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印刷电路板十篇

时间：2023-04-08 18:20:38

印刷电路板

印刷电路板篇1

【关键词】EXCEL　VBA；SMT；表面贴装工艺；电路板板图

一、引言

在当今的电子产品生产过程中，表面贴装工艺（SMT）的使用已经非常普遍了。这种工艺可以有效的提高生产效率，有利于电子产品的大规模生产。在对印刷电路板（PCB）进行表面贴装工艺（SMT）时为了产品生产和产品检验的需要，印刷电路板组件（PCA）板图就成为了必不可少的工艺文件。

印刷电路板组件板图是一张标有元件安装位置的图纸，在这张图纸上标明了需要安装的电子元件（如电阻、电容等）的位置和编号。操作者和检验员需要用这张图与实际生产出来的印刷电路板组件进行核对，以便确保生产出的产品符合客户的设计要求。

二、手工制作印刷电路板板图的弊端

印刷电路板组件板图一般可以通过用户提供的GERBER文件进行导出，但是导出的文件中通常会包含一些不需要安装元件的位置和编号，而制作印刷电路板组件板图的技术员就需要将这些不需要安装元件的位置和编号从导出的图纸中删除。找出不需要安装的元件并将其从图纸上删除看似是一个简单的工作，但有时却非常的繁琐，并且很容易出现错误。这是因为假如电路板上只分布着几十或上百个元件时，技术员人工找出十几个不安装的元件还是比较容易的，而如果电路板上分布着几百个甚至上千个零件时，凭人工找出这十几个或上百个不安装的元件就会变得非常耽误时间，并且基本不能保证100%正确。根据以往的工作经验，制作一张500个左右元件的印刷电路板组件板图，大概需要4-5小时左右，而制作一张1000个左右元件的印刷电路板组件板图，则大概需要8-10小时左右，同时在制作完一张板图后，还需要另外一个人进行核对，以便确认100%正确，这样算下来，制作一张500个元件的板图，至少需要8个小时。这种制作板图的效率是远远不能满足现代工厂化生产需要的。

三、使用EXCEL　VBA的原因

Visual　Basic　for　Applications（VBA）是一种Visual　Basic的宏语言，主要用来扩展Windows的应用程序功能，特别是Microsoft　Office软件。也可以说是一种应用程序视觉化的Basic　Script。由于微软Office软件的普及，人们常见的Office软件中的Word、Excel、Access、Powerpoint都可以利用VBA程序使它们拥有更高的效率。我们今天所使用的就是EXCEL中的VBA程序。

那为什么要使用EXCEL中的VBA程序呢？这主要是由我们需要使用的文件格式决定的。在寻找不安装元件的过程中，我们主要使用2个文件：元件清单（BOM）和元件坐标文件。元件清单（BOM）中包含了需要安装元件的位置编号，不需要安装元件的位置编号则不在这个文件中，通常这个文件是用EXCEL软件编制的。元件坐标文件中包含所有元件（安装与不安装的）的位置编号和在印刷电路板组件上的坐标值，这个文件虽然通常是纯文本格式的文件（即*.txt文件），但可以通过EXCEL软件将其转化为EXCEL格式文件，操作过程如下：单击EXCEL程序下的“文件”菜单下的“打开”命令，在弹出的“打开”对话框的“文件类型”中选择“文本文件（*.prn；*txt；*csv）”，最后选择你要打开的“坐标文件”即可完成文本文件至EXCEL文件的转换。由于元件清单（BOM）和元件坐标文件都可以通过EXCEL文件进行操作，同时VBA编程简单快捷，容易实现办公自动化，所以使用EXCEL中的VBA程序。

四、编程思路及源程序

从上面的介绍我们可以知道，元件清单（BOM）文件中只包含需要安装元件的元件编号，而元件坐标文件中则包含全部元件（安装和不安装）的元件编号。由此不难想到，是否可以通过对这2个文件进行比较，从而找出不需要安装的元件编号，进而将它们从印刷电路板组件板图上删除。

下面我就具体讲一讲我的编程思路：从元件坐标文件中取出第1个元件位置编号，将它与元件清单（BOM）中的每一个元件位置编号进行比较，如果它与元件清单（BOM）文件的任何一个元件位置编号相同，则说明这个元件位置编号所代表的元件是需要安装的，不应该从印刷电路板组件板图上删除，它不是我们要寻找的元件位置编号，不记录；如果它与元件清单（BOM）文件的任何一个元件位置编号都不相同，则说明这个元件位置编号所代表的元件是不需要安装的，需要从印刷电路板组件图上删除，它就是我们要寻找的元件编号，需要记录。如此一遍一遍重复，直到将元件坐标文件中的每一个元件位置编号都依次与BOM文件进行了比较，将不安装元件的位置编号进行记录，这样我们就得到了一个包含所有不安装元件位置编号的清单。

源程序如下：（次程序在EXCEL　2003下测试通过）

Private　Sub　CommandButton1_Click（）

Dim　i　As　Integer

Dim　j　As　Integer

Dim　k　As　Integer

Dim　different　As　Integer

Dim　msg　As　Integer

i　=　2

k　=　2

Do　While　Cells（i，　2）.Value

j　=　2

Do　While　Cells（j，　1）.Value

If　Cells（i，　2）.Value　=　Cells（j，　1）.Value　Then

different　=　0

Exit　Do

Else

different　=　1

End　If

j　=　j　+　1

Loop

If　different　=　1　And　（Cells（i，　5）.Value　=　"T"　Or　Cells（i，　5）.Value　=　"Top"）　Then

Cells（k，　6）.Value　=　Cells（i，　2）.Value

Cells（k，　7）.Value　=　Cells（i，　3）.Value

Cells（k，　8）.Value　=　Cells（i，　4）.Value

Cells（k，　6）.Select

With　Selection.Interior

Selection.Font.ColorIndex　=　3

End　With

Cells（k，　7）.Select

With　Selection.Interior

Selection.Font.ColorIndex　=　3

End　With

Cells（k，　8）.Select

With　Selection.Interior

Selection.Font.ColorIndex　=　3

End　With

k　=　k　+　1

ElseIf　different　=　1　And　（Cells（i，　5）.Value　=　"B"　Or　Cells（i，　5）.Value　=　"Bottom"）　Then

Cells（k，　9）.Value　=　Cells（i，　2）.Value

Cells（k，　10）.Value　=　Cells（i，　3）.Value

Cells（k，　11）.Value　=　Cells（i，　4）.Value

Cells（k，　9）.Select

With　Selection.Interior

Selection.Font.ColorIndex　=　50

End　With

Cells（k，　10）.Select

With　Selection.Interior

Selection.Font.ColorIndex　=　50

End　With

Cells（k，　11）.Select

With　Selection.Interior

Selection.Font.ColorIndex　=　50

End　With

k　=　k　+　1

End　If

i　=　i　+　1

Loop

msg　=　MsgBox（“比较完毕”，　vbOKOnly）

End　Sub

五、结束语

上面的程序同时记录了不安装元件的坐标，为在电路板组件元件位置图上快速准确找出不需要安装的元件打下基础。使用以上VBA程序，可以使电路板组件元件位置图的制作效率提高3-4倍，并且由于减少了工作量，准确性也得到了极大的提高。

在日常的生产和生活工作中，如果能合理的利用VBA程序完成一些工作量大，重复性高的工作，将能极大的提高工作效率和工作的准确性，给我们的生产与生活带来方便。

参考文献：

[1]　罗刚君.　Excel　VBA程序开发自学宝典（第2版）.北京：电子工业出版社，2009.

[2]　赵志东.　Excel　VBA基础入门（第2版）.北京：人民邮电出版社，2011.

[3]　魏.　4..从零开始学Excel　VBA.　北京：电子工业出版社，2011.

