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电路板的制版技术和测试方法

发布时间:2013-06-07

电路板

随着社会的发展,电路板在我们的生活中的作用越来越重要,电路板的发展势头也一定会更好。本文我准备为大家讲解电路板的制版技术和电路板的测试方法,让大家更加深入了解电路板的内容。
电路板
电路板

电路板的制版技术


PCB制板技术,包含计算机辅助制造处理技术,即CAD/CAM,还有光绘技术。下面介绍一下计算机辅助制造处理技术

计算机辅助制造(CAM)是根据所定工艺进行各种工艺处理。前面所讲的各项工艺要求,都要在光绘之前做出必要的准备工作。比如镜像、阻焊扩大、工艺线、工艺框、线宽调整、中心孔、外形线等问题都要在CAM这道工序来完成。特别需要注意,用户文件中间距过小地方,必须做出相应的处理。因为每个厂的工艺流程和技术水平各不相同,要达到用户的最终要求,必须在制作工艺中做出必要的调整,以满足用户有关精度等各方面的要求。因此CAM处理是现代印制电路制造中必不可少的工序。

CAM所完成的工作

⒈焊盘大小的修正,合拼D码。

⒉线条宽度的修正,合拼D码。

⒊最小间距的检查,焊盘与焊盘之间、焊盘与线之间、线条与线条之间。

⒋孔径大小的检查,合拼。

⒌最小线宽的检查。

⒍确定阻焊扩大参数。

⒎进行镜像。

⒏添加各种工艺线,工艺框。

⒐为修正侧蚀而进行线宽校正。

⒑形成中心孔。

⒒添加外形角线。

⒓加定位孔。

⒔拼版,旋转,镜像。

⒕拼片。

⒖图形的叠加处理,切角切线处理。

⒗添加用户商标。

CAM工序的组织


由于市面上流行的CAD软件多达几十种,因此对于CAD工序的管理必须首先从组织上着手,好的组织将达到事半功倍的效果。

由于Gerber数据格式已成为光绘行业的标准,所以在整个光绘工艺处理中都应以Gerber数据为处理对象。如果以CAD数据作为对象会带来以下问题。

⒈CAD软件种类太多,如果各种工艺要求都要在CAD软件中完成,就要求每个操作员都要熟练掌握每一种CAD软件的操作。这将要求一个很长的培训期,才能使操作员成为熟练工,才能达到实际生产要求。
这从时间和经济角度都是不合算的。

⒉由于工艺要求繁多,有些要求对于某些CAD软件来讲是无法实现的。因为CAD软件是做设计用的,没有考虑到工艺处理中的特殊要求,因而无法达到全部的要求。而CAM软件是专门用于进行工艺处理的,
做这些工作是最拿手的。

⒊CAM软件功能强大,但全部是对Getber文件进行操作,而无法对CAD文件操作。

⒋如果用CAD进行工艺处理,则要求每个操作员都要配备所有的CAD软件,并对每一种CAD软件又有不同的工艺要求。这将对管理造成不必要的混乱。

综上所述,CAM组织应该是以下结构(尤其是大中型的企业)。

⑴所有的工艺处理统一以Gerber数据为处理对象。
⑵每个操作员须掌握CAD数据转换为Gerber数据的技巧。
⑶每个操作员须掌握一种或数种CAM软件的操作方法。
⑷对Gerber数据文件制定统一的工艺规范。

CAM工序可以相对集中由几个操作员进行处理,以便管理。合理的组织机构将大大提高管理效率、生产效率,并有效地降低差错率,从而达到提高产品质量的效果。
电路板
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电路板的测试方法

针床法

这种方法由带有弹簧的探针连接到电路板上的每一个检测点。弹簧使每个探针具有100 - 200g 的压力,以保证每个检测点接触良好,这样的探针排列在一起被称为"针床"。在检测软件的控制下,可以对检测点和检测信号进行编程,图14-3 是一种典型的针床测试仪结构,检测者可以获知所有测试点的信息。实际上只有那些需要测试的测试点的探针是安装了的。尽管使用针床测试法可能同时在电路板的两面进行检测,当设计电路板时,还是应该使所有的检测点在电路板的焊接面。针床测试仪设备昂贵,且很难维修。针头依据其具体应用选不同排列的探针。

