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只看楼主正序阅读楼主发表于: 2006-08-29

概述
PCB（Printed Circuit Board），中文名称为印制线路板，简称印制板，是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机，通讯电子设备，军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了它们之间的电气互连，都要使用印制板。在较大型的电子产品研究过程中，最基本的成功因素是该产品的印制板的设计、文件编制和制造。印制板的设计和制造质量直接影响到整个产品的质量和成本，甚至导致商业竞争的成败。

印制电路在电子设备中提供如下功能：

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。

为自动焊锡提供阻焊图形，为元件插装、检查、维修提供识别字符和图形。
有关印制板的一些基本术语

在绝缘基材上，按预定设计，制成印制线路、印制元件或由两者结合而成的导电图形，称为印制电路。

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。它不包括印制元件。

印制电路或者印制线路的成品板称为印制电路板或者印制线路板，亦称印制板。

印制板按照所用基材是刚性还是挠性可分成为两大类：刚性印制板和挠性印制板。今年来已出现了刚性-----挠性结合的印制板。按照导体图形的层数可以分为单面、双面和多层印制板。

导体图形的整个外表面与基材表面位于同一平面上的印制板，称为平面印板。

有关印制电路板的名词术语和定义，详见国家标准GB/T2036-94“印制电路术语”。

电子设备采用印制板后，由于同类印制板的一致性，从而避免了人工接线的差错，并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测，保证了电子设备的质量，提高了劳动生产率、降低了成本，并便于维修。

印制板从单层发展到双面、多层和挠性，并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展，不断缩小体积、减轻成本、提高性能，使得印制板在未来电子设备地发展工程中，仍然保持强大的生命力。三．印制板技术水平的标志：

印制板的技术水平的标志对于双面和多层孔金属化印制板而言：既是以大批量生产的双面金属化印制板，在2.50或2.54mm标准网格交点上的两个焊盘之间，能布设导线的根数作为标志。

在两个焊盘之间布设一根导线，为低密度印制板，其导线宽度大于0.3mm。在两个焊盘之间布设两根导线，为中密度印制板，其导线宽度约为0.2mm。在两个焊盘之间布设三根导线，为高密度印制板，其导线宽度约为0. 1-0.15mm。在两个焊盘之间布设四根导线，可算超高密度印制板，线宽为0.05--0.08mm。

国外曾有杂志介绍了在两个焊盘之间可布设五根导线的印制板。
对于多层板来说，还应以孔径大小，层数多少作为综合衡量标志。

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只看该作者 12楼发表于: 2008-08-16

受累了。。。。。。

离线ibshi01

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只看该作者 11楼发表于: 2008-07-19

多谢楼主，了解了不少。

离线huangshang

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只看该作者 10楼发表于: 2008-07-18

楼主辛苦了!!

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只看该作者 9楼发表于: 2007-01-25

楼主辛苦，一定要表彰表彰：）

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只看该作者 8楼发表于: 2007-01-08

辛苦楼主了

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只看该作者 7楼发表于: 2006-08-29

灌水的吧...

离线newcybert

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只看该作者 6楼发表于: 2006-08-29

菲林胶片

菲林胶片由保护膜，乳剂层，结合膜，片基和防光晕层组成，主要成分是银盐类感光物质、明胶和色素等。在光的作用下银盐可以还原出银核中心，但又不溶解于水，因此可以使用明胶使之成悬浮状态，并涂布在片基上，乳剂中同时含有色素起增感作用。而后通过光化作用得到曝光底片。

一、菲林冲洗

底片曝光后即可进行冲洗。不同底片有不同冲洗条件，在使用前，应仔细阅读底片的使用说明，以确定正确的显影和定影液配方。底片的冲洗过程如下：

1、曝光成像：即底片曝光后，银盐还原出银中心，但这时在底片上还看不到

图形，称为潜象。

2、显影：即将经光照后的银盐还原成黑色银粒。

手工冲片显影时将经过曝光的银盐底片均匀浸入显影液中，由于用于印制板生产的银盐底片的感光速度较低，因此可以在安全灯下监视显影过程，但灯光不宜过亮，避免造成底片跑光。当底片正反两面黑色影像的颜色深度一致时，就应当停止显影了。将底片从显影液中取出，用水冲洗或用酸性停影液冲洗后即可放入定影液中定影了。显影液的温度对显影速度的影响非常大，温度越高，显影速度越快。较为合适的显影温度在18~25OC。

