pcb环保

2024-05-11

pcb环保(通用8篇)

篇1:pcb环保

高成本下PCB发展环保并重是转型之路

原材料涨价、人民币升值、劳动力成本上升及环保压力导致PCB行业进入高成本时代。但为了实现可持续发展,环保依然是PCB企业必须直面的现实。

由中国印制电路行业协会(CPCA)于日前在深圳主办的“2008国际电子电路研讨会”上,业内代表及专家就高成本时代下PCB(印制电路板)企业如何实施行业环保、节能减排、清洁生产方面进行了分析与探讨。

PCB行业进入高成本时代

近期,包括PCB企业在内的国内制造企业普遍反映:原材料价格上升,内部成本不断增加,利润急速下降。

针对2008年以来PCB制造成本上升的情况,CPCA信息部对行业内数十家典型的PCB和CCL(覆铜板)生产厂家做了相关情况调查。调查显示,约占 PCB成本40%的FR-4覆铜板平均成本上涨7%,约占PCB成本25%的主要物料如铜箔、铜粒、半固化片、镍、铅锡条、金盐等成本上升12%,约占PCB成本10%的主要化学品成本上涨9%,劳动力成本平均上升14%,人民币升值、税制改革及其他因素使成本上升约3%。综合上述因素,PCB制造成本平均上涨10%,预计随着时间的推移PCB的制造成本会继续上扬。

CPCA理事长、天津普林电路股份有限公司董事总经理关建华道出了PCB进入高成本时代的另外一个原因,他说,除了原材料涨价、人民币升值及劳动力成本上升等原因外,对于PCB行业来说,环境保护的压力也直接导致了企业成本的上升。他强调,无论是国内还是国外,环保要求越来越严格,产品的各种标准和指标也越来越高,这些将使企业所支付的生产条件成本越来越高。而为了实现可持续发展,国家对环境保护的要求肯定会更加严格,因此,在未来几年内,这种成本的上升速度会很快。

制定环保标准要客观现实

目前,全球兴起了生态产业发展趋势,继欧盟 RoHS、WEEE、REACH指令后,中国政府也发布了《电子信息产品污染防治管理办法》(中国RoHS),同时中国将“节能、减排、降耗、增效”作为首要目标,并将用3年的时间,查清中国污染源的基本状况,为今后环保的法律法规提供依据。PCB工业虽然并未列入重污染行业,但作为相对耗水、耗能产业及存在废水、废液、固体废弃物排放,使PCB工业在用水、用能指标方面的进一步扩产与发展受到影响。中国正制定并即将颁布清洁生产标准,施行《电子工业污染物排放标准-电子元件》。对PCB生产厂家来说,COD(化学需氧量)、Cu、用水量、水回用比率等指标的提高,势必会提高已建和新建的PCB企业运行和建设成本。因此,业内人士呼吁,制定PCB相关标准时,应该从行业的实际情况出发,并参照国外标准,这样制定出来的标准才会被PCB大多数企业所接受。

中国印制电路行业协会(CPCA)副理事长王龙基表示,在我们制定有关《电子废弃物排放标准》尤其是在制定有关电子元件、印制电路方面的标准时,应该从整个工业与信息产业

着眼,从软件、集成电路和各类电子产品的关系考虑,甚至应该从整个工业、农业和国防现代化考虑,因为印制电路行业在其中起到承上启下、不可替代的作用。环保绝对不是简单地提高标准,标准也不是把各项指标定得越严越好、越高越好。

他举例说,GB5479-2006饮用水国家标准允许铜含量小于等于1.0mg/l,美国出台的铜铅条例中明确规定自来水的引用标准允许含铜量小于等于1.3mg/l,而我国印制电路板的废水排放标准国家要求必须达到小于或等于0.5mg/l,这就是说,如果印制板企业把符合国家标准的饮用水当作废水直接排出去,也将处于超标罚款的境地。他指出,如果将印制电路板的排污标准中的铜含量硬是要拔高到可以饮用的自来水标准的1倍,就会浪费更多的设备、资源和电能,增加企业的成本。

再者COD目前企业实际水平应该在200mg/l以上,如果硬要拔高到100mg/l至80mg/l,又在生产单位用水上加以严格寻求高成本时代下转型之路

电子电路在工业和信息化产业中起着承上启下、至关重要的作用,中国PCB工业和企业应该面对新的产业环境,尤其是高成本所带来的变化,积极探索新的发展模式。

生益科技总经理刘述峰表示,在目前的大环境下,PCB行业可以通过自身的努力改变宏观经营环境,这主要是指政府基于经济政策及国际经济的某些博弈需要而出台的政策,这些政策的出台将有利于PCB行业的健康发展。

深圳市深南电路有限公司总经理由镭表示,面临高成本时代,PCB生产企业应加强与产业链上下游的沟通与协作,与材料供应商一起放在同一条产业链上来看,不能分割开,双方应更多相互理解、支持。合作是一种长期的商业行为,大家的目标是共同渡过难关,如果立足于短期,或许某一方赚了一些利益,但长期来看会损坏产业链,也会损坏双方的合作关系。同时,PCB企业自身也要积极采取降低成本,开发替代材料,开发更多供应商、合理向客户报价等方式,分散材料供应集中、成本上涨所带来的风险。

