印刷电路板篇1

印制电路板的出现与发展，给电子工业带来了重大变革，它已经成为各种电子设备和仪器中必不可少的部件。随着网印技术的不断发展，用于PCB行业的新型网印材料、网印工艺及检测设备已日臻完善，使得当前的网印工艺技术能够适应高密度的PCB生产。

丝网印刷在PCB制造中的应用主要有以下三个方面：

a.PCB表面阻焊层的应用；

b.PCB图形转移过程和抗蚀抗电镀层的应用；

c.PCB表面标记符号的应用。

随着网印技术的发展，网印技术在印制电路制造业中占有越来越重要的地位，它的应用，不仅提高了印制电路的生产效率，降低了印制电路的生产成本，还提高了印制电路板的加工质量。另一方面，由于网印材料的研究、开发与应用，特别是功能性油墨的开发，使丝网印刷的应用领域更加多样化，并且得到了不断扩展。

一、线路形成的生产工艺

1.图形形成的工艺分类：

图形形成工艺有丝网印刷工艺和感光工艺。印刷工艺在图形形成后有一固化工序，有光固化法和热固化法二大类。

2.丝网印刷：

1）印刷技术分类

印制板印料俗称油墨，网印离不开印料，印制板印料的种类：（如下图1所示）

2）应具备以下的条件：

图中七项印料（油墨），尽管因用途不同所应具备的性能也不同，但为了满足多种用途的需要，印料的性能必须具备以下条件：

a）化学稳定性好：

抗蚀油墨要求在蚀刻液内不被溶解，不脱落、不起泡和抗蚀良好。耐电镀油墨，必须具备耐酸、耐碱、耐电镀液的特性，而且要求电阻率高，绝缘性好。阻焊防护油墨要求耐高温、可耐焊性好，同时要求耐工业大气，耐盐雾、耐霉菌等。

b）干燥速度适宜：

油墨在丝网上未漏印前，干燥速度越慢越好，若粘度不变，最利于网印操作及网印质量。油墨一经漏印到覆铜板上，则要求干燥速度快些好，以缩短生财之道周期，便于自动留守处生产。

c）对覆铜板粘附性要好：

要求网印在覆铜板上的各种油墨，在整个工艺过程中，不脱落、不起泡、不变形、粘附性能良好。

d）粘度合适触变性好：

油墨的粘度尤其重要，可按每种油墨的技术说明书要求调配。粘度过大，漏印困难；粘度太小，漏印图象易扩散，失真大。油墨触变性好，网印图形整齐，饱满；反之，网印困难，针孔砂眼多。

e）颜色要适中：

油墨的颜色和铜箔颜差大些好。同时色彩要柔和协调，不反光，不刺眼，有利于修板工作和检验网印质量。

f）透印能力好：

油墨颗粒度要小，流动性要好，网印轻松省力，网印图形针孔小，覆盖能力强。

g）和网版不发生化学反应：

油墨本身和所用稀释剂，不能和网版发生任何化学反应，否则网版会受到破坏。

h）便于去除：

对抗蚀油墨和抗电镀油墨而言，一经蚀刻完毕或电镀结束，即要去除掉油墨。这一工序应越简单越好，故需油墨易于溶解于稀酸、稀硷或有机溶剂。

3.丝网印刷在单面板生产的操作工艺：

（1）工艺流程：（见图2）

（2）操作说明介绍：

1）切料：

根据工厂的生产技术水平，将大料切裁成需要的生产工艺所需要的小料。

2）前处理磨板：

正确使用磨板机。掌握磨痕实验法、水膜破裂法。铜板面应洁净，无油脂或氧化物。印前须刷洗板面。

3）线路图形印刷：（正确制备优质的网版）

建议采用100-120T/cm的尼龙或聚酯网，但是印刷的稳定性及油墨本身的流动性允许选用高达165T/cm的丝网。建议采用直接或混合感光胶法制版，若选用毛细水菲林或者“五星红”间接菲林制做线路更平直挺刮。

4）胶刮的选用：

选用70-75度中等硬度左右的聚氨酯胶刮。

5）油墨：

UV油墨不需要添加稀释剂。

6）机器：

采用手动、半自动、全自动化印刷机均可。

7）试印

8）UV固化

固化速度4-6m/min。UV能量1400-2000mj/cm2。

9）蚀刻后退膜

a）常采用酸性氯化铜蚀刻液。

b）蚀刻过程中，氯化铜中的Cu2+具有氧化性，能将板面上的铜氧化成Cu1+，其反应式如下：

蚀刻反应：Cu+CuCl2=Cu2Cl2

形成的Cu2Cl2是不易溶于水的，在有过量的Cu2+存在下，能形成可溶性的络离子。

其反应如下：

络合反应：Cu2Cl2+4Cu2+=[CuCl3]2

随着铜的蚀刻，溶液中的Cu1+越来越多，蚀刻能力很快就会下降，以至最后失去效能，为了保持蚀刻能力，可通过各种方式对蚀刻液进行再生，使Cu1+重新转变成Cu2+。

c）蚀刻液温度的上升，蚀刻速率加快。但不宜过高，一般控制在40-55℃范围内（注意设备说明书）温度太高会引起HCL过多地挥发，造成溶液比例失调。另外，如果温度过高，某些抗氧化层会被损坏。

