電子百科
1,抄板精度
對于抄板的精度問題,取決于兩個環(huán)節(jié),一個是軟件的精度,一個是原始圖象精度,對于軟件精度來說采用 32 位浮點表示可以說不存在任何精度限制,所以最主要的還是取決于原始掃描的圖象精度,打個比方說吧,如果 用 100 萬像素拍出的照片可洗 5 寸照片,但如果要把它洗成 20 寸照片那就根本看不清楚了,道理是一樣的,所以 對于精度要求很高的電路板來說,要想抄出精度非常高的 PCB 圖,在掃描時就要選擇較高的 DPI. DPI 的意義是每英寸多少個點.也就是說掃描出來的圖象上每兩個點之間的距離就是 1000/DPI,單位 mil. 如果 DPI 是 400,那么圖象上兩點之間的距離是 1000/400=2.5mil, 也就是說這時的精度是 2.5mil. 這個是最科學的根據(jù),精度要達到 1mil 以下是有前提的.其實抄板精度主要取決于原始的掃描精度.
綜上所述, 在掃描板子時設(shè)定 DPI 就要根據(jù)實際板子所要求的精度而定, 如果象手機板子線間距等精度要求在 1mil 以下,這時就需要掃描 DPI 就應該設(shè)定在 1000DPI 以上.目前市場上的掃描儀都可以滿足這個條件. DPI 越高,圖片就越清晰,精度越高,但缺點是圖片太大,對硬件要求較高,所以要根據(jù)具體情況具體設(shè)置.對于一般精度的板子一般采用 400DPI 就足夠,手機板等精密器件的可設(shè)定在 1000DPI以上.
2,抄板類型
目前有些提出可以抄這個那個板子的,聽起來比較懸乎,其實只要抄板軟件能夠直接打開和保存 PROTEL 的 PCB 文件,所有放置的元素屬性完全支持 PROTEL 的格式,包括放置功能一樣,就可以抄出任何類型的板子.
3,抄板軟件的選擇
抄板軟件的好壞主要還是取決于功能是否完整,最好是把所有工作都能在抄板軟件里去做,這樣效率才高,包括 元件的放置支持 PROTEL99SE 為最好,目前99SE 的元件庫非常豐富,可在互連網(wǎng)上下載到.這也是很關(guān)鍵的事情,靠手工制作元件的時代已經(jīng)過去,因為很多象 BGP 元件封裝中有上百個之多的元素,靠手工再去建元件代價太大. 為了電路穩(wěn)定可靠,在設(shè)計電路時一般要有大塊的銅皮和電源或地連接,這樣可減少電路的噪聲和干擾.所以涉 及到網(wǎng)絡鋪銅的問題,對于復雜的電路板來說,鋪銅上面有很多是要連接也有很多是要隔離的,那么如果解決不 好這個問題,鋪銅就無法實現(xiàn),所以這里一定要定義網(wǎng)絡來鋪銅("同一網(wǎng)絡相連,不同網(wǎng)絡隔離") ,簡單的把所 有的都填充上銅皮那樣是會出現(xiàn)端路的.這也是衡量抄板軟件的一個關(guān)鍵性問題.
4,磨板
對于多層板來說,中間層是無法直接掃描出來的,要抄多層板肯定要把多層磨出來,所以抄多層板肯定要報廢一 塊板子的. 目前采用的方法最好的辦法是用好的磨床和手工用紗紙磨,采用后者的方法是費用最低的一種方法,砂紙是市場 上隨處可以購買到的普通砂紙,切記要粗砂紙,細砂紙很難磨動的. 方法很簡單,把板子按好水平用力用砂紙磨,如果是有大塊銅皮可用鉗子直接就可以拉掉,或者用平挫幾下就把 難磨的磨掉,然后改用砂紙再磨. 磨板其實沒任何技術(shù)含量,純粹是經(jīng)驗性的東西,磨一塊多層板就能明白。
PCB抄板的技術(shù)實現(xiàn)過程簡單來說,就是先將要抄板的電路板進行掃描,記錄詳細的元器件位置,然后將元器件拆下來做成物料清單(BOM)并安排物料采購,空板則掃描成圖片經(jīng)抄板軟件處理還原成pcb板圖文件,然后再將PCB文件送制版廠制板,板子制成后將采購到的元器件焊接到制成的PCB板上,然后經(jīng)過電路板測試和調(diào)試即可。
具體技術(shù)步驟如下:
第一步,拿到一塊PCB,首先在紙上記錄好所有元氣件的型號,參數(shù),以及位置,尤其是二極管,三級管的方向,IC缺口的方向。最好用數(shù)碼相機拍兩張元氣件位置的照片?,F(xiàn)在的pcb電路板精度越來越高,部分二極管三極管不注意就容易被忽略。