世界电子电路理事会WECC秘书长颜永洪表示,在高成本时代,PCB企业首先应优化产品结构,提高技术水平,开展研发创新。以牺牲企业持续发展为代价而采用低价位、低档次产品参加市场竞争的企业会被淘汰,只有创出有特色的产品和服务,才能更好地参与全球竞争。行业已经有一些企业,以领先的技术、灵活多样的产品结构、优秀的服务获得持续的发展。中国需要的正是一批这样的企业,以提升我国整个PCB行业的水平。其次,中国PCB工业提高生产效率是必经之路。目前我们与先进国家美国、日本、韩国和欧洲等在生产效率上的差距还很大。随着原材料、劳动力等成本的上升,单位产出效能将直接决定企业在市场的竞争地位。最后,PCB企业应提高经营管理水平,开拓新兴市场。许多中国民营企业,如果长期缺乏特色,在管理水平、技术研发、产品升级以及“三废”治理上不迅速提升,会很快陷入困境。低档次、低效率、高污染的企业将迅速被市场淘汰。此外,行业企业必须重视新兴市场的开发,及时掌握行业发展脉络和电子市场的信息与变化,对新兴市场能够提早了解、进入并参与竞争,为企业的发展找到新的思路。

虽然面临高成本的挑战,PCB行业为了可持续发展,环保、清洁生产依然是不变的主题。王龙基告诉《中国电子报》记者,中国PCB工业的发展以污染环境为代价的时代将一去不复返,未来在中国具有竞争力的企业必然是发展与环境相和谐的企业。将清洁生产、节

能减排贯穿到经营管理的所有环节中去,实现三废的完全治理和资源的循环利用,才能适应产业政策的调整和市场竞争,获得可持续的发展。

他指出,中国PCB行业的布局,最合理的应该在沿海一带或是远离湖泊的地区,尤其应该远离大江、大湖。目前,某些地方的行政主管不顾大局,只从该地区暂时的局部利益考虑,不经正常途径匆匆忙忙招揽一些因成本、环保原因受到限制或淘汰的企业到内地等地区建厂,这样做是短视的。现在的产业转移,必须以实现可持续发展、生态发展为目标。如果这些地区没有得到环保配额,对“三废”治理不能采用最新的具有国际水平的技术和设备,如果中小企业不能真正地对“三废”进行集中处理,那将重复对环境的污染,企业最终也不能获得发展。

专家观点

中国PCB标准及认证应提上日程

中国印制电路行业协会秘书长 王龙基

认证、标准不仅体现了一个国家的主权,同时也代表了一个国家的工业技术水平。目前,我国电子电路PCB、CCL无论产量、产值均列全世界第一,现在应该是中国认证、中国标准取代或等效外国认证或标准的时候了,绝不能再继续让国外的标准和认证限制我国PCB产业的发展,影响整个产业的水平提升的限制,那么就等过去,因为欧美工业发展较早,因此他们制定了一系列标准,以保证他们的工业健康发展。亚洲,尤其是中国近30年的迅速发展,欧美的标准逐渐成为保护他们而限制我们发展和出口的障碍。最近,随着世界经济的危机,他们又将标准当成榨取我们利润的手段。

今年6月1日起,PCB的一个项目要通过UL认证价格从3万元涨到5万元,涨幅达60%,而CCL的一个项目认证,需要10万元至20万元,而且每年的维护费用还很高,仅PCB行业一年要被收取的认证费就要达十数亿元之多。而所有的电子产品,包括所有的零部件如果要出口,都需要UL认证,可想而知,每年将是多大一笔费用。

目前,我国电子工业已居全球第二,我们电子电路PCB、CCL无论产量、产值均列全世界第一,为什么我们不能采用中国的认证来取代外国的认证,为什么我们不能和国际采用等效的方式,或者相互认可的方式。在我国PCB行业的生产技术标准中,不能总是依照美国的IPC标准,为什么不能逐渐使用由广大中国PCB企业参与制定的中国标准呢?

中国内需产品完全可以通过3C认证加以解决,但由于我们很大一部分是出口产品,所以不得不受UL等外国认证、标准的制约,一时可能难以改变,但应当提到议事日程上来。

应以科学态度制定PCB工业Cu含量排放标准

CPCA顾问 林金堵

大家知道,坚持并做到科学态度和科学发展观是件不容易的事。科学态度就是用调查研究、实事求是来反映客观实际。而一味强调高指标,实施起来反而“耗能”、提高成本,更重

要的是不必要制定这么高的标准,这就不是科学的发展观。当前,在PCB行业中,还有一些标准没有按照客观实际来制定,如PCB废水中铜离子的含量问题,一直困扰并阻碍了业内企业的发展。

在印制电路板行业中,制定各种标准的技术指标是不是越高越好呢?从表面看,只有高指标的标准,才能符合当今节能减排的要求,但如果这个高指标脱离实际而变得不现实,就会给企业和行业带来负面影响。

按电镀工业的污染物排放标准而制定的PCB污染物排放的标准,其Cu(铜)含量≤1.0mg/l。大家知道,PCB不像电镀工业那样,电镀工业中镀铜的几率是不多的,因此其污染程度要低得多,达到这个排放标准要求是较容易的。而PCB工业的生产全过程都是离不开“铜”的,在所有的水溶液(或湿法)处理中或多或少都存在Cu。因此,在PCB生产中的污染物的处理,实际上是Cu含量的处理问题,真正而且完全达到Cu含量≤1.0mg/l的排放要求是很难的。根据新标准“草案”,这个指标还要提高到≤0.5mg/l,这需要花更多的设备和化学药品,其后果不仅会增加废水能耗,而且可能还会增加用于处理的化学品等新污染物的排放。

目前执行的PCB工业的Cu含量≤1.0mg/l的排放要求指标是很高的。实际上,大型(或有实力)的企业要时时达到这个标准都是相当困难的,而对于行业内大多数中、小企业来说,可以说大多数时间是无法做到的。究竟Cu含量排放是多少?需要定得那么高吗?下面我们看看国外和我国台湾的相关标准:美国的自来水中Cu含量可达到≤1.3mg/l,PCB工业废水排放的Cu含量,则规定≤2.0mg/l,这是十分科学的;欧洲PCB废水排放中的Cu含量规定≤3.0mg/l;日本PCB废水排放中的Cu含量为≤3.0mg/l;中国台湾PCB废水排放中的Cu含量也是≤3.0mg/l的。这些PCB技术发达地区对PCB工业废水排放中的Cu含量都比我国的标准高,这不值得我们借鉴和思考吗?