10）钻定位孔

可采用手工目测钻孔，此法精度误差大。用手工但借助于光电扫描自动对准钻孔法，此法大大地提高了钻孔精度。

11）后磨板处理：同前磨板处理要求

12）UV阻焊油墨印刷（制备优质的网版）

选用90-110T/cm的聚酯网可得到15-20μm的膜厚。粗网得到的厚膜会导致UV固化不充分而影响阻焊性能和附着力。建议用直接或混合制版网版印刷，在印刷面上直接感光胶应涂约厚10μm；

13）胶刮的选用：中等硬度（60-700）的聚氨酯胶刮

14）油墨：UV油墨不需要添加稀释剂；

15）试印：应进行试印。

16）固化：UV光固化，汞灯/金属卤素灯。固化能量：1500-2500mj/cm2（根据具体油墨型号）。

17）油墨的性能：固化后铜面上的铅笔硬度应在3H以上。固化后的阻焊膜能耐波峰焊，260℃/5秒滚锡不起泡。

18）印标记/字符油墨：根据需要印制标记或字符，有些是单面，有些是双面都要印。

19）UV光固化。

20）模具成型：单面板几乎全部采用模具一次性冲裁成型，效率高。

21）涂覆助焊剂：目前多采用免清洗助焊剂，有些还使用助焊剂。

二、字符油墨印刷工艺

1.字符的作用：

组件标示符号，以便客户插件和修理。

2.印刷方式与字符油墨分类：

字符一般采用丝印的方式生产。其字符油墨类型主要分二种。其分别为：热固化字符油与UV字符油。

3.丝印机生产工作确认：

重新印刷前需检查，检查项目为印刷压力，覆墨压力参数是否OK；试印刷5块检查有无不过油、字符重影、移位等问题。

4.丝印条件：

a.印刷速度：3.0±1.8m/min

b.三点组合气压：6.25±1.25kg/cm2

c.刮墨刀压力：6.0±2.0kg/cm2

d.刮墨刀角度：65°±20°

e.网距：1±0.1cm

备注：白字常用丝网为120T或140T。丝网张力为20±2N/cm2

5.烘烤条件：

5.1热固油烘烤条件如下：

a.烘烤温度设定：150°C

b.烘烤时间：

b1.单面文字：30min

b2.双面文字：第一面为15min；第二面为30min

5.2UV油固化条件：

印刷电路板篇2

短板一：购置计划

如今的CTP设备五花八门，质量参差不齐，如果您是一家拥有2台及以上印刷机的印刷厂老板，那么您在考虑引进CTP时，就一定不要盲目地将价格低作为首要选择指标，而应将印前流程的兼容性、硬件配置的可升级性、设备的可靠性以及良好的培训和售后服务作为衡量标准，因为如果能用稍高的价格购置一台省心的设备也是非常值得的。在购置CTP设备阶段就充分考虑设备全流程的易用性、兼容性和可升级性是必不可少的，如果在购置时忽视了这些重要条件，CTP制版车间的短板就此开始。

短板二：硬件安装

硬件安装是印刷厂引进CTP设备之后最重要的步骤，但其往往被工程师和印刷厂所忽视。很多时候，新购置的CTP设备一进印刷厂，印刷厂老板就极力催促工程师进行安装，致使一些安装注意事项被忽略，笔者在维修过程中发现了大量由此带来的设备故障或隐患。

（1）供电线或冷气开关选择不当，电线发热被烧坏。

（2）UPS不间断电源功率不足，断电时无法启用。

（3）气路空压机及冷干机安装不当，排水不充分。

（4）CTP设备周边间隙过小，底脚不平，机器工作时晃动。

（5）显影机没按照标准调整，胶辊、毛刷压力无参数，显影后印版起脏不均匀，有划痕等。

（6）硬件固定件、激光头物理位置调整不当，导致出现连贯的不同类型的印刷故障。

综上可以看出，硬件安装在引进CTP设备之后的重要性，忽视任何一个不起眼的动作，都有可能造成后续的使用问题。

短板三：流程安装及应用

有些人认为，只要流程安装完成，就万事大吉了，对于系统的设置漠不关心。但其实，在一些流程安装手册中就明确对系统的版本以及相应的补丁程序做了规定。如果不按照要求直接安装，就可能导致以下问题的出现。

