電路板打樣流程
一、前期準(zhǔn)備:奠定打樣基礎(chǔ)?
(一)明確需求與規(guī)劃?
在啟動(dòng)電路板打樣項(xiàng)目之前,明確需求與規(guī)劃是首要任務(wù),也是確保打樣成功的關(guān)鍵。需確定電路板的功能、尺寸、層數(shù)、材料等關(guān)鍵需求。以余姚市銘迪電器科技有限公司為例,該公司在開(kāi)發(fā)一款新型智能家電控制板時(shí),首先明確了該電路板需實(shí)現(xiàn)的功能,如對(duì)家電各部件的精準(zhǔn)控制、數(shù)據(jù)傳輸與處理等,依據(jù)家電內(nèi)部空間布局確定電路板尺寸,綜合考慮信號(hào)傳輸復(fù)雜度和成本因素選擇了合適的層數(shù)和材料。?
確定電路板功能是核心,它決定了電路設(shè)計(jì)的方向和元器件的選擇。若要設(shè)計(jì)一塊用于高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ烹娐钒?,就需要采用高性能的芯片和布線材料,以滿足高頻信號(hào)傳輸?shù)男枨?;而若是普通的消費(fèi)電子產(chǎn)品電路板,在滿足基本功能的前提下,可更注重成本控制。?
尺寸的確定需綜合考慮多方面因素,包括最終產(chǎn)品的外形尺寸、內(nèi)部空間布局以及散熱要求等。如果電路板尺寸過(guò)大,可能無(wú)法適配產(chǎn)品外殼,還會(huì)增加成本;尺寸過(guò)小,則可能導(dǎo)致元件布局困難,影響散熱和信號(hào)傳輸。?
層數(shù)的選擇同樣重要,層數(shù)越多,電路板的布線空間越充足,可實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的電路設(shè)計(jì),但成本也會(huì)相應(yīng)增加,制作工藝難度加大。一般簡(jiǎn)單的電路板采用雙層板即可滿足需求,而對(duì)于像智能手機(jī)主板這樣復(fù)雜的電路,可能需要采用多層板,如 8 層、10 層甚至更多。?
材料的選擇對(duì)電路板的性能、可靠性和成本有著重要影響。常見(jiàn)的電路板材料有 FR-4(玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂)、CEM-1(復(fù)合環(huán)氧樹(shù)脂材料)等。FR-4 材料具有良好的電氣性能、機(jī)械性能和耐熱性,廣泛應(yīng)用于各類電子產(chǎn)品;CEM-1 材料成本較低,適用于對(duì)性能要求不特別高的產(chǎn)品。此外,還有一些特殊材料,如用于高頻電路的聚四氟乙烯(PTFE)材料,具有低損耗、高頻率特性好等優(yōu)點(diǎn),但價(jià)格相對(duì)較高。?
考慮后續(xù)生產(chǎn)和組裝工藝也至關(guān)重要。例如,在設(shè)計(jì)階段就要考慮到元器件的安裝方式,是采用表面貼裝技術(shù)(SMT)還是通孔插裝技術(shù)(THT)。SMT 具有小型化、高密度、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn),目前被廣泛應(yīng)用;THT 則適用于一些功率較大、需要機(jī)械支撐的元器件。不同的安裝方式對(duì)電路板的焊盤設(shè)計(jì)、孔的大小和布局等都有不同的要求。還要考慮生產(chǎn)工藝的可行性和成本,選擇合適的表面處理工藝,如噴錫、沉金、OSP(有機(jī)保焊膜)等,不同的表面處理工藝在成本、可焊性和可靠性等方面存在差異 。?
(二)獲取原始數(shù)據(jù)?
獲取準(zhǔn)確、完整的電路板詳細(xì)數(shù)據(jù)是打樣的基礎(chǔ)。這些數(shù)據(jù)通??赏ㄟ^(guò)以下幾種途徑獲得。最常見(jiàn)的是直接從設(shè)計(jì)文件中獲取,如今的電路設(shè)計(jì)軟件如 Altium Designer、Eagle 等功能強(qiáng)大,工程師在這些軟件中完成電路板的設(shè)計(jì)后,可直接導(dǎo)出包含電路板尺寸、布線圖、元件位置等詳細(xì)信息的文件,如 Gerber 文件,它是一種用于描述電路板物理布局的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件格式,包含了電路板各層的圖形信息,如線路、焊盤、過(guò)孔等,是電路板制造過(guò)程中不可或缺的數(shù)據(jù)。?
若沒(méi)有原始設(shè)計(jì)文件,可通過(guò)掃描、拍照等方式獲取電路板數(shù)據(jù)。對(duì)于已有的電路板樣品,使用高精度的掃描儀或相機(jī)對(duì)電路板進(jìn)行掃描或拍照,獲取其圖像信息。但這種方式獲取的數(shù)據(jù)可能存在一定誤差,需要進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和修正。在掃描或拍照過(guò)程中,要注意保證圖像的清晰度和準(zhǔn)確性,避免出現(xiàn)模糊、變形等問(wèn)題。為了提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,可采用多角度拍攝或多次掃描的方式,然后通過(guò)圖像處理軟件對(duì)這些圖像進(jìn)行拼接和校正。?
數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確完整對(duì)打樣至關(guān)重要。任何數(shù)據(jù)的缺失或錯(cuò)誤都可能導(dǎo)致打樣失敗,如布線圖中的線路連接錯(cuò)誤,可能導(dǎo)致電路板在功能測(cè)試時(shí)出現(xiàn)短路或斷路的情況;元件位置信息不準(zhǔn)確,會(huì)使元件無(wú)法正確安裝,影響電路板的正常工作。所以,在獲取數(shù)據(jù)后,務(wù)必進(jìn)行仔細(xì)的檢查和核對(duì),確保數(shù)據(jù)的可靠性。?
(三)數(shù)據(jù)保密?
在電路板打樣過(guò)程中,保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和商業(yè)機(jī)密具有極其重要的意義。電路板的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)往往蘊(yùn)含著企業(yè)的核心技術(shù)和商業(yè)秘密,一旦泄露,可能會(huì)給企業(yè)帶來(lái)巨大的損失,如競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手可能利用這些數(shù)據(jù)推出類似產(chǎn)品,搶占市場(chǎng)份額,企業(yè)可能面臨知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛,損害企業(yè)聲譽(yù)。?