本来,我国PCB工业废水排放中的Cu含量规定已经高出发达国家和地区1-2倍,现在还要再提高1倍,比他们高出3-5倍。要达到这样的规定,就必须花更多的设备(能量)和材料(特别是化学药品),这不符合节能减排的要求。于要PCB企业全部“出局”。把我国PCB工业废水排放中的Cu含量规定到≤0.5mg/l,而我国人民生活用自来水中的Cu含量规定为≤1.0mg/l。这就是说,我国的自来水都已经不符合我国《电子工业污染物排放标准(草案)》了,或者说,我国人民生活用的自来水已经是很严重的污染物了。

根据上面的简要评述和分析,我们应该吸取当今世界发达国家和地区的先进经验和我国PCB工业以往的教训,并充分考虑可执行(操作)性、实效性和具有国际先进性,建议我国PCB工业废水排放中的Cu含量规定在≤2.0mg/l或≤1.5mg/l为宜(一般来说,工业废水排放的Cu含量要高出自来水Cu含量的1倍左右才合理),这样的规定值是属于世界前沿性指标的,相当于或高于美国同类型标准(世界最严格的标准),这样既有利于我国PCB工业和信息产业的快速进步与发展,又有利于我国节能减排的环境保护发展要求。

建立节约型企业 迎接PCB高成本时代挑战

天津普林电路总经理 关建华

改革开放的30年中,我们的工业发展是沿着低成本、低价格方式进入世界经济的行列,这样的策略使我们的工业得到超常规的发展。但是伴随着供需关系时空曲线的不断变化以及世界的大环境对我们成本方式的挤压,让我国的PCB行业进入了高成本时代。

四点原因导致PCB成本上升

导致PCB成本上升主要有以下几个原因:

第一,能源短缺以及能源价格上涨。国家提出要尽快实现工业化,引发能源需求和能源价格上涨,能源价格上涨导致PCB企业支付的原材料和制造成本大幅度上升。

第二,人民币持续升值压缩了PCB行业中出口型企业的利润空间。当前PCB企业参与国际市场竞争的最主要优势是价格,人民币的升值直接削弱了我们的价格优势。国内原材料价格的上涨引起的生产成本提高,导致企业利润率下降,产品在国际上的竞争力也会下降。与此同时,减少和取消相关出口产品的退税,又会堵住一些企业的发展之路。国外的企业不断地挤进中国,使国内企业不同程度地受到国内国际两个市场的阻力。

第三,人力资源价格上涨,导致企业支付成本上升。新近实施的《劳动合同法》以及正在酝酿的《社会保险法》等,规定了企业对用工辞退补偿、工资、社保、节假日、最低工资标准等有关条款,维护劳动者权益。对企业来讲,这些都客观造成了劳动要素成本的增加。

第四,环境保护的压力导致企业成本上升。目前,环保要求越来越严格,产品的各种标准和指标也越来越高,标志着企业所支付的生产条件成本越来越高。

企业成本的上升,影响了企业的利润空间和外贸出口产品的竞争力,可以说,中国经济进入了一个“高成本增长期”,高价工业化时代已经到来,包括PCB在内的中国企业将面临第二次调整的挑战

调整策略适应高成本时代

企业必须及时调整自己的经营战略,以适应环境的变化,只有这样,才能完成由低成本的无序竞争向高成本时代的顺利过渡。高成本不仅仅影响了整个PCB产业,对于整个电子信息行业以及上下游的产业链都带来了巨大的生存压力。高成本将改变我们的很多经营方式,应对高成本最长远的是技术进步和加快发展建设。就目前而言,我认为建立节约型企业是当前最重要的事情。对企业来讲,由于整体成本上升,节约可以抵消部分成本上升对企业的压力,当然建立节约型企业具体方法很多:

第一,在采购原材料中降低成本,建立“采购赚钱”的观念,从源头降低原材料总成本。一直以来,在人们的思想中有这样一种想法:采购就是花钱的,采购部门是花钱的大户。但是随着经济全球化,我们必须树立“采购是公司利润源泉的思想和理念”。一方面,通过比价采购、网上采购等方式和方法,可以大幅度降低采购成本;另一方面,通过采购管理的提升,可以让采购部门与研发和生产部门配合,实现产品的差异化。另外,还要重视采购供应链的协同效应在竞争中的重要作用,加强同采购供应链中采购供应商的团结与协作,在互利互惠的原则下,以最低的采购成本实现“双赢”。

第二,在生产环节中节约原材料成本。在产品成本中,原材料一般占很大比重,在保证产品质量的前提下,节约原材料等消耗,不仅可以降低产品的成本,而且对于增加生产有很大的作用,它是降低产品成本的重要因素。

在产品的设计、材料领用、生产过程和计划控制环节多下工夫,提高产品的合格率,可以有效地降低原材料的消耗量。

第三,降低企业库存成本,库存管理必须以接近零库存为目标。这里说的库存成本,不仅包括原材料库存成本,还包括在制品库存成本。建立合理的采购计划机制,在满足生产需要的前提下有效地减少多余原材料库存,可以释放出更多的被占压资金。同时,我们也应当注意到,在制品在生产线上的流转周期实际上也存在着资金被占用的时间成本,这和原材料库存占压资金的道理是一样的。加快在制品的出厂速度,能有效提高企业的资金利用率。

