用模块和标准部件。

模块和标准部件是经过大量试验和广泛使用后证明为高可靠性的产品，因而能充分消除设备的缺陷和隐患，也为出现问题之后的更换和修理带来了方便。采用模块和标准化产品不仅能有效地提高设备的可靠性，而且能大大缩短研制周期，为设备的迅速改型与列装提供极有利的条件。

（3）提高集成度。

选用各种功能强、集成度高的大规模、超大规模集成电路，尽量减少元器件的数量。元器件越少，产生隐患的点也越少。这样，不仅能提高设备的可靠性，而且。能缩短研制、开发周期。

（4）降额设计。

降额设计是指元器件在低于其额定应力的条件下工作，是降低元器件失效率的有效方法，因此，设汁时在确保技术性能指标的前提下，对元器件的工作电压范围、温度特性、电特性参数等都采取降额使用的方法，从而降低元器件在各种应力条件下的失效率。

降额设计，不同的元器件所要考虑的因素是不一样的：有的是电压范围，有的是电流大小，有的是温度，有的是频率，有的是振动等等。一般情况下，对电容的耐压、频率、温度特性，电阻的功率，电感的电流及频率特性，二极管、三极管、可控硅、运算放大器、驱动器、门电路等器件的结电流、结温或扇出系数，电源的开关和主供电源线缆的耐电压/电流和耐温性能，信号线缆的频率特性，还有散热器、接插件、模块电源等器件的使用，要求进行降额设计。

（5）选择优质器件。

元器件是设备的基本组成单元，其质量的好坏将直接影响到设备的可靠性。军用通信设备应尽量采用工业级以上产品，最好是军品，并在上机前严格进行老化筛选，剔除早期失效器件。

（6）充分利用软件资源。

由于软件编程的灵活性，在设计中应充分利用软件资源。目前软件的调试手段和工具相对较多，对故障和设计问题容易定位，解决周期相对较短。充分利用软件资源是提高可靠性的一个重要方法。

（7）操作简单、维修方便。

设备中操作、维修的功能是保证设备可靠性的主要因素之一。设计中，应尽量采用插入单元、模块，同时采用模块化、标准化结构和快速拆卸结构，以利于操作和维修。事实证明，设备采用模块化结构能大大简化操作，方便维修。

近期全球PCB抄板业全面复苏

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　　世界电子PCB抄板电路产业在2003年下半年开始了全面的复苏，整个世界电子电路业的发展尤其是亚洲和中国的发展迎来一个新的高峰。IT产业、电子、通信及汽车行业的持续发展，尤其是东南亚及中国的高速增长将推动这个高峰持续较长一段时间。

全球PCB抄板产业规模约420亿美元

　　从世界PCB抄板产品构成来看，下一代电子系统对PCB抄板的要求突出表现在更加高密度化。随着电子整机产品的多功能化、小型化、轻量化的发展，多层板、挠性印制电路板FPC、刚挠结合板、HDI/BUM基板、IC封装基板(BGA、CSP)等PCB品种成为了扩大需要量的中心产品。

新技术引发PCB抄板业变革

　　2003年以来世界电子电路行业技术迅速发展，集中表现在无源(即埋入式或嵌入式)元件PCB、喷墨PCB工艺、光技术PCB抄板、纳米材料在PCB抄板板上的应用等方面。

　　PCB从安装基板向封装载板发展，以及元器件的片式化和集成化、BGA(球栅阵列)、CSP(芯片级封装)和MCM(多芯片模块)的日益流行，要求PCB封装端子微细化、封装高集成化，同时也要求基板承担新的功能，出现埋置元件印制板，以适应高密度组装要求。

　　随着光接口技术的发展，今后将确立在电气PCB上实现光配线技术、光印制线路板技术、光表面安装技术以及光电合一的模块化技术。随着系统的高速化，PCB阻抗匹配成为重要问题，根据信号速度和布线长度不同，要求失真降到10%或5%以下，甚至3%以下。

　　为满足芯片级封装(CSP)和倒芯片封装(FC)的发展需要，需要使用具有内导通孔(IVH)结构的高密度PCB，但其高价格限制了它的使用，因此需降低成本。现采用积层法多层工艺已可实现IVH结构的PCB，不断优化积层法工艺，使IVH结构的PCB实现低成本量产化。