為確保數(shù)據(jù)安全,可采取多種措施。在數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié),采用加密技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理,使數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中即使被竊取,也難以被破解和利用。如使用 SSL/TLS 等加密協(xié)議,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸,保證數(shù)據(jù)的安全性。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面,將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在安全的服務(wù)器或存儲(chǔ)設(shè)備中,設(shè)置嚴(yán)格的訪問(wèn)權(quán)限,只有經(jīng)過(guò)授權(quán)的人員才能訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)。還可以定期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份,防止數(shù)據(jù)丟失。?
與打樣制造商簽訂保密協(xié)議也是必不可少的環(huán)節(jié)。保密協(xié)議應(yīng)明確雙方的保密責(zé)任和義務(wù),規(guī)定制造商不得向任何第三方泄露客戶的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),否則將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。在選擇打樣制造商時(shí),要對(duì)其保密措施和信譽(yù)進(jìn)行充分的調(diào)查和評(píng)估,確保其有能力和意愿保護(hù)客戶的數(shù)據(jù)安全。如余姚市銘迪電器科技有限公司在選擇打樣制造商時(shí),會(huì)對(duì)制造商的保密制度、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)施等進(jìn)行實(shí)地考察,了解其過(guò)往的保密記錄,只有在確認(rèn)制造商具備良好的保密能力后,才會(huì)與其合作 。?
二、數(shù)據(jù)處理:讓數(shù)據(jù)為打樣服務(wù)?
(一)數(shù)據(jù)清洗與轉(zhuǎn)換?
在獲取原始數(shù)據(jù)后,數(shù)據(jù)清洗與轉(zhuǎn)換是至關(guān)重要的環(huán)節(jié),直接關(guān)系到后續(xù)打樣的準(zhǔn)確性和效率。原始數(shù)據(jù)中往往存在冗余和錯(cuò)誤信息,這些信息會(huì)干擾打樣過(guò)程,增加出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn),甚至導(dǎo)致打樣失敗。所以,需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗,仔細(xì)去除那些不必要的冗余信息,如設(shè)計(jì)過(guò)程中殘留的臨時(shí)標(biāo)記、未使用的圖層信息等,同時(shí)檢查并糾正數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤,如線路連接錯(cuò)誤、元件編號(hào)重復(fù)等問(wèn)題 。?
數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換也必不可少。不同的設(shè)計(jì)軟件生成的數(shù)據(jù)格式可能不同,而打樣設(shè)備和制造工藝通常對(duì)數(shù)據(jù)格式有特定要求。因此,需將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為打樣可識(shí)別和處理的格式,例如將掃描得到的圖片數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 PCB 設(shè)計(jì)軟件可識(shí)別的文件格式,或者將某種特定設(shè)計(jì)軟件生成的文件轉(zhuǎn)換為通用的 Gerber 文件格式。Gerber 文件作為電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的電路板制造文件格式,包含了電路板各層的詳細(xì)圖形信息,能夠準(zhǔn)確傳達(dá)電路板的設(shè)計(jì)意圖,被廣泛應(yīng)用于電路板打樣和生產(chǎn)過(guò)程中。通過(guò)專業(yè)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換工具或軟件,可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)換,確保數(shù)據(jù)在不同環(huán)節(jié)之間的順暢傳遞和有效利用 。?
(二)數(shù)據(jù)修正與優(yōu)化?
數(shù)據(jù)修正與優(yōu)化旨在進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量,使其更符合打樣的要求。在實(shí)際獲取數(shù)據(jù)的過(guò)程中,尤其是通過(guò)掃描或拍照方式獲取的數(shù)據(jù),可能會(huì)存在圖像不清晰、對(duì)比度低、明暗度不均勻等問(wèn)題,這些問(wèn)題會(huì)影響對(duì)電路板細(xì)節(jié)的識(shí)別和處理,如焊盤和絲印的清晰度,進(jìn)而影響打樣的準(zhǔn)確性。?
以調(diào)整圖像對(duì)比度為例,適當(dāng)增加對(duì)比度可以使圖像中的線條和圖形更加清晰分明,突出焊盤和絲印的輪廓,便于后續(xù)的處理和分析。使用圖像處理軟件,如 Adobe Photoshop,通過(guò)調(diào)整亮度 / 對(duì)比度選項(xiàng),增大對(duì)比度數(shù)值,能夠有效提升圖像的清晰度。比如,原本模糊的焊盤在增加對(duì)比度后,其邊緣變得清晰可辨,有助于準(zhǔn)確確定焊盤的位置和尺寸 。?
調(diào)整明暗度也是優(yōu)化圖像的重要手段。如果圖像整體過(guò)亮或過(guò)暗,會(huì)導(dǎo)致部分細(xì)節(jié)丟失,通過(guò)調(diào)整明暗度,使圖像的亮度分布更加均勻,能夠展現(xiàn)出更多的細(xì)節(jié)信息。在一些電路板掃描圖像中,由于光照不均勻,部分區(qū)域過(guò)暗,難以看清絲印內(nèi)容,通過(guò)降低暗部區(qū)域的亮度,同時(shí)提高亮部區(qū)域的亮度,可使絲印清晰呈現(xiàn),方便準(zhǔn)確識(shí)別絲印上的文字和符號(hào),確保打樣過(guò)程中能夠準(zhǔn)確印刷絲印內(nèi)容 。?
還可對(duì)圖像進(jìn)行降噪處理,去除因掃描或拍攝過(guò)程中產(chǎn)生的噪點(diǎn),使圖像更加純凈,提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正和優(yōu)化時(shí),需謹(jǐn)慎操作,避免過(guò)度處理導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真,影響打樣的精度和質(zhì)量 。?
三、制作打板:構(gòu)建物理基礎(chǔ)?
(一)板材選擇與開(kāi)料?
