PCB板设计与制作的可靠性研究毕业论文.doc

《PCB板设计与制作的可靠性研究毕业论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PCB板设计与制作的可靠性研究毕业论文.doc（38页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、本科生毕业论文(设计)题 目：PCB板设计与制作的可靠性研究毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的

2、印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留

3、、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数

4、要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：

5、按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装

6、订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平1、

7、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论

8、文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日内容摘要摘要：随着社会和科技的不断发展，PCB的布线布局也更趋向于精密化，这就对生产有了更高的要求，

9、换句话来说，对生产的可靠性有了更大的要求，生产过程中的可靠性高了，生产出来的产品才会有更高的可靠性。本文通过对生产中一些问题的分析，来阐述设计对制造生产过程中的可靠性的影响，或者说，设计时要怎么考虑才能使得生产中有更高的可靠性。关键词：PCB;可靠性;设计;生产Abstract: With the continuous development of society and technology, PCB wiring layout is also more inclined to precision, which have higher requirements on the producti

10、on, in other words, the reliability of production have a greater Requirements, high reliability of the production process, and the products produced will have a higher reliability. Based on the analysis of the production of a number of issues to illustrate the design process on the reliability of ma

11、nufacturing effects, or that the design should consider how to make the production of higher reliability.Key word: PCB;reliability;design;production绪论1.印刷电路板的背景 PCB（printed circuit board），即印制电路板是在绝缘基材上，按预定设计，制成印制线路，印制元件或有两者组合而成的导电图形后制成的板。它作为元器件的支撑，并且提供系统电路工作所需要的电气连接，是实现电子产品小型化、轻量化、装配机械化和自动化的重要基础部件，在

12、电子工业中有广泛应用。它在整个电子产品中，扮演了整合连结总其成所有功能的角色。图1是电子构装层级区分示意。图1 电子构装层级区分而近年来，随着科学技术的不断发展，电子产品日趋轻薄短小，使得PCB的制造面临了几个挑战：（1）薄板（2）高密度（3）高性能（4）高速 (5) 产品周期缩短（6）降低成本等。以往以灯桌、笔刀、贴图及照相机作为制前工具，现在已经被计算机、工作软件及激光绘图机所取代。过去，以手工排版，或者还需要Micro-Modifier来修正尺寸等费时耗工的作业，今天只要在CAM(Computer Aided Manufacturing)工作人员取得客户的设计资料，可能几小时内，就可以依

13、设计规则或DFM(Design For Manufacturing)自动排版并变化不同的生产条件。同时可以输出如钻孔、成型、测试冶具等资料。而为了提高PCB生产的效率，提升生产中的成品率，降低生产的成本，在生产设备允许的条件下，规范的、符合生产设备要求的PCB设计在其中占了很大比重。因此，在本文中将具体探究基于日常生产参数之上的PCB的设计规范问题。2. “可靠性”的来源第二次世界大战中，美国自己认为其军工技术是高超的，但事实上却相反，在许多地方都暴露了它的缺陷。例如，根据已公开的统计，在美军运到远东的武器中，60%的飞机不能使用，电子设备有50%在库存中就发生了故障，轰炸机的电子设备寿命仅有

14、20h，海军用的电子设备70%是有故障的。而大部分故障都是发生在军用机器的心脏部分电子设备。据说这些事实使美国政府感到震惊，因而军方和民用企业共同努力，开展了可靠性的研究。这就是可靠性问题真正受到重视的开始。开始时，可靠性问题是专门针对电子管的，并且是以军方的研究为主，并成立了一系列研究机构和组织。经过它们的研究，结果确定了高可靠度的规格，除电气特性之外，还提出了振动、冲击等环境因素。与此同时，振动和冲击的试验、测量等技术也进一步发展起来了。20世纪50年代，可靠性研究的范围从电子管扩大到整套电子设备，走上了轨道。1950年，美国国防部成立了电子设备研究小组，陆海空三军中也分别开展了电子设备和