（1）流程无法识别系统中的硬盘，从而无法读取资料。

（2）打印机或输出连接失败，根本无法将文件传输到CTP设备。

（3）无法生成相应的分色文件或1-bitTIFF文件。

（4）无法导入工作文件，找不到指定的工作路经。

（5）传送到CTP的文件曝光失败。

（6）无法连接网络，只能进行单机工作，降低了工作效率。

（7）杀毒软件设置不正确，导致系统崩溃。

（8）流程软件根本无法启动或者启动后马上又中断。

流程及应用中的短板，直接导致CTP无法工作，轻则耽误工期，重则使操作人员对流程失去信心。所以在安装流程和调试应用的过程中，必须要细心、专注，才能弥补这块短板。

短板四：与印刷机的配合

在采购CTP的时候，多数供应商都会提到CIP3的优势，但在安装使用CTP时，CIP3却成了大大的难题。作为与印刷有直接关系的CIP3流程，对于合版印刷厂来说，有着极大的好处，但前提是必须调整好印刷机并选定相应的耗材，否则效果将会大打折扣。与印刷机配合方面的短板还有以下几种。

（1）流程中的印刷设置（如拼版设置等）需要符合正常的印刷需求。

（2）与印刷相关的网点增大曲线的调整。

（3）显影参数的设定应考虑版材因素。

（4）设置适当的PDF文件转换格式，不同的印刷机对CIP3文件的格式要求稍有不同。

（5）高网线或调频网的设置，要求最终输出结果应通过印前及CTP硬件的细致调整。

（6）数码样、蓝纸与最终印刷品的一致性。

在CTP流程与印刷环节中，如果忽略了CIP3的功能，会让整个系统的功能有所缺失，而CTP供应商往往对这一块又缺少必要的支持，所以需要配合印刷机供应商或是专业的CIP3供应商来完善印前与印刷之前的配合。

短板五：全流程系统的维护保养

任何一套先进的系统，都需要完整及完善的保养，未雨绸缪对于每一个公司来说都是重要的，CTP硬件缺少保养会使印刷质量出现硬件方面的问题，流程系统缺少关注会使印刷质量出现软性问题（缺字、少图等）。但这又是一个极不被重视的问题，当过度使用设备出现问题再去维修时，故障往往远大于之前出现的小问题，维护保养的短板主要有以下几个方面。

（1）不按标准周期保养，油污、灰尘直接导致机器故障。

（2）不按要求更换相应的耗材，致使管道堵塞、激光头进水，损失惨重。

（3）使用不正确的保养方法或选材不当，导致机器无法启动。如北方某用户冬天时因此造成冷干机过滤失效、管道结冰，致使供气不正常，机器启动失败。

（4）机器参数及相应的固件，没有按照相应的维护标准进行设置，与CTP连接的PC机升级失败。

（5）流程软件版本过低，导致无法与当前的设计软件配合，缺图、少字、特殊透明图层无法出版等情况。

（6）机器出现了小问题而不用正确的办法去处理，使小问题慢慢变成无法弥补的大问题。

（7）服务器内存或硬盘出现故障，需要按F1或F2键时，不去及时处理，导致系统变得十分缓慢。

（8）不正确的硬件安装，导致零件、马达、驱动器受到大电流或停止电流的冲击，使用寿命本应很长的零件，由于安装不当而使寿命大大缩短。

很多公司都存在系统流程的维护短板，因维护需要成本，而忽视保养容易导致恶性循环，这对于印刷厂来说是极不划算的。

短板六：车间环境控制

很多印刷厂认为，购买了上好的设备，其就应该无所不能、坚不可摧，其实在安装设备之前，安装工程师通常会送上一份《场地准备手册》，其中对“环境”一项的要求十分严格。可以毫不夸张地说，如果严格按照手册中的要求去准备，一台CTP的维修时间最少推迟两年，而在这个过程中需要注意如下事项。

（1）为了确保最高质量的输出，整套CTP系统必须置于干净的印前区域，如果必须要安装在印刷车间，则该区域需为封闭车间，操作环境为：温度17～30℃，工作温度20±2℃；湿度20%～70%，工作湿度50±10%。

（2）地板必须水平，不要有强烈震动。如机器旁有重型机车，则有可能会带来地板振动，因地板水平误差不得超过6.35毫米，所以在地板稍不平整的情况，一定要调整设备的四脚，使CTP处于最佳水平状态。

（3）输出设备主电源、吸尘装置工作站主电源必须采用相同的交流电源，必要时增加UPS装置，确保所有分支电路的接地电压相同。CTP的供电电压波动范围在6%～10%，如果超出范围则需要增加稳压电源，且安装独立稳定的双路空气开关。

（4）设备的总功率大约在2600W，待机模式下为600W，成像时为1100W。整机耗电不大，所以不要频繁开关机。

（5）CTP设备需要清洁、干燥、无油、无尘的气源，压力为690psi，最大微粒直径15微米，杂质浓度8毫克/米3，最大含油量5毫克/米3，空气温度不应超过52摄氏度（实际要求低于此值），管道中需要装空气冷干机。