第四,尽量消除人民币升值对企业带来的不利影响。首先,必须认清今后人民币是否还会升值,以及升值的幅度,综合考虑出口价格上升的各项因素制定出口价格。其次,在具有比较价格的情况下,适当增加原材料的境外采购以冲销出口汇率损失。再次,采取防范汇率风险的金融措施,比如远期结售汇、外汇掉期等手段规避汇率风险,但必须注意同时产生的金融风险。

高成本时代来了,而且已实实在在地来到了我们的现实生活中,影响着我们的生活、工作,这对我们企业来说是致命的冲击。但是,我相信,只要社会各方面都来关注支持企业在高成本时代的生存和发展,只要我们的企业高度重视,坚定信心,及早采取有力措施,积极应对,就一定能在高成本时代平安生存。

篇2:pcb环保

电子电路设计与工艺专业(原精密电子电路技术专业)综合教授电子、计算机、数控、材料和质量控制等技术;培养具有从事电子电路设计、制造、装配和测试工作的综合能力、较强的实践动手能力和较高的文化素质、能够胜任电子电路相关的生产、经营、管理和服务

等工作的工程技术人才。

主要课程

模拟电子线路、数字电路、印制电路技术、电路CAD/CAM基础、表面处理与镀覆、材料分析与检测、表面安装技术、可编程控制器、数据库基础、质量管理技术、电工实训、电子整机装配实训、计算机组装与维护实训、印制电路制造实训、电路CAD/CAM课程设

计、表面处理与镀覆课程设计等。

专业证书

大学英语三级证书;全国计算机等级考试一级证书;劳动部印制电路照相制版工中级

证书等。

就业方向

主要面向电子类工厂或研究所从事电子电路的产品设计和生产准备、精密图形制造、数控加工、电路制造的制程控制、电路制造的测试、电路制造的品管和控制工作,也可以从

事电子电路及原辅材料的采购和销售、片式元件装联等工作。

篇3:PCB设计要点分析

进入21世纪以来, 随着电子信息科技的高速发展, 大量的电子产品已经融入进了我们的日常生活当中, 并为我们提供了极大的便利。而对于PCB, 即印制电路板, 在许多的电子产品当中起到了至关重要的作用[1]。鉴于此, 本课题对“关于PCB设计的要点”进行分析与探究具有尤为深远的重要意义。

1 地线设计要点分析

对于电气设备而言, 时常会出现干扰问题, 有效的解决方法主要是正确的屏蔽及合理的接地。因此, 我们需深刻了解接地设计的重要性。接地系统的主要组成部分有模拟地、数字地、机壳地以及系统地等[2]。其中, 数字地与机壳地分别称之为逻辑地与屏蔽地。下面笔者主要对地线接地设计的要点进行分析。

1.1 对接地方式进行规范选择

在普遍情况下, 接地方式有两种, 一种是单点接地方式, 还有一种是多点接地方式。因此, 对于接地方式, 需尽量做到规范选择。当设备的工作频率大于10MHZ的状况下, 因为地线抗阻过大将会造成设备不能正常运行, 所以理应选择多点接地方式, 以此使地线抗阻现象能够大大降低。另外, 如果电路的工作频率小于1MHZ的状况下, 就应该选择单点接地方式, 进而使形成的环流所造成的干扰现象能够得到有效规避。

1.2 对模拟电路与数字电路进行分离

基于电路板极具复杂性, 不但存在线性电路, 而且还存在逻辑电路, 因此便有必要将模拟电路与数字电路分离开来, 以此使两者能够有效避免混淆。可使两者依次进行和电源端接地的方法来对混接的现象进行有效规避。另外, 还需将线性电路中的接地面积尽可能地扩大化。

1.3 选用较粗的接地线

如果选用较细的接地线, 那么接地电位会随着电流的变化而变化, 致使电子设备没有办法实现稳定运行, 进而会在很大程度上减弱电子设备的抗噪性能。因此, 选用较粗的接地线便显得尤为重要。我们可以增大接地线所允许的电流为基础, 进而使设备的信号得到稳定。另外, 在符合条件的状况下, 可选用3mm以上的接电线。

2 电磁兼容性设计要点分析

在电子设备工作环境复杂多变的情况下, 电子设备便需要拥有高强度的电磁环境适应能力。同时, 想要使其他电子设备所造成的电磁干扰得到大幅度的降低, 便应该对电磁兼容性实施规范科学的设计。下面笔者主要从布线方式的选择和导线的选择两方面进行分析。

2.1 选择规范的布线方式

想要使导线的电感能够有所降低, 可利用平行走线法, 但是此方法会致使导线间所分布的电容与互感逐渐扩大[3]。因此, 在规定范围内, 可在布线的时候充分利用井字形结构, 进而在印制板的纵向与横线上选取不一样的布线方式, 并采用金属化孔在交叉孔处进行连接。另外, 因为印制板导线间存在串扰效应, 所以对于长距离平行走线这一类状况, 需进行有效控制。

2.2 选择正确宽度的导线

对于冲击干扰状况时常发生, 便需要在印制导线时对瞬变电流进行有效控制。其有效途径便是对印制导线情况下所产生的电感量进行控制。电感量的多少与导线的宽度是呈负相关的, 与导线的长度是呈正相关的。因此, 在导线的选择上, 尽可能地选择粗且短的导线, 以此为抑制干扰起到显效作用。由于总线驱动器及行驱动器常会有较大的瞬变电流出现, 因此在上述导线的选择上, 应尽量选择短的导线。另外, 一些集成电路, 需使导线宽度尽量控制在0.2mm至1mm间;而分立组件电路, 其宽度则需大约控制在1.5mm。