15、元器件的可靠性研究工作。1952年8月，美国国防部设立了著名的电子设备可靠性咨询小组（AGREE,Advisory,Group, on Reliability of Electronic Equipment）。电子设备可靠性咨询小组于1957年7 月提出了报告。报告以生产、试制时的可靠性测量方法为主提出了许多建议，成为以后军用品生产的规格和相继而来的许多研究工作的基础。依据这份报告可以认为，到这个时期为止，可靠性问题的方向已具体地确立了。3. 可靠性的定义 可靠性一词有狭义和广义两种解释。从广义上来说，可靠性是指消费者对产品满意的程度，或对企业信赖的程度。但是这些都是由主观上来判定的，如要对可

16、靠性作出具体的定量判定，就有必要为可靠性作出更为客观的解释。这不是本书中要谈到的可靠性。狭义上的可靠性是有客观的科学定义的，现在工业界广泛地使用如下的定义： 所谓可靠性，就是在给定条件下和规定时间内，元器件、设备或者系统完成规定功能的概率。可靠性定义是一个科学的概念，对这一定义有必要加以说明。1、 可靠性具有定量性 所谓可靠性，并不是平常所说的那种可靠或不可靠，它不用“非常可靠”或“相当可靠”之类的方式来表达，而是要求用概率（Probability）来作定量的、客观的表示。2、 问题的对象 “零件、器件、设备或系统”是可靠性问题的主要对象。3、 完成规定的功能 “完成规定的功能”是制造设备或者

17、系统的目的。4、 规定的时间 “规定的时间”是通过合同来决定的，长短不一，短的如导弹那样只有几分钟，长的也有如光缆之类达几十年之久的。5、 规定的条件“规定的条件”就是使用条件、环境条件等，它包括所有物理、化学及人一机工程学的因素。第一章 PCB板设计的工艺规范及参数1.1、总则PCB设计在整个硬设计中起着关键的连接作用，它不仅要考虑考虑电原理功能上的实现，也要考虑后续生产、测试、使用、维修、归档继承等方面的因素。1.2、基本工艺要求1.2.1 组装形式PCB 的设计首先应该确定SMD（贴装）与THC（插装）在PCB 正反两面上的布局。不同的组装形式有不同的工艺流程，对生产线也有不同的要求。表

18、1大致列出的几种组装形式是比较常见的。表1 PCB的组装形式组装形式示意图PCB设计特征1、单面全SMD单面装有SMD2、双面全SMD双面装有SMD3、单面混装单面既有SMD又有THC4、 A面混装 B面仅贴简单SMD一面混装，另一面仅装简单SMD5、 A面插件 B面仅贴简单SMD一面装THC，另一面仅装简单SMD注1：简单SMD是指管脚间距或引线中心距大于1mm的SMD。注2：在波峰焊的板面上（4、5组装形式）避免出现仅几个SMD的现象，它增加了组装流程。1.2.2 PCB尺寸在设计时，考虑到装焊以及生产的可行性，其最小的单板尺寸应不小于“宽120mm X长 120mm”,一般最理想的尺寸范

19、围是“宽（200mm - 250mm） X长 （250mm - 350mm）”。而表2 列出其厚度与表面铜箔的厚度。表2 PCB厚度及铜箔厚度PCB厚度0.5 0.8 1.0 1.5 1.6 2.0 2.4 3.0 3.2 6.4 （单位:mm）铜箔厚度18（0.5oz/Ft2） 35（1oz/Ft2） 70（2oz/Ft2） 105（3oz/Ft2）（单位）1.2.3 PCB外形 1、对波峰焊，PCB 的外形必须是矩形的（四角为R=12mm 圆角更好，但不做严格要求）。偏离这种形状会引起PCB 传送不稳、插件时翻板和波峰焊时熔融焊料汲起等问题。2、对纯 SMT 板，允许有缺口，但缺口尺寸须小