印刷电路板篇2

（1.中国科学院微电子研究所，北京100029；2.华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，江苏无锡214135）

摘要：基于柔性印刷电路板（FPC）技术，制造了2种柔性ZnO纳米发电机。首先，使用简单的一步溶剂热法制备ZnO纳米线，前驱体为二水合醋酸锌（Zn（Ac）2·2H2O）和氢氧化钠（NaOH），溶剂为乙醇。绝大部分ZnO纳米线的直径在20~30 nm之间，表明制备的纳米线具有均匀的形貌。然后，使用一种新颖的离心方法制备有序堆积的ZnO纳米线薄膜。SEM表征表明，ZnO纳米线薄膜中，纳米线横向紧密有序排列。最后，采用柔性印刷电路板技术，制造了2种柔性ZnO纳米发电机。对使用示波器纳米发电机的输出电压进行测试，开路电压最高达到10 V。纳米发电机是利用ZnO纳米线的压电效应和广泛存在的摩擦电静电效应，将周围环境中广泛存在的各种有用机械能转换为电能。这里制造的纳米发电机的工艺兼容传统的柔性印刷电路板技术，未来，这种柔性纳米发电机能够集成在柔性电路板中，形成自供电的小型化电子系统。

关键词：ZnO；纳米发电机；压电效应；摩擦电静电；柔性印刷电路板

中图分类号：TN705?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）14?0141?04

收稿日期：2015?01?05

基金项目：重大科学技术专项（2013ZX02502?004）

0 引言

自从2006 年纳米发电机（NG）第一次被报道[1]，就引起了全世界范围的关注。在过去几年中，研究人员在纳米发电机领域取得了许多突破性的成果[2?4]。目前，研究人员已经制造了多种纳米发电机，比如压电纳米发电机[5]、摩擦电静电纳米发电机[6]、热电纳米发电机[7]、超声波纳米发电机[8]等。当今的电子时代，在微纳尺度范围，急切需要独立的、无需维护的、可持续的、可连续运行的能源技术，用于可植入生物传感器、超灵敏度化学传感器、纳米机器人、微电机械系统、远程或移动环境传感器[9]、国土安全，甚至可穿戴个人电子产品[10]等。在未来，构建完整的物联网需要安置无数的传感器或执行器，独立免维护的驱动能量将可以节省大量维护成本。

纳米发电机能够收集周围环境中的微弱的振动能、机械能、电磁能或超声波能量等，并转化为电能，为其他电子器件提供能量。纳米发电机是一种理想的独立免维护的能量来源。在不久的将来，纳米发电机将会在物联网等领域有广阔应用前景。

由于ZnO 纳米线（NW）具有良好的半导体特性、压电特性[11]、生物兼容性[12]和低制造成本[13]，所以其是制造压电纳米发电机的一种很有潜力的候选材料。

本文首先采用一步溶剂热法制备ZnO 纳米线，本文采用离心方法制备有序堆积的ZnO 纳米线薄膜（NF），基于柔性印刷电路板（FPC）技术，将ZnO 纳米线薄膜埋入柔性电路板中，制造2种具有不同基底的柔性ZnO 纳米发电机。制造的纳米发电机可以同时利用ZnO纳米线的压电效应和摩擦电静电效应，将机械能转化为电能。在未来的工作中，这种柔性纳米发电机能够集成到柔性电路板中，形成自供电的小型化电子系统。

1 实验内容

1.1 离心方法制造有序堆积的ZnO纳米线薄膜

采用简单的一步溶剂热法制备ZnO纳米线，二水合醋酸锌（Zn（Ac） 2·2H2O）和氢氧化钠（NaOH）作为前驱体，乙醇作为溶剂。对比其他的制备方法，溶剂热法具有相对低成本、低毒性和易于规模生产等优点。然后，依次使用丙酮、乙醇、去离子水对制备的ZnO纳米线进行离心清洗。相对于水，ZnO纳米线更容易分散在丙酮和乙醇中，需要用超声或搅拌来帮助纳米线在溶剂中分散。

采用离心方法制造ZnO纳米线薄膜。首先，将清洗后的ZnO 纳米线分散在乙醇中形成均匀的悬浊液；然后，将适量的悬浊液加入离心管中，离心机型号为CENCE TG16?WS，通过控制离心转速和离心时间，纳米线将被离心沉淀在离心管管底。由于离心原理，纳米线沉淀中的纳米线近似平行有序排列。去除上清液后，纳米线沉淀在50 oC 烘干30 min；这样纳米线沉淀就可以从离心管管底剥离，完成制造ZnO纳米线薄膜。ZnO纳米线薄膜使用Hitachi S4800进行SEM表征。图1（a）为ZnO 纳米线薄膜中纳米线的SEM 表征结果，可以看到ZnO纳米线薄膜中绝大部分的纳米线横向有序排列，纳米线紧密接触，密实堆积；图1（b）为制备的纳米线的直径分布统计。所得纳米线的直径小于50 nm，绝大多数纳米线的直径在20~30 nm 之间，这表明制备的纳米线具有相对均匀的直径。

1.2 制造柔性ZnO纳米发电机

在此2 种设计方案分别制造柔性ZnO 纳米发电机。它们的基本结构相同，但使用不同的基底，一种是聚酰亚胺（PI）薄膜，另一种是铜箔。

1.2.1 PI薄膜基底方案

基底采用50 μm厚的PI薄膜。PI薄膜是柔性印刷电路板工艺中经常使用的基板材料，采用lift?off工艺在PI薄膜上制作Ag图形化电极。图2是在PI薄膜上制作Ag图形化电极的详细步骤。首先，将PI膜进行清洗；然后，PI膜的一面覆盖一层干膜，并使用UV 光对干膜进行曝光显影。干膜的性质与正性光刻胶类似，在显影时，曝光的干膜被保留而未曝光的干膜将被刻蚀掉；在覆盖干膜的一面依次溅射一层TiW（厚度20 nm）和一层Ag（厚度200 nm），TiW 层用作粘附层；最后，将基底浸入丙酮中30 min，剥离基板上剩余的干膜。这样，就完成了PI薄膜上Ag图形化电极的制备。

图3（a）是制作完成Ag 图形化电极的PI 薄膜；图3（b）是将PI薄膜切割成单个单元后的Ag图形化电极。图3（b）中，单元中间的Ag方块是放置ZnO纳米线薄膜的位置，Ag和ZnO纳米线接触形成欧姆接触，单元边缘的Ag线条用作焊接外部电路的导线。

纳米发电机具有一个“PI?NF?PI”三明治结构，上下两层PI薄膜的中间放置ZnO 纳米线薄膜，周围使用非导电胶进行严密封装。上下两层PI薄膜需要有一定的位错，保证中间的Ag 方块完全对齐，并露出PI 薄膜边缘的Ag 线条，用于焊接导线。单个纳米发电机的三明治叠层方法如图3（c）所示。

1.2.2 铜箔基底方案

本方案中，纳米发电机的基底采用一种应用于柔性电路板工艺中的铜箔（厚度20 μm）。铜箔的表面已经做过防氧化处理，所以铜箔可以直接使用并能保证良好的导电性。铜箔既作为纳米发电机的基底又用作与外电路进行电连接。纳米发电机具有“Cu?NF?Cu”三明治结构。具体的制造步骤如图4所示。

第一步：在铜箔的一面依次溅射一层TiW（厚度20 nm）和一层Ag（厚度200 nm），TiW层作为粘附层，Ag层与ZnO纳米线薄膜形成欧姆接触。由于铜箔表面无法制作图形化电极（铜箔具有良好导电性），使用一种热固化胶膜作为上下铜箔基底之间的绝缘层。这种热固化胶膜经常应用在柔性电路板工艺中，可以在热固化后仍然保持柔性。