（6）设备本身没有防鼠设置，而很多印刷厂的设备故障却是由老鼠咬线、排泄物落到电路板所致，所以防老鼠也是保持车间环境的重要环节。

（7）版材分为未曝光版材和已曝光版材，未开封底的版材需按版材供应商要求的条件存放，已曝光的版材在上保护胶的情况下可存放于CTP车间，而不应该随意堆放。

总之，CTP车间的环境对CTP设备的影响很大，任何的闪失都有可能导致较大问题，所以在控制过程中要时刻保持警惕。

短板七：CTP应用的培训

许多印刷厂引进强大的CTP系统之后，却缺乏必要的、规范的培训，通常只是通过师傅带徒弟或者对外招人的方式，最终导致错误的操作方法延续几年从而形成习惯。其实，培训应是CTP系统引进后的重中之重，CTP培训可从以下几方面展开。

（1）足够的印前知识。操作人员需对印前图文处理、印刷基本原理、输出分色原理等要有基础的认知。

（2）流程软件的应用。操作人员需全面掌握CTP设置方法、CTP功能以及各功能模块的作用等，而非机械地记住每个操作步骤，因为一旦软件版本发生变化，操作人员将会束手无策。

笔者就处理过一起客户抱怨自己出的CTP版没有其他工厂出的CTP版清晰的案例。在检查全流程操作过程中，发现操作人员把文件的打印输出分辨率从2400dpi改为了1200dpi，那问题自然就出来了，询问操作人员，说一直以为就是这样，所以一直以来问题就存在。这就是培训不够规范导致的严重后果。

（3）版材知识。版材虽是第三方产品，但操作人员也应对版材的性能及基本构造有一定的了解。

（4）CTP硬件操作及维护。对设备的电气机械结构要培训到位，一旦CTP设备出现故障，操作人员必须能清楚地描述出故障现象，甚至能推测出故障原因。因为如果在设备发生故障时，操作人员无法准确表达故障现象，那么问题将无法真实地反馈至CTP厂商，维修人员也就无所适从。当然，这一点对CTP软件系统也同样适用。

印刷电路板篇3

一辆2011款一汽大众捷达伙伴轿车，行驶里程43258km，无论是开紧急报警灯还是转向灯，右侧转向灯均不亮，但左侧转向灯正常。故障诊断与排除

根据故障现象，判断故障可能有以下几点：①右侧转向灯线路断路；②右侧转向灯灯泡全部烧断；③J519控制单元损坏。

该车为新改款的捷达伙伴，增加了J519（E-BOX）控制单元（图1），由该控制单元对全车的绝大多数电器设备电源进行分配，是全车电源控制的核心。对门灯开关、及组合仪表右侧的小组合开关等输入信号进行处理后实现诸如闭锁器、应急转向灯、空调、电动除霜、内外循环等设备的微机控制。通过采用J519控制单元，减少了外部线束的数量，把原先需要多根控制线简化成为几根细细的数据线进行信号处理，将原先对电器设备的开关分散控制型转变成为J519控制单元接收各路信号集中控制型。由J519直接对电器设备进行控制，提高了整车的可靠性及智能性。

拆下位于驾驶员侧的仪表台下护板，卸下带保险丝盒的J519（E-B0X）控制单元，拔下全部插接件，取下控制单元。查询原厂电路图得知，右前转向灯正极线接在J519背面插接件的P6/3脚，右后转向灯正极线为P7/3脚。从正极端子串联万用表直流电流20A挡，分别给这两脚接上正极线，前后转向灯均可正常点亮，而且电流值在正常许可范围内。这就排除了①、②项的可能性，下面可能性最大的就是第③项了，即J519控制单元损坏。

从J519控制单元背面的固定卡扣处（图2箭头），用平口螺丝刀向上撬，拆下其后盖，取出印刷线路板（图3、图4）。该控制单元由A、B两块多层印刷电路板组成，A板是主控板，正面集成了该控制单元的核心，反面为经单片机控制的连接线束的插接件；B板正面为保险丝和继电器插接件，反面为连接线束控制负载的插接件。两块印刷电路板用连接器连接成一个整体。

J519控制单元有18个继电器，核心是美国微芯的PIC16F946带CMOS闪存的八位单片机，由3个ULN2003A集成电路块组成功率放大，控制诸多继电器线圈搭铁端来实现单片机对电路的控制功能。

该车左、右侧转向灯由J519控制单元中部两个功率稍大的继电器分别控制（图5），继电器线圈由左上方的IC5（ULN2003A）控制搭铁端，左、右转向灯继电器接线位置及功能见图6。测量两只转向灯继电器线圈的阻值均为320Ω，属于正常范围。继电器线圈阻值在正常的情况下，触点烧蚀损坏的可能性要大于ULN2003A集成电路块的损坏，于是决定更换右转向灯继电器。