20、于所在边长度的1/3，应该确保PCB 在链条上传送平稳，见图2所示。图2 PCB外形3、对于特殊情况，需要将PCB 设计成非矩形，必须通过拼版方式将整体外形设计成矩形，有利于装焊，装焊后将附加的拼版部分掰去。1.2.4 传送边、挡条边、定位孔PCB应该留出两条5mm宽度的传送边，一边在流水线上传送。如果元件较多，安装面积不够，可以将元件安装到边，但必须加上工艺传送边（通过拼板方式）。另外，距边1mm 范围内不得有导体，否则在PCB 制作时将进行刮铜处理，可能造成缺陷。每一块PCB 必须在其角部位置设计三个定位孔，以便在线测试和PCB 本身加工时进行定位，定位孔直径为3.2mm。定位孔、非接地安

21、装孔均应设计成非金属化孔，非金属化孔周围需留出0.3mm 宽的非铜箔区（即留出封孔圈），以便PCB 制作时能封住孔使之不金属化。1.2.5 光学定位标志对采用光学定位的贴装设备应该设计出光学定位标志。光学定位标志用于贴片机整体自动定位，要求统一使用圆形定位标志。光学定位标志应该在贴片机的光源照射下有高的对比度。1.2.6 PCB拼板设计拼板设计首先要考虑的就是小板如何摆放，拼成较大的板。建议以拼板后最终尺寸接近理想的尺寸为拼板设计的依据。拼板的连接方式主要有双面对刻V 形槽、长槽孔加圆孔和长槽孔三种，视PCB 的外形而定。具体见表3所示。表3 拼板连接方式拼板方式试用范围特点双面对刻V形槽方形

22、PCB分离后边缘整齐、加工成本低长槽孔加圆孔各种外形的子板（小PCB，相对于拼后大的板而言）之间的拼板分离后边缘不整齐，不适用导槽固定的PCB同时为了分离方便以及满足插装时的刚度需要需设计连接桥，连接桥位置和数量的设置应该根据此板的组装工艺具体考虑。1.2.7 孔位图和非金属化孔的表示在 PCB 的设计中应区分金属化和非金属化孔。非金属化孔周围应该设禁止布线区，以免紧固件接触电路，直径大小根据紧固件的尺寸决定。1.2.8 铜箔与边框的间距边框露铜容易造成一系列的问题，边缘腐蚀，与机壳短路等等。因此要求，在PCB 板覆铜时要离开板边缘最少1mm。如果有电源、地层，则在电源、地层应沿PCB 外框线

23、画一条2mm 宽的隔离线。如图3 所示。同时地层的边框应比电源层的边框宽5mm。图3 为保证边框不露铜使用的隔离线1.3、布线1.3.1 布线的基本原则 1、布线面的选择顺序应是单面、双面和多层，布线密度应综合结构要求、加工条件限制和电性能要求等各项因素合理选区。在布线密度允许的条件下，应适当放宽导线宽度和间距。 2、两相邻面的印制导线应采取相互垂直、斜交、或弯曲走线，避免互相平行，以减小寄生耦合。在同一面布设高频电路的印制导线，也应避免相邻导线平行段过长，以免发生信号反馈或串扰。3、线拐弯处的外拐角应成圆形或圆弧形,以免在高频电路中造成辐射干扰和衰减。避免使用直角拐角或45 度拐角，推荐使用

24、135 度拐角和圆弧形拐角。1.3.2 布线密度设计在组装密度许可的情况下，选用较低密度布线设计，以提高无缺陷和可靠性的制造能力，常用布线密度设计参考表4。表4 布线密度说明（单位mm）布线密度一般较密高密度甚高密2.54mm网格通孔间布线示意图线宽0.30.250.20.15线间隔0.30.250.20.15焊盘外径1.781.671.541.51.3.3 焊盘与印制线的连接 焊盘与印制线的连接设计主要是针对再流焊时元件处于浮动状态，为防止元件位置变动、防止每个焊盘上焊膏不同时熔化情况的产生而考虑的。 1、对于两个焊盘安装的元件，如电阻、电容，与其焊盘连接的印制线最好从焊盘中心位置对称引出，

