PCB印制线路板流程及品质管理分析

目 录

摘 要 .................................................................................................................................................................. 2 第一章 绪论 ...................................................................................................................................................... 3 §1.1研究背景 .................................................................................................................................................. 3 §1.2研究意义 .................................................................................................................................................. 3 第二章 相关理论与技术 .................................................................................................................................. 5 §2.1PCB的基本资料 ...................................................................................................................................... 5 §2.2 做PCB制作的准备 ................................................................................................................................ 5 2.2.1基板的概念 ......................................................................................................................................... 5 2.2.2PCB基板材质的选择 ......................................................................................................................... 6 §2.3PCB设计基本概念 .................................................................................................................................. 6 2.3.1层(Layer) 的概念 ............................................................................................................................... 6 2.3.2过孔(Via） .......................................................................................................................................... 7 2.3.3丝印层（Overlay） ............................................................................................................................ 7 2.3.4SMD的特殊性 .................................................................................................................................... 7 2.3.5网格状填充区（External Plane ）和填充区(Fill) ............................................................................ 8 2.3.6焊盘( Pad）......................................................................................................................................... 8 2.3.7各类膜（Mask） ................................................................................................................................ 8 2.3.8飞线 ..................................................................................................................................................... 8 第三章 PCB的制作流程 ............................................................................................................................... 10 §3.1下料 ........................................................................................................................................................ 10 §3.2 DRILLING 钻孔 .................................................................................................................................... 10 §3.3PTH/PANEL PLATING 沉铜/板面电镀 .....................................................................................................11 §3.4DRY FILM 干膜 ....................................................................................................................................... 12 §3.5PATTERN PLATING 图形电镀 ................................................................................................................. 13 §3.6TIN PLATING 镀锡 .................................................................................................................................. 14 §3.7ETCHING 蚀铜......................................................................................................................................... 14 §3.8 WET FILM,COMPONENT MARK 湿绿油, 白字....................................................................................... 15 §3.9 HAL 喷锡 .............................................................................................................................................. 15 §3.10外型加工 .............................................................................................................................................. 16 §3.11 E-TEST 电测试 .................................................................................................................................... 16 §3.12出货前的检验 ...................................................................................................................................... 16 第四章 PCB质量管理分析 ............................................................................................................................. 17 §4.1PCB设计原则 ........................................................................................................................................ 17 §4.2PCB注意事项 ........................................................................................................................................ 19 §4.3PCB常见错误分析 ................................................................................................................................ 20 §4.4PCB设计几点体会 ................................................................................................................................ 22 结 束 语 .........................................................................................................................错误！未定义书签。 致 谢 ............................................................................................................................................................ 23 参 考 文 献 ...................................................................................................................................................... 24

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摘 要

通讯、计算机、消费电子等产业的繁荣，促进了印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)行业的快速发展。作为电子工业中最基础最活跃的产业之一，印刷电路板的设计与制造越来越趋向于高密度、多层数、高性能，这就使PCB制造的品质保证问题面临巨大的挑战。印刷电路板品质的好坏，取决于板上每根线条、每个孔品质的好坏。电路板在生产过程中山于各种不确定因素的影响(如原材料、设备稳定性、环境、温度和人为操作等)，造成缺陷很难避免，必须实施严格的中间检验。根据有关资料，在PCB的制造过程中，越早发现错误，就可以越早采取相应措施对其进行处理，从而降低生产成本。中国PCB行业面临结构性过剩。PCB行业的特点是厂商根据下游需求生产PCB板。PCB行业相对的上下游产业特点，决定了其产业集中度不高，在激烈的市场竞争中，只有市场定位好、运营效率高的企业才具有长期竞争力。由于产业巨大，分工很细，低档产品供过于求，而高端PCB属于资金、技术密集型行业，对管理和技术的要求比较高，往往成为产能扩充的瓶颈。本次金融风暴后，最终消费模式逐渐从之前欧美的粗放式走向精打细算、缩衣节食模式，而之前大多数厂商都根据下游客户的需求生产PCB板，与下游厂商原有具有配套性，随着下游客户根据市场需求而发生转变，对PCB板的需求也发生变化。只有与下游厂商产品搭配合理的PCB板生产企业才有可能在未来拿到更多的订单，而不能随着下游厂商的需求变化而变化的PCB板生产企业将有可能在激烈的市场竞争中逐渐退出PCB行业。因此，印刷电路板的生产在线检测已成为PCB生产企业的共识，但真正实现中间检验和在线检验难度较大。因此，高效、高速、高精度且易于实现的印刷电路板缺陷自动检测方法成为PCB行业的迫切需要。

关键词：PCB; 高效； 管理和技术；电路板缺陷

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第一章 绪论

§1.1研究背景

2008年上半年中国PCB产值及产量保持增长，在8月份之前增产现象还比较常见。从第三季度末开始，受到国际金融风暴的影响，首先是手机和电脑市场增长放缓，国外知名品牌纷纷减产，接着汽车制造业减产也直接导致PCB企业订单锐减。在传统旺季10月份，上述现象也未有改观。诸多中小型PCB企业关停并转，不少企业扩产计划搁浅，许多企业，包括PCB和主要原材料（如CCL）出现增产减效局面。

国内PCB企业从第三季度第四季度企业效益下滑约25%到30%，出口产品和相关出口产品的订单锐减，高端产品如HDI、FPC订单锐减，整机厂资金回收困难等，PCB企业经营进入困难期。珠三角地区是我国PCB产业重镇，多少企业依赖外单，尤其是国外手机和电脑订单，在本次金融风暴中，受金融风暴的影响较为严重。

