pcb设计基础教程.ppt

一.PCB演變1.1PCB扮演的角色PCB的功能為提供完成第一層級構裝的元件與其它必須的電子電路零件接合的基地以組成一個具特定功能的模組或成品。所以PCB在整個電子產品中扮演了整合連結總其成所有功能的角色也因此時常電子產品功能故障時最先被質疑往往就是PCB。圖1.1是電子構裝層級區分示意。1.2PCB的演變1.早於1903年Mr.AlbertHanson首創利用“線路”(Circuit)觀念應用於電話交換機系統。它是用金屬箔予以切割成線路導體將之黏著於石蠟紙上上面同樣貼上一層石蠟紙成了現今PCB的機構雛型。見圖1.22.至1936年DrPaulEisner真正發明了PCB的製作技術也發表多項專利。而今日之print-etch(photoimagetransfer)的技術就是沿襲其發明而來的。1.3PCB種類及製法在材料、層次、製程上的多樣化以適合不同的電子產品及其特殊需求。以下就歸納一些通用的區別辦法來簡單介紹PCB的分類以及它的製造方法。1.3.1PCB種類A.以材質分a.有機材質酚醛樹脂、玻璃纖維/環氧樹脂、Polyimide、BT/Epoxy等皆屬之。b.無機材質鋁、Copper-invar-copper、ceramic等皆屬之。主要取其散熱功能B.以成品軟硬區分a.硬板RigidPCBb.軟板FlexiblePCB見圖1.3c.軟硬板Rigid-FlexPCB見圖1.4C.以結構分a.單面板見圖1.5b.雙面板見圖1.6c.多層板見圖1.7圖1.3D.依用途分：通信/耗用性電子/軍用/電腦/半導體/電測板…見圖1.8BGA.另有一種射出成型的立體PCB因使用少不在此介紹。1.3.2製造方法介紹A.減除法其流程見圖1.9B.加成法又可分半加成與全加成法見圖1.101.11C.尚有其它因應IC封裝的變革延伸而出的一些先進製程本光碟僅提及但不詳加介紹因有許多尚屬機密也不易取得或者成熟度尚不夠。本光碟以傳統負片多層板的製程為主軸深入淺出的介紹各個製程再輔以先進技術的觀念來探討未來的PCB走勢。圖1.9二.製前準備2.1.前言台灣PCB產業屬性幾乎是以ＯＥＭ也就是受客戶委托製作空板（BareBoard）而已不像美國很多PCBShop是包括了線路設計空板製作以及裝配(Assembly)的Turn-Key業務。以前只要客戶提供的原始資料如DrawingArtworkSpecification再以手動翻片、排版、打帶等作業即可進行製作但近年由於電子產品日趨輕薄短小PCB的製造面臨了幾個挑戰:（1）薄板（2）高密度（3）高性能（4）高速(5)產品週期縮短（6）降低成本等。以往以燈桌、筆刀、貼圖及照相機做為製前工具現在己被電腦、工作軟體及鐳射繪圖機所取代。過去以手工排版或者還需要Micro-Modifier來修正尺寸等費時耗工的作業今天只要在CAM(ComputerAidedManufacturing)工作人員取得客戶的設計資料可能幾小時內就可以依設計規則或DFM(DesignForManufacturing)自動排版並變化不同的生產條件。同時可以output如鑽孔、成型、測試治具等資料。2.2.相關名詞的定義與解說AGerberfile這是一個從PCBCAD軟體輸出的資料檔做為光繪圖語言。1960年代一家名叫GerberScientific（現在叫GerberSystem）專業做繪圖機的美國公司所發展出的格式爾後二十年行銷於世界四十多個國家。幾乎所有CAD系統的發展也都依此格式作其OutputData直接輸入繪圖機就可繪出Drawing或Film因此GerberFormat成了電子業界的公認標準。B.RS-274D是GerberFormat的正式名稱正確稱呼是EIASTANDARDRS-274D(ElectronicIndustriesAssociation)主要兩大組成：1.FunctionCode：如GcodesDcodesMcodes等。2.Coordinatedata：定義圖像(Imaging）C.RS-274X是RS-274D的延伸版本除RS-274D之Code以外包括RS-274XParameters或稱整個extendedGerberformat它以兩個字母為組合定義了繪圖過程