3 散热设计要点分析

对印制板, 有利于散热的方法是进行直立安装。板与板之间的距离在普遍情况下应等于或者大于2cm。并且, 器件在印制板上的排列方式是遵循一些原则的。首先, 一些设备是使用自由对流空气进行冷却的, 因此需把集成电路以横长的方式进行排列。其次, 基于同一块印制板上的器件, 应该以其发热量的多少及散热的程度为依据, 进而加以排列。对于发热量较小且耐热性较差的器件, 应该放置冷却气流的入口处;对于发热量较大且耐热性能较好的器件, 该放置冷却气流最下游位置[4]。再则, 基于水平方向, 大功率器件应该向印制板边沿位置靠近, 以此使传热的路径能够得到缩短。基于垂直方向, 大功率器件应该向印制板上方位置靠近, 进而使器件在工作的情况对器件温度造成的影响能够得到有效规避。最后, 一些器件对温度是极具敏感性的, 因此这些器件便需要在温度较低的区域安装。需要充分注意的是, 这些器件绝对不可放置发热器件的正上方;对于多个器件, 使其在水平面上形成交错布局是非常有必要的。

另外, 对于在设备内的印制板, 主要是凭借空气的流动进行散热。因此, 在设计的时候, 需要对空气流动的路径进行充分考虑, 并对器件及印制电路板进行合理配置。而空气在流动过程中, 普遍情况下是倾向于阻力较小的地方流动, 因此对PCB进行器件配置时, 对于某个区域存留比较大的空域的情况, 需要实施有效规避措施。

4 结论

通过本课题的分析与探究, 充分认识到掌握PCB设计要点的重要性。关于PCB设计, 其要点主要体现在三大方面:地线设计、电磁兼容性设计以及散热设计。另外, 对于电路板上器件和尺寸的设计也显得非常重要。相信充分掌握好以上关于PCB设计的关键要点, PCB设计技术将会更加优化、更加完善, 进而为我国电子信息产业的稳健发展奠定坚实的基础。

摘要:近年来, 在电子信息产业突飞猛进的发展势态之下, PCB设计成为了工作中极其重要的一部分。因此, 对于PCB设计而言, 充分掌握其设计要点是非常有必要的。本课题重点对基于PCB的地线设计要点、电池兼容性设计要点以及散热设计要点进行了分析与探究。希望以此为PCB设计提供一些有价值的参考依据。

关键词:PCB设计,散热,要点

参考文献

[1]周春阳.关于PCB设计要点分析[J].科技与企业, 2013, 04, 22.

[2]任玉兰.寇贤庆.民用建筑结构设计要点分析[J].华章, 2012, 08, 10.

[3]王翀.PCB的知识产权保护模式研究[J].法治湖南与区域治理研究, 2011, 12, 31.

篇4:物理法PCB制作工艺流程

关键词:物理法 PCB 工艺

中图分类号:TB84文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)12(b)-00-01

PCB(Printed Circuit Board)是印刷电路板的简称,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的提供者。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,都要使用印刷电路板[1]。

印刷电路板按照导体图形的层数可以分类为:单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层板,复杂的多层板可达几十层。单面板是最基本的PCB,电子元器件集中在其中一面,焊盘和实现电气连接的导线则集中在另一面上。双面板的两面都有布线,由于要使用两面的导线,必须要在两面间有适当的电路连接,这种电路间的“桥梁”叫做导孔(via)。多层板使用了更多单面板或双面板,从而进一步增加了布线的面积。

国内外对未来印刷电路板生产制造技术发展动向的论述基本是一致的,即向高密度,高精度,细孔径,细导线,细间距,高可靠,多层化,高速传输,轻量,薄型方向发展,在生产上同时向提高生产率,降低成本,减少污染,适应多品种、小批量生产方向发展。

PCB制作工艺根据电路板上线条形成的方法不同可划分为化学法和物理法两类。物理方法:通过利用各种刀具和电动工具,手工把线路板上不需要的铜刻去。化学方法:通过在空白覆铜板上覆盖保护层,在腐蚀性溶液里把不必要的铜蚀去。化学法污染大,周期长,但价格相对便宜,主要应用于中小企业生产,不适于诸如学校教学实践等小批量生产;物理法周期短,无污染,但要求专门人员操作,不适合大批量生产;基于物理法的显著特点,其主要应用于科研单位与企业的科研项目、电子产品研发、高校教学等领域[2]。

化学法和物理法制作PCB的工艺不同之处主要在于电路板上线条形成的方法不同,物理法通过利用各种刀具和电动工具,手工把线路板上不需要的铜刻去。化学法通过在空白覆铜板上覆盖保护层,在腐蚀性溶液里把不必要的铜蚀去。

1 物理法PCB制作工艺流程

单面板的制作工艺可概括为:刻顶和底层线路->阻焊->字符->有机助焊。

双面板的制作工艺可概括为:钻孔->孔金属化->刻顶和底层线路->阻焊->字符->有机助焊。

多层板的制作工艺可概括为:刻内层线路->层压->钻孔->孔金属化->刻顶和底层线路->阻焊->字符->有机助焊。

其中双面板工艺流程基本涵盖了PCB制作的整个过程,因此,该文依托速度快、精度高、无环保问题的德国LPKF快速PCB制作系统讲述物理法PCB制作工艺

流程。

1.1 数据处理

用 CircuitCAM 软件处理 CAD/EDA 数据,以生成加工轨迹数据,然后驱动电路板刻制机的加工,具体工作流程为[3]:

2.1.1 导入数据。将 CAD/EDA 系统生成的 Gerber、DXF或HP-GL等格式的数据导入到 CircuitCAM软件中。

2.1.2 编辑、运算数据。在 CircuitCAM 软件中对数据进行编辑和修改。比如根据需要修改绝缘沟道与导线、焊盘隔离等数据。

2.1.3 转换输出至加工界面。加工轨迹的数据生成后,CircuitCAM软件自动切换到机器加工界面,把加工轨迹数据输出到机器界面中。

1.2 钻孔

取覆铜箔板做为原料,此铜箔板应比所设计的电路板尺寸大,并在覆铜箔板上钻两个定位孔将其定位在刻制机工作台面上。由CircuitCAM软件给出钻孔命令,刻板机 X、Y 系统带动钻头运动至指定位置后,装卡有钻头的高速马达向下运动并钻出相应大小的孔[4]。