25、且与焊盘连接的印制线必须具有一样宽度，如图4所示。图4 阻容元件焊盘与印制线的连接 2、与较宽印制线连接的焊盘，中间最好通过一段窄的印制线过渡，这一段窄的印制线通常被称为“隔热路径”，否则，对2125(英制即0805)及其以下CHIP 类SMD，焊接时极易出现“立片”缺陷。具体要求如图5 所示。图5 隔热路径的设计 3、对焊盘、过孔与连线的连接，采用水珠连接方式，可有效解决连线与焊盘、过孔的连接牢固问题，这一点在生产过程中尤为重要，一般工厂的工程部会的对非水珠连接方式的电路图进行修改。1.3.4 过孔位置的设计 过孔的位置主要与再流焊工艺有关，过孔不能设计在焊盘上，更不允许直接将过孔作为BGA

26、 器件的焊盘来用，应该通过一小段印制线连接，否则容易产生“立片”、“焊料不足”缺陷。1.3.5 大面积电源区和接地区的设计面积超过25mm 大面积电源区和接地区，如果无特殊需要，一般都应该开设窗口，以免其在焊接时间过长时，产生铜箔膨胀、脱落现象。1.3.6 引脚的连接对于 QFP 等引脚间距很小（小于0.5mm）的器件，两脚相连时不可直接相连，而应通过引出线相连，否则在生产目检时容易与焊盘搭锡混淆。如图6。图6 高密度引脚间距时，引脚间连接方式1.4、基本参数1.4.1 最小线宽与最小线距对于一般数字电路来说，最小线宽和线距受生产工艺条件限制。太细易断路；太密易短路；太宽则无法布通。布线完成后

27、，必须进行DRC 检查。如表5所示最佳最小线宽最先线距参数。表5 推荐最小线宽最先线距参数布线密度最小线宽、线距（mm）一般0.3较密0.25高密度0.2甚高密度0.151.4.2 孔径焊盘和过孔的孔径均是指喷锡以后的孔径。生产厂家会自动加大钻孔尺寸，以保证喷锡后的孔径等于钻孔图中标示的孔径。如表6。表6 推荐优先采用的孔径系列公制（mm）公制（mm）0.250.90.41.00.51.30.61.60.72.00.81.4.3 过孔目前采用贯通式过孔（through hole），如果因为布线密度问题需要采用埋孔（blind/buried via）应先与厂商协商。表7所示过孔系列尺寸。表7 孔

28、系列尺寸外径（mm）内径（mm）过孔10.660.25过孔21.00.5过孔31.270.71最小过孔0.610.251.4.4 焊盘焊盘除了要求电气连接性能以外，还要求有一定的可焊性和机械强度。一般焊盘应留有足够的焊环宽度，以保证焊接的可靠性，焊环宽度受布线密度影响。通常越大的焊盘焊环宽度越大。对于常用的IC 和接插件，焊环宽度可0.33mm0.41mm 之间。对于压接式焊盘，焊环允许减小。允许的最小焊环宽度为0.20mm。表8 推荐优先选用的过孔、焊盘外径数值系列公制（mm）公制（mm）0.661.500.751.550.901.801.002.001.252.50第二章 PCB板加工的工