小心拆下右转向灯继电器（注意：J519控制单元印刷电路板印刷电路板为多层，建议用恒温防静电烙铁拆卸，若拆装工具不合适或拆装工艺掌握不好，就有可能损坏印刷电路板，造成功能缺失或整体报废），在其后盖上打4个孔，将该继电器的4个脚引出，连接一只53号继电器，之后恢复J519的外壳，重新连接好各个插接件，试机，右侧转向灯正常，长时间测试后各个功能均完好，故障排除。

故障小结

印刷电路板篇4

关键词：地线；印刷板；环路；总线；控制

中图分类号：TP336文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)26-6379-02

ResearchOnImprovingthePerformanceIndexofPCB

LIUShuang-qing,XIEBao-ling

(TheBasisoftheDepartmentofComputingintheArmyOfficerAcademy,Heifei230031,China)

Abstract:Thispaperstartsfromthedetaileddesignofprintingcircuitboards,standardizesthegroundwire’sdesignandoptimiz?esthedesignofelectromagneticcompatibilitythermaleffectandlayout,thusimprovesthereliabilityandstabilityofprintingcir?cuit.

Keywords:groundwire;PCB;loop;bus;control

目前各类电子设备上的电子元器都是以印刷电路板为基体，通过焊接固定在PCB板上。电子产品在实际使用过程中会出现一些无法预知的问题，有时问题与PCB板电路原理图的设计没任何关系，也就是说原理图是正确的。通过试验分析，PCB板设计不当，会影响电子设备的可靠性。为了提高PCB板的可靠性和稳定性，在设计过程中必须采用正确的设计步骤和方法。

1PCB板器件布置

PCB板大小要根据元器件的多少来确定，面积过大会增加覆铜线的长度，引起阻抗增大，抗噪声能力下降，成本也得到相应的提高；如果设计过小，会影响散热，同时会受到临近线条的干扰。

在器件整体布置时，应把与该器件相关的电路尽量放在一块，这样会提高PCB板的抗噪声效果。如图1所示。CPU附近的晶振、时钟发生器很容易产生噪声，在设计时把它们放在一块。噪音较大的元器件、大电流电路应尽量远离逻辑电路，如果不影响产品的封装，可以考虑另做电路板，这一点至关重要。

2配置去耦电容

在以直流为电源的回路中，所带负载大小的变化会产生电源噪声。数字电路中高低电平的转换会引起很大的尖峰电流，产生瞬变的噪声电压。合理的配置去耦电容会降低负载变化所影起的噪声，具体配置如下：

1)采用10～100uF的电解电容器跨接在电源的输入端，如果PCB板尺寸足够大，为了提高抗干扰性能，在电源端接100uF的电解电容器。

2）为了减少电源对集成电路的影响，在其电源端接上一独石电容或瓷片电容，电容大小为0.01uF。有时在设计PCB板时，为了降低成本，将多片集成芯片紧挨在一起。不可能给每一芯片接上一电容，通常将几个芯片分成一组，以组为单位接上一个容量为10uF的钽电解电容器。

3）ROM、RAM等存储型器件关断时电流变化大，抗噪声能力弱，用一个去耦电容直接接在电源和地之间。

4）设计去耦电容时，引脚越短越好，尤其是在设计高频电路时，最后采用贴片电容。

3电磁兼容性设计

电磁兼容性是指电子设备抗电磁干扰的一个重要指标。为了提高电子设备对外界的抗干扰能力，确保其在特定的电磁环境中工作正常，减小对其它设备的电磁干扰而采取的一个设计方法。

3.1导线宽度

PCB板中的导线具有一定的电感量，这个电感量的大小与其宽度成反比，与导线的长度成正比。在实际电路中的时钟引线、总线常常会产生很大的瞬变电流，这种导线要尽可能的短。1.5mm左右的印刷导线完全可以满足分立元件电路的要求；0.2～1.0mm之间印刷导线可以满足集成电路要求。

3.2布线策略

为了减少导线电感量，设计时可以采用平行走线，但这样设计会增加分布电容。具体设计时在PCB板的一面横向布线，另一面纵向布线，在交叉位置用过孔相连。设计时避免长距离的平行走线，这样会减小PCB板中导线与导线之间的干扰，在设计时让线与线之间保持足够大的距离，条件允许的情况下，在敏感的信号线之间增加一条接地线，信号线与电源线做到不交叉，这样会减小电源对信号的影响。

4地线设计

地线的设计和电源一样重要，合理安排接地方式和接地点的位置。把不同电气特性的地分开设计，在设计地线时应注意以下几点：

1）分开设计数字电路和模拟电路，在实际设计PCB板时往往会有高速逻辑电路和低速的线性电路，尽可能的将它们分开设计，逻辑电路应该接逻辑地，线性电路应该接电源地，必须强制将它们分开接地。电源地线上的电流大，为了减小接地电阻，尽可能的加粗电源的地线。