1.3 孔金属化

根据CircuitCAM软件的提示,从刻板机上取下钻完孔的覆铜板,在孔金属化设备中通过物理手段在孔壁上沉积上金属铜,使覆铜板的两面通过沉积上铜的孔壁实现电气连接。

孔金属化步骤一般为[5]:孔壁活化,在孔壁上物理沉积一层导电性物质;电镀铜加厚,使孔壁铜层厚至能满足一定机械和电气指标。

下面镀铜的具体操作步骤:开机->2槽喷淋->1槽CL100清洗->2槽喷淋(同步骤2)->3槽CL200清洗->2槽喷淋(同步骤2)->用去离子水喷淋冲洗->干燥电路板->4槽ACT300活化(温度约20 °C的环境下)->干燥电路板->6槽镀铜->7槽喷淋->干燥电路板->取下电路板,镀铜过程完毕。

1.4 电路图形刻制

根据CircuitCAM软件的提示,将电路板用定位销钉和定位孔固定在刻板机工作台上,软件会自动调整计算机内的图形,使其位置与覆铜箔板上已有的孔和图形相对应。软件自动换取相应大小的刀具,调节好刀深后铣制出绝缘沟道,剥掉不需要的铜箔。

1.5 透铣取下电路板

电路图形刻制完后,加工头自动换上侧面有刃的透铣铣刀,高速旋转的铣刀沿电路板外轮廓线运动,把需要的电路板与覆铜箔板其它部分分离,取下电路板。

1.6 阻焊与字符

使用绿油墨阻焊装置对刻制好的电路板进行阻焊操作,目的是为了保护电路板的表面及导线,最大限度地保证较小间距的焊盘和导线之间不出现焊接短路的现象[6]。阻焊工艺流程为:制作阻焊底片;涂覆阻焊油墨;曝光;显影和固化。

阻焊之后进行标记、字符的印刷,从而有利于元件的贴装和检查。字符印刷工艺方法和阻焊大致相同,只是采用白色油墨,需要打印负向胶片。

2 结语

该文依托德国LPKF快速PCB制作系统软硬件条件详细介绍了物理法PCB制作工艺流程,该工艺凭借其速度快、精度高、无环保等优势,在各行业的使用具有十分重要的意义。

参考文献

[1]王卫平.电子产品制造工艺[M].北京:高等教育出版社,2006.

[2]曹学军等译.印制电路板-设计、制造、装配与测试[M].北京:机械工业出版社,2008.

[3]乐普科(天津)光电有限公司. CircuitCAM 中文手册.2008.

[4]乐普科(天津)光电有限公司. BoardMaster中文手册.2008.

[5]乐普科(天津)光电有限公司. Manual-contac2中文手册.2008.

篇5:pcb实习目的

1、安全用电知识

1)了解一般情况下对人体的安全电流和电压,了解触电事故的发生原因及安全用电的原则。

2)掌握用电安全操作技术。

3)培养严谨的科学作风和良好的工作作风。

2、常用工具的使用(一)

1)了解常用电工电子工具的用途、规格;

2)掌握常用电工电子工具的使用方法和注意事项。

3、照明电路的组装

1)了解电路的原理,掌握照明元件的作用。

2)注意安全,先接线,在通电。

4、一般室内电气线路的安装

1)了解室内电路的原理,掌握各个元件的作用。

2)注意电器间的连接,注意安全。

3)增强动手、合作能力。

5、常用电子仪器的使用

1)了解直流稳压电源、万用表、信号发生器、示波器等常用电子仪器的功能。

2)掌握直流稳压电源、万用表、信号发生器、示波器的基本操作方法,为后续实习打下基础。

6、常用电子元器件的认识和检测

1)通过实物认识各种常用的电子元器件。

2)掌握常用电子元器件参数的识读方法。

3)掌握使用万用表测量常用电子元器件参数的方法。

4)通过简单的实验,了解常用电子元器件的功能。

7、常用工具的使用(二)

1)了解常用电工电子工具的用途、规格;

2)掌握常用电工电子工具的使用方法和注意事项。

8、焊接工艺焊接训练

1)掌握焊接工艺的方法,了解焊接工具的原理。

2)安全用电和注意事项

9、电子整机产品装配(LED节能灯的制作)

1)掌握LED灯的电路原理、元件的作用。

2)学会检测各个元件的好坏、

3)独立动手能力

10、印制电路板(PCB)的制作

1)了解印制电路板的功能和种类。

2)了解PCB板的快速制作方法。

3)简单了解专业电路板厂PCB板制作的流程和工艺。

11、电路组装及调试

1)了解热转印法制作PCB板的工艺流程;

2)掌握使用热转印法来制作PCB板的技能。

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篇6:PCB设计总结

一、元器件的布局

1、元件的放置顺序

1)一般来说,首先放置与整板的结构紧密相关的且固定位置的元件。比如常见的电源插座,开关,指示灯,各种有特殊位置要求的接口(连接件之类),继电器等,并且不与PCB板中的开孔,开槽相冲突,位置要正确。然后将其锁住。