29、序工艺及参数控制2.1、工程 工程部的作用主要是将用户提供的PCB布线图通过软件转化成实际加工所需要的工程图，为钻孔、丝印提供相关资料和菲林的制作。工程部的工作可分为3个部分，即：资料审查、资料转换、菲林制作。2.1.1 资料审查工程部在开始生产之前，必须要对客户提供的PCB布线图进行审核，看能否符合本公司工厂生产的技术指标和参数，以避免无效加工，浪费材料，对效率和利润造成损害。2.1.2 资料转换这一步主要是涉及CAD/CAM作业。工程师将PCB布线图输入所使用的CAM系统中，将apertures 和shapes定义好，就可以设定参数直接输出程式。同时，目前已经有很多PCB 的CAM系统可以

30、接受ODB+格式，而且使用该格式就可以减少提供aperture files的步骤，提高了效率。而关于ODB+格式，它是一种可扩充的ASC格式，ODB+是一種可扩充的ASCII格式，它可在单一数据库中保存PCB生产和装配所必需的全部工程数据。单一文件即可包含图形、钻孔资讯、布线、元件、网表、规格、绘图、工程处理定义、报表功能、ECO和DFM结果等。作业人员可改进和改正DFM来更新他们的原始CAD数据库，并设法在设计达到装配阶段之前识别出所有的布线问题。ODB+是一种双向格式，允许数据上行和下传。数据库类似于大多数CAD系统的数据库。一旦数据以ASCII形式到达电路板车间，生产者就可实施增值的流程

31、作业，如蚀刻补偿、面板成像及输出钻孔、布线和照相等。2.1.3 菲林制作制作线路版至少需要以下三种菲林：（如图7所示）（1） 黄菲林G(线路菲林）（2） 绿油菲林（3） 白字菲林3P20116A03C6013C6013C6013C601 线路菲林 绿油菲林 白字菲林图7 三种不同的菲林菲林的制作是根据图形资料转换后得到的布线图等资料加工而来，具体过程在这就不再详细介绍，但是菲林在PCB制作中占据了一个很重要的地位，在后文会进一步说明。2.2 机械加工印制板的机械加工包括下料、孔加工和外形加工、开槽、倒角等，它的加工手段是锯、剪、冲、钻、铣。在这就数控钻孔、数控铣以及模具冲、V-cut、斜边几个

32、方面作一下概述。2.2.1 数控钻孔在多层板和双面板生产过程中，对钻孔工序有下述三方面的要求：孔位准确孔壁质好生产效率高印制板表面安装技术以密为核心，向“薄、平”纵深发展，提高表面安装印制板密度，主要方法之一就是减少导通孔的尺寸，因此钻孔的发展趋势主要是导通孔尺寸急剧减小；0.8mm0.5mm0.4mm0.3mm0.25mm0.15mm孔的尺寸减小要求，影响数控钻孔的设备及条件向更好的方向发展。影响钻孔的主要六个方面因素：（1） 钻床；（2） 钻头；（3） 工艺参数；（4） 盖板与垫板；（5） 加工板材；（6） 加工环境。本节主要钻孔工艺参数展开讨论。钻孔工艺参数包括切削速度、进给和每只钻头的

33、钻孔数，要根据数控钻床、钻头、盖板、垫板和被钻材料等的具体情况选择与确定。1）削切速度根据钻头的磨损情况判断切削速度是否恰当。如果横刃磨损太快，表明切削速度太低。如果主切削刃靠近外径之处磨损太快，表示切削速度太高。理想的切削速度是钻头横刃与主切削刃磨损相同的速度。2）进给：允许的最大进给受钻头的几何形状限制。钻孔时，钻头所承受的机械载荷取决于钻削深度和钻头直径之比。由于钻头中心处的切削速度总是零，而钻头中心和外径的进给相同。因而钻头中心是往被钻材料里挤压。所以以钻心厚度为直径的圆形挤压区的产生是不可避免的。而钻心厚度又不能太薄，否则易断钻头。3）钻头的钻孔数：一只钻头的钻孔数与被钻材料的种类，

