電路板基本知識(shí)(2)
電路板基本知識(shí)
內(nèi)層線路
銅箔基板先裁切成適合加工生產(chǎn)的尺寸大小?；鍓耗で巴ǔＰ柘扔盟⒛?、微蝕等方法將板面銅箔做適當(dāng)?shù)拇只幚?，再以適當(dāng)?shù)臏囟燃皦毫⒏赡す庾杳芎腺N附其上。將貼好干膜光阻的基板送入紫外線曝光機(jī)中曝光，光阻在底片透光區(qū)域受紫外線照射后會(huì)產(chǎn)生聚合反應(yīng)(該區(qū)域的干膜在稍后的顯影、蝕銅步驟中將被保留下來當(dāng)作蝕刻阻劑)，而將底片上的線路影像移轉(zhuǎn)到板面干膜光阻上。撕去膜面上的保護(hù)膠膜后，先以碳酸鈉水溶液將膜面上未受光照的區(qū)域顯影去除，再用鹽酸及雙氧水混合溶液將裸露出來的銅箔腐蝕去除，形成線路。最后再以氫氧化鈉水溶液將功成身退的干膜光阻洗除。對(duì)于六層(含)以上的內(nèi)層線路板以自動(dòng)定位沖孔機(jī)沖出層間線路對(duì)位的鉚合基準(zhǔn)孔。
Multi-Layer Boards
為了增加可以布線的面積，多層板用上了更多單或雙面的布線板。多層板使用數(shù)片雙面板，并在每層板間放進(jìn)一層絕緣層后黏牢(壓合)。
板子的層數(shù)就代表了有幾層獨(dú)立的布線層，通常層數(shù)都是偶數(shù)，并且包含最外側(cè)的兩層。大部分的主機(jī)板都是4到8層的結(jié)構(gòu)，不過技術(shù)上可以做到近100層的PCB板。大型的超級(jí)計(jì)算機(jī)大多使用相當(dāng)多層的主機(jī)板，不過因?yàn)檫@類計(jì)算機(jī)已經(jīng)可以用許多普通計(jì)算機(jī)的集群代替，超多層板已經(jīng)漸漸不被使用了。因?yàn)镻CB中的各層都緊密的結(jié)合，一般不太容易看出實(shí)際數(shù)目，不過如果您仔細(xì)觀察主機(jī)板，也許可以看出來。
電路板的自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)隨著表面貼裝技術(shù)的引入而得到應(yīng)用，并使得電路板的封裝密度飛速增加。因此，即使對(duì)于密度不高、一般數(shù)量的電路板，電路板的自動(dòng)檢測(cè)不但是基本的，而且也是經(jīng)濟(jì)的。在復(fù)雜的電路板檢測(cè)中，兩種常見的方法是針床測(cè)試法和雙探針或飛針測(cè)試法。
電路板的測(cè)試方法
針床法
這種方法由帶有彈簧的探針連接到電路板上的每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。彈簧使每個(gè)探針具有100 - 200g 的壓力，以保證每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)接觸良好，這樣的探針排列在一起被稱為"針床"。在檢測(cè)軟件的控制下，可以對(duì)檢測(cè)點(diǎn)和檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行編程，圖14-3 是一種典型的針床測(cè)試儀結(jié)構(gòu)，檢測(cè)者可以獲知所有測(cè)試點(diǎn)的信息。實(shí)際上只有那些需要測(cè)試的測(cè)試點(diǎn)的探針是安裝了的。盡管使用針床測(cè)試法可能同時(shí)在電路板的兩面進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)設(shè)計(jì)電路板時(shí)，還是應(yīng)該使所有的檢測(cè)點(diǎn)在電路板的焊接面。針床測(cè)試儀設(shè)備昂貴，且很難維修。針頭依據(jù)其具體應(yīng)用選不同排列的探針。
一種基本的通用柵格處理器由一個(gè)鉆孔的板子構(gòu)成，其上插針的中心間距為100 、75 或50mil。插針起探針的作用，并利用電路板上的電連接器或節(jié)點(diǎn)進(jìn)行直接的機(jī)械連接。如果電路板上的焊盤與測(cè)試柵格相配，那么按照規(guī)范打孔的聚醋薄膜就會(huì)被放置在柵格和電路板之間，以便于設(shè)計(jì)特定的探測(cè)。連續(xù)性檢測(cè)是通過訪問網(wǎng)格的末端點(diǎn)(已被定義為焊盤的x-y 坐標(biāo))實(shí)現(xiàn)的。既然電路板上的每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)都進(jìn)行連續(xù)性檢測(cè)。這樣，一個(gè)獨(dú)立的檢測(cè)就完成了。然而，探針的接近程度限制了針床測(cè)試法的效能。
觀測(cè)
電路板體積小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此對(duì)電路板的觀察也必須用到專業(yè)的觀測(cè)儀器。一般的，我們采用便攜式視頻顯微鏡來觀察電路板的結(jié)構(gòu)，通過視頻顯微攝像頭，可以清晰從顯微鏡看到非常直觀的電路板的顯微結(jié)構(gòu)。通過這種方式，我們就比較容易進(jìn)行電路板的設(shè)計(jì)和檢測(cè)了?，F(xiàn)工廠現(xiàn)場(chǎng)采用的便攜式視頻顯微鏡，采用的便攜式視頻顯微鏡MSA200、VT101，因它可實(shí)現(xiàn)“隨時(shí)觀測(cè)、隨時(shí)檢測(cè)、多人討論”比傳統(tǒng)的顯微鏡更加方便!