§1.2研究意义

一般而言，电子信息产业的发展周期滞后于外部经济发展周期3到6个月，同样，电子信息产业的复苏也要在景气复苏后一段时间才会出现。

北美1997年7月份至2010年1月BB数值，从图中我们很容易看到行业的几大衰退年份，1997年、2000年、2002年及2007年。我们也可以发现全球IT及PCB行业虽然从2009年第二季度开始BB值大于1，但是BB值呈现逐月变小之趋势，至2010年1月份的1.03，已经是接近于1。说明本次PCB复苏的趋势尚需要进一步强化，而且最近12年的BB值走势也可以看出，BB值连续大于1的月份不多。因而我们预计BB值有重新迈入小于1的局面，PCB行业可能又一次陷入衰退周期。

PCB行业20多年的发展历史表明，PCB行业是大者恒大，在每一次的行业洗牌中，都会诞生区域性或全球性的领导企业。在产品多元化的今天，PCB周期性变的平稳，不会因为一两种电子产销不旺，造成整个市场下滑。因而，总体上而言，印刷电路板行业周期性不明显，主要随着宏观经济波动。上世纪90年代，我国印刷电路板行业连续多年保持30%作用高速增长。2001年到2002年，受世界经济增长放缓等因素的影响，我国印刷电路板行业的增长速度出现较大幅度的下降。2003年以后，随着全球经济的复苏以及新兴电子产品的出现和广泛应用，印刷电路板的需求再度出现快速增长，我国印刷电路板行业的产值恢复到30%左右年增长速度，2005年，同比增长约31.4%，2007年景气成长脚步趋缓。

面对2009年的金融风暴，有一大批抗风险能力较弱，无核心竞争力的PCB企业退出市

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场。同时，由于全球PCB技术的迅猛发展和产能的过剩，我国PCB行业重新洗牌将是大势所趋，进入重新调整布局的新时代，面临新的转型，PCB产品的技术含量也不断提高，企业将具有更多的自主研发、自主知识产权项目，管理水平也将全面提升，环保标准也将逐步达到国际先进水平。随着中国PCB行业的进一步洗牌，中国的PCB产业集中度还将逐渐向先进地区如台湾、日本和韩国等看齐，不再是小而散，而会是更加有序规范。

行业洗牌说明目前的游戏规则不再适合，而新的游戏规则将随着发展而发展。明显的市场信号表明，节能、减排、降耗和提高效率将是未来发展的主流。在经历经济危机寒冬洗礼之后，存活下来的企业只有可能是在以上四点中做的较好的企业，就是核心竞争力比较强的企业。而在行业混战时期没有解决好问题的中小企业，可能会在竞争中受到压制。因而作为基础PCB行业需要更加小心地面对变换的市场形势，清晰部署产能，切忌盲目扩充产能，更多的精力应当集中在新产品、新技术的开发方面。

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第二章 相关理论与技术

§2.1PCB的基本资料

PCB是英文(Printed Circuie Board)印制线路板的简称。通常把在绝缘材料上，按预定设计，制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路。而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。这样就把印制电路或印制线路的成品板称为印制线路板，亦称为印制板或印制电路板。

PCB几乎我们所能见到的电子设备都离不开它，小到电子手表、计算器、通用电脑，大到计算机、通迅电子设备、航空、航天、军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，它们之间电气互连都要用到PCB。PCB它提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑、实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘、提供所要求的电气特性，如特性阻抗等。同时为自动锡焊提供阻焊图形；为元器件插装、粘装、检查、维修提供识别字符标记图形。 于1960年以后才有专业制造厂以甲醛树脂铜箔为基材，制作单面PCB进军电唱机、录音机、录像机等市场，之后因双面贯孔镀铜制造技术兴起，于是耐热、尺寸安定之玻璃环氧基板大量被应用至今。现在用得比较多的有FR4，FR2，CEM3，陶瓷电路板的分类：1.根据硬度分：软板、硬板、软硬板2.根据层数分：单面板、双面板、多层板单面板就是只有一层导电图形层双面板是有两层导电图形层多层印刷线路板是指由三层及以上的导电图形层与绝缘材料交替层压粘结在一起制成的印刷电路板。板，铁氟龙板等，我司现在使用的一般为FR4板.

§2.2 做PCB制作的准备

2.2.1基板的概念

PCB板的原始物料是覆铜基板，简称基板。基板是两面有铜的树脂板。现在最常用的板材代号是FR-4。FR-4主要用于计算机、通讯设备等档次的电子产品。对板材的要求：一是耐燃性，二是Tg点，三是介电常数。电路板必须耐燃，在一定温度下不能燃烧，只能软化。这时的温度点就叫做玻璃态转化温度(Tg点)，这个值关系到PCB板的尺寸安定性。在高阶应用中，客户有时会对板材的Tg点进行规定。介电常数是一个描述物质电特性的量，在高频线路中，信号的介质损失(PL)与基板材料有关，具体而言与介质的介电常数的平方根成正比。介质损失大，则吸收高频信号、转变为热的作用就越大，导致不能有效地传送信号。除FR-4树脂基板外，在诸如电视、收音机等较为简单的应用中酚醛纸质基板用得也很多。

PCB基板组成:基板由基材和铜箔组成，FR-4基材是树脂加玻纤布，玻纤布就是玻璃

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