2）在不影响设计器件布局的情况下，地线尽可能的加粗。地线设计过细，地线的电阻会变的很大，地线上的压降和电流成正比，点与点之间的电位发生改变。特别是对时钟信号影响最大，在对时钟周期要求较高的数字电路中，有可能影响电路的正常工作，电路的抗噪能力差。因此在设计PCB板的地线时应加大接地线面积，使它能通过PCB板3倍的允许电流，设计的地线应大于3mm。

3）设计数字地时，采用环形接地。随着集成电路的广泛应用，在设计时尽量使用集成电路，有时PCB上放置了很多集成芯片，这样空间有限，地线不能设计太粗。如果在它们周围有能耗高的元件时，地线上会产生很大的电位差，抗噪声能力降低。采用环形接地可以减小接地点的电位差，提高PCB板的抗噪声能力。

5热设计

元器件在PCB板合理安装能提高设计的散热能力，其器件在PCB板上的排列要科学合理，不能过于随意。

在放置集成芯片时，当电子设备采用空气对流散热时，在对集成芯片布局时采用纵向排列，如图2所示；当电子设备采用强制散热时，在对集成芯片布局时采用横向排列，如图3所示。PCB板上的元器件应根据其发热的高低和散热的程度分开排列。冷却气流的最上游放置发热量小或耐热性差的器件，冷却气流最下游放置发热量大或耐热性好的器件。

大功率器件水平排列时，将其设置在PCB板的边沿，以便缩短传热路径；在垂直排列时，将其设置在印制板上方，这样可以减小其温度对其它器件的影响。

温度比较敏感的器件应特别注意，器件的温度对它的电气性能影响较大，不能把它放置在发热器件的上端，如大功率电源器件上。

很多电子设备都是依靠空气的自然散热，采用强制散热的很少。在设计时，应分析设备中气流流动的路径，合理的安排器件的位置。PCB板在器件布局时不要留有较大的空域，这空域会减少空气的阻力，热气流增大，空域附近的元器件温度比其它地方的器件高，影响器件的稳定性。

大量实践经验表明，器件的排列方式影响印刷电路的温升，规划好器件的布局可以降低印刷电路的温度，降低设备的故障率。

6小结

通过优化印刷电路板的设计规则，改善了PCB板的可靠性和稳定性。但其性能也不同程度取决于具体电路，在设计中还需根据具体电路的功能、设备的使用环境等因素来综合考虑，才能最大程度地保证PCB板的可靠性和稳定性。

参考文献：

[1]余家春.Protel99SE电路设计实用教程[M].北京:中国铁道出版社,2003.

印刷电路板篇5

【关键词】导电油墨；绝缘油墨；线路板

中图分类号：TG113文献标识码：A文章编号：

一、背景技术

随着触控技术的不断完善和更新，触摸屏越来越被用户所喜爱，其中导电油墨和绝缘油墨是形成触控线路的主要组成材料。导电油墨（electricallyconductiveprintingink）是用导电材料（金、银、铜和碳）分散在连结料中制成的糊状油墨，俗称糊剂油墨，具有一定程度导电性质，可作为印刷导电点或导电线路之用。绝缘油墨（insulatedink）主要用于在印刷电路上印刷过桥绝缘层、蚀铜线路板上印刷隔层、印刷线路印刷点状式隔层，其印刷方式与导电油墨基本相同。导电油墨一般与绝缘油墨配合使用，主要适用于薄膜开关、触摸屏、PC键盘、柔性线路、RFID天线、印刷电路等电子工业领域。

二、技术内容

此种导电、绝缘油墨线路板加工方法，包括如下步骤：开料下料堆垛打销钻孔化镀刷板化镀外层前处理外层贴膜外层曝光外层显影图形电镀脱膜蚀刻外层AOI浮石粉刷板丝印阻焊丝印曝光丝印显影固化UV固化外层粗化绝缘油墨外层粗化2导电油墨喷纯锡成型电测目检；

上述绝缘油墨和导电油墨印刷工艺方法如下：

1.印刷用钢丝网版的准备：使用不锈钢钢丝网版自行绷网，并使用设计好的胶片曝光、显影，形成印刷图形；

2.待加工的线路板首先进行表面活化处理，即外层粗化处理，并在处理后4小时内完成绝缘油墨印刷；

3.使用辊式清洁机对线路板进行除尘和抗静电处理；

4.在CCD定位全自动网印机上使用对应的钢丝网版进行绝缘油墨印刷，确认对位测试靶标的对位状况，并在印刷后对绝缘油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求湿膜厚度50±10um；

5.在线路板印刷绝缘油墨后的60分钟内使用烘道进行红外线烘干，并对绝缘油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求干膜厚度20±5um；

