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PCBLayoutVSPC板製造課程編輯:胡唐力校對:李健榮------順達電腦工程中心PCBLayoutDeptPCBLayout之終結篇前言相信大家通過前面關于PCBLayout基礎課程及PCBLayout作業流程課程之學習,應該對PCBLayout有了一定的了解.那么PC板廠商是如何依据我們所提供之資料制作PC板的呢?PCB設計資料在PC板製造過程中會有那些常見之問題呢?我們又該如何配合PC板製造進行PCB優化設計呢?此教材將為你一一對這些問題進行闡述,希望通過此課程之學習能夠找到你所需之答案.目錄IPCBLayout資料之提供-------------------------3II底片之相關定義------------------------------------5IIIMulti-LayerPC板製造流程---------------------11IV主要流程所對應PCBLayout資料之闡述-----13VPC板廠商處理Gerber資料之流程------------23VIPC板製造工程設計規范------------------------31VIIPC板廠商之製程能力與PCB設計之參數----43VIIIPCB設計資料在PC板製造中常見之問題---51IX配合PC板製造優化PCB設計----------------671I.PCBLayout資料之提供提供資料內容一:GerberFile二:ApertureFile三:DrillFile四:FABDrawing五:FabricationNotenMentorformat:*.gbr;Allegroformat:*.art;Powerpcbformat:*.pho或稱為D_Code.為一描述實際圖形形狀和大小之檔案.Mentorformat:Mitac.gap;Allegroformat:art-Aper.txt;Powerpcbformat:*.rep為鑽孔坐標檔案,有PTH&NPTH之分.有時會存在與線路位置偏移之狀況,需确認以哪一層面為基準進行對位.提供機構圖將對廠商帶來以下之方便:*外圍尺寸製作時准确,有据可依.*工作Panel尺寸准确,無偏差.*與其他製具之尺寸吻合.六:OrgNetlist定義PCB之特殊製作規範.廠商Doublechecknetlist2II.底片之相關定義•底片之類別•正負片之分別•底片之製作流程3底片之類別底片之類別內層底片包含電源層,接地層及內層線路層.一般之定義為:Lay*_VCC,Lay*_GND,Lay*_Signal.外層線路底片包含頂層及底層線路底片,其一般之定義為:TOPSide,BOTSide防焊底片包含頂層及底層防焊底片,其一般之定義為:Soldermask_TOP,Soldermask_BOT文字底片包含頂層及底層文字底片,其一般之定義為:Silk_TOP,Silk_BOT鑽孔底片包含鑽孔圖檔及鑽孔坐標檔,其一般之定義為:Drillmap,Drilldata4正負片之分別文字PAD銅箔線路正片實心實心實心實心負片空心空心空心空心一般來講,外層底片為正片;內層線路之底片為正片,VCC&GND之底片為負片.對于PAD之定義需注意內外層之區別.像內層負片其PAD為實心.5Layout底片具体定義見下頁6外層線路底片TOPSide;BOTSide,定義為正片.外層文字底片Silk_TOP;Silk_BOT,定義為正片.外層防焊底片Soldermask_TOP;Soldermask_BOT,定義為負片.因為防焊底片為上油墨之底片,從圖面來看,其實心部份是不需蓋油墨之部分正好與線路及文字底片相反,故定義為負片.內層線路底片Lay*_Signal,定義為正片.內層電源底片Lay*_VCC;Lay*_GND,定義為負片.注:對于Layout底片正負片之定義,均為從Layout之觀點出發,其與PC板廠商之定義有點差异.