飛針測(cè)試
飛針測(cè)試儀不依賴于安裝在夾具或支架上的插腳圖案?；谶@種系統(tǒng)，兩個(gè)或更多的探針安裝在x-y 平面上可自由移動(dòng)的微小磁頭上，測(cè)試點(diǎn)由CADI Gerber 數(shù)據(jù)直接控制。雙探針能在彼此相距4mil 的范圍內(nèi)移動(dòng)。探針能夠獨(dú)立地移動(dòng)，并且沒有真正的限定它們彼此靠近的程度。帶有兩個(gè)可來回移動(dòng)的臂狀物的測(cè)試儀是以電容的測(cè)量為基礎(chǔ)的。將電路板緊壓著放在一塊金屬板上的絕緣層上，作為電容器的另一個(gè)金屬板。假如在線路之間有一條短路，電容將比在一個(gè)確定的點(diǎn)上大。如果有-條斷路，電容將變小。
測(cè)試速度是選擇測(cè)試儀的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。針床測(cè)試儀能夠一次精確地測(cè)試數(shù)千個(gè)測(cè)試點(diǎn)，而飛針測(cè)試儀一次僅僅能測(cè)試兩個(gè)或四個(gè)測(cè)試點(diǎn)。另外，針床測(cè)試儀進(jìn)行單面測(cè)試時(shí)，可能僅僅花費(fèi)20 - 305 ，這要根據(jù)板子的復(fù)雜性而定，而飛針測(cè)試儀則需要Ih 或更多的時(shí)間完成同樣的評(píng)估。Shipley (1991) 解釋說，即使高產(chǎn)量印制電路板的生產(chǎn)商認(rèn)為移動(dòng)的飛針測(cè)試技術(shù)慢，但是這種方法對(duì)于較低產(chǎn)量的復(fù)雜電路板的生產(chǎn)商來說還是不錯(cuò)的選擇。
對(duì)于裸板測(cè)試來說，有專用的測(cè)試儀器(Lea,1990)。一種成本更為優(yōu)化的方法是使用一個(gè)通用的儀器，盡管這類儀器最初比專用的儀器更昂貴，但它最初的高費(fèi)用將被個(gè)別配置成本的減少抵消。對(duì)于通用的柵格，帶引腳元器件的板子和表面貼裝設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)柵格是2.5mm。此時(shí)測(cè)試焊盤應(yīng)該大于或等于1.3mm。對(duì)于Imm 的柵格，測(cè)試焊盤設(shè)計(jì)得要大于0.7mm。假如柵格較小，則測(cè)試針小而脆，并且容易損壞。因此，最好選用大于2.5mm 的柵格。Crum (1994b) 闡明，將通用測(cè)試儀(標(biāo)準(zhǔn)的柵格測(cè)試儀)和飛針測(cè)試儀聯(lián)合使用，可使高密度電路板的檢測(cè)即精確又經(jīng)濟(jì)。他建議的另外一種方法是使用導(dǎo)電橡膠測(cè)試儀，這種技術(shù)可以用來檢測(cè)偏離柵格的點(diǎn)。然而，采用熱風(fēng)整平處理的焊盤高度不同，將有礙測(cè)試點(diǎn)的連接。
通常進(jìn)行以下三個(gè)層次的檢測(cè)：
1)裸板檢測(cè);
2)在線檢測(cè);
3)功能檢測(cè)。
采用通用類型的測(cè)試儀，可以對(duì)一類風(fēng)格和類型的電路板進(jìn)行檢測(cè)，也可以用于特殊應(yīng)用的檢測(cè)。
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