板材的選擇對(duì)電路板的性能和質(zhì)量起著決定性作用。在眾多的電路板板材中,F(xiàn)R-4(玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂)因其卓越的綜合性能,成為了最廣泛應(yīng)用的板材之一。FR-4 具有良好的電氣性能,能夠有效絕緣,減少信號(hào)干擾,確保電路穩(wěn)定運(yùn)行;機(jī)械強(qiáng)度高,可承受一定的外力沖擊和振動(dòng),保證電路板在各種環(huán)境下的結(jié)構(gòu)完整性;耐熱性也較為出色,能在較高溫度下保持性能穩(wěn)定,不易變形或損壞 。例如,在計(jì)算機(jī)主板、工業(yè)控制電路板等對(duì)性能和穩(wěn)定性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景中,F(xiàn)R-4 板材得到了大量應(yīng)用。除了 FR-4,還有鋁基板、聚酰亞胺(PI)板等特殊板材。鋁基板具有優(yōu)異的散熱性能,常用于 LED 照明、電源管理模塊等對(duì)散熱要求較高的領(lǐng)域;聚酰亞胺板則具有極高的耐溫、耐彎折特性,適用于航空航天、軍事裝備以及可穿戴設(shè)備等需要頻繁彎曲或在極端環(huán)境下工作的電子產(chǎn)品 。?
在確定板材類型后,開(kāi)料是制作打板的第一步。開(kāi)料過(guò)程需將大板料精確裁切為適合后續(xù)加工的尺寸。以余姚市銘迪電器科技有限公司為例,在進(jìn)行電路板打樣時(shí),會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和生產(chǎn)設(shè)備的規(guī)格,使用高精度的裁板機(jī)對(duì)板材進(jìn)行裁切。在操作前,需仔細(xì)檢查板材的表面質(zhì)量,確保無(wú)明顯的劃痕、凹陷或凸起等缺陷,還要準(zhǔn)確測(cè)量板材的厚度和尺寸,保證其符合設(shè)計(jì)要求。在裁切過(guò)程中,嚴(yán)格控制裁板機(jī)的參數(shù),如切割速度、切割深度等,以確保切割邊緣整齊光滑,無(wú)毛刺或裂紋。切割完成后,再次檢查切割后的小板料尺寸,確保與設(shè)計(jì)尺寸誤差在允許范圍內(nèi),避免因尺寸偏差影響后續(xù)的加工和組裝 。?
(二)鉆孔與沉銅?
鉆孔是電路板制作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其作用是確定元件的安裝位置,并實(shí)現(xiàn)不同層之間的電氣連接。通過(guò)鉆孔,在電路板上形成各種類型的孔,如通孔、盲孔和埋孔。通孔貫穿整個(gè)電路板,常用于安裝需要手工焊接的傳統(tǒng)通孔元件,如插件電阻、電容等,它不僅提供了電氣連接路徑,還增強(qiáng)了元件與電路板之間的機(jī)械連接強(qiáng)度;盲孔從電路板的一面或兩面延伸到內(nèi)部的導(dǎo)電層,但不穿透整個(gè)板子,主要用于表面貼裝技術(shù)(SMT)的多層板設(shè)計(jì)中,連接表層與內(nèi)部某一層,有效節(jié)省空間,提高電路板的密度和復(fù)雜度;埋孔完全位于電路板的內(nèi)部,不與外部任何一面相通,主要用于多層板中內(nèi)部層間的連接,提高了電路的集成度和信號(hào)傳輸?shù)男?,同時(shí)保持了電路板表面的整潔 。?
在鉆孔時(shí),依據(jù)設(shè)計(jì)文件中的孔位信息,使用高精度的鉆孔設(shè)備,如數(shù)控鉆床進(jìn)行操作。數(shù)控鉆床通過(guò)程序控制鉆頭的運(yùn)動(dòng)軌跡,能夠精確地在指定位置鉆孔,確保孔的位置精度和尺寸精度。為了保證鉆孔質(zhì)量,需要根據(jù)板材的材質(zhì)、厚度以及孔的大小選擇合適的鉆頭,并合理調(diào)整鉆孔參數(shù),如轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度等。在鉆 FR-4 板材時(shí),對(duì)于較小的孔,通常采用高速低進(jìn)給的方式,以避免鉆頭過(guò)熱和孔壁粗糙;對(duì)于較大的孔,則可適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速,提高進(jìn)給速度,以提高加工效率 。?
鉆孔完成后,由于孔壁是絕緣的,無(wú)法實(shí)現(xiàn)電氣連接,因此需要進(jìn)行沉銅處理。沉銅,也叫化學(xué)鍍銅,是一種自身催化的氧化還原反應(yīng)。首先用活化劑處理鉆孔后的電路板,使絕緣的孔壁表面吸附上一層活性的金屬鈀粒子,這些鈀粒子成為銅離子還原的催化中心。然后將電路板浸泡在含有銅離子的溶液中,在鈀粒子的催化作用下,銅離子被還原并沉積在孔壁上,逐漸形成一層薄銅,使孔壁具有導(dǎo)電性,為后續(xù)的電鍍銅制程奠定基礎(chǔ) 。沉銅過(guò)程中,嚴(yán)格控制溶液的溫度、濃度、pH 值等參數(shù),確保銅層均勻、致密地沉積在孔壁上,避免出現(xiàn)孔壁無(wú)銅或銅層厚度不均勻的問(wèn)題,影響電路板的電氣性能和可靠性 。?
(三)圖形轉(zhuǎn)移與電鍍?
圖形轉(zhuǎn)移是將生產(chǎn)菲林上的圖像準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)移到電路板上的過(guò)程,它決定了電路板上線路和焊盤的形狀和位置。常用的圖形轉(zhuǎn)移方法有干膜法和濕膜法。干膜法是將感光性干膜覆蓋在電路板的銅箔表面,通過(guò)曝光使干膜上的線路圖案部分發(fā)生光聚合反應(yīng),然后經(jīng)過(guò)顯影,去除未曝光部分的干膜,從而在銅箔上留下與生產(chǎn)菲林一致的線路圖案。濕膜法則是將液態(tài)的感光性濕膜通過(guò)網(wǎng)印、滾涂等方式均勻地涂布在電路板上,經(jīng)過(guò)烘烤使其固化成膜,再進(jìn)行曝光和顯影,實(shí)現(xiàn)圖形轉(zhuǎn)移。濕膜法成本較低,適用于一些對(duì)精度要求相對(duì)不高的電路板制作;干膜法的精度更高,能夠制作出更精細(xì)的線路,常用于高精度電路板的制作 。?
圖形電鍍是在圖形轉(zhuǎn)移完成后,對(duì)電路板進(jìn)行的進(jìn)一步加工。其目的是在需要的部位增加銅層厚度,提高線路的導(dǎo)電性和機(jī)械強(qiáng)度,同時(shí)在銅層表面鍍上一層其他金屬,如錫、鎳、金等,以滿足不同的功能需求。例如,鍍錫可以提高可焊性,防止銅層氧化;鍍金則常用于高頻電路或?qū)佑|電阻要求較高的場(chǎng)合,因?yàn)榻鹁哂辛己玫膶?dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性,能夠減少信號(hào)傳輸?shù)膿p耗,提高連接的可靠性 。?
