[技术资讯]PCB 制造流程及说明<二>
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二.生产前准备工作
2.1.前言
我国目前PCB产业属性几乎都是以受客户委托制作PCB而已,不像美国很多PCB厂家是包括了线路设计、空板制作以及装配(Assembly)的Turn-Key业务,以前只要客户提供的原始数据如Drawing, Artwork, Specification,再以手动翻片、排版、打带等作业,即可进行制作,但近年由于电子产品日趋轻薄短小,PCB生产面临了几个挑战: 1、板薄;2、高密度;3、高性能;4、高速;5、产品周期缩短;6、生产成本增加等。以往以灯桌、笔刀、贴图及照相机做为制前工具,现在己被计算机工作软件及激光绘图机所取代,过去以手工排版或者还需要 Micro-Modifier 来修正尺寸等费时耗工的工作,今天只要在CAM(Computer Aided Manufacturing)工作人员取得客户的设计资料后,可能在几小时内就可以依设计规则或 DFM(Design For Manufacturing)自动排版并变化不同的生产条件,同时可以output如钻孔,成型,测试治具等资料。
2.2.相关名词的定义与解说。
A Gerber file
这是一个从 PCB CAD 软件输出的数据文件做为光绘图语言,1960 年代一家名叫Gerber Scientifi现在叫 Gerber System 专业做绘图机的美国公司所发展出的格式,尔后二十年行销于世界四十多个国家,几乎所有 CAD 系统的发展,也都依此格式作其Output Data 直接输入绘图机就可绘出 Drawing 或 Film。因此 Gerber Format 成了电子业界的公认标准。
B. RS-274D
是 Gerber Format 的正式名称,正确称呼是 EIA STANDARD RS-274D(Electronic Industries Association)主要两大组成为:1、Function Code,如 G codes, D codes, M codes等;2、Coordinate data定义图像imaging。
C. RS-274X
是RS-274D的延伸版本,除RS-274D之Code以外,包括RS-274X Parameters或称整个extended Gerber format它以两个字母为组合定义了绘图过程的一些特性。
D. IPC-350
IPC-350 是 IPC 发展出来的一套 neutral format,可以很容易由 PCB CAD/CAM 产生,然后 依此系统,PCB SHOP 再产生 NC Drill Program,Netlist,并可直接输入 Laser Plotter 绘制底片。
E. Laser Plotter
输入 Gerber format 或 IPC 350 format以绘制 Artwork。
F. Aperture List and D-Codes
2.3.制前设计流程
2.3.1 客户必须提供的数据
电子厂或装配工厂委托PCB SHOP生产空板Bare Board时,必须提供如设计资料或样品等必备资料及相关工艺要求,PCB厂家须根据这些资料,自行判断生产可行性及工艺难度。
2.3.2 .资料审查
面对这么多的数据,制前设计工程师接下来所要进行的工作程序与重点如下:
A、审查客户的产品规格,是否在厂内制程能力范围之内。
B、原物料需求BOM-Bill of Material,根据此资料来决定物料型号、规格及数量,主要的原物料包括了PCB基板,Laminate 胶、铜、阻焊油墨、文字油墨等等,另外客户对于表面处理的要求,也将影响工艺流程的选择,这些因素都需要综合考虑。
C. 上述数据的审查完毕后,即可进行样品的制作,若是旧资料,则须检查有无ECO (Engineering Change Order),再进行检查。
D.排版
排版的尺寸选择将影响该料号的获利率,因为PCB基板是主要生产原料,排版的最佳化可以减少板材的浪费,而适当排版可提高生产力并降低不良率。有些工厂认为固定某些工作尺寸可以符合最大生产力,但原物料成本增加很多,下面是一些需要考虑的因素:
一般制作成本:直、间接原物料约占总成本30~60%,包含了PCB基板、胶片、铜箔、防焊干膜、钻头、化学耗品等,而这些原物料的耗用,直接和排版尺寸恰当与否有很大关系,大部分电子厂做线路Layout时,会做连片设计,以使装配时能有最高的
生产力,因此PCB 工厂之制前设计人员应和客户密切沟通,以使连片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL时可获得最佳利用率,而要计算最恰当的排版,需要考虑以下几个因素:
a.基材裁切最少刀数与最大使用率,裁切方式与磨边处理须考虑进去。
b.铜箔胶片与干膜的使用尺寸与工作 PANEL的尺寸须搭配良好以免浪费。
c.连片时piece间最小尺寸以及板边留做工具或对位系统的最小尺寸。
d.各制程可能的最大尺寸限制或有效工作区尺寸。
e.不同产品结构有不同制作流程及不同的排版限制。例如,金手指板,其排版间距须较大且有方向的考虑,其测试治具或测试次序规定也不一样,较大工作尺寸可以符合较大生产力,但原物料成本增加很多,而且设备制程能力亦需提升,如何取得一个平衡点,设计的准则与工程师的经验是相当重要的。
2013-01-28 作者:Admin