机器冲片显影过程则由自动冲片机自动完成，注意药水的浓度配合比。通常机器冲片的显影药水的浓度比为1：4，即1量杯容积的显影药水用4量杯容积的清水勾兑均匀。

3、定影：即是将底片上没有还原成银的银盐溶解掉，以防止这部分银盐再曝光后影响底片图像。

手工冲片定影时间以底片上没有感光部分透明以后，再加一倍的时间。

机器冲片定影过程也由自动冲片机自动完成，药水浓度配合比可略浓于显影药水，即1量杯容积的定影药水用3量杯半左右容积的清水勾兑均匀。

4、水洗：定影后的底片粘有硫代硫酸钠等化学药品，如果不冲洗干净，底片会变黄失效。

手工冲片通常用流水冲洗15~20分钟为宜。

机器冲片水洗烘干过程由自动冲片机自?瓿伞?

5、风干：手工冲片后的底片还应置于阴凉干燥处风干后妥善保存。

6、上述过程，注意不要划伤底片，同时不要将显影、定影液这类化学药水溅到人体及衣物上。

二、菲林检验

菲林的检测一般采用目检。

1、外观检验

菲林的外观检验一般不用放大，目检应定性检查菲林的标记、外观、工艺质量和图形等。目检应用肉眼（标准视力、正常色感）在最有利的观察距离和合适的照明下，不用放大进行检验。合格的底片应是经过精细加工和处理的，外观平整、无折皱、破裂和划痕，且清洁、无灰尘和指纹。

2、细节和细节的尺寸检验

细节检验时一般使用线形放大约10倍或者100倍以上、带有测量刻度并可以进行读数的专用光学仪器，检查是否有导线缺陷（如针孔和边缘缺口等）和导线间是否有脏点，并且仪器的测量误差不应大于5%，在检验大于25mm距离的尺寸时，可以使用带有精密刻度的网格玻璃板。

3、光密度的检验

光密度指透射光密度，检验时可用普通光密度计测量透明部分和不透明部分，测量面积为1mm直径。要求不高时可用目测比较法检验，检验时将透明与不透明部分与一张标准中灰色复制底版或灰色定标复制底板进行比较。

4、菲林的简单检验
可以通过同一PCB设计文件的线路、阻焊和字符菲林的吻合度观察比较来进行，吻合程度应与文件观察基本一致。注意在此过程中不要用手直接触摸菲林，以免指甲划伤菲林，并在菲林上留下灰尘和指纹。

三、菲林的保存
长期以来，菲林的尺寸稳定性一直是困扰PCB生产的难题。环境温度和相对湿度是影响菲林尺寸变化的两个主要因素，菲林尺寸偏差的变化大部分是由环境温度和相对湿度决定的。总偏差中间受环境温度和相对湿度影响的偏差与底片的尺寸成正比，尺寸越大，偏差越大。

通过对环境温度和相对湿度的控制，就能够起到控制菲林变形的作用。保证环境温度和相对湿度的稳定，就在很大程度上保证了菲林尺寸的稳定。厚胶片（0.175mm~0.25mm）对环境变化的敏感程度比薄胶片（0.1mm）要小一些。

另外，菲林的的保存和运输对菲林底片尺寸的影响也非常大。未开封的原装菲林底片，应保持在相对湿度50%，温度20摄氏度的条件下储存和运输。使用菲林以前，将密闭封口打开，去除内层包装，使之与环境温度接触一段时间。菲林光绘、冲片后，也应尽快用特殊薄膜纸包裹后置于干燥的特制尺寸塑料袋中保存和运输。绝对禁止将菲林直接置于高温潮湿环境，更不允许对菲林进行弯曲、折叠和拉伸等破坏性操作。

随着现在对印制板精度要求越来越高，密度越来越大，菲林底片稍有变形，就可能在生产时导致错位、缺口。所以，应尽可能保证菲林在运输、生产、储存和使用中有良好的环境，减少温度、湿度的变化，确保菲林尺寸的稳定性。否则菲林尺寸的变化将成为提高PCB产品质量的一大障碍。
暗房布置与维护管理
如前所述，光绘机属于精密仪器类产品，对环境条件有较严的要求，应安放在清洁、闭光性好、有安全绿灯的暗室机房内固定使用。加上菲林胶片的感光特性，所以暗房的布置和维护管理也是日常光绘工作的一个重要环节。