在進(jìn)行圖形電鍍時(shí),首先將電路板安裝到電鍍?cè)O(shè)備中,經(jīng)過(guò)除油、酸洗等預(yù)處理步驟,去除表面的油污和氧化物,確保銅表面潔凈,以便后續(xù)的電鍍層能夠牢固附著。然后將電路板浸入電鍍液中,以銅球?yàn)殛?yáng)極,電路板為陰極,在直流電的作用下,電鍍液中的金屬離子向陰極移動(dòng),并在電路板上的線路和孔壁上沉積,形成一層均勻的金屬層。通過(guò)控制電鍍時(shí)間、電流密度等參數(shù),可以精確控制金屬層的厚度,滿足不同的設(shè)計(jì)要求 。?
(四)退膜與蝕刻?
退膜是在圖形電鍍完成后,去除抗電鍍覆蓋膜層的操作??闺婂兏采w膜層在電鍍過(guò)程中起到保護(hù)非電鍍區(qū)域的作用,完成電鍍后,這些膜層已不再需要,需要將其去除,使非線路銅層裸露出來(lái),以便進(jìn)行后續(xù)的蝕刻工序。退膜通常使用特定的退膜液,根據(jù)抗電鍍覆蓋膜層的材料選擇合適的退膜液配方,如對(duì)于干膜,常用的退膜液是堿性溶液,在一定溫度和壓力下,退膜液與干膜發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使干膜溶解并脫離電路板表面 。在退膜過(guò)程中,嚴(yán)格控制退膜液的濃度、溫度和處理時(shí)間,確保退膜效果良好,既能夠完全去除膜層,又不會(huì)對(duì)電路板上的線路和金屬層造成損傷。退膜完成后,對(duì)電路板進(jìn)行充分的水洗,去除殘留的退膜液和溶解的膜層碎片,為蝕刻工序做好準(zhǔn)備 。?
蝕刻是利用化學(xué)反應(yīng)去除電路板上非線路部分銅的過(guò)程。經(jīng)過(guò)退膜處理后,電路板上裸露的非線路銅層需要被去除,只保留所需的線路和焊盤部分。常用的蝕刻方法有酸性蝕刻和堿性蝕刻。酸性蝕刻通常使用氯化鐵、酸性氯化銅等蝕刻液,在酸性條件下,蝕刻液與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng),將銅溶解并去除;堿性蝕刻則使用堿性氯化銅蝕刻液,在堿性環(huán)境中實(shí)現(xiàn)對(duì)銅的蝕刻。蝕刻過(guò)程中,控制蝕刻液的濃度、溫度、蝕刻時(shí)間以及蝕刻速率等參數(shù)至關(guān)重要。如果蝕刻速率過(guò)快,可能導(dǎo)致線路過(guò)度蝕刻,線寬變細(xì),影響電路的電氣性能;蝕刻速率過(guò)慢,則會(huì)降低生產(chǎn)效率,增加生產(chǎn)成本 。在蝕刻過(guò)程中,還需注意蝕刻液的均勻性,確保電路板各個(gè)部位的蝕刻效果一致,以保證線路的精度和質(zhì)量 。?
(五)綠油與字符印刷?
綠油,即阻焊油墨,通常為綠色,在電路板制作中起著至關(guān)重要的保護(hù)作用。其主要功能是保護(hù)電路板上的線路,防止線路受到氧化、腐蝕等外界因素的影響,延長(zhǎng)電路板的使用壽命。在焊接過(guò)程中,綠油可以阻止焊錫在不需要焊接的地方上錫,避免出現(xiàn)短路等焊接缺陷,確保焊接的準(zhǔn)確性和可靠性 。綠油的印刷一般采用絲網(wǎng)印刷的方式,首先根據(jù)電路板的設(shè)計(jì)制作相應(yīng)的絲網(wǎng)模板,將綠油通過(guò)絲網(wǎng)印刷到電路板表面。在印刷過(guò)程中,控制綠油的厚度和均勻性,以確保良好的保護(hù)效果和外觀質(zhì)量。印刷完成后,通過(guò)紫外線(UV)固化或熱固化的方式使綠油固化,形成堅(jiān)固的保護(hù)膜 。?
字符印刷是在電路板表面印刷各種標(biāo)識(shí)和字符,如元件編號(hào)、型號(hào)、生產(chǎn)廠家等信息,這些字符和標(biāo)識(shí)便于在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)、調(diào)試、維修和維護(hù)過(guò)程中對(duì)電路板進(jìn)行識(shí)別和管理。字符印刷使用專門的絲印油墨,根據(jù)設(shè)計(jì)要求將字符圖案制作成絲網(wǎng)模板,通過(guò)絲網(wǎng)印刷將油墨印刷到電路板上指定的位置。印刷完成后,同樣經(jīng)過(guò)固化處理,使字符牢固地附著在電路板表面。字符的清晰度、準(zhǔn)確性和附著力是衡量字符印刷質(zhì)量的重要指標(biāo),為了保證字符清晰易讀,油墨具有良好的耐磨性和耐腐蝕性,在印刷過(guò)程中,嚴(yán)格控制印刷工藝參數(shù),如油墨的粘度、印刷壓力、印刷速度等 。?
(六)鍍金手指與成型?
鍍金手指是電路板上用于連接其他設(shè)備或部件的部分,通常為一排金屬觸點(diǎn)。在一些需要頻繁插拔或?qū)﹄姎庑阅芤筝^高的應(yīng)用中,如電腦主板與內(nèi)存條的連接,對(duì)鍍金手指進(jìn)行鍍金處理,能夠顯著增加其硬度和耐磨性,減少接觸電阻,提高連接的可靠性和穩(wěn)定性。鍍金過(guò)程一般采用電鍍的方式,在鍍金手指表面鍍上一層厚度適中的金層??刂棋兘饘拥暮穸群途鶆蛐允株P(guān)鍵,過(guò)薄的金層可能無(wú)法提供足夠的保護(hù)和性能提升,過(guò)厚則會(huì)增加成本。同時(shí),確保鍍金層的質(zhì)量,避免出現(xiàn)針孔、起泡等缺陷,以保證良好的電氣連接性能 。?