6.再次对线路板进行表面活化处理，即外层粗化处理，并在处理后6小时内完成导电油墨印刷；

7.在CCD定位全自动网印机上使用对应的钢丝网版进行导电油墨印刷，确认对位测试靶标的对位状况，并在印刷后对导电油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求湿膜厚度50±10um；

8.在线路板印刷导电油墨后的60分钟内使用烘道进行烘干，并对导电油墨的干膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求干膜厚度20±5um。

三、附图说明

图1是本技术线路板整体结构示意图；

图2是本技术对位检查靶标示意图；

图3是本技术方阻值测试靶标示意图；

图4是本技术寿命测试库方示意图。

图中：1为线路板，2为方向孔，3为对位检查靶标，3a为对位靶环，3b为油墨对位图形，3c为对位间隙，4为方阻值测试靶标，4a为测试铜盘，4b为阻焊油墨，4c为阻焊空区，4d为导电方阻测试区，5为寿命测试库方，5a为库方定位孔，5b为电压测试盘，5c为铜层承接线路，5d为导电寿命测试区，6为库方铣路径。

测试步骤如下：

1.使用寿命测试仪对线路板的方阻值测试靶标进行方阻值的测试，一般的，要求方阻值25≤欧姆（导电油墨面积10mm×10mm，厚度25±5um）；

2.使用寿命测试仪对线路板的导电油墨寿命测试库方进行耐磨次数寿命测试，一般的，要求耐磨次数＞30,000次，最高可达到180,000次，并且，寿命测试的标准为：摩擦后允许最大电压降落UV=300mV。

图1是本技术线路板整体结构示意图，如图所示，线路板1上设计有方向孔2用于确定自动丝印机印刷加工时的放板方向，在两个长边分别设计有两个对位检查靶标3用于绝缘油墨和导电油墨印刷后的对位状况检查，在两个短边分别设计有一个方阻值测试靶标4用于线路板首件板烘干后的方阻值测试，在两个长边上分别设计有一个寿命测试库方5用于导电油墨的耐摩擦性寿命测试，其中，寿命测试库方5需要在成型工序加工时按照库方铣路径6的位置提前从线路板1上铣下来用于寿命测试；图2是本技术对位检查靶标示意图，图2-1的对位图形印刷油墨后成为图2-2，图中对位靶环3a为正方形环状铜层，通过目视或用放大镜检查其与油墨对位图形3b之间所保留的对位间隙3c的大小来判断油墨印刷的对位效果；图3是本技术方阻值测试靶标示意图，首先在测试铜盘4a上印刷阻焊油墨4b，经过曝光、显影后形成阻焊空区4c，然后在阻焊空区4c的范围内，并在测试铜盘4a上印刷导电油墨，形成导电方阻测试区4d，其中有效测试区域的尺寸为10mm×10mm，如图3-1、3-2、3-3所示，测试时，使用电表测量两个测试铜盘4a之间的电阻值即为导电油墨的方阻值；图4是本技术寿命测试库方示意图，图4-1和4-2是寿命测试库方在线路板L1面的设计图形，库方定位孔5a用于寿命测试库方5在寿命测试仪上的锁紧固定，电压测试盘5b作为耐摩擦性实验结束后进行电压测试的通电介质，导电寿命测试区5d印刷在铜层承接线路5c上，用于耐摩擦性实验和电压测试；其中，不同的铜层承接线路5c和导电寿命测试区尺寸会直接影响测试结果的准确性，因此需要予以严格控制，图4-3是寿命测试库方在线路板Ln面的设计图形，仅用于连接通电的作用。

四、结论

印刷电路板篇6

[关键词]光学原理检测质量问题分析

中图分类号：TH文献标识码：A文章编号：1009-914X（2016）23-0089-01

1AOI工作原理及优点

1、工作原理

如下图所示，由CCD摄像机获取图像，把CCD摄像机采集的PCB图像信号传送给图像采集卡，由图像采集卡给PC提供数字图像，在PC上进行图像处理、图像识别、完成缺陷检测任务。（见图1）

2、AOI优点

1）检查和纠正PCB缺陷，以免不良流入下一道工序，过程中的监测成本远低于在最终测试和检查之后进行维修的成本。

2）提高品检工位的检验精度及工作效率，提高整个生产的效率。

3）能尽早发现重复性错误，如贴装移位或空焊等，避免批量错误。

4）为工艺技术人员提供统计过程控制资料。可以及时查看AOI反馈回来数据，了解现生产状况，统计问题点，及时解决。

二、AOI检测方法及相关问题处理

1、锡膏印刷质量检测问题解决方法

用于焊膏印刷后的AOI，主要用于检测焊膏的饱满程度，因为焊膏的缺失或过多都会导致后续元器件贴装及焊接出现问题，为成品电路板的质量埋下隐患。其算法主要是根据各个角度反射回来的光线颜色（红、绿、蓝）不同来与模板库中存储的焊膏质量图进行对比，不符合规定的就需要重新补焊膏。具体原理如下图2所示。

