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随着PCB行业的蓬勃发展,越来越多的工程技术人员加入PCB的设计和制造中来,但由于PCB制造涉及的领域较多,且相当一部分PCB设计工程人员(Layout人员)没有从事或参与过PCB的生产制造过程,导致在设计过程中偏重考虑电气性能及产品功能等方面的内容,但下游PCB加工厂在接到订单,实际生产过程中,有很多问题由于设计没有考虑造成产品加工困难,加工周期延长或存在产品隐患,现就此类不利于加工生产的问题做出以下几点分析,供PCB设计和制作工程人员参考:
为便于表达,从开料、钻孔、线路、阻焊、字符、表面处理及成形七个方面分析:
一.
开料主要考虑板厚及铜厚问题:
板料厚度大于0.8MM的板,标准系列为:1.0 1.2
1.6 2.0
3.2 MM,板料厚度小于0.8MM不算标准系列,厚度可以根据需要而定,但经常用到的厚度有:0.1
0.15
0.2 0.3
0.4 0.6MM,电机调速电路,这此材料主要用于多层板的内层。
外层设计时板厚选择注意,生产加工需要增加镀铜厚度、阻焊厚度、表面处理(喷锡,镀金等)厚度及字符、碳油等厚度,实际生产板金板将偏厚0.05-0.1MM,锡板将偏厚0.075-0.15MM。例如设计时成品要求板厚2.0 mm时,正常选用2.0mm板料开料时,考虑到板材公差及加工公差,成品板厚将达到2.1-2.3mm之间,直流调速电路,如果设计一定要求成品板厚不可大于2.0mm时,板材应选择为1.9mm非常规板料制作,PCB加工厂需要从板材生产商临时订购,交货周期就会变得很长。
内层制作时,可以通过半固化片(PP)的厚度及结构配置调整层压后的厚度,芯板的选择范围可灵活一些,例如成品板厚要求1.6mm,板材(芯板)的选择可以是1.2MM也可以是1.0MM,只要层压出来的板厚控制在一定范围内,即可满足成品板厚要求。
另外就是板厚公差问题,PCB设计人员在考虑产品装配公差的同时要考虑PCB加工后板厚公差,影响成品公差主要是三个方面,板材来料公差、层压公差及外层加厚公差。现提供几种常规板材公差供参考:(0.8-1.0)±0.1
(1.2-1.6)±0.13
2.0±0.18 3.0±0.23 层压公差根据不同层数及板厚,公差控制在±(0.05-0.1)MM 之间。特别是有板边缘连接器的板(如印制插头),需要根据与连接器匹配的要求确定板的厚度和公差。
表面铜厚问题,由于孔铜需要通过化学沉铜及电镀铜完成,如果不做特殊处理,在加厚孔铜时表面铜厚会随着一起加厚。根据IPC-A-600G标准,铜镀层厚度,电动工具调速电路,1、2级为20um ,3级为25um。因此在线路板制作时,如果铜厚要求1OZ(30.9um)铜厚时,开料有时会根据线宽/线距选择HOZ(15.4um)开料,除去2-3um的允许公差,可达33.4um,河北调速电路,如果选择1OZ开料,成品铜厚将达到47.9um。其它铜厚计算可依次类推。
一、电位器动噪声原因分析
一段时期来,我厂φ12,φ16,φ30mm直滑式电位出现了较严重的动噪声超差现象,动噪声高达50~80mV,造成了较大的经济损失。为此成立了攻关课题小组,对动噪声超差的原因进行详细的分析、试验和探讨。对大量的电位器样品进行了测试、解剖和分析,发现对于线性特性电位器。动噪声超差点出现在J部与H部得搭接处(如图1所示),对于指数或对数曲线电位器动噪声超差点出现在M部与H部的搭接(如图2所示)。我们对搭接处坡高进行了测量,发现噪声大的碳膜片相对较高且较陡,而噪声低的碳膜片坡高相对较低且脚平缓。对这一现象的分析认为正是由于搭接处形成一阶梯状的结构,使电刷早滑动到搭接处是时产生了所谓的“跳跃效应”,引起电刷与膜片的电气接触时间中断,从而引起动噪声超差。那么因素,在浆料及碳膜片制造工艺过程中,为了找出主要因素,进行了试验。
二、试验过程中及数据
1、 浆料制造过程中,树脂对动噪声的影响
选用两批树脂进行了对比试验(这两批树脂是同一间厂家的同一品种但不同批量树脂),其中一批树脂粘度较高。把这两批树脂各按标准配方与其它原材料配合按标准生产出来浆料,分别在丝网印刷机上印刷一品种同一阻值的碳膜片。各装配成一批电位器,各随机抽样20只,并对其动噪声进行测量,数据对比比如表1.
从表1的试验数据中可明显看出,在同样的生产条件下,由粘度较高的树脂制备的浆料所生产的碳膜片装配而成的电位器动噪声远大于粘度适中树脂所生产的碳膜片装配而成的电位器动噪声。由此所见,树脂基质量是影响电位器动噪声的一个主要因素。
2、 浆料配方中客额量对动噪声的影响
在浆料的辊轧过程中,配方中的溶剂是影响辊轧时间,进而影响棍轧浆料的质量的一个因素。这是因为在叫浆料辊轧过程中,辊轧时间与溶剂量厂正比,如果溶剂量过少,那么辊轧时时间就会较短,从而浆料辊轧不充分,使浆料质量变差。未了进行对比,我们做了如下试验,配制两种同类浆料,一种按标准溶剂量进行配合,另一种溶剂量减半,
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