34、采用的切削速度和进给，孔质量有关。2.2.2 数控铣印制电路板的外形加工，即使很复杂的外形如直线、任意斜线、圆、圆弧以及其内部的异形孔都可以利用数控铣方法加工，并可以得到很高的精度及光滑的加工面。用数控铣的方法，结合使用硬质合金刀具加工印制板外形及其内部的异形孔，已成为印制板生产的重要技术。与剪切、冲裁和锯割相比，其被加工面光洁、尺寸精度高，可避免材料的浪费并能缩短加工周期。多主轴数控铣床的使用，使加工成本大大降低。随着电子技术的发展，不少印制板上的走线靠近板材边缘，只有用铣的方法加工才能满足这样的要求。数控铣与其它加工方法相对比，一个重要指标是成本。在印制板生产技求水平高，数控铣应用广泛的国

35、家、地区，数控铣的成本低于模具冲。这是由生产效率、设备、刀具、工装等诸因素的成本所决定的。表9所示为铣FR-4印制板的工艺参数。表9所示为铣FR-4印制板的工艺参数铣刀直径3.1752.41.6板材厚度（mm）叠板块数进给（m/min）转速（r/min）叠板块数进给（m/min）转速（r/min）叠板块数进给（m/min）转速（r/min）0.892.032400061.272200041.02280001.642.032400031.272200020.76220002.432.032400021.021800010.76220003.021.522400010.761500010.6418

36、0002.2.3 印制冲裁一、印制板下料，孔和外形加工都可采用模具冲切的方法冲孔：生产批量大，孔的种类和数量多而单面纸基板和双面非金属化孔的环氧玻璃布基板，通常采用一付或几付模具冲孔。外形加工：印制板生产批量大的单面板和双面板的外形，通常采用模具冲。根据印制板的尺寸大小，可分为上落料模和下落料模。复合加工：印制板的孔与孔，孔与外形之间要求精度高，同时为了缩短制造周期，提高生产率，采用复合模同时加工单面板的孔和外形。2.2.4 印制板成型加工的其它方式一、V型槽切割（V-CUT）V- CUT 是用铣刀片对印制板单只间进行铣槽加工，以达到提高印制板元器件的安装效率，装配完后利用V- CUT线折断成

37、独立的印制板小单元。（如下图7）图7 V-CUT示意图二、斜边斜边是用专用铣刀将印制板板边用于插装的部位铣成一定角度，以便于印制板与连接器的插接（如图8斜边示意图）图8 斜边2.3 化学镀铜2.3.1 概述 化学镀铜的历史可以迫朔到1947年，但是直到50 年代中期化学镀铜才得到商业上的承认。到1959年，化学镀铜才广泛用于双面印制电路板的孔金属化代替机械的空心铆钉连接。然而早期的化学镀铜溶液的使用寿命只有几个小时，镀液稳定性差，不宜于连续生产。到20世纪6070年代，化学镀铜技术获得重大进展，世界上一些著名的印制电路制造商和材料供应商成功开发出系列化学镀铜溶液，并在印制电路工业上广泛地使用。

38、我国于六十年代成功地将化学镀铜工艺应用于双面印制电路板的孔金属化。华北计算技术研究所、中科院计算机研究所等单位的工程技术人员先后在吸取国外专利技术的基础上，研制开发了各具特色的新型化学镀铜溶液，并成功在国内许多单位推广使用。2.3.2 化学镀铜工艺流程双面板化学镀铜典型工艺流程如下：（图9化学镀铜的工艺流程）图9化学镀铜的工艺流程多层板的化学镀铜工艺流程和双面板的基本相同，不同之处在于多层板去毛刺后要增加除孔内钻污或凹蚀处理。2.4 光致成像光致成像工艺是对涂覆在印制板基材上的光致抗蚀剂进行曝光，使其硬度、附着力、溶解性与物理性质发生变化，经过显影形成图像的一种方法。印制板制造进行光化学图像转