比如防焊底片PC板廠商把其定義為正片.底片制作內外層線路底片CAM資料EIE畫片FG-X沖片底片掃描檢查壓保護膜OK底片掃描NG底片修補OK對底片原稿測拉長系數鑽底片對位孔上PINCompleted防焊底片CAM資料EIE畫片FG-X沖片對底片原稿測拉長系數曝棕片顯影底片修補壓保護膜Completed文字底片CAM資料EIE畫片FG-X沖片比對原稿比對防錫Completed塞孔底片CAM資料EIE畫片FG-X沖片比對首片板Completed7III.Multi-LayerPCB制造流程內層開料內層刷磨內層壓膜內層曝光內層曝光內層顯影內層AOI檢測內層蝕刻內層去膜內層黑化/棕化銑鈀孔層面壓合鑽鈀孔層面鉚合內層疊合裁邊鑽孔外層刷磨Desmear處理PTH處理一次電鍍銅壓膜前處理外層曝光外層顯影二次電鍍銅外層蝕刻O/S抽樣測試外層去膜壓膜防焊前處理防焊印刷防焊后預烘烤防焊曝光防焊顯影防焊后烘烤噴錫前處理噴錫噴錫后處理成品O/S測試成品后清洗成型加工文字印刷成品檢查包裝出貨8IV.主要流程所對應Layout資料之闡述•內層製作-----------內層底片•內層壓合-----------疊層結構•外層線路製作------外層線路之底片•外層蝕刻------------外層線路之底片•防焊印刷------------防焊底片•文字印刷------------文字底片•成型------------------機構圖9內層制作內層制作流程表面處理曝光顯影水洗壓膜表面處理為用化學藥劑對其表面進行粗化收板烘干曝光用UV光對內層底片進行照射.使非線路部份之膜面感光固化.顯影顯影主要藥液為碳酸鈉:1.0+/--0.2%,把未感光之膜面去除掉.所需底片為內層底片,稱之為Lay*_VCC,Lay*_GND,Lay*_Signal,Etc.10內層壓合內層壓合流程內層沖對位孔黑化/棕化PP裁切PP鑽對位孔多層板預疊溶合多層板疊合壓合銑靶位孔鑼邊鑽靶位孔收板多層板預疊溶合PP與Core之疊合.多層板疊合外層銅箔與PP-Core之疊合.根据所提供之疊層結構進行壓合作業,必須符合層面順序及層間厚度.11外層線路制作外層線路制作流程表面處理曝光顯影水洗壓膜表面處理為機械刷磨使表面粗糙.收板烘干曝光用UV光對外層底片進行照射.使非線路部份之膜面感光固化.顯影顯影主要藥液為碳酸鈉:1.0+/--0.2%,去除未感光之膜面.所需底片為外層底片,稱之為TOPSide,BOTSide.12外層蝕刻外層蝕刻流程干膜膨松剝膜水洗X2蝕銅子液洗剝錫A液收板熱烘水洗X2剝錫B液水洗X2剝膜在槽液溫度:55+/-3度;槽液濃度:3-5%NaOH之條件下,去除感光固化之干膜.剝錫液主藥液:硝酸.剝去二同時保護銅面之純錫.所需之底片為外層底片,稱之為TOPSide,BOTSide.13防焊印刷I防焊印刷流程表面處理印刷油墨預烘烤曝光顯影后烘烤收板所需底片為防焊底片,稱之為Soldermask.製網板空白網製作方法:(１)乳劑塗布步驟Ａ.第一次塗布.網板刮刀面塗布2次,网版后面塗布2次,送烤箱烘烤干燥.Ｂ.第二次塗布.網版后面塗布2次,送烤箱烘烤干燥.(２)貼底片.為塞孔底片.(３)曝光曝光能量200MJ/cm2.曝光能量依網版厚度增減;曝光時間依能量值時間之增減.(４)沖洗顯影14防焊印刷II印刷油墨1.需塞孔之PCB為三機三印.第一機從Ｃ面塞孔;第二機Ｃ面全板印刷;第三機Ｓ面全板印刷.2.不需塞孔之PCB為兩機兩印.第一機Ｃ面全板印刷;第二機Ｓ面全板印刷.3.當需要二次塞孔時,將在文字印刷時進行處理.預烘烤目的在于去除液態感光油墨中之揮發部分,使其成為不具黏性半固體,方便第二面印刷或進行曝光作業.曝光目的在使油墨吸收UV光一以進行聚合的原理;而利用底片使得油墨選擇性進行聚合.顯影目的是將棕片遮蓋區未行光聚合的油墨部分以碳酸鈉除去,以行光聚合油墨部分則保留.主藥液:碳酸鈉1.2+/-0.2wt%15文字印刷文字印刷流程網框製網對板架網調網印刷UV烘烤UV烘烤翻板收板製網１.