1.認真校核原理圖:任何一塊印制板的設計,都離不開原理圖。原理圖的準確性,是印制板正確與否的前提依據。所以,在印制板設計之前,必須對原理圖的信號完整性進行認真、反復的校核,保證器件相互間的正確連接。
2.器件選型:元器件的選型,對印制板的設計來說,是一個十分重要的環節。同等功能、參數的器件,封裝方式可能有不同。封裝不一樣,印制板上器件的焊孔(盤)就不一樣。所以,在著手印制板設計之前,一定要確定各個元器件的封裝形式。
多層板在器件選型方面,必須定位在表面安裝元器件(SMD)的選擇上,SMD以其小型化、高度集成化、高可靠性、安裝自動化的優點而廣泛應用于各類電子產品上。同時,在器件選用上,不僅要注意器件的特性參數應符合電路的需求,也要注意器件的供應,避免器件停產問題;同時應意識到:目前很多國產器件,如片狀電阻、電容、連接器、電位器等的質量已逐漸達到進口器件的水平,且有貨源充足、交貨期短、價格便宜等優勢。所以,在電路許可的條件下,應盡量考慮采用國產器件。
當前用于制作印制電路板微通孔的激光器有四種類型:CO2激光器、YAG激光器、準分子激光器和銅蒸氣激光器。CO2激光器典型地用于出產大約75μm的孔,但是因為光束會從銅面上反射歸來,所以它僅僅適合于除去電介質。CO2激光器非常不亂、便宜,且不需維護。準分子激光器是出產高質量、小直徑孔的最佳選擇,典型的孔徑值為小于10μm。這些類型最適適用于微型球柵陣列封裝(microBGA)設備中聚酷亞膠基板的高密度陣列鉆孔。銅蒸氣激光器的發展尚在初期,然而在需要高出產率時仍具有上風。銅蒸氣激光器能除去電介質和銅,然而在出產過程中會帶來嚴峻題目,會使得氣流只能在受限的環境中出產產品。
在印制電路板產業中應用最普遍的激光器是調QNd:YAG激光器,其波長為355nm,在紫外線范圍內。這個波長可以在印制電路板鉆孔時使大多數金屬(Gu,Ni,Au,Ag)融化,其吸收率超過50%(Meier和Schmidt,2002),有機材料也能被融化。紫外線激光的光子能量可高達3.5-7.5eV,在融化過程中能夠使化學鍵斷裂,部門通過紫外線激光的光化學作用,部門通過光熱作用。這些機能使紫外線激光成為印制電路板產業應用的首選。
YAG激光系統有一個激光源,提供的能量密度(流量)超過4J/cm2,這個能量密度是鉆開微通孔表面銅循所必須的。有機材料的融化過程需要的能量密度大約只有100mJ/cm2,例如環氧樹脂和聚酷亞肢。為了在這樣寬的頻譜范圍準確操縱,需要非常正確和精密的控制激光能量。微通孔的鉆孔過程需要兩步,第一步用高能量密度激光打開銅箔,第二步用低能量密度激光除去電介質。
激光的波長為355nm時,其典型的光點直徑大約為20μm。在脈沖時間小于140ns時,激光的頻率在10-50kHz之間,這時的材料是不會產生熱量的。
通過計算機控制掃描器/反射系統定位激光束,通過焦闌透鏡聚焦,可以使得光束以準確的角度鉆孔。掃描過程通過軟件產生一個矢量模式,以補償材料和設計的偏差。掃描面積為55x55mm。這個系統與CAM軟件兼容,支持所有常用的數據格局。
激光系統是德國人MisLPKF提出的,其機械設計的基座是將堅硬的花崗巖,其表面磨光精度不低于3μm。工作臺支座放置在氣體軸承上,由線性發念頭來控制。定位的正確性由玻璃標尺來控制,其可重復性確保在±1μm。工作臺本身安裝了光學傳感器,可以在不同的反射點對激光位置進行精確調整,補償光學變形和長期漂移的偏差。調整后,由軟件所產生的一系列修正數據,可籠蓋整個掃描區域。漂移刻度補償大約需要lmin的時間進行操縱?;宓娜魏巫兓?,例如位置偏離基準,可以通過高分辨率的CCD相機檢測到,通過軟件控制進行補償。
這種系統非常合用于原型的出產,由于它能夠鉆孔和構形,從柔性到剛性印制電路板均可使。
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原文標題:印制電路板設計前的必要工作
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