第二步：在胶膜上制作用于放置ZnO 纳米线薄膜的方块窗口（6 mm×6 mm）阵列，如图4 中的（b）所示。第三步：将胶膜覆盖在溅射Ag层的铜箔表面。

第四步：将ZnO纳米线薄膜切割成与胶膜上的方块窗口一样大小并放置在方块窗口内。切割的纳米线薄膜的尺寸需要尽量能够覆盖方块窗口，防止上下基底接触造成短路失效。

第五步：将另一块溅射Ag层的铜箔覆盖在胶膜上，如图4 中的（e）所示。因为胶膜具有很大的粘性，当将铜箔覆盖在胶膜上时很容易产生气泡，所以覆盖上层铜箔时需要非常小心。“Cu?NF?Cu”三明治结构使用真空压膜机MVLP?500 进行热固化层压。胶膜固化的条件是在压力4.6 MPa和温度160 oC下热固化90 min。

2 结果与讨论

基于两种不同基底，制造了两种柔性ZnO纳米发电机。纳米发电机的输出电压使用实时示波器ATTENADS1102c进行测试。为了方便测试，将铜导线焊接在纳米发电机的上下电极。使用手指拍打纳米发电机表面，手指拍打的机械能作为能量来源。开路电压的测试结果如图5所示。PI薄膜基底纳米发电机的开路电压峰值可达10 V以上，如图5（a）所示；而铜箔基底纳米发电机的开路电压峰值仅为170 mV 左右，如图5（b）所示。PI薄膜基底纳米发电机比铜箔基底纳米发电机具有更高开路输出电压。

这2 种纳米发电机的基本结构相同，都具有“上电极?NF?下电极”三明治结构，如图5 所示。两种纳米发电机最大的不同就是基底。PI薄膜是绝缘体，而铜箔是良导体。铜箔基底纳米发电机的Ag层和铜箔可以整体看作一个电极，而PI薄膜基底纳米发电机的PI薄膜和Ag层形成了一个“绝缘层?金属层”结构。这种“绝缘层?金属层”结构类似一种基于人体皮肤的摩擦电纳米发电机[4]。所以，当用手指（人体皮肤）拍打PI薄膜基底纳米发电机的表面时，输出电压不仅来源自压电效应，而且来自摩擦电静电效应。PI薄膜基底纳米发电机可以看作是压电纳米发电机和摩擦电纳米发电机的集成，所以比铜箔基底纳米发电机具有更高的输出电压。

3 结语

本文采用简单的一步溶剂热法制备ZnO纳米线，纳米线的直径小于50 nm，绝大多数纳米线的直径在20~30 nm 之间，这表明制备的纳米线具有相对均匀的直径。在此使用一种新颖的离心方法制造有序堆积的ZnO纳米线薄膜，ZnO纳米线薄膜中的纳米线近似平行有序排列，紧密接触，密实堆积。基于柔性印刷电路板工艺，制造了2种柔性ZnO纳米发电机。PI薄膜基底纳米发电机可以看作是压电纳米发电机和摩擦电纳米发电机的集成，而铜箔基底纳米发电机仅是一种压电纳米发电机，所以PI薄膜基底纳米发电机比铜箔基底纳米发电机具有更高的输出电压。PI薄膜基底纳米发电机的开路输出电压可达10 V 以上，而铜箔基底纳米发电机的开路输出电压最高仅为170 mV。

参考文献

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[5] SONG M，ZHANG Y，PENG M，et al. Low frequency wide?band nano generators for energy harvesting from natural envi?ronment [J]. Nano Energy，2014，6（0）：66?72.

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[10] YANG Y，ZHANG H，CHEN J，et al. Simultaneously har?vesting mechanical and chemical energies by a hybrid cell forself? powered biosensors and personal electronics [J]. EnergyEnviron Sci，2013，6（6）：1744?1749.

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[12] LI Z，YANG Rusen，YU M，et al. Cellular level biocompati?bility and biosafety of ZnO nanowires [J]. The Journal ofPhysical Chemistry C，2008，112（51）：20114?20117.

[13] 冯怡，袁忠勇.ZnO 纳米结构制备及其器件研究[J].中国科技论文在线，2009（3）：157?169.

印刷电路板篇3

【关键词】导电油墨；绝缘油墨；线路板

中图分类号：TG113文献标识码： A 文章编号：

一、背景技术

随着触控技术的不断完善和更新，触摸屏越来越被用户所喜爱，其中导电油墨和绝缘油墨是形成触控线路的主要组成材料。导电油墨（electrically conductive printing ink）是用导电材料（金、银、铜和碳）分散在连结料中制成的糊状油墨，俗称糊剂油墨，具有一定程度导电性质，可作为印刷导电点或导电线路之用。绝缘油墨（insulated ink）主要用于在印刷电路上印刷过桥绝缘层、蚀铜线路板上印刷隔层、印刷线路印刷点状式隔层，其印刷方式与导电油墨基本相同。导电油墨一般与绝缘油墨配合使用，主要适用于薄膜开关、触摸屏、PC 键盘、柔性线路、RFID 天线、印刷电路等电子工业领域。

二、技术内容

此种导电、绝缘油墨线路板加工方法，包括如下步骤：开料下料堆垛打销钻孔化镀刷板化镀外层前处理外层贴膜外层曝光外层显影图形电镀脱膜蚀刻外层AOI浮石粉刷板丝印阻焊丝印曝光丝印显影固化UV 固化外层粗化绝缘油墨外层粗化2导电油墨喷纯锡成型电测目检；

上述绝缘油墨和导电油墨印刷工艺方法如下：

1.印刷用钢丝网版的准备：使用不锈钢钢丝网版自行绷网，并使用设计好的胶片曝光、显影，形成印刷图形；

2.待加工的线路板首先进行表面活化处理，即外层粗化处理，并在处理后4 小时内完成绝缘油墨印刷；

3.使用辊式清洁机对线路板进行除尘和抗静电处理；

4.在CCD 定位全自动网印机上使用对应的钢丝网版进行绝缘油墨印刷，确认对位测试靶标的对位状况，并在印刷后对绝缘油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求湿膜厚度50±10um；

5.在线路板印刷绝缘油墨后的60 分钟内使用烘道进行红外线烘干，并对绝缘油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求干膜厚度20±5um；

6.再次对线路板进行表面活化处理，即外层粗化处理，并在处理后6 小时内完成导电油墨印刷；

7.在CCD 定位全自动网印机上使用对应的钢丝网版进行导电油墨印刷，确认对位测试靶标的对位状况，并在印刷后对导电油墨的湿膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求湿膜厚度50±10um；

8.在线路板印刷导电油墨后的60 分钟内使用烘道进行烘干，并对导电油墨的干膜厚度使用层厚测试仪进行测试，要求干膜厚度20±5um。

三、附图说明

图1 是本技术线路板整体结构示意图；

图2 是本技术对位检查靶标示意图；

图3 是本技术方阻值测试靶标示意图；

图4 是本技术寿命测试库方示意图。

图中：1 为线路板，2 为方向孔，3 为对位检查靶标，3a 为对位靶环，3b 为油墨对位图形，3c 为对位间隙，4 为方阻值测试靶标，4a 为测试铜盘，4b 为阻焊油墨，4c 为阻焊空区，4d 为导电方阻测试区，5为寿命测试库方，5a 为库方定位孔，5b 为电压测试盘，5c 为铜层承接线路，5d 为导电寿命测试区，6 为库方铣路径。

测试步骤如下：

1.使用寿命测试仪对线路板的方阻值测试靶标进行方阻值的测试，一般的，要求方阻值25≤欧姆（导电油墨面积10mm×10mm，厚度25±5um）；

2.使用寿命测试仪对线路板的导电油墨寿命测试库方进行耐磨次数寿命测试，一般的，要求耐磨次数＞30,000 次，最高可达到180,000 次，并且，寿命测试的标准为：摩擦后允许最大电压降落UV=300mV。