成型是將電路板加工成所需形狀的過(guò)程。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,使用數(shù)控鑼機(jī)、模具沖壓等設(shè)備對(duì)電路板進(jìn)行切割、沖壓等加工操作。數(shù)控鑼機(jī)通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的刀具按照預(yù)先設(shè)定的路徑對(duì)電路板進(jìn)行銑削,能夠加工出各種復(fù)雜的形狀,精度較高;模具沖壓則適用于批量生產(chǎn),通過(guò)模具對(duì)電路板進(jìn)行沖壓成型,生產(chǎn)效率較高,但模具的制作成本相對(duì)較高 。在成型過(guò)程中,嚴(yán)格控制加工精度,確保電路板的外形尺寸和孔位精度符合設(shè)計(jì)要求,避免因尺寸偏差導(dǎo)致電路板無(wú)法安裝到設(shè)備中或與其他部件不兼容 。?
四、元件采購(gòu)與焊接:賦予電路板生命?
(一)元件采購(gòu)?
在電路板打樣過(guò)程中,元件采購(gòu)是至關(guān)重要的一環(huán),它直接關(guān)系到電路板的性能和質(zhì)量。需依據(jù)電路板的設(shè)計(jì)要求,精準(zhǔn)采購(gòu)相應(yīng)的元件。以余姚市銘迪電器科技有限公司為例,在為某智能家居產(chǎn)品的電路板打樣采購(gòu)元件時(shí),嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件中規(guī)定的元件型號(hào)、參數(shù)進(jìn)行篩選。對(duì)于電阻,明確其阻值、精度、功率等參數(shù)要求;對(duì)于電容,要確定其電容值、耐壓值、類型(如陶瓷電容、電解電容等);對(duì)于集成電路芯片,更要關(guān)注其型號(hào)、功能、引腳定義等關(guān)鍵信息 。?
確保元件的質(zhì)量和性能符合設(shè)計(jì)要求是采購(gòu)的核心原則。質(zhì)量不佳的元件可能導(dǎo)致電路板在測(cè)試或?qū)嶋H使用過(guò)程中出現(xiàn)故障,影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。為了保證元件質(zhì)量,要注意選擇正規(guī)渠道購(gòu)買,避免購(gòu)買到劣質(zhì)或假冒產(chǎn)品。正規(guī)的電子元器件供應(yīng)商通常具備完善的質(zhì)量管理體系,能夠提供質(zhì)量可靠的元件,并提供相應(yīng)的質(zhì)量保證和技術(shù)支持??蛇x擇與原廠或一級(jí)代理商直接合作,這些渠道能夠確保元件的來(lái)源可靠,質(zhì)量有保障;也可以選擇一些知名的電子元器件采購(gòu)平臺(tái),這些平臺(tái)通常會(huì)對(duì)入駐商家進(jìn)行嚴(yán)格審核,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行把控 。在采購(gòu)過(guò)程中,要求供應(yīng)商提供元件的質(zhì)量證明文件,如質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告、產(chǎn)品認(rèn)證證書等,對(duì)元件進(jìn)行抽檢,確保其性能符合設(shè)計(jì)要求 。?
(二)元件焊接?
將采購(gòu)到的元件按照設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確焊接到電路板上,是賦予電路板生命的關(guān)鍵步驟。常見(jiàn)的焊接方法包括手工焊接、表面貼裝焊接(SMT)和波峰焊接等 。?
手工焊接是一種較為靈活的焊接方式,適用于小批量生產(chǎn)、樣板制作和維修工作。在手工焊接時(shí),使用電烙鐵將焊錫絲熔化,實(shí)現(xiàn)元件引腳與電路板焊盤之間的連接。手工焊接需要操作人員具備一定的技能和經(jīng)驗(yàn),嚴(yán)格控制焊接溫度和時(shí)間。溫度過(guò)高或時(shí)間過(guò)長(zhǎng),容易導(dǎo)致元件損壞、焊盤脫落等問(wèn)題;溫度過(guò)低或時(shí)間過(guò)短,則可能造成虛焊,影響焊接質(zhì)量 。一般來(lái)說(shuō),使用恒溫電烙鐵,將溫度設(shè)置在 300℃ - 350℃之間較為合適,對(duì)于精密元件,如 IC、SMD 等,建議將溫度控制在 260℃ - 300℃,單個(gè)焊點(diǎn)的焊接時(shí)間應(yīng)控制在 2 - 4 秒 。?
表面貼裝焊接(SMT)是目前應(yīng)用廣泛的焊接技術(shù),特別適用于小型、高密度的電子元器件。在 SMT 焊接過(guò)程中,首先在電路板的焊盤上印刷焊膏,然后通過(guò)貼片機(jī)將表面貼裝元件準(zhǔn)確放置在焊膏上,最后將電路板放入回流爐中進(jìn)行加熱,使焊膏熔化,實(shí)現(xiàn)元件與電路板的連接 。SMT 焊接具有生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量穩(wěn)定、適合自動(dòng)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),但對(duì)設(shè)備和工藝要求較高,需要精確控制回流爐的溫度曲線,確保焊膏在合適的溫度下熔化和凝固,以保證焊接質(zhì)量 。?
波峰焊接主要用于大批量生產(chǎn)中,適用于插件式元器件的焊接。在波峰焊接過(guò)程中,電路板通過(guò)一個(gè)流動(dòng)的焊錫波峰,焊錫會(huì)粘附在焊盤上,實(shí)現(xiàn)元件引腳與焊盤的連接 。波峰焊接前,需要對(duì)電路板進(jìn)行預(yù)熱,以避免焊料沖擊導(dǎo)致焊點(diǎn)開(kāi)裂,預(yù)熱區(qū)溫度通??刂圃?90℃ - 140℃,焊接區(qū)溫度根據(jù)焊料成分不同,一般設(shè)置為 240℃ - 260℃,PCB 通過(guò)波峰的時(shí)間通常為 2 - 6 秒 。?