上面所说的模板库就是我们要制作的检测程序。锡膏印刷检测程序，主要是要设置检测的窗口及色基准。因为要检测的只是锡膏，上面没有任何其他相关的文字。只需要检测锡膏反射回来的颜色，就能够检测到焊锡膏的饱满程度。

相关问题解决方法：

1）选择标准量的色基准：在标准量锡膏上用软件自动拾取颜色

2）调整检测窗口尺寸大小：大小与PCB板上焊盘大小一致

3）调整检测基准数值：焊锡过少设置为少于70%

焊锡过多设置为少于130%

参数值和颜色参数值的设定值实际上是有一定范围的。把握好参数设定范围的度，才能使AOI检测在生产过程中起到好的作用。

2、炉后AOI检测问题

炉后AOI检测要比锡膏印刷后检测复杂很多，主要检测贴装元器件的缺失、偏移、颠倒、错误以及焊接后焊点的成型是否良好。该处流程的算法与印刷后检测基本相同，主要是先建立相应元器件的模板库，将获取的元器件图像与元件库中的一一比较。不同的是因为元器件焊接后有一定的高度，而且不同器件高度可能不同，器件上还将存在一些字符和标识，在获取图像时可能会存在一定程度的模糊，有时候还需要将图像做一定的滤波处理，然后再与模板进行比较，最终做出判断。

焊点在焊接后良好的成型是一定的坡度，红绿蓝三色光入射角不同，所以CCD扑捉到的光线也不同，我们看到的图像颜色根据焊点的陡平状况不同而不同，平的会看到红色，稍陡点是绿色，最陡的地方是蓝色。

如下三图：

常见问题解决方法：

1）初期编制程序误报率过高原因

首次编制时候，由于每一个焊盘上的参数值、颜色参数值都需要设置二十多个参数，一整块PCB就有至少上千个需要设定的值，所以总会有不恰当的地方，就需要编制程序的时候，需要反复测试来调整各项参数，减少误判。在起初生产使用程序的时候，要根据生产实际情况，不断提高程序检测质量，减少误判。

2）器件本体或者引脚不能抽出

此类问题主要是器件本体和引脚的窗口位置或者色参数配合不合适。由于引脚是从元器件本体中间引出来的管脚，本体窗口尺寸和引脚窗口尺寸和位置两者是互相作用的，两者位置重叠的多少要与器件本身相符合。另外，器件本体和管脚的颜色参数值设置的不正确，也将导致这种误判。

在程序已经设置完成后，再次出现此类误判的情况下，先调整本体和引脚的窗口大小和位置，与电路板上实际元器件的位置和大小一致，将基本可以减少误判90%，剩余的10%则需要重新拾取颜色参数值。

3）字符检测误报较多

AOI靠识别元器件外形或者文字来判断元件是否贴错，字符检测误报主要是由于元器件字符印刷及不同生产批次、不同元器件厂家料品字符印刷方式不同以及字符印刷颜色深浅、模糊或者灰尘等引起的误判。需要不断的更改完善元件库参数以及减少检测关键字符数量的方法来减少误报的出现。

4）极性识别错误

极性是二极管、钽电容、IC芯片等元器件在焊接时都需要注意的，极性的正反将直接导致电路板能否正常工作，极性错误有可能直接导致该芯片烧毁。在生产的过程中，要特别注意。如果遇到元器件极性不能识别。通过以下措施及方法可以减少极性识别的误判：

a、如果颜色与器件本体颜色差别不大，及时调整极性处的颜色基准。

b、如果不同批料，极性表示方法与程序设置的不一致，重新调整程序的极性识别方式。

c、如果还是经常引起误判，则可以减少判断。比如钽电容、只需要检测元器件上的数值，且选择不允许180度旋转。少判断一个参数也可减少此类误判。

5）焊接成型角异常或浸润异常

此类误判是经常发生的，主要问题是出在检测窗口尺寸和位置或者色参数设置不当。查看测试后的数值量，再查看电路板上被判定的地方，如果符合焊接工艺要求，确定是误判。

适当调整该处检测窗口尺寸及位置，如果还有误判，则需要调整颜色参数值，即可减少此类误报。

6）MARK点不被识别

MARK点分布在电路板的对角线上，用来校准电路板的角度，以便在贴装元器件或者检验电路板时位置更加准确。

通过高温的加热后，电路板上MARK点极易被氧化，导致不容易被识别，在检测过程中，我们经常遇见的此类问题，这直接导致此块电路板不被检测。

处理方法：

A、检查选择的检测程序是否和要检测的PCB板一致，如果不一致，重新选择正确的检测程序。

B、查看PCB板MARK点是否正常识别，如果不能识别MARK点，重新制定MARK点颜色参数。

C、如果MARK点被氧化，用酒精去除氧化层，再次测试，如果还不能识别，重新设定颜色参数，使程序识别MARK点。