图1 是本技术线路板整体结构示意图，如图所示，线路板1 上设计有方向孔2 用于确定自动丝印机印刷加工时的放板方向，在两个长边分别设计有两个对位检查靶标3 用于绝缘油墨和导电油墨印刷后的对位状况检查，在两个短边分别设计有一个方阻值测试靶标4 用于线路板首件板烘干后的方阻值测试，在两个长边上分别设计有一个寿命测试库方5 用于导电油墨的耐摩擦性寿命测试，其中，寿命测试库方5 需要在成型工序加工时按照库方铣路径6 的位置提前从线路板1 上铣下来用于寿命测试；图2 是本技术对位检查靶标示意图，图2-1 的对位图形印刷油墨后成为图2-2，图中对位靶环3a 为正方形环状铜层，通过目视或用放大镜检查其与油墨对位图形3b 之间所保留的对位间隙3c 的大小来判断油墨印刷的对位效果；图3 是本技术方阻值测试靶标示意图，首先在测试铜盘4a 上印刷阻焊油墨4b，经过曝光、显影后形成阻焊空区4c，然后在阻焊空区4c 的范围内，并在测试铜盘4a 上印刷导电油墨，形成导电方阻测试区4d，其中有效测试区域的尺寸为10mm×10mm，如图3-1、3-2、3-3 所示，测试时，使用电表测量两个测试铜盘4a 之间的电阻值即为导电油墨的方阻值；图4 是本技术寿命测试库方示意图，图4-1 和4-2 是寿命测试库方在线路板L1 面的设计图形，库方定位孔5a 用于寿命测试库方5 在寿命测试仪上的锁紧固定，电压测试盘5b作为耐摩擦性实验结束后进行电压测试的通电介质，导电寿命测试区5d 印刷在铜层承接线路5c 上，用于耐摩擦性实验和电压测试；其中，不同的铜层承接线路5c 和导电寿命测试区尺寸会直接影响测试结果的准确性，因此需要予以严格控制，图4-3 是寿命测试库方在线路板Ln 面的设计图形，仅用于连接通电的作用。

四、结论

印刷电路板篇4

印制电路板的出现与发展，给电子工业带来了重大变革，它已经成为各种电子设备和仪器中必不可少的部件。随着网印技术的不断发展，用于PCB行业的新型网印材料、网印工艺及检测设备已日臻完善，使得当前的网印工艺技术能够适应高密度的PCB生产。

丝网印刷在PCB制造中的应用主要有以下三个方面：

a. PCB表面阻焊层的应用；

b. PCB图形转移过程和抗蚀抗电镀层的应用；

c. PCB表面标记符号的应用。

随着网印技术的发展，网印技术在印制电路制造业中占有越来越重要的地位，它的应用，不仅提高了印制电路的生产效率，降低了印制电路的生产成本，还提高了印制电路板的加工质量。另一方面，由于网印材料的研究、开发与应用，特别是功能性油墨的开发，使丝网印刷的应用领域更加多样化，并且得到了不断扩展。

一、线路形成的生产工艺

1. 图形形成的工艺分类：

图形形成工艺有丝网印刷工艺和感光工艺。印刷工艺在图形形成后有一固化工序，有光固化法和热固化法二大类。

2. 丝网印刷：

1）印刷技术分类

印制板印料俗称油墨，网印离不开印料，印制板印料的种类：（如下图1所示）

2）应具备以下的条件：

图中七项印料（油墨），尽管因用途不同所应具备的性能也不同，但为了满足多种用途的需要，印料的性能必须具备以下条件：

a）化学稳定性好：

抗蚀油墨要求在蚀刻液内不被溶解，不脱落、不起泡和抗蚀良好。耐电镀油墨，必须具备耐酸、耐碱、耐电镀液的特性，而且要求电阻率高，绝缘性好。阻焊防护油墨要求耐高温、可耐焊性好，同时要求耐工业大气，耐盐雾、耐霉菌等。

b）干燥速度适宜：

油墨在丝网上未漏印前，干燥速度越慢越好，若粘度不变，最利于网印操作及网印质量。油墨一经漏印到覆铜板上，则要求干燥速度快些好，以缩短生财之道周期，便于自动留守处生产。

c）对覆铜板粘附性要好：

要求网印在覆铜板上的各种油墨，在整个工艺过程中，不脱落、不起泡、不变形、粘附性能良好。

d）粘度合适触变性好：

油墨的粘度尤其重要，可按每种油墨的技术说明书要求调配。粘度过大，漏印困难；粘度太小，漏印图象易扩散，失真大。油墨触变性好，网印图形整齐，饱满；反之，网印困难，针孔砂眼多。

e）颜色要适中：

油墨的颜色和铜箔颜差大些好。同时色彩要柔和协调，不反光，不刺眼，有利于修板工作和检验网印质量。

f）透印能力好：

油墨颗粒度要小，流动性要好，网印轻松省力，网印图形针孔小，覆盖能力强。

g）和网版不发生化学反应：

油墨本身和所用稀释剂，不能和网版发生任何化学反应，否则网版会受到破坏。

h）便于去除：

对抗蚀油墨和抗电镀油墨而言，一经蚀刻完毕或电镀结束，即要去除掉油墨。这一工序应越简单越好，故需油墨易于溶解于稀酸、稀硷或有机溶剂。

3. 丝网印刷在单面板生产的操作工艺：

（1）工艺流程：（见图2）

（2）操作说明介绍：

1）切料：

根据工厂的生产技术水平，将大料切裁成需要的生产工艺所需要的小料。

2）前处理磨板：

正确使用磨板机。掌握磨痕实验法、水膜破裂法。铜板面应洁净，无油脂或氧化物。印前须刷洗板面。

3）线路图形印刷：（正确制备优质的网版）

建议采用 100-120T/cm的尼龙或聚酯网，但是印刷的稳定性及油墨本身的流动性允许选用高达165T/cm的丝网。建议采用直接或混合感光胶法制版，若选用毛细水菲林或者“五星红”间接菲林制做线路更平直挺刮。

4）胶刮的选用：

选用70-75度中等硬度左右的聚氨酯胶刮。

5）油墨：

UV 油墨不需要添加稀释剂。

6）机器：

采用手动、半自动、全自动化印刷机均可。

7）试印

8） UV 固化

固化速度 4-6m/min。UV能量 1400-2000mj/cm2 。

9）蚀刻后退膜

a）常采用酸性氯化铜蚀刻液。

b）蚀刻过程中，氯化铜中的Cu2+具有氧化性，能将板面上的铜氧化成Cu1+，其反应式如下：

蚀刻反应：Cu+CuCl2=Cu2Cl2

形成的Cu2Cl2是不易溶于水的，在有过量的Cu2+存在下，能形成可溶性的络离子。

其反应如下：

络合反应：Cu2Cl2+4Cu2+=[CuCl3]2

随着铜的蚀刻，溶液中的Cu1+越来越多，蚀刻能力很快就会下降，以至最后失去效能，为了保持蚀刻能力，可通过各种方式对蚀刻液进行再生，使Cu1+重新转变成Cu2+。

c）蚀刻液温度的上升，蚀刻速率加快。但不宜过高，一般控制在40-55℃范围内（注意设备说明书）温度太高会引起HCL过多地挥发，造成溶液比例失调。另外，如果温度过高，某些抗氧化层会被损坏。

10）钻定位孔

可采用手工目测钻孔，此法精度误差大。用手工但借助于光电扫描自动对准钻孔法，此法大大地提高了钻孔精度。

11）后磨板处理：同前磨板处理要求

12） UV 阻焊油墨印刷（制备优质的网版）

选用90-110T/cm的聚酯网可得到15-20μm的膜厚。粗网得到的厚膜会导致 UV 固化不充分而影响阻焊性能和附着力。建议用直接或混合制版网版印刷，在印刷面上直接感光胶应涂约厚10μm；