通常机房暗室要求：

1、与冲洗底片的暗室分开，以减少冲片药水气体对光绘机的侵蚀。

2、暗房内部应该长期保持清洁、干燥通风，并且配备有安全绿灯和独立稳定的供电电源，最好能有良好接地系统。

3、环境温度与湿度要求也应符合光绘机的工作环境要求，最好能够安装有空调系统，以保持室内的通风，维持恒定的环境温度和湿度。

4、光绘机与自动冲片机应定期进行维护保养，特别是自动冲片机的导进槽滚轮。

5、菲林的储存、保管要得当。

6、药水应定期更换，保证菲林冲片的良好效果。

光绘数据经过宇之光CAM系统处理后，再由激光光绘机直接在底片上扫描绘制，经冲洗后，就成为了高质量的光绘底版。CAM软件和激光光绘机配合使用是必要的。如果没有没有激光光绘机，由于向量式光绘机在码盘图形上的局限性，可能无法处理经过CAM软件处理过的光绘数据。如果使用激光光绘机而不用宇之光CAM系统，则无法充分发挥激光光绘机对图形数据处理方面的强大优势。光绘制版的计算机辅助制造技术使用化是由CAM软件和激光光绘机共同来完成的。

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4、计算机辅助制造（CAM）
计算机辅助制造技术，英文名称为Computer Aided Manufacturing，简称CAM，是一种由计算机控制完成生产的先进技术。计算机技术的发展和激光绘图机的出现，使得PCB的计算机辅助制造技术走向了使用。CAM技术使印制板的设计生产上了一个新的台阶，一些过去无法实现的功能得以实现。各种CAM系统一般都能对光绘数据（Gerber数据）进行处理，排除设计中的各种缺陷，使设计更易于生产，大大提高了生产质量。

CAM系统的主要功能如下：

1、编辑功能：

1）添加焊盘、线条、圆弧、字符等元素，生成水滴焊盘。

2）修改焊盘、线条尺寸。

3）移动焊盘、线条、尺寸等。

4）删除各种图形，自动删除没有电气联接的焊盘和过气孔。

5）阻焊漏线自动处理。

6）网印字符盖焊盘自动处理。

2、拼版、旋转和镜像

3、添加各种定位孔

4、生成数控钻床钻孔数据和铣外形数据

5、计算导体铜箔面积

6、其它相关的各类数据

在微机CAM系统中，具有代表性的是LAVENIR公司开发的View2001软件。View2001是由一系列实用光绘数据处理程序组成的微机CAM系统，可在DOS平台以及WINDOWS’9X的DOS窗口下运行。其中包含多个主要程序，这里简单介绍其中的V2001.EXE。

V2001.EXE是一个功能比较完善的Gerber数据编辑软件，能够读取各种类型的Gerber数据文件，包括Gerber基本格式和各种Gerber的扩展格式，支持多种CAD系统产生的Gerber数据及D码表，并对之进行编辑、修改，最多可以同时处理99层数据。V2001可以识别Lavenir，PADS，P-CAD，ORCAD，Tango，Protel，Mentor等10余种CAD和CAM系统所产生的D码表，易于操作。

V2001的主要功能有：

1）删除、移动、添加线条、焊盘、圆弧、字符等图形。

2）简单拼版。

3）各层之间图形、数据的传递转换。

4）字符处理，自动清除字符丝网印网层上与焊盘重叠部分的字符。

5）阻焊处理、自动处理漏线条的阻焊。

6）焊膏网版处理，自动生成表面贴装元件的焊膏网版图形。

V2001能够很好地完成对光绘数据的处理，有较强的应变能力，可以处理各种CAD软件生成的Gerber数据，只是用户界面不太友善，软件操作采用命令方式，需要记忆的命令较多，而且比较复杂，初学比较困难。但一旦掌握，即可自如应付目前绝大多数的印制板工程制作的需要。

学员在培训期间，应该了解对客户提供的文件在V2001中所要进行的具体修改和编辑工作主要有：

1）从源文件转换出Gerber数据文件，关于Gerber文件的数据转换，详见宇之光公司的《学员手册》。

2）首先检查各层有无板层边框（围边）。

若有，应检查边框的粗细程度是否满足生产工艺的需求。通常情况下，目前双面板至少应保证0.15mm（6mil）；单面板至少应保证0.2mm（8mil）；或者依据客户提供的资料来进行编辑修改。

若无，检查是否漏转，漏转需要重新转换，也可从其它有边框层上拷贝边框。

3）将所有能够转化成FLASH焊盘的元素尽量转换成为焊盘（可选）。

4）检查线路层的线路线宽、间距是否满足生产工艺要求。通常情况下，目前双面板的线路层的线路线宽、间距至少应保证0.15mm（6mil）；单面板的线路层的线路线宽、间距至少应保证0.2mm（8mil）；或者依据客户提供的资料来进行编辑修改。