塗布感光乳劑步驟(１)第一次塗布.網板刮刀面塗三次,網版后面塗三次.(２)第二次塗布網版后面塗三次.２.沖版用水沖洗使其顯影.３.整修補強非下墨區的白點及線路殘缺須補脩.４.貼邊.所需之底片為文字底片,稱之為Silkscreen.16成型成型作業流程切板程式輸入工具整備鑽固定PIN孔檢驗試車檢驗成型作業無G/F清洗有G/F調整斜邊機深度/角度試車檢驗斜邊作業無V-CUT有V-CUT清洗調整模具尺寸試車檢驗V-CUT清洗所需資料為機構圖,稱之為FABDrawing17V.PCB廠商處理Gerber資料之流程•鑽孔製作•內層製作•外層製作•防焊製作•文字製作•成型製作18鑽孔製作鑽孔製作流程層名更改及屬性定義層對位Outline層製作刪除工作稿板外物修改鑽徑及屬性刪除重孔PadSnappingDrillCheck比對MAP/Drill原稿定Profile及Datum排版輸出鑽孔資料排版:1.排版間距:排版相鄰處有成型開槽或金手指之料號,排版間距Ｙ=0.150Inch,其他所有料號,排版間距Y=0.094Inch.2.發料規則:長邊=(成型尺寸x排版數)+Yx(排版數–1)+1.3Inch短邊=(成型尺寸x排版數)+Yx(排版數–1)+1.0Inch3.撈邊設計:長邊撈邊尺寸=長邊排版尺寸+1.15Inch(單邊留0.575Inch)短邊撈邊尺寸=短邊排版尺寸+0.80Inch(單邊留0.400Inch)19內層製作內層製作流程建立NPTH層刪除板外物內層CheckVcc&GndSignalClearanceCheckThermalCheckThermal流通性CheckBGA,PGA,CPU位空間CheckNPTH空間Check線路補償去獨立PADAnnularRingCheckAddTearDropL/LCheckL/PCheckP/PCheck填小空間D/LCheckD/PCheck二鑽孔CheckMerge層Check外圍切銅金手指位切銅V-CUT位切銅FiducialMarkCheckNetlistCheck輸出底片與原稿比對20外層製作外層製作流程刪除板外物刪除NPTH孔上PADConstructPad線路補償PadsnappingAnnularRingL/L檢查NPTHＰ空間檢查二鑽孔檢查Ｌ/P檢查Ｐ/Ｐ檢查文字防呆V-CUT位製作金手指切銅週邊切銅加標記檢查与原稿比對Netilst檢查OP特殊要求FiducialMark位製作輸出底片鍍金,化金,V-CUT檢查21防焊製作防焊製作流程刪除工作稿外物SolderMaskBridge檢查大銅面開窗檢查蓋孔檢查金手指位防焊檢查輸出底片塞孔檢查PadCover檢查檢查孔与防焊pad是否很近LineCover檢查NPTH防焊製作SolderMaskOPT于原稿比對Construct防焊Pad加標記二鑽孔檢查FiducialMark位檢查文字防呆V-CUT位製作塞孔底片製作與原稿比對化金板檢查22文字製作文字製作流程刪除板外物文字線寬修改取消上PAD文字取消上孔,槽之文字移字加標記文字防呆V-CUT位文字製作成型位文字製作與原稿比對輸出底片23成型製作成型製作流程新建層ROUT按DWG畫ROUT修改內外角檢查ROUT尺寸加CHAIN定義刀號及刀補OP特殊要求製作PINHOLE層與原稿比對輸出PIN孔資料輸出成型資料24VI.PCB工程設計規範•鑽孔之設計規範•內層之設計規範•外層之設計規範•防焊之設計規範•文字之設計規範•疊合之設計規範•成型之設計規範25鑽孔之設計規範鑽孔設計鑽孔孔徑之設計PTH孔:依DRILLMAP加大2.5–6MIL成品孔徑/=20MIL者,加大3.5+/-1MIL成品孔徑20MIL者,加大5.0+/-1MILNPTH孔:依DRILLMAP加大2+/-1MIL*孔環與線路之間距不足時,以削PAD為优先考量,若削PAD后致孔環寬度不足,則以鑽徑走下限為原則,最后考慮移線作業.成品孔徑鑽孔孔徑噴錫或化金:0.1-0