13）胶刮的选用：中等硬度（60-700）的聚氨酯胶刮

14）油墨：UV油墨不需要添加稀释剂；

15）试印：应进行试印。

16）固化：UV光固化，汞灯/金属卤素灯。固化能量：1500-2500mj/cm2 （根据具体油墨型号）。

17）油墨的性能：固化后铜面上的铅笔硬度应在3H以上。固化后的阻焊膜能耐波峰焊，260℃/5秒滚锡不起泡。

18）印标记/字符油墨：根据需要印制标记或字符，有些是单面，有些是双面都要印。

19） UV光固化。

20）模具成型：单面板几乎全部采用模具一次性冲裁成型，效率高。

21）涂覆助焊剂：目前多采用免清洗助焊剂，有些还使用助焊剂。

二、字符油墨印刷工艺

1. 字符的作用：

组件标示符号，以便客户插件和修理。

2. 印刷方式与字符油墨分类：

字符一般采用丝印的方式生产。其字符油墨类型主要分二种。其分别为：热固化字符油与UV字符油。

3. 丝印机生产工作确认：

重新印刷前需检查，检查项目为印刷压力，覆墨压力参数是否OK；试印刷5块检查有无不过油、字符重影、移位等问题。

4. 丝印条件：

a. 印刷速度：3.0±1.8m/min

b. 三点组合气压：6.25±1.25kg/cm2

c. 刮墨刀压力：6.0±2.0kg/cm2

d. 刮墨刀角度：65°±20°

e. 网距：1±0.1cm

备注：白字常用丝网为120T或140T。丝网张力为20±2N/cm2

5. 烘烤条件：

5.1 热固油烘烤条件如下：

a. 烘烤温度设定：150°C

b. 烘烤时间：

b1. 单面文字：30min

b2. 双面文字：第一面为15min；第二面为30min

5.2 UV油固化条件：

印刷电路板篇5

关键词：柔性线路板机器视觉产业调整工业制造

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）05-0000-00

1 FPC现状

信息化是衡量一个国家现代化水平和综合国力的重要标志，与电子制造业的普及、推广和发展密切相关[1-3]。全球电子工业在上世纪90年代得到了迅速的飞跃发展，已逐步形成了经济信息化为核心的电子信息产业，并成为国民经济战略性、基础性、先导性支柱产业。

在电子元器件产业中，柔性线路板（FPC）占据非常重要地位。目前，全球FPC生产主要集中在亚洲和美国，而亚洲主要以日，韩，台和大陆地区为主。其中，Mektron， Fujikura， Nitto Denko等几家占据全球60%的柔性板市场。

近些年，FPC板在PCB行业中所占的比重稳步增长，到2010年已超过18%以上[7]。但中国本土企业规模相对较小，企业在产品、技术和管理方面与世界先进水平还有不少差距。随着劳动力成本的不断攀升和欧美大国的机器人革命倒逼中国制造产业升级，中国FPC制造业面临重大技术革新挑战，需要大规模引入自动化生产线，全面提高行业的自动化水平。

一般地，柔性电路板[4，5]是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路，具有许多硬性印刷电路板不具备的优点。易弯曲、卷绕、折叠。但由于柔性电路板具有易变形的特点，在加工的过程中易由静电和空气压力等因素产生弯曲，卷绕或缺陷，导致许多工序过程依靠人工解决，行业的自动化水平偏低。近年来，随着技术的发展，部分工序逐渐实现了自动化生产[6-9]，如焊接，电镀等，但仍有相当多工序依靠人工完成，如缺陷检测。

2 机器视觉在柔性板行业的应用

机器视觉应用非常广泛，目前已应用在印刷、冲孔、贴片、测量和缺陷检测等诸多环节：

2.1印刷

在印刷方面，传统手工控制印刷质量，需要熟练工，多层印刷难以对齐。采用基于机器视觉技术的自动校正平台，通过多个相机识别柔性板上的参照点，控制多轴电机移动印刷平台，使得多层材料之间充分对齐，能显著提高印刷精度4-8倍。

2.2冲孔

冲孔是必须环节，可用于后续的印刷、贴膜和对齐等工艺操作。传统冲孔由人工完成。采用专业冲孔机，通过多相机精确定位，并通过电机控制，实现并行进料，并行检测、多料平移校正及冲压。一般地，平均每3-4秒可冲一张柔性板，系统效率较以往提升3-5倍，完全可以取代人工冲孔。

2.3 贴片

贴片机是电子制造中常用设备之一，机械硬件和软件设计异常复杂，内部运用了大量的自动视觉检测技术。贴片机一般包含2个过程，点胶和贴片。点胶主要通过机器视觉设备检测MARK点位置，并以此为参照定位点胶位置，通过针孔点胶，包括导电胶和粘胶。贴片则是在点胶处贴上LED灯，包括单灯和双灯。

2.4测量

在线路板加工过程中，诸多环节需要严格检测，限于人工成本，部分环节仅进行抽查。在柔性板加工后期，接口的通电测试必不可少，关系到线路板内部电路是否完好无损。目前部分企业采用了键盘接口检测设备，利用自动化设备对材料进行接口固定，检测，平移，然后是压料，通电测试，依据测试结果判断线路是否工作正常。由于键盘接口的线宽较窄，在视觉校正平移过程中，往往需多次的校正平移。

2.5缺陷检测

由于企业关注的特性标准不同，缺陷检测的具体目标较多，如常见的断线检测，短路检测、线路过细或吸嘴检测。此类检测一般区域较大，且需逐个检测，系统平台往往采用多相机采集检测。如果前期缺陷没充分检测，可能导致整片柔性板报废，原料成本损失很高。

3不足

从工艺控制角度，视觉技术在该行业应用还存在技术难题，需重点解决，主要体现在：（1）企业工艺流程差异较大，机器视觉检测目标检测手段都有一定的差异。（2）与电路板不同，柔性线路板属软板，加工过程容易产生轻微变形，识别难度增加。（3）缺陷检测技术不成熟，缺乏全面有效的检测算法，而人工检测仅抽样检测，成本高。（4）行业利润偏低，设备成本控制较严，对技术成本有更高的要求。

4 结语

国内的机器视觉技术经过二十多年的快速发展，逐渐成为应用诸多领域的综合性技术。柔性电路板在电子制造行业中占据重要地位，工艺逐渐向小型化，高密化发展，工艺要求越来越严格，应用领域越来越广；另一方面，劳动力成本逐年提升，传统劳动密集型企业的自动化工艺必须提升以实现产业转型。

机器视觉检测方法具有非接触、无损伤、测量精确，适合检测非规则物体等优势，是未来中国制造继续深化的关键因素之一。随着机器视觉技术的逐渐成熟和国内自动化设备制造业的技术不断提升，智能化设备将更广泛应用于柔性线路板行业，实现从个别工艺的改进到企业全自动化流水线的建立，由初期的低端转向高端制造业，这是未来制造业发展的重要趋势，从中国制造变成中国智造。

参考文献

[1]陈世哲.微电子产品视觉检测中关键技术研究.哈尔滨工业大学博士学位论文，2006.

[2]龙绪明，王李，程，黄昊.先进电子制造技术的发展.电子工业专用设备，2009，172 （5）：1-10.

[3]工业和信息化部，关于集成电路产业“十二五”规划，2011.

[4]张家亮.全球挠性印制板的市场及其技术研究.印制电路信息，2011， 10（1）：7-15.

[5]冯培聪，陈安，胡跃明.FPC自动安装设备嵌入式视觉系统设计.制造业自动化，2010， 32（10）：38-41.

[6]徐丽，基于虚拟仪器的柔性线路板电镀生产线电流监控系统的研究与实现，苏州大学学报， 2005，25（6）：44-47.

[7]黄杰贤，李迪，叶峰，张舞杰.挠性印制电路板焊盘表面缺陷的检测.光学精密工程， 2010，18（11）：2443-2453.

印刷电路板篇6

关键词：地线；印刷板；环路；总线；控制

中图分类号：TP336文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)26-6379-02

Research On Improving the Performance Index of PCB

LIU Shuang-qing, XIE Bao-ling

(The Basis of the Department of Computing in the Army Officer Academy, Heifei 230031, China)

Abstract: This paper starts from the detailed design of printing circuit boards,standardizes the ground wire’s design and optimiz? es the design of electromagnetic compatibility thermal effect and layout,thus improves the reliability and stability of printing cir? cuit.