無(wú)論采用哪種焊接方法,都要注意焊接質(zhì)量和元件的排列順序。在焊接前,仔細(xì)檢查元件的引腳是否有氧化、變形等問(wèn)題,如有需要,進(jìn)行預(yù)處理,如去除氧化層、矯正引腳等 。在焊接過(guò)程中,確保元件的引腳與焊盤充分接觸,焊錫均勻地填充在引腳和焊盤之間,形成牢固的焊點(diǎn) 。按照元件的排列順序進(jìn)行焊接,有助于提高焊接效率和質(zhì)量,避免出現(xiàn)漏焊、錯(cuò)焊等問(wèn)題 。一般遵循先小后大、先輕后重、先低后高、先一般后特殊的原則,先安裝小型、重量輕、位于電路板下方的一般元器件,再安裝大型、重量重、位于電路板上方的特殊元器件 。焊接完成后,使用放大鏡或顯微鏡檢查焊點(diǎn),確保無(wú)虛焊、短路、橋接等缺陷,對(duì)有問(wèn)題的焊點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行修復(fù) 。?
五、功能測(cè)試與驗(yàn)證:檢驗(yàn)打樣成果?
(一)功能測(cè)試?
在完成電路板的制作和元件焊接后,功能測(cè)試成為檢驗(yàn)打樣成果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)使用專業(yè)設(shè)備,模擬電路板在實(shí)際應(yīng)用中的工作狀態(tài),對(duì)其各項(xiàng)功能進(jìn)行全面、細(xì)致的測(cè)試,以確保電路板能夠滿足設(shè)計(jì)要求,在實(shí)際使用中穩(wěn)定可靠地運(yùn)行 。?
對(duì)于不同類型的電路板,其功能測(cè)試的重點(diǎn)和內(nèi)容也有所不同。以數(shù)字電路板為例,邏輯功能測(cè)試是核心。使用邏輯分析儀,這是一種專門用于數(shù)字信號(hào)分析的設(shè)備,能夠?qū)﹄娐钒迳系臄?shù)字信號(hào)進(jìn)行高速采集和分析。通過(guò)向電路板輸入特定的數(shù)字信號(hào)序列,然后利用邏輯分析儀捕捉電路板的輸出信號(hào),與預(yù)先設(shè)定的正確邏輯輸出進(jìn)行對(duì)比,檢查電路板是否能夠正確地執(zhí)行各種邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理功能 。若電路板是用于通信領(lǐng)域,信號(hào)傳輸測(cè)試則至關(guān)重要。采用信號(hào)發(fā)生器和示波器等設(shè)備,信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生各種頻率和幅度的模擬或數(shù)字信號(hào),輸入到電路板的信號(hào)輸入端,示波器則用于監(jiān)測(cè)電路板輸出端的信號(hào)。通過(guò)觀察示波器上顯示的信號(hào)波形,檢測(cè)信號(hào)的幅度、頻率、相位等參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求,評(píng)估信號(hào)在傳輸過(guò)程中的衰減、失真、延遲等情況,確保信號(hào)能夠準(zhǔn)確、穩(wěn)定地傳輸 。?
電源完整性測(cè)試也是功能測(cè)試的重要組成部分。使用電源分析儀,對(duì)電路板的電源系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。測(cè)量電源電壓的穩(wěn)定性,觀察在不同負(fù)載條件下,電源輸出電壓是否能夠保持在規(guī)定的范圍內(nèi),有無(wú)明顯的波動(dòng)或跌落;檢測(cè)電源電流的消耗情況,判斷電路板的功耗是否符合設(shè)計(jì)預(yù)期,是否存在異常的電流過(guò)大或過(guò)小的情況;分析電源紋波,確保紋波電壓在可接受的范圍內(nèi),避免過(guò)大的紋波對(duì)電路板上的其他電路產(chǎn)生干擾 。?
在進(jìn)行功能測(cè)試時(shí),嚴(yán)格遵循相關(guān)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,以保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。如針對(duì)電子通信產(chǎn)品的電路板,遵循國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)信號(hào)傳輸?shù)恼`碼率、信噪比等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試;對(duì)于工業(yè)控制領(lǐng)域的電路板,按照國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)的標(biāo)準(zhǔn),對(duì)其抗干擾能力、可靠性等方面進(jìn)行測(cè)試 。?
(二)優(yōu)化與改進(jìn)?
根據(jù)功能測(cè)試的結(jié)果,深入分析電路板中存在的問(wèn)題,并采取相應(yīng)的優(yōu)化與改進(jìn)措施,是提高電路板性能和質(zhì)量的重要步驟。若測(cè)試中發(fā)現(xiàn)電路板存在功能故障,首先需要對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位和深入分析 。使用專業(yè)的故障診斷工具,如示波器、邏輯分析儀、熱成像儀等,對(duì)電路板進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)。通過(guò)示波器觀察信號(hào)波形,判斷信號(hào)是否存在異常,如波形失真、幅度異常等,以此確定故障可能發(fā)生的位置;利用邏輯分析儀分析數(shù)字信號(hào)的邏輯關(guān)系,查找邏輯錯(cuò)誤;熱成像儀則可以檢測(cè)電路板上的熱點(diǎn),幫助發(fā)現(xiàn)因元件過(guò)熱導(dǎo)致的故障 。?
如果確定是布線問(wèn)題導(dǎo)致的故障,如信號(hào)干擾、信號(hào)衰減等,需要對(duì)布線進(jìn)行修改。重新規(guī)劃線路布局,調(diào)整線路走向,增加或減少過(guò)孔數(shù)量,優(yōu)化線寬和線距等。在修改布線時(shí),充分考慮信號(hào)完整性和電磁兼容性的要求,遵循布線規(guī)則,如避免信號(hào)線過(guò)長(zhǎng)、減少信號(hào)回路面積、保持信號(hào)層和地層的完整性等 。例如,對(duì)于高頻信號(hào)線路,采用差分對(duì)布線方式,以減少信號(hào)干擾,提高信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性;對(duì)于容易受到干擾的敏感線路,增加屏蔽措施,如在其周圍鋪設(shè)接地平面或添加屏蔽線 。?
若測(cè)試結(jié)果顯示某些元件的性能不符合要求,導(dǎo)致電路板功能異常,就需要更換元件。選擇性能更優(yōu)、參數(shù)更匹配的元件進(jìn)行替換。在選擇替換元件時(shí),嚴(yán)格按照電路板的設(shè)計(jì)要求,確保新元件的型號(hào)、參數(shù)、封裝形式等與原設(shè)計(jì)一致,或在性能上能夠更好地滿足設(shè)計(jì)需求 。如在某電路板的測(cè)試中,發(fā)現(xiàn)一個(gè)電容的實(shí)際容值與標(biāo)稱值存在較大偏差,導(dǎo)致電路的濾波效果不佳,經(jīng)過(guò)分析后,更換了一個(gè)精度更高、穩(wěn)定性更好的電容,從而解決了濾波問(wèn)題 。?