    为满足精细端子间距的CSP和FC封装发展的需要，今后导体图形微细化技术目标确定为：最小线宽/间距为25μm/25μm，布线中心距50μm，导体厚度5μm以下。激光导通孔工艺是积层法多层板导通孔加工手段的主流，CO2激光和UV激光加工机成为适用于实用化工艺的发展主流，其最小导通孔孔径将由目前的50μm～80μm降到30μm，孔径精度和导通孔位置精度提高到±15μm。新技术将可能给PCB行业带来巨大变革。

　　内部嵌入薄型无源元件的PCB板已经在GSM移动电话中应用，预计近两年会出现内部嵌入IC元件的PCB板和在挠性电路板中嵌入薄膜元件。纳米材料制作布线的新一代PCB已在世界上首次露面，未来将会在降低PCB的介电常数，提升产品的耐热性，对PCB产业环保的应用等方面产生重大影响。

产能持续向中国转移

　　目前全世界约有2800家左右PCB企业，其中美国460多家，日本280多家，欧洲350家，韩国80家，印度100多家，东南亚160家，我国台湾地区130家，其余的1200多家都分布在中国内地。中国内地还有800多家专用材料企业、500多家专用设备企业和1000多家代理商。

　　世界知名PCB生产企业，绝大部分在中国已经建立了生产基地并在积极扩张。可以预计在近几年中，中国仍然是世界PCB生产企业投资与转移的重要目的地。

PCB抄板设计制作术语

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介绍几种PCB抄板设计制作术语，包括层、过孔、填充区、焊盘、膜、飞线和安全距离等。希望读者能够通过此节的内容更容易地掌握PCB抄板设计。

一、PCB抄板板层的概念

与字处理或其他许多软件中为实现图、文、色彩等的嵌套与合成而引入的“层”的概念有所不同，Protel的“层”不是虚拟的，而是印制板材料本身实实在在的铜箔层。

现今，PCB抄板由于电子线路的元件密集安装、防干扰和布线等特殊要求，一些较新的电子产品中所用的印制板不仅有上下两面供走线，在板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔，例如，现在的计算机主板所用的印板材料多在4层以上。图1-28就是PCB抄板Protel DXP中板层堆栈管理器的界面。

这些层因加工相对较难而大多用于设置走线较为简单的电源布线层，并常用大面积填充的办法来布线。PCB抄板上下位置的表面层与中间各层需要连通的地方用软件中提到的所谓“过孔（Via）”来沟通。

PCB抄板有关“多层焊盘”和“布线层设置”的概念，举个简单的例子。不少人布线完成，到打印出来时方才发现很多连线的终端都没有焊盘，其实这是自己添加器件库时忽略了“层”的概念，没把自己绘制封装的焊盘特性定义为“多层（Multi Layer）”的缘故。要提醒的是，一旦选定了所用印板的层数，务必关闭那些未被使用的层，免得惹事生非走弯路。

二、PCB板过孔

为连通各层之间的线路，PCB抄板在各层需要连通的导线的交汇处钻上一个公共孔，这就是过孔。工艺上在过孔的孔壁圆柱面上用化学沉积的方法镀上一层金属，用以连通中间各层需要连通的铜箔PCB抄板，而过孔的上下两面做成普通的焊盘形状，可直接与上下两而的线路相通，也可不连，。

一般而言，PCB抄板设计线路时对过孔的处理有以下原则：

1 尽量少用过孔，一旦选用了过孔，务必处理好它与周边各实体的间隙，特别是容易被忽视的中间各层与过孔不相连的线与过孔的间隙，如果是自动布线，可在“过孔数量最小化（Via Minimiz8tion）”PCB抄板子菜单里选择“on”项来自动解决。

2 需要的载流量越大，所需的过孔尺寸越大，如电源层和地层与其他层连接所用的过孔就要大一些。

三、丝印层

为方便电路的安装和维修等，在印制板的上下两表面印制上所需要的PCB抄板标志图案和文字代号等，例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。

不少初学者设计丝印层的有关内容时，只注意文字符号放置得整齐美观，忽略了实际制出的PCB抄板效果。他们设计的印板上，字符不是被元件挡住就是侵入了助焊区域被抹除，还有的把元件标号打在相邻元件上，如此种种的PCB抄板设计都将会给装配和维修带来很大不便。

四、网格状填充区和填充区

正如两者的名字那样，网格状填充区是把大面积的铜箔处理成网状的，填充区仅是完整保留铜箔。初学者设计过程中在计算机上往往看不到二者的区别，实质上，只要把图面放大后就一目了然了。