Key words: ground wire; PCB; loop; bus; control

目前各类电子设备上的电子元器都是以印刷电路板为基体，通过焊接固定在PCB板上。电子产品在实际使用过程中会出现一些无法预知的问题，有时问题与PCB板电路原理图的设计没任何关系，也就是说原理图是正确的。通过试验分析，PCB板设计不当，会影响电子设备的可靠性。为了提高PCB板的可靠性和稳定性，在设计过程中必须采用正确的设计步骤和方法。

1 PCB板器件布置

PCB板大小要根据元器件的多少来确定，面积过大会增加覆铜线的长度，引起阻抗增大，抗噪声能力下降，成本也得到相应的提高；如果设计过小，会影响散热，同时会受到临近线条的干扰。

在器件整体布置时，应把与该器件相关的电路尽量放在一块，这样会提高PCB板的抗噪声效果。如图1所示。CPU附近的晶振、时钟发生器很容易产生噪声，在设计时把它们放在一块。噪音较大的元器件、大电流电路应尽量远离逻辑电路，如果不影响产品的封装，可以考虑另做电路板，这一点至关重要。

2配置去耦电容

在以直流为电源的回路中，所带负载大小的变化会产生电源噪声。数字电路中高低电平的转换会引起很大的尖峰电流，产生瞬变的噪声电压。合理的配置去耦电容会降低负载变化所影起的噪声，具体配置如下：

1)采用10～100uF的电解电容器跨接在电源的输入端，如果PCB板尺寸足够大，为了提高抗干扰性能，在电源端接100uF的电解电容器。

2）为了减少电源对集成电路的影响，在其电源端接上一独石电容或瓷片电容，电容大小为0.01uF。有时在设计PCB板时，为了降低成本，将多片集成芯片紧挨在一起。不可能给每一芯片接上一电容，通常将几个芯片分成一组，以组为单位接上一个容量为10uF的钽电解电容器。

3）ROM、RAM等存储型器件关断时电流变化大，抗噪声能力弱，用一个去耦电容直接接在电源和地之间。

4）设计去耦电容时，引脚越短越好，尤其是在设计高频电路时，最后采用贴片电容。

3电磁兼容性设计

电磁兼容性是指电子设备抗电磁干扰的一个重要指标。为了提高电子设备对外界的抗干扰能力，确保其在特定的电磁环境中工作正常，减小对其它设备的电磁干扰而采取的一个设计方法。

3.1导线宽度

PCB板中的导线具有一定的电感量，这个电感量的大小与其宽度成反比，与导线的长度成正比。在实际电路中的时钟引线、总线常常会产生很大的瞬变电流，这种导线要尽可能的短。1.5mm左右的印刷导线完全可以满足分立元件电路的要求；0.2～1.0mm之间印刷导线可以满足集成电路要求。

3.2布线策略

为了减少导线电感量，设计时可以采用平行走线，但这样设计会增加分布电容。具体设计时在PCB板的一面横向布线，另一面纵向布线，在交叉位置用过孔相连。设计时避免长距离的平行走线，这样会减小PCB板中导线与导线之间的干扰，在设计时让线与线之间保持足够大的距离，条件允许的情况下，在敏感的信号线之间增加一条接地线，信号线与电源线做到不交叉，这样会减小电源对信号的影响。

4地线设计

地线的设计和电源一样重要，合理安排接地方式和接地点的位置。把不同电气特性的地分开设计，在设计地线时应注意以下几点：

1）分开设计数字电路和模拟电路，在实际设计PCB板时往往会有高速逻辑电路和低速的线性电路，尽可能的将它们分开设计，逻辑电路应该接逻辑地，线性电路应该接电源地，必须强制将它们分开接地。电源地线上的电流大，为了减小接地电阻，尽可能的加粗电源的地线。

2）在不影响设计器件布局的情况下，地线尽可能的加粗。地线设计过细，地线的电阻会变的很大，地线上的压降和电流成正比，点与点之间的电位发生改变。特别是对时钟信号影响最大，在对时钟周期要求较高的数字电路中，有可能影响电路的正常工作，电路的抗噪能力差。因此在设计PCB板的地线时应加大接地线面积，使它能通过PCB板3倍的允许电流，设计的地线应大于3mm。

3）设计数字地时，采用环形接地。随着集成电路的广泛应用，在设计时尽量使用集成电路，有时PCB上放置了很多集成芯片，这样空间有限，地线不能设计太粗。如果在它们周围有能耗高的元件时，地线上会产生很大的电位差，抗噪声能力降低。采用环形接地可以减小接地点的电位差，提高PCB板的抗噪声能力。

5热设计

元器件在PCB板合理安装能提高设计的散热能力，其器件在PCB板上的排列要科学合理，不能过于随意。

在放置集成芯片时，当电子设备采用空气对流散热时，在对集成芯片布局时采用纵向排列，如图2所示；当电子设备采用强制散热时，在对集成芯片布局时采用横向排列，如图3所示。PCB板上的元器件应根据其发热的高低和散热的程度分开排列。冷却气流的最上游放置发热量小或耐热性差的器件，冷却气流最下游放置发热量大或耐热性好的器件。

大功率器件水平排列时，将其设置在PCB板的边沿，以便缩短传热路径；在垂直排列时，将其设置在印制板上方，这样可以减小其温度对其它器件的影响。

温度比较敏感的器件应特别注意，器件的温度对它的电气性能影响较大，不能把它放置在发热器件的上端，如大功率电源器件上。

很多电子设备都是依靠空气的自然散热，采用强制散热的很少。在设计时，应分析设备中气流流动的路径，合理的安排器件的位置。PCB板在器件布局时不要留有较大的空域，这空域会减少空气的阻力，热气流增大，空域附近的元器件温度比其它地方的器件高，影响器件的稳定性。

大量实践经验表明，器件的排列方式影响印刷电路的温升，规划好器件的布局可以降低印刷电路的温度，降低设备的故障率。

6小结

通过优化印刷电路板的设计规则，改善了PCB板的可靠性和稳定性。但其性能也不同程度取决于具体电路，在设计中还需根据具体电路的功能、设备的使用环境等因素来综合考虑，才能最大程度地保证PCB板的可靠性和稳定性。

参考文献：

[1]余家春.Protel99SE电路设计实用教程[M].北京:中国铁道出版社,2003.

印刷电路板篇7

短板一：购置计划

如今的CTP设备五花八门，质量参差不齐，如果您是一家拥有2台及以上印刷机的印刷厂老板，那么您在考虑引进CTP时，就一定不要盲目地将价格低作为首要选择指标，而应将印前流程的兼容性、硬件配置的可升级性、设备的可靠性以及良好的培训和售后服务作为衡量标准，因为如果能用稍高的价格购置一台省心的设备也是非常值得的。在购置CTP设备阶段就充分考虑设备全流程的易用性、兼容性和可升级性是必不可少的，如果在购置时忽视了这些重要条件，CTP制版车间的短板就此开始。

短板二：硬件安装

硬件安装是印刷厂引进CTP设备之后最重要的步骤，但其往往被工程师和印刷厂所忽视。很多时候，新购置的CTP设备一进印刷厂，印刷厂老板就极力催促工程师进行安装，致使一些安装注意事项被忽略，笔者在维修过程中发现了大量由此带来的设备故障或隐患。

（1）供电线或冷气开关选择不当，电线发热被烧坏。

（2）UPS不间断电源功率不足，断电时无法启用。

（3）气路空压机及冷干机安装不当，排水不充分。

（4）CTP设备周边间隙过小，底脚不平，机器工作时晃动。

（5）显影机没按照标准调整，胶辊、毛刷压力无参数，显影后印版起脏不均匀，有划痕等。

（6）硬件固定件、激光头物理位置调整不当，导致出现连贯的不同类型的印刷故障。

综上可以看出，硬件安装在引进CTP设备之后的重要性，忽视任何一个不起眼的动作，都有可能造成后续的使用问题。

短板三：流程安装及应用

有些人认为，只要流程安装完成，就万事大吉了，对于系统的设置漠不关心。但其实，在一些流程安装手册中就明确对系统的版本以及相应的补丁程序做了规定。如果不按照要求直接安装，就可能导致以下问题的出现。