2)接着放置体积大的元件和核心元件以及一些特殊的元件。例如集成电路,处理器等核心IC元件,发热元件等。这些元件会随着布线的考虑有所移动,是大致的放置,不用锁定。

3)最后放置小元件。例如阻容元件等。

2、注意点

1)要重视散热元件,一般散热元件应该放在边缘并且做好隔热措施。还有一点,电解电容不要离热源太近。热敏元件切忌靠近热源,以以免受影响。

2)重视PCB板上的高压元件(如继电器等)跟其他元器件应该尽量加大距离。3)元器件的位置放置不要重叠,以免安装出现问题。

3.布局技巧

1)对照、结合原理图,以每个功能电路的核心元件为中心,其他阻容元件等围绕它展开布局。元件应均匀、整齐、紧凑地布置,不仅要考虑整齐有序,更要注重稍候布线的优美流畅性

2)按照电路的流程合理布置各子功能电路,使信号流畅,并使信号尽可能保持一致的方向。

3)尽量缩短相关元件之间的连线距离。

4)布局时应该按模块划分,依次放在CPU的四周,结合原理图修改网络标号,达到走线的一致性。

二、PCB板布线设计

1、注意点

1)布线时尽量走短、直的线,特别是数字电路高频信号线,应尽可能的短且粗,以减少导线的阻抗。

2)输入和输出的导线应避免相邻、平行,以免发生回授,产生反馈耦合。可以的话应加地线隔离。

3)双面板的两面布线宜相互垂直,斜交或弯曲走线。

4)数据线应该越宽越好,尽量的减少过孔,一根导线之间尽量最多只有两个过孔。

2、布线技巧

1)电源线和地线应尽量加宽,最好地线比电源线宽,其关系是:地线﹥电源线﹥信号线。地线层和电源层不要走线。

2)各电源、地线、信号线应避免走环路,使其布线的距离最短。3)扩大线间距,减少线长,交叉线最少。

4)高电压和大电流信号与小电流和低电压的弱信号完全分开。5)重要信号线不要从插座脚间经过,频率高的线也要避免。6)重要的信号线可采用平行地线的方法隔离。

7)应该先连接CPU,再连接重要的集成电路,最后再考虑电容电阻。

3、地线设计 设法让信号线尽量在顶层走,将底层尽量完整的做地线层或铺地,保持地电流的 ○低阻抗畅通。而且散热好。正确运用单点接地和多点接地。采用多点接地可有效降低射频电路的影响。小频 ○率采用单点接地,大频率采用多点接地 尽量加粗接地线,减少阻抗。

篇7:PCB实习总结

一、双面覆铜板工艺流程

双面刚性印制板 — 双面覆铜板 — 开料 — 钻基准孔 — 数控钻导通孔— 检验 — 去毛刺刷洗 — 化学镀铜(导通孔金属化)— 全板电镀薄铜 —检验刷洗 — 网印负性电路图形— 固化 — 干膜或湿膜 — 曝光 —显影检验—修板—线路图形电镀— 电镀锡 — 抗蚀镍/金 — 去印料 —感光膜— 蚀刻铜 — 退锡 — 清洁刷洗网印阻焊图形常用热固化绿油 — 贴感光干膜或湿膜 — 曝光 — 显影 — 热固化 — 常用感光热固化绿油 — 清洗 —干燥 — 网印标记字符图形 — 固化 —喷锡或有机保焊膜 — 外形加工 — 清洗 — 干燥—电气通断检测—检验包装 — 成品出厂。

二、流程详解

1、来料检验:

检测铜箔厚度,板材厚度,板材尺寸,板材表面质量。

2、开料:

目的:将覆铜板剪裁成生产板加工尺寸,方便生产加工。

注意:

A.裁切方式会影响下料尺寸

B.磨边与圆角的考量-影响影像转移良率制程

C.方向要一致-即经向对经向,纬向对纬向

3、打定位孔

注意:偏位、孔内毛刺与铜屑、划伤板面。

4、数控钻导通孔

钻孔最重要两大条件就是“Feeds and Speeds”进刀速度及旋转速度:

A.进刀速度(Feeds):每分钟钻入的深度,多以吋/分(IPM)表示。上式已为“排屑量”(Chip Load)取代,钻针之所以能刺进材料中心须要退出相同体积的钻屑才行,其表示的方法是以钻针每旋转一周后所能刺进的吋数(in/R)。当进刀速度约为120in/min左右,转速为6万RPM时,其每一转所能刺入的深度为其排屑量。排屑量高表示钻针快进快出而与孔壁接触时间短,反之排屑量低时表示钻针进出缓慢与孔壁磨擦时间增长以致孔温升高。

设定排屑量高或低随下列条件有所不同:

1.孔径大小 2.基板材料 3.层数 4.厚度

B.旋转速度(Speeds):每分钟所旋转圈数(Revolution Per Minute RPM)。通常转数约为6万-8万RPM,转速太高时会造成积热及磨损钻针。

例如:2011/2/24日,中试板材钻孔参数设置如下:进刀速度:3.0m/min,退刀速度:10m/min,旋转速度:8.5万RPM。钻针直径:0.5mm。

钻孔作业中会使用的物料有钻针(Drill Bit)。垫板(Back-up board)。盖板(Entry board)等。注意事项:

钻针:成份94%是碳化钨,,6%左右是钴,耐磨性和硬度是钻针评估的重点。其合金粒子愈细能提高硬度以及适合钻小孔。通常其合金粒子小于1微米(micron)。

垫板:垫板的功用有:a.保护钻机之台面,b.防止出口性毛头(Exit Burr)c.降低钻针温度。

d.清洁钻针沟槽中之胶渣。

盖板:盖板的功用有:a.定位 b.散热 c.减少毛头 d.钻头的清扫 e.防止压力脚直接压伤铜面

5、化学镀铜

目的:使孔壁上之非导体部份之树脂及玻纤束进行金属化(metalization),以进行后来之电镀铜制程,完成足够导电及焊接之金属孔壁。

原理:通过前面的去毛刺刷洗,将孔内的钻孔钻污去除,使孔内清洁,后通过活化在表面与孔内吸附胶体钯,在沉铜缸内发生氧化还原反应,行成铜层附于板面。

工序:上板----碱性除油----水洗----水洗----微蚀----水洗----水洗----预浸----活化----水洗----纯水洗----还原----水洗----纯水洗----沉铜----水洗----水洗----下板。