一种基本的通用栅格处理器由一个钻孔的板子构成,其上插针的中心间距为100 、75 或50mil。插针起探针的作用,并利用电路板上的电连接器或节点进行直接的机械连接。如果电路板上的焊盘与测试栅格相配,那么按照规范打孔的聚醋薄膜就会被放置在栅格和电路板之间,以便于设计特定的探测。连续性检测是通过访问网格的末端点(已被定义为焊盘的x-y 坐标)实现的。既然电路板上的每一个网络都进行连续性检测。这样,一个独立的检测就完成了。然而,探针的接近程度限制了针床测试法的效能。

观测

电路板体积小,结构复杂,因此对电路板的观察也必须用到专业的观测仪器。一般的,我们采用便携式视频显微镜来观察电路板的结构,通过视频显微摄像头,可以清晰从显微镜看到非常直观的电路板的显微结构。通过这种方式,我们就比较容易进行电路板的设计和检测了。现工厂现场采用的便携式视频显微镜,采用的便携式视频显微镜MSA200、VT101,因它可实现“随时观测、随时检测、多人讨论”比传统的显微镜更加方便!

飞针测试

飞针测试仪不依赖于安装在夹具或支架上的插脚图案。基于这种系统,两个或更多的探针安装在x-y 平面上可自由移动的微小磁头上,测试点由CADI Gerber 数据直接控制。双探针能在彼此相距4mil 的范围内移动。探针能够独立地移动,并且没有真正的限定它们彼此靠近的程度。带有两个可来回移动的臂状物的测试仪是以电容的测量为基础的。将电路板紧压着放在一块金属板上的绝缘层上,作为电容器的另一个金属板。假如在线路之间有一条短路,电容将比在一个确定的点上大。如果有-条断路,电容将变小。

测试速度是选择测试仪的一个重要标准。针床测试仪能够一次精确地测试数千个测试点,而飞针测试仪一次仅仅能测试两个或四个测试点。另外,针床测试仪进行单面测试时,可能仅仅花费20 - 305 ,这要根据板子的复杂性而定,而飞针测试仪则需要Ih 或更多的时间完成同样的评估。Shipley (1991) 解释说,即使高产量印制电路板的生产商认为移动的飞针测试技术慢,但是这种方法对于较低产量的复杂电路板的生产商来说还是不错的选择。

对于裸板测试来说,有专用的测试仪器(Lea,1990)。一种成本更为优化的方法是使用一个通用的仪器,尽管这类仪器最初比专用的仪器更昂贵,但它最初的高费用将被个别配置成本的减少抵消。对于通用的栅格,带引脚元器件的板子和表面贴装设备的标准栅格是2.5mm。此时测试焊盘应该大于或等于1.3mm。对于Imm 的栅格,测试焊盘设计得要大于0.7mm。假如栅格较小,则测试针小而脆,并且容易损坏。因此,最好选用大于2.5mm 的栅格。Crum (1994b) 阐明,将通用测试仪(标准的栅格测试仪)和飞针测试仪联合使用,可使高密度电路板的检测即精确又经济。他建议的另外一种方法是使用导电橡胶测试仪,这种技术可以用来检测偏离栅格的点。然而,采用热风整平处理的焊盘高度不同,将有碍测试点的连接。

通常进行以下三个层次的检测:

1)裸板检测;
2) 在线检测;
3)功能检测。

采用通用类型的测试仪,可以对一类风格和类型的电路板进行检测,也可以用于特殊应用的检测。

经过本文的具体讲解后,大家是否更加了解电路板了呢?希望大家一起好好学习,对你们的工作和生活有所帮助,投身于社会发展的实践中去吧!为美好的未来而努力发展科技。

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