（1）流程无法识别系统中的硬盘，从而无法读取资料。

（2）打印机或输出连接失败，根本无法将文件传输到CTP设备。

（3）无法生成相应的分色文件或1-bit TIFF文件。

（4）无法导入工作文件，找不到指定的工作路经。

（5）传送到CTP的文件曝光失败。

（6）无法连接网络，只能进行单机工作，降低了工作效率。

（7）杀毒软件设置不正确，导致系统崩溃。

（8）流程软件根本无法启动或者启动后马上又中断。

流程及应用中的短板，直接导致CTP无法工作，轻则耽误工期，重则使操作人员对流程失去信心。所以在安装流程和调试应用的过程中，必须要细心、专注，才能弥补这块短板。

短板四：与印刷机的配合

在采购CTP的时候，多数供应商都会提到CIP3的优势，但在安装使用CTP时，CIP3却成了大大的难题。作为与印刷有直接关系的CIP3流程，对于合版印刷厂来说，有着极大的好处，但前提是必须调整好印刷机并选定相应的耗材，否则效果将会大打折扣。与印刷机配合方面的短板还有以下几种。

（1）流程中的印刷设置（如拼版设置等）需要符合正常的印刷需求。

（2）与印刷相关的网点增大曲线的调整。

（3）显影参数的设定应考虑版材因素。

（4）设置适当的PDF文件转换格式，不同的印刷机对CIP3文件的格式要求稍有不同。

（5）高网线或调频网的设置，要求最终输出结果应通过印前及CTP硬件的细致调整。

（6）数码样、蓝纸与最终印刷品的一致性。

在CTP流程与印刷环节中，如果忽略了CIP3的功能，会让整个系统的功能有所缺失，而CTP供应商往往对这一块又缺少必要的支持，所以需要配合印刷机供应商或是专业的CIP3供应商来完善印前与印刷之前的配合。

短板五：全流程系统的维护保养

任何一套先进的系统，都需要完整及完善的保养，未雨绸缪对于每一个公司来说都是重要的，CTP硬件缺少保养会使印刷质量出现硬件方面的问题，流程系统缺少关注会使印刷质量出现软性问题（缺字、少图等）。但这又是一个极不被重视的问题，当过度使用设备出现问题再去维修时，故障往往远大于之前出现的小问题，维护保养的短板主要有以下几个方面。

（1）不按标准周期保养，油污、灰尘直接导致机器故障。

（2）不按要求更换相应的耗材，致使管道堵塞、激光头进水，损失惨重。

（3）使用不正确的保养方法或选材不当，导致机器无法启动。如北方某用户冬天时因此造成冷干机过滤失效、管道结冰，致使供气不正常，机器启动失败。

（4）机器参数及相应的固件，没有按照相应的维护标准进行设置，与CTP连接的PC机升级失败。

（5）流程软件版本过低，导致无法与当前的设计软件配合，缺图、少字、特殊透明图层无法出版等情况。

（6）机器出现了小问题而不用正确的办法去处理，使小问题慢慢变成无法弥补的大问题。

（7）服务器内存或硬盘出现故障，需要按F1或F2键时，不去及时处理，导致系统变得十分缓慢。

（8）不正确的硬件安装，导致零件、马达、驱动器受到大电流或停止电流的冲击，使用寿命本应很长的零件，由于安装不当而使寿命大大缩短。

很多公司都存在系统流程的维护短板，因维护需要成本，而忽视保养容易导致恶性循环，这对于印刷厂来说是极不划算的。

短板六：车间环境控制

很多印刷厂认为，购买了上好的设备，其就应该无所不能、坚不可摧，其实在安装设备之前，安装工程师通常会送上一份《场地准备手册》，其中对“环境”一项的要求十分严格。可以毫不夸张地说，如果严格按照手册中的要求去准备，一台CTP的维修时间最少推迟两年，而在这个过程中需要注意如下事项。

（1）为了确保最高质量的输出，整套CTP系统必须置于干净的印前区域，如果必须要安装在印刷车间，则该区域需为封闭车间，操作环境为：温度17～30℃，工作温度20±2℃；湿度20%～70%，工作湿度50±10%。

（2）地板必须水平，不要有强烈震动。如机器旁有重型机车，则有可能会带来地板振动，因地板水平误差不得超过6.35毫米，所以在地板稍不平整的情况，一定要调整设备的四脚，使CTP处于最佳水平状态。

（3）输出设备主电源、吸尘装置工作站主电源必须采用相同的交流电源，必要时增加UPS装置，确保所有分支电路的接地电压相同。CTP的供电电压波动范围在6%～10%，如果超出范围则需要增加稳压电源，且安装独立稳定的双路空气开关。

（4）设备的总功率大约在2600W，待机模式下为6 0 0 W，成像时为1100W。整机耗电不大，所以不要频繁开关机。

（5）CTP设备需要清洁、干燥、无油、无尘的气源，压力为690psi，最大微粒直径15微米，杂质浓度8毫克/米3，最大含油量5毫克/米3，空气温度不应超过52摄氏度（实际要求低于此值），管道中需要装空气冷干机。

（6）设备本身没有防鼠设置，而很多印刷厂的设备故障却是由老鼠咬线、排泄物落到电路板所致，所以防老鼠也是保持车间环境的重要环节。

（7）版材分为未曝光版材和已曝光版材，未开封底的版材需按版材供应商要求的条件存放，已曝光的版材在上保护胶的情况下可存放于CTP车间，而不应该随意堆放。

总之，CTP车间的环境对CTP设备的影响很大，任何的闪失都有可能导致较大问题，所以在控制过程中要时刻保持警惕。

短板七：CTP应用的培训

许多印刷厂引进强大的CTP系统之后，却缺乏必要的、规范的培训，通常只是通过师傅带徒弟或者对外招人的方式，最终导致错误的操作方法延续几年从而形成习惯。其实，培训应是CTP系统引进后的重中之重，CTP培训可从以下几方面展开。

（1）足够的印前知识。操作人员需对印前图文处理、印刷基本原理、输出分色原理等要有基础的认知。

（2）流程软件的应用。操作人员需全面掌握CTP设置方法、CTP功能以及各功能模块的作用等，而非机械地记住每个操作步骤，因为一旦软件版本发生变化，操作人员将会束手无策。

笔者就处理过一起客户抱怨自己出的CTP版没有其他工厂出的CTP版清晰的案例。在检查全流程操作过程中，发现操作人员把文件的打印输出分辨率从2400dpi改为了1200dpi，那问题自然就出来了，询问操作人员，说一直以为就是这样，所以一直以来问题就存在。这就是培训不够规范导致的严重后果。

（3）版材知识。版材虽是第三方产品，但操作人员也应对版材的性能及基本构造有一定的了解。

（4）CTP硬件操作及维护。对设备的电气机械结构要培训到位，一旦CTP设备出现故障，操作人员必须能清楚地描述出故障现象，甚至能推测出故障原因。因为如果在设备发生故障时，操作人员无法准确表达故障现象，那么问题将无法真实地反馈至CTP厂商，维修人员也就无所适从。当然，这一点对CTP软件系统也同样适用。

印刷电路板篇8

【关键词】电子设计自动化软Protel 99 SE 印刷电路板（PCB）解决办法

电子设计自动化Protel设计系统是Protel公司建立在IBM兼容PC环境下的EDA电路集成设计系统。Protel公司早在上世纪90年代开发了Protel for Windows软件产品，该产品称为世界上第一个将EDA环境引入Windows系统的开发工具；Protel公司再次加入MicroCodeEngineering Gmbh公司的信号完整性采集分析技术，最后在1999年正式了全新Protel 99 For Windows EDA件，简称Protel 99。它完全应用Windows系统的特性，通过它支持的鼠标、打印机、字体和文件的管理功能等等，就能获得和其他应用程序一样的操作界面。Protel 99拥有卓越的混合信号电路仿真以及精确的信号采集分析功能。它完美的兼容性和可靠性被多数电子线路开发人员所认可。