注意事项:凹蚀过度,孔露基材,板面划伤。

6、全板电镀

目的:对刚沉铜出来的板进行板面、孔内铜加厚到5-8μm,保证在后面的加工过程中不被咬蚀掉。

原理:通过浸酸清洁板面,在镀铜缸,阳极铜溶解出铜离子在电场的作用下移动到阴极得到电子还原出铜附在板面上,起到加厚铜的作用。

注意:保证铜厚,镀铜均匀,防止板面划伤。

7、图形转移

目的:把感光油墨印刷在印制板上,通过光合、化学反应把需要的图形转移到线路板上面。原理:利用干膜的特点,在一定温度与压力作用下膜贴于板面上通过对位曝光,干膜发生反应,形成线路图形。

工序:来料----磨板----湿膜丝印----烘烤----对位----曝光----显影----出板。

注意:板面清洁、防止对偏位、底板划伤、曝光余胶、显影余胶、板面划伤。

8、线路图形电镀

目的:使线路、孔内铜厚加厚到客户需要标准。

原理:通过前处理,使板面清洁,在镀铜、镀锡缸阳极溶解出铜离子、锡离子,在电场作用下移动到阴极,得到电子,形成铜层、锡层。

工序:来料----除油----微蚀----预浸----镀铜----浸酸----镀锡。

注意:镀铜、镀锡厚度和均匀性。防止掉锡、手印、撞伤板面。

9、蚀刻

目的:将板面没有用的铜蚀刻掉,形成有用的线路图形。

工序:去膜----蚀刻----退锡(水金板不退锡)

原理:在碱液的作用下,将膜去掉露初待蚀刻的铜面,在蚀刻缸铜与铜离子发生反应,生产

亚铜,达到蚀刻作用,在退锡缸内硝酸与锡面发生反应,去掉镀锡层,露出线路、焊盘、铜面。

注意:防止退膜不尽,蚀刻不尽,过蚀,线变宽,退锡不尽、板面撞伤。

10、蚀检

目的:利用目视检查的方法,对照线路图形找出与板面要求不相符的部分。

11、阻焊

目的:在板面涂上一层阻焊,通过曝光显影,露出要焊接的盘与孔,其它地方盖上阻焊层,起到防止焊接短路的作用。

原理:用丝印网将阻焊泥漏印于板面,通过预烘去除挥发,行程膜层,通过对位曝光,被光照的地方阻焊膜交联反应,没照的地方在碱液的作用下显影掉。在高温下,阻焊完全固化,附于板面。

工序:阻焊前处理----阻焊印刷----阻焊预烤----阻焊显影----阻焊曝光----阻焊固化。注意:阻焊杂物,对位偏,阻焊上焊盘,阻焊胶,划伤。

12、网印文字

目的:利用传统的丝网印刷方式,将客户所需要的文字符号准确的印到对应的位置。工序:文字丝印----文字烘烤

注意:字符模糊,不清。

13、热风整平(喷锡)

目的:在裸露的铜面上涂盖一层锡,达到保护铜面不氧化,利于焊接作用。

原理:通过前处理,清洁铜面的氧化,在铜面上涂一层助焊剂,后在锡炉中锡条与铜反应生成锡铅铜(或锡铜)合金起到保护铜面利于焊接的作用。

工序:前处理----喷锡----后处理----检查

注意:孔露铜,焊盘露铜,手指上锡,锡面粗糙,锡面过高。

14、外形

目的:加工成客户要求的尺寸大小。

成型工艺:冲板,铣板,V-割。

注意:防止放反板,撞伤板,划伤。

15、电测试

目的:模拟板的状态,通电进行电性能检查,是否有开、短路。

注意:漏测,测试机压伤板面。

16、终检

目的:对板得外观、尺寸、孔径、板厚、标记等检查,满足客户要求。

注意:漏检,撞伤板面。

17、包装

目的:板包装成捆,入库。

篇8:浅谈PCB的阻抗

1 阻抗类別

阻抗分特性阻抗和差动阻抗两大类。

2 阻抗影响之因素

2.1 线宽:当线宽增加时, 特性阻抗减小。

2.2 线厚:当线厚增加时, 特性阻抗减小。

2.3 介质厚度:当介质厚度增加时, 特性阻抗增加。

其中介质常数由原材料决定;线路厚度由原材料或制程能力决定;线宽有制程能力决定;防焊厚度由原材料及厚度决定。Z与时间的关系如图1所示。

在控制阻抗时要注意:介质层厚度的公差一般还要考虑是用什么样的半固化胶片, 大多数情况是正负0.4左右。压合介质层的大小跟特性阻抗影响不是很大, 只要不出现压合是两面的介质层相差太离谱就不会影响很大。主要是跟阻抗线的线宽有关系, 线宽越宽阻抗就会越小。

3 阻抗计算公式

特性阻抗的计算公式为:Z0=87/SQRT (εr+1.14) *1n[ (5.98h) (0.8w+t) ];

其中Z0:印刷导线的特性阻抗;εr:绝缘材料的介电常数;h/A:印刷导线与基准面之间的介质厚度;w:印刷导线的宽度;t:印刷导线的厚度。

4 各影响因素对阻抗影响的比例

各影响因素对阻抗影响的比例如图2所示。

多层板用基板材料的绝缘厚度的精度的高低, 对Z0精度控制是最重要的影响因素。其次是导体的宽度。

5 TDR比较表

6 结束语

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