5）检查比较线路层焊盘与绿油阻焊层焊盘的校准性和大小差异。通常情况下，目前双面板的绿油阻焊层焊盘的外围应大于线路层焊盘至少保证0.15mm（6mil）~0.2mm（8mil）；单面板的绿油阻焊层焊盘的外围应大于线路层焊盘至少保证0.2mm（8mil）~0.3mm（12mil）；或者依据客户提供的资料来进行编辑修改。注意不要漏转，需要有绿油层焊盘的部位如果源文件没有设计，则应手动补充上。

6）检查线路层与钻孔层的校准性，比较线路焊盘与钻孔大小。通常情况下，目前双面板的钻孔直径至少应保证0.2mm（8mil）；单面板的钻孔直径至少应保证0.5mm（20mil）；或者依据客户提供的资料来进行编辑修改。一般情况下，由于生产工艺的要求，只需要将单面板文件的数控钻钻孔文件从源文件转换出来并调入V2001中进行处理，双面板由于钻孔工作是在制版前期完成，因此作为光绘操作通常无须处理钻孔文件。

7）检查字符层上的丝网印字符和标识是否与设计文件一致，字符标识是否符合生产工艺要求。通常情况下，目前双面板的丝网印字符的线宽应保证至少0.15mm（6mil）；单面板的丝网印字符的线宽应保证至少0.2mm（8mil）；或者依据客户提供的资料来进行编辑修改。

8）清除字符丝网印层上与焊盘重叠部分的字符。

9）根据客户要求修改线路层铜箔的边缘到板层边框的宽度，通常情况下，目前双面板应保证至少0.15mm（6mil）；单面板应保证至少0.2mm（8mil）；或者依据客户提供的资料来进行编辑修改。

10）按照生产工艺要求或客户资料各层叠加拼版或者分层拼版。

11）各层分别加上角标（可选）、生产编号、日期、各种孔位和标识等。

12）进入光绘软件排版输出。

通常，在V2001中处理Gerber数据文件时，主要处理的应该是：

1、单面板：线路层（1层）、绿油阻焊层（1层）、丝网印白字层（1或2层）。

2、双面板：线路层（2层）、绿油阻焊层（2层）、丝网印白字层（1或2层）。

3、特殊工艺要求的印制板，根据具体情况保留处理相应的层。

4、其余层都应在V2001中处理掉，将保留的文件存盘、输出。

离线newcybert

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只看该作者 4楼发表于: 2006-08-29

光绘数据的产生

1、拼版

PCB设计完成因为PCB板形太小，不能满足生产工艺要求，或者一个产品由几块PCB组成，这样就需要把若干小板拼成一个面积符合生产要求的大板，或者将一个产品所用的多个PCB拼在一起而便于生产电装。前者类似于邮票板，它既能够满足PCB生产工艺条件也便于元器件电装，在使用时再分开，十分方便；后者是将一个产品的若干套PCB板拼装在一起，这样便于生产，也便于对一个产品齐套，清楚明了。

2、光绘图数据的生成

PCB板生产的基础是菲林底版。早期制作菲林底版时，需要先制作出菲林底图，然后再利用底图进行照相或翻版。底图的精度必须与印制板所要求的一致，并且应该考虑对生产工艺造成的偏差进行补偿。底图可由客户提供也可由生产厂家制作，但双方应密切合作和协商，使之既能满足用户要求，又能适应生产条件。在用户提供底图的情况下，厂家应检验并认可底图，用户可以评定并认可原版或第一块印制板产品。底图制作方法有手工绘制、贴图和CAD制图。随着计算机技术的发展，印制板CAD技术得到极大的进步，印制板生产工艺水平也不断向多层，细导线，小孔径，高密度方向迅速提高，原有的菲林制版工艺已无法满足印制板的设计需要，于是出现了光绘技术。使用光绘机可以直接将CAD设计的PCB图形数

据文件送入光绘机的计算机系统，控制光绘机利用光线直接在底片上绘制图形。然后经过显影、定影得到菲林底版。使用光绘技术制作的印制板菲林底版，速度快，精度高，质量好，而且避免了在人工贴图或绘制底图时可能出现的人为错误，大大提高了工作效率，缩短了印制板的生产周期。使用我公司的激光光绘机，在很短的时间内就能完成过去多人长时间才能完成的工作，而且其绘制的细导线、高密度底版也是人工操作无法比拟的。按照激光光绘机的结构不同，可以分为平板式、内滚桶式（Internal Drum）和外滚桶式（External Drum）。宇之光公司的系列光绘机产品均为国际流行的外滚筒式。