完成優(yōu)化與改進(jìn)后,對(duì)電路板進(jìn)行再次測(cè)試,確保問(wèn)題得到有效解決,電路板的性能和功能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在再次測(cè)試過(guò)程中,重復(fù)之前的功能測(cè)試步驟,對(duì)電路板的各項(xiàng)功能進(jìn)行全面驗(yàn)證,對(duì)改進(jìn)后的部分進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)試,觀察電路板的工作狀態(tài),記錄測(cè)試數(shù)據(jù),與設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析 。經(jīng)過(guò)多次優(yōu)化和測(cè)試,直到電路板的性能和功能完全符合設(shè)計(jì)要求,才能進(jìn)入下一階段的生產(chǎn)或應(yīng)用環(huán)節(jié) 。?
六、文檔記錄與交付:完成打樣閉環(huán)?
(一)文檔記錄?
在整個(gè)電路板打樣過(guò)程中,詳細(xì)且準(zhǔn)確的文檔記錄是不可或缺的。這些文檔不僅是打樣過(guò)程的詳細(xì)記錄,更是后續(xù)產(chǎn)品改進(jìn)、生產(chǎn)以及質(zhì)量追溯的重要依據(jù) 。?
數(shù)據(jù)處理記錄是文檔的重要組成部分。它詳細(xì)記載了從原始數(shù)據(jù)獲取到數(shù)據(jù)清洗、轉(zhuǎn)換、修正與優(yōu)化的全過(guò)程。記錄獲取原始數(shù)據(jù)的途徑,是從設(shè)計(jì)文件直接獲取,還是通過(guò)掃描、拍照等方式獲得,若存在數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換,記錄轉(zhuǎn)換前后的格式以及使用的轉(zhuǎn)換工具和參數(shù)設(shè)置。在數(shù)據(jù)修正過(guò)程中,記錄調(diào)整圖像對(duì)比度、明暗度等參數(shù)的具體數(shù)值,以及對(duì)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的修正內(nèi)容和方法 。通過(guò)這些記錄,能夠清晰地了解數(shù)據(jù)處理的流程和細(xì)節(jié),便于在后續(xù)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)進(jìn)行追溯和分析 。?
元件采購(gòu)清單也是關(guān)鍵文檔之一。清單中明確列出采購(gòu)的每個(gè)元件的詳細(xì)信息,包括元件的型號(hào)、規(guī)格、參數(shù)、品牌、數(shù)量、采購(gòu)價(jià)格以及供應(yīng)商等。詳細(xì)的元件采購(gòu)清單有助于準(zhǔn)確核算成本,在后續(xù)生產(chǎn)中進(jìn)行元件采購(gòu)時(shí)提供準(zhǔn)確的參考依據(jù),也方便對(duì)元件質(zhì)量進(jìn)行追溯。如余姚市銘迪電器科技有限公司在采購(gòu)某型號(hào)芯片時(shí),記錄了芯片的品牌、型號(hào)、批次號(hào)以及供應(yīng)商的名稱和聯(lián)系方式,當(dāng)發(fā)現(xiàn)芯片存在質(zhì)量問(wèn)題時(shí),能夠迅速與供應(yīng)商溝通解決 。?
焊接記錄詳細(xì)記錄了元件焊接的過(guò)程和情況。記錄焊接方法,是手工焊接、表面貼裝焊接(SMT)還是波峰焊接;記錄每個(gè)焊點(diǎn)的焊接質(zhì)量,是否存在虛焊、短路、橋接等缺陷,以及對(duì)有問(wèn)題焊點(diǎn)的修復(fù)情況;記錄焊接過(guò)程中使用的工具和材料,如電烙鐵的型號(hào)、焊錫絲的規(guī)格、助焊劑的種類等 。焊接記錄對(duì)于評(píng)估焊接質(zhì)量、改進(jìn)焊接工藝以及解決焊接相關(guān)問(wèn)題具有重要意義 。?
測(cè)試報(bào)告全面記錄了電路板功能測(cè)試的過(guò)程和結(jié)果。報(bào)告中包含測(cè)試的時(shí)間、地點(diǎn)、測(cè)試人員;測(cè)試使用的設(shè)備和工具,如邏輯分析儀、示波器、信號(hào)發(fā)生器等的型號(hào)和參數(shù)設(shè)置;詳細(xì)的測(cè)試項(xiàng)目和測(cè)試步驟,以及每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目的測(cè)試結(jié)果,是否通過(guò)測(cè)試,若未通過(guò),記錄具體的故障現(xiàn)象和數(shù)據(jù) 。根據(jù)測(cè)試結(jié)果提出的改進(jìn)建議和措施也應(yīng)記錄在報(bào)告中。測(cè)試報(bào)告為電路板的性能評(píng)估和優(yōu)化改進(jìn)提供了直接的數(shù)據(jù)支持,是產(chǎn)品研發(fā)和質(zhì)量控制的重要依據(jù) 。?
(二)交付樣品?
在完成所有的測(cè)試和優(yōu)化工作,確保電路板質(zhì)量和性能符合要求后,交付樣品是打樣流程的最后一步,也是將打樣成果呈現(xiàn)給客戶或設(shè)計(jì)師的重要環(huán)節(jié) 。?
交付前,對(duì)樣品進(jìn)行全面檢驗(yàn)是必不可少的。再次檢查電路板的外觀,確保綠油、字符印刷清晰完整,無(wú)明顯的劃痕、污漬、氣泡等缺陷;檢查元件的焊接質(zhì)量,焊點(diǎn)應(yīng)光滑、牢固,無(wú)虛焊、短路等問(wèn)題;對(duì)電路板的尺寸進(jìn)行測(cè)量,確保其符合設(shè)計(jì)要求,誤差在允許范圍內(nèi);對(duì)電路板的功能進(jìn)行再次驗(yàn)證,確保各項(xiàng)功能正常,性能指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 。通過(guò)全面檢驗(yàn),保證交付的樣品質(zhì)量可靠,能夠滿足客戶的需求 。?