1 常用的网络表和元件的导入方法

电子设计自动化Protel 99SE软件能完成电路原理图设计、印刷电路板制作、无网格布线、高级电路图混合仿真、可编程逻辑器件设计以及信号分析等等。Protel 99SE汇集了电路图的模拟和仿真于一身化的设计环境中，使其功能变得更加强大。在完成电路原理图和生成网络表以后，下一步就会开始进行电路板的规划、添加PCB元件库以及导入网络表和元件。其中，网络表的作用是连接电路原理图与印刷电路板图的纽带，在输入网络表与元件时，程序便会提示相关的宏操作命令和信息，这也是在PCB制作时最重要也是最可能出现错误的步骤，如果不能立即解决将会导致接下来的操作无法进行。下面我们将先讲解一下常见两种网络表和元件的导入方法。

1.1 采用同步器导入网络表与元件

关于此种方法我们仅仅需要在电路原理图编辑器中选择菜单命令【Design】/【Update PCB…】即可，这就会直接把网络表与元件导入进PCB 编辑器中，减少了生成网络表的步骤。在完成这一操作之前要保证PCB 编辑器内已经添加好所需的元件库。常用的二极管原理图库元件和PCB封装库元件引脚编号的对照如图1所示。

1.2 使用网络表文件导入网络表和元器件

这种方法的具体操作为：首先操作菜单命令【Design】/【Create Netlist…】，用来生成电路的网络表文件，接下来在PCB 编辑器中，点击菜单命令【Design】/【Load Nets…】来完成网络表文件的导入。在保证所有宏操作命令全部正确执行后，最后执行网络表文件导入对话框中的【Execute】选项，完成网络表与元件的导入。

2 电子设计自动化实验系统的开发

电子设计自动化实验系统中，主要结构有芯片下载电路和物理单元，它们作为电子设计自动化实验系统的设计硬件条件。所以，通常情况下电子设计自动化实验系统主要有以下几部分内容：首先，要有此系统所必须的脉冲信号、时钟信号以及高低电平信号等发生模块；其次，这一系统还需要设置数码显示、声响提示、发光管显示等来完成FP-GA/CPLD输出内容的收集；最后，这一系统还需要提供监控程序模块，以用来动态监视系统的运作。除次之外，一个完善的电子设计自动化实验系统还应该具备如下几方面重要技术：一方面是印制电路板，它是电气连接的给予者，其开发主要为版图设计，从而电路板使用很大程度上增加了自动化水平和生产效率。在电子设计自动化实验系统中，印刷电路板（PCB）作为卡发的实体，电子设计自动化实验系统的电路结构设计和布局一定要符合PCB的雕版和规格要求。在拥有相应的PCB技术的条件下，才可以完成电子设计实践操作；两一方面是在电子线路硬件的组装和调试功能中，一般电子设计自动化实验系统采用分离系统功能板与通用适配板两个模块构成，它们是要具有相一致的电子线路硬件组装和调试技术的前提下才能实现的；最后，电子设计自动化实验系统利用金字塔式的硬件系统设计方案，从上到下、层次化硬件系统设计的模式。

3 设计中的一些问题和措施

一般情况下，电路原理图绘制都很合格、美观，但是根据原理图制作的印制电路板，通常会存在某些问题。例如，如果在画电路原理图时不够规范，一些连线超出元件的端点或者连线处有重复等，会导致某些元件消失。所以，要求在元件端点处连线，并且保证一线连通。再者，原理图中的某些元件被要求不体现在PCB图中，像扬声器、电池盒和控制开关等等，此时，在画电路原理图时，应该采用SOCKET的插口元件，再用软导线和印制电路板连接，这样就会在设计印制电路板过程中更容易改变位置。再如，Protel 99 SE如果把原理图中的序号当做印制电路板布线的模型，会导致某些元件在原理图与印制电路板中的管脚序号不相同，这样必须修改相同才可以。就像晶体三极管的管脚序号它在原理图中序号为1、2、3，但是在印制电路板中却表示为E、B、C，这样就可以把将晶体管管脚序号变更为E、B、C。

4 结语

在印刷电路板的设计制作时，如果时常出现上述情况，我们能利用设计经验来准确定位、排除问题，有些问题我们也能在设计时更加细致的操作就可以避免发生的。总之，采用Protel 99 SE软件设计、制作印刷电路板不可能立刻就能很好掌握的，它不仅需要有有娴熟的操作技巧和牢固的电路设计基础，同时还需要大量的实践，进而不断的交流学习，一步一步的总结经验，如此一来才可以使自己的设计水平上升一个台阶。

参考文献：

印刷电路板篇9

一辆2011款一汽大众捷达伙伴轿车，行驶里程43258km，无论是开紧急报警灯还是转向灯，右侧转向灯均不亮，但左侧转向灯正常。故障诊断与排除

根据故障现象，判断故障可能有以下几点：①右侧转向灯线路断路；②右侧转向灯灯泡全部烧断；③J519控制单元损坏。

该车为新改款的捷达伙伴，增加了J519（E-BOX）控制单元（图1），由该控制单元对全车的绝大多数电器设备电源进行分配，是全车电源控制的核心。对门灯开关、及组合仪表右侧的小组合开关等输入信号进行处理后实现诸如闭锁器、应急转向灯、空调、电动除霜、内外循环等设备的微机控制。通过采用J519控制单元，减少了外部线束的数量，把原先需要多根控制线简化成为几根细细的数据线进行信号处理，将原先对电器设备的开关分散控制型转变成为J519控制单元接收各路信号集中控制型。由J519直接对电器设备进行控制，提高了整车的可靠性及智能性。

拆下位于驾驶员侧的仪表台下护板，卸下带保险丝盒的J519（E-B0X）控制单元，拔下全部插接件，取下控制单元。查询原厂电路图得知，右前转向灯正极线接在J519背面插接件的P6/3脚，右后转向灯正极线为P7/3脚。从正极端子串联万用表直流电流20A挡，分别给这两脚接上正极线，前后转向灯均可正常点亮，而且电流值在正常许可范围内。这就排除了①、②项的可能性，下面可能性最大的就是第③项了，即J519控制单元损坏。

从J519控制单元背面的固定卡扣处（图2箭头），用平口螺丝刀向上撬，拆下其后盖，取出印刷线路板（图3、图4）。该控制单元由A、B两块多层印刷电路板组成，A板是主控板，正面集成了该控制单元的核心，反面为经单片机控制的连接线束的插接件；B板正面为保险丝和继电器插接件，反面为连接线束控制负载的插接件。两块印刷电路板用连接器连接成一个整体。

J519控制单元有18个继电器，核心是美国微芯的PIC16F946带CMOS闪存的八位单片机，由3个ULN2003A集成电路块组成功率放大，控制诸多继电器线圈搭铁端来实现单片机对电路的控制功能。

该车左、右侧转向灯由J519控制单元中部两个功率稍大的继电器分别控制（图5），继电器线圈由左上方的IC5（ULN2003A）控制搭铁端，左、右转向灯继电器接线位置及功能见图6。测量两只转向灯继电器线圈的阻值均为320Ω，属于正常范围。继电器线圈阻值在正常的情况下，触点烧蚀损坏的可能性要大于ULN2003A集成电路块的损坏，于是决定更换右转向灯继电器。

小心拆下右转向灯继电器（注意：J519控制单元印刷电路板印刷电路板为多层，建议用恒温防静电烙铁拆卸，若拆装工具不合适或拆装工艺掌握不好，就有可能损坏印刷电路板，造成功能缺失或整体报废），在其后盖上打4个孔，将该继电器的4个脚引出，连接一只53号继电器，之后恢复J519的外壳，重新连接好各个插接件，试机，右侧转向灯正常，长时间测试后各个功能均完好，故障排除。

故障小结