光绘机使用的标准数据格式是Gerber-RS274格式，也是印制板设计生产行业的标准数据格式。Gerber格式的命名引用自光绘机设计生产的先驱者---美国Gerber公司。

光绘图数据的产生，是将CAD软件产生的设计数据转化称为光绘数据（多为Gerber数据），经过CAM系统进行修改、编辑，完成光绘预处理（拼版、镜像等），使之达到印制板生产工艺的要求。然后将处理完的数据送入光绘机，由光绘机的光栅（Raster）图象数据处理器转换成为光栅数据，此光栅数据通过高倍快速压缩还原算法发送至激光光绘机，完成光绘。

3、光绘数据格式

光绘数据格式是以向量式光绘机的数据格式Gerber数据为基础发展起来的，并对向量式光绘机的数据格式进行了扩展，并兼容了HPGL惠普绘图仪格式，Autocad DXF、TIFF等专用和通用图形数据格式。一些CAD和CAM开发厂商还对Gerber数据作了扩展。

以下对Gerber数据作一简单介绍：

Gerber数据的正式名称为Gerber RS-274格式。向量式光绘机码盘上的每一种符号，在Gerber数据中，均有一相应的D码（D-CODE）。这样，光绘机就能够通过D码来控制、选择码盘，绘制出相应的图形。将D码和D码所对应符号的形状，尺寸大小进行列表，即得到一D码表。此D码表就成为从CAD设计，到光绘机利用此数据进行光绘的一个桥梁。用户在提供Gerber光绘数据的同时，必须提供相应的D码表。这样，光绘机就可以依据D码表确定应选用何种符号盘进行曝光，从而绘制出正确的图形。

在一个D码表中，一般应该包括D码，每个D码所对应码盘的形状、尺寸、以及该码盘的曝光方式。以国内最常用的电子CAD软件Protel的某D码表为例，其扩展名为.APT，为ACSII文件，可以用任意非文本编辑软件进行编辑。

D11 CIRCULAR 7.333 7.333 0.000 LINE

D12 CIRCULAR 7.874 7.874 0.000 MULTI

D13 SQUARE 7.934 7.934 0.000 LINE

D14 CIRCULAR 8.000 8.000 0.000 LINE

D15 CIRCULAR 10.000 10.000 0.000 LINE

D16 CIRCULAR 11.811 11.811 0.000 LINE

D17 CIRCULAR 12.000 12.000 0.000 MULTI

D18 CIRCULAR 16.000 16.000 0.000 MULTI

D19 CIRCULAR 19.685 19.685 0.000 MULTI

D20 ROUNDED 24.000 24.000 0.000 MULTI

D21 CIRCULAR 29.528 29.528 0.000 MULTI

D22 CIRCULAR 30.000 30.000 0.000 FLASH

D23 ROUNDED 31.000 31.000 0.000 MULTI

D24 ROUNDED 31.496 31.496 0.000 FLASH

D25 ROUNDED 39.000 39.000 0.000 MULTI

D26 ROUNDED 39.370 39.370 0.000 MULTI

D27 ROUNDED 47.000 47.000 0.000 MULTI

D28 ROUNDED 50.000 50.000 0.000 FLASH

D29 ROUNDED 51.496 51.496 0.000 FLASH

D30 ROUNDED 59.055 98.425 0.000 FLASH

D31 ROUNDED 62.992 98.000 0.000 FLASH

D32 ROUNDED 63.055 102.425 0.000 FLASH

在上表中，每行定义了一个D码，包含了有6种参数。

第一列为D码序号，由字母‘D’加一数字组成。

第二列为该D码代表的符号的形状说明，如CIRCULAR表示该符号的形状为圆形，SQUARE表示该符号的形状为方型。

第三列和第四列分别定义了符号图形的X方向和Y方向的尺寸，单位为mil；1mil=1/1000英寸，约等于0.0254毫米。

第五列为符号图形中心孔的尺寸，单位也是mil。

第六列说明了该符号盘的使用方式，如LINE表示这个符号用于划线，FLASH表示用于焊盘曝光，MULTI表示既可以用于划线又可以用于曝光焊盘。

在Gerber RS-274格式中除了使用D码定义了符号盘以外，D码还用于光绘机的曝光控制；另外还使用了一些其它命令用于光绘机的控制和运行。不同的CAD软件产生的Gerber数据格式可能有一些小的区别，但总体框架为Gerber-RS0274格式没有变化。

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