交付樣品時(shí),提供完整的文檔資料是關(guān)鍵。將前面記錄的所有文檔,如數(shù)據(jù)處理記錄、元件采購(gòu)清單、焊接記錄、測(cè)試報(bào)告等一并交付給客戶或設(shè)計(jì)師。這些文檔能夠幫助他們深入了解打樣過(guò)程,為后續(xù)的產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)以及質(zhì)量控制提供詳細(xì)的參考信息 。還應(yīng)提供必要的技術(shù)支持,解答客戶在接收樣品后可能提出的疑問(wèn),如電路板的使用方法、注意事項(xiàng)、性能特點(diǎn)等。若客戶在后續(xù)測(cè)試或使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,及時(shí)提供協(xié)助和解決方案,確??蛻裟軌蝽樌褂脴悠?,為產(chǎn)品的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ) 。?
七、質(zhì)量控制:貫穿始終的保障?
(一)全程質(zhì)量把控?
質(zhì)量控制是電路板打樣過(guò)程中不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它貫穿于打樣的整個(gè)流程,從前期準(zhǔn)備到最終交付,每一個(gè)步驟都嚴(yán)格把關(guān),確保打樣的電路板符合高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在前期準(zhǔn)備階段,對(duì)需求分析和數(shù)據(jù)獲取進(jìn)行細(xì)致審核,保證設(shè)計(jì)要求的準(zhǔn)確性和完整性,避免因需求理解偏差或數(shù)據(jù)錯(cuò)誤導(dǎo)致后續(xù)問(wèn)題 。如余姚市銘迪電器科技有限公司在確定電路板需求時(shí),組織多部門專業(yè)人員進(jìn)行反復(fù)研討,對(duì)數(shù)據(jù)來(lái)源進(jìn)行嚴(yán)格核實(shí),確保無(wú)誤后才進(jìn)入下一階段 。?
在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),對(duì)數(shù)據(jù)清洗、轉(zhuǎn)換、修正與優(yōu)化的結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)格檢查,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可用性。使用專業(yè)的數(shù)據(jù)驗(yàn)證工具,對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行校驗(yàn),檢查數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵信息是否完整,如線路連接關(guān)系、元件參數(shù)等 。?
制作打板過(guò)程中,對(duì)每一道工序進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和質(zhì)量檢測(cè)。在板材選擇上,嚴(yán)格檢查板材的質(zhì)量證明文件,對(duì)板材的厚度、平整度、電氣性能等指標(biāo)進(jìn)行抽檢;鉆孔工序中,定期檢測(cè)鉆孔的位置精度和孔徑尺寸,確保符合設(shè)計(jì)要求;圖形轉(zhuǎn)移和電鍍工序,檢查線路的清晰度、完整性以及電鍍層的厚度和均勻性 。例如,通過(guò)自動(dòng)化光學(xué)檢測(cè)(AOI)設(shè)備,對(duì)圖形轉(zhuǎn)移后的電路板進(jìn)行全面掃描,及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路短路、斷路、缺線等缺陷;使用 X 射線檢測(cè)設(shè)備,檢測(cè)多層板內(nèi)層線路的連接質(zhì)量和孔金屬化情況 。?
元件采購(gòu)時(shí),對(duì)供應(yīng)商的資質(zhì)和信譽(yù)進(jìn)行嚴(yán)格審查,對(duì)采購(gòu)的元件進(jìn)行抽樣檢測(cè),確保元件的質(zhì)量和性能符合設(shè)計(jì)要求 。在元件焊接階段,對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行 100% 檢查,使用放大鏡或顯微鏡觀察焊點(diǎn)的外觀,檢查是否存在虛焊、短路、橋接等問(wèn)題,通過(guò)在線測(cè)試(ICT)設(shè)備對(duì)焊接后的電路板進(jìn)行電氣性能測(cè)試,確保電路連接正確 。?
功能測(cè)試環(huán)節(jié),按照嚴(yán)格的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和流程進(jìn)行操作,對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)記錄和分析。對(duì)于測(cè)試中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,及時(shí)進(jìn)行深入分析和排查,確定問(wèn)題的根源,并采取有效的改進(jìn)措施 。?
(二)檢查與核對(duì)?
將抄好的板子導(dǎo)出 Gerber 格式與原板掃描圖片進(jìn)行 1:1 核對(duì),是確保打樣準(zhǔn)確性的重要步驟。Gerber 文件作為電路板制造的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件格式,包含了電路板各層的詳細(xì)圖形信息,如線路、焊盤、過(guò)孔等 。通過(guò)將導(dǎo)出的 Gerber 文件與原板掃描圖片進(jìn)行比對(duì),可以直觀地檢查打板過(guò)程中是否存在線路遺漏、錯(cuò)位、短路,以及元件封裝錯(cuò)誤等問(wèn)題 。?
在核對(duì)過(guò)程中,仔細(xì)檢查每一層的圖形,確保 Gerber 文件中的線路布局與原板掃描圖片完全一致。對(duì)于線路的寬度、間距,焊盤的大小、形狀和位置,過(guò)孔的尺寸和分布等關(guān)鍵信息,進(jìn)行逐一核對(duì),不放過(guò)任何一個(gè)細(xì)節(jié) 。如果發(fā)現(xiàn)兩者之間存在差異,及時(shí)追溯問(wèn)題產(chǎn)生的原因,可能是數(shù)據(jù)處理過(guò)程中的錯(cuò)誤,也可能是制作打板環(huán)節(jié)中的工藝問(wèn)題 。例如,若發(fā)現(xiàn)某條線路在 Gerber 文件中比原板掃描圖片細(xì),可能是在圖形轉(zhuǎn)移或蝕刻過(guò)程中出現(xiàn)了偏差,需要進(jìn)一步檢查相關(guān)工序的參數(shù)設(shè)置和操作過(guò)程,找出問(wèn)題所在并進(jìn)行修正 。?
除了圖形比對(duì),還需核對(duì) Gerber 文件中的其他信息,如鉆孔信息、絲印信息等,確保與原板一致 。鉆孔信息的準(zhǔn)確性直接影響元件的安裝和電氣連接,絲印信息則關(guān)系到電路板的標(biāo)識(shí)和可讀性 。通過(guò)全面、細(xì)致的檢查與核對(duì),能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決打板過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,保證電路板打樣的質(zhì)量和準(zhǔn)確性,為后續(xù)的產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)提供可靠的基礎(chǔ) 。?
技術(shù)支持
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