39、移的光致抗蚀剂主要有两大类，一类是光致抗蚀干膜（简称干膜），其商品是一种光致成像型感光油墨；另一类是液体光致抗蚀剂，其又包括普通的液体光致抗剂和电沉积液体光致抗蚀剂（简称ED 抗蚀剂），ED 抗蚀剂是一种水基乳液。光致抗蚀剂是现代印制电路产业的基石。光致抗蚀干膜具有工艺流程简单，对洁净度要求不高和容易操作等特点。自问世以来，很快受到印制电路企业的欢迎。几经改进和发展，现在已经在印制电路制造的光致成像工艺中占有大部分份额，成为主流产品。在光致抗蚀干膜出现之前，液体光致抗蚀剂便是当时成像技术的重要材料。由于应用中厚度不容易控制，操作速度慢以及因过程环境的清洁性和处理带来板面的缺陷，限制了它的使用。

40、在干膜问世后，曾一度被干膜工艺取代。但是，近年来随着电子产品向薄、小、密的方向发展，印制电路企业面临降低价格的压力，新型高分辨率的液体光致抗蚀剂的出现，以及液体光致抗蚀剂的涂覆设备具有连续大规模生产的能力，使其在印制电路光致成像领域又重新获得了发展。2.5 丝网印刷丝网印刷是一门古老的技术。其基本原理是：丝网模版的部分网孔能够透过油墨，漏印至铜箔表面；模版上其余部分的网孔被堵死，不能透过油墨，在铜箔表面形成空白，从而在铜箔表面形成电路等图像。丝网印刷是将真丝、合成纤维丝或金属丝编织成网，将其绷紧于网框上，采用手工刻膜或光化学制版的方法制成网版，网版上只有图文部分可以透过油墨，而非图文部分的网眼

41、全被堵死，透不过油墨。把油墨预先倒在网版框内，用合成塑胶或塑料制成的刮墨板在丝网版面上刮动，使油墨透过网版的开孔部分附着到承印物上，形成所需要的图文。丝网印刷具有成本低、操作简便、生产效率高、印料种类多等特点，广泛应用于印制电路和厚膜集成电路的制造。在印制电路板的生产中，近90%的单面板生产都采用丝网印刷进行图像转移。丝网印刷的不足是网版的耐印力差，线路的还原性不好。2.6 表面涂覆印制板的表面涂覆工艺贯穿于PCB板的生产全过程，通过不同的表面处理工艺达到对线路板的外观、可焊性、耐蚀性、耐磨性的要求。它们可以用几条流水线来表示：孔金属化：现在可以选用化学沉铜工艺，也可以用直接镀铜工艺。孔金属化

42、以后的印制板，表面镀有& () 的金属铜以巩固孔金属化成果。热风整平或热熔工艺，工艺流程如下：酸性除油微蚀活化镀铜镀锡铅去膜蚀刻退锡铅涂阻焊层热风整平或：酸性除油微蚀活化镀铜镀锡铅去膜蚀刻浸亮热熔板面镀金工艺，工艺流程如下：酸性除油微蚀活化镀铜镀镍镀金去膜蚀刻插头镀金，工艺流程如下：酸性除油微蚀活化镀低应力镍预镀金镀耐磨金有机助焊保护膜，工艺流程如下：酸性除油微蚀活化浸有机助焊保护膜化学镀镍金，工艺流程如下：酸性除油微蚀预浸钯活化剂化学镀镍化学浸金化学镀厚金化学镀锡，工艺流程如下：酸性除油微蚀预浸预镀锡化学镀锡中和化学镀银，工艺流程如下：酸性除油铜表面调节预浸化学镀银去钻污工艺：双面板或多层板在孔金属化之前，去除孔内环氧树脂钻污，保证孔金属化质量。去钻污是孔金属化的预处理工艺，其工艺流程如下：溶胀去胶渣中和2.7 蚀刻在印制电路板制造