第二步,拆掉所有器件,并且將PAD孔里的錫去掉。用酒精將PCB清洗干凈,然后放入掃描儀內(nèi),掃描儀掃描的時候需要稍調(diào)高一些掃描的像素,以便得到較清晰的圖像。再用水紗紙將頂層和底層輕微打磨,打磨到銅膜發(fā)亮,放入掃描儀,啟動PHOTOSHOP,用彩色方式將兩層分別掃入。注意,PCB在掃描儀內(nèi)擺放一定要橫平豎直,否則掃描的圖象就無法使用。
第三步,調(diào)整畫布的對比度,明暗度,使有銅膜的部分和沒有銅膜的部分對比強烈,然后將次圖轉(zhuǎn)為黑白色,檢查線條是否清晰,如果不清晰,則重復本步驟。如果清晰,將圖存為黑白BMP格式文件TOP BMP和BOT BMP,如果發(fā)現(xiàn)圖形有問題還可以用PHOTOSHOP進行修補和修正。
第四步,將兩個BMP格式的文件分別轉(zhuǎn)為PROTEL格式文件,在PROTEL中調(diào)入兩層,如過兩層的PAD和VIA的位置基本重合,表明前幾個步驟做的很好,如果有偏差,則重復第三步。所以說pcb抄板是一項極需要耐心的工作,因為一點小問題都會影響到質(zhì)量和抄板后的匹配程度。
第五步,將TOP層的BMP轉(zhuǎn)化為TOP PCB,注意要轉(zhuǎn)化到SILK層,就是黃色的那層,然后你在TOP層描線就是了,并且根據(jù)第二步的圖紙放置器件。畫完后將SILK層刪掉。不斷重復直到繪制好所有的層。
第六步,在PROTEL中將TOP PCB和BOT PCB調(diào)入,合為一個圖。
第七步,用激光打印機將TOP LAYER,BOTTOM LAYER分別打印到透明膠片上(1:1的比例),把膠片放到那塊PCB上,比較一下是否有誤,如果沒錯,即完成抄板。
一塊和原板一樣的抄板就誕生了,但是這只是完成了一半。還要進行測試,測試抄板的電子技術(shù)性能是不是和原板一樣。如果一樣則為成功抄板。
具體來說,PCB抄板的價值體現(xiàn)在以下幾個方面:
從抄板技術(shù)角度而言
抄板并不時簡單的仿制、copy,它屬于反向研究領(lǐng)域,通過攻克原機的技術(shù),掌握其性能與應用,可進行二次開發(fā),即在充分了解其原理圖的基礎(chǔ)上對其功能進行刪減,達到適合自己需求的產(chǎn)品。不僅可以規(guī)避“知識產(chǎn)權(quán)”,還可快速創(chuàng)造屬于自己的品牌,且研制周期短,成本低,效益顯著。
從企業(yè)的角度而言
克隆可幫助企業(yè)快速更新?lián)Q代,緊跟最新潮流。以最短的時間和最低的開發(fā)費用完成產(chǎn)品的上市。且在如今幾近完美的電子克隆技術(shù)的支持下,產(chǎn)品質(zhì)量得到強有力的保證。
從用戶體驗的角度而言
物美價廉是其最突出的特性,易于普通大眾所接受,不僅能夠豐富人們的生活,體驗時尚與潮流所帶來的全新感覺,并為企業(yè)贏得更多利潤,增強其在行業(yè)內(nèi)的競爭力。
對一些特定行業(yè)或研究院而言
抄板是一種行之有效且必要的手段,它能夠快速攻克技術(shù)上的壁壘,促進正向研究的發(fā)展,拉近與發(fā)達國家先進技術(shù)的差距。
從整體行業(yè)而言
有利于加快整體行業(yè)的發(fā)展。當克隆技術(shù)發(fā)展速度越來越快且日趨完美時,電子工程師們也正積極地尋求如何另最新研制的產(chǎn)品在市場上長時間保持一枝獨秀的競爭力,增強產(chǎn)品的差異化的方法,這一方面促進了正向技術(shù)的研究,另一方面也使反向研究得到了更廣闊的發(fā)展空間,同時也給電子企業(yè)帶來了更多機會。
玻纖紗:玻纖紗由硅砂等原料在窯中煅燒成液態(tài),通過極細小的合金噴嘴拉成極細玻纖,再將幾百根玻纖 纏絞成玻纖紗. 窯的建設(shè)投資巨大, 為資本密集型產(chǎn)業(yè), 萬噸的窯爐需要 4 億人民幣, 3 新建窯爐需要 18 個月, 景氣周期難以掌握,且一旦點火必須 24 小時不間斷生產(chǎn),而且過五年左右,必須停產(chǎn)半年維修,進入退出成 本巨大.
玻纖布:玻纖布是覆銅板的原材料之一,由玻纖紗紡織而成,約占覆銅板成本的 40[%](厚板)和 25[%](薄板). 玻纖布制造則和織布企業(yè)類似,可以通過控制轉(zhuǎn)速來控制產(chǎn)能及品質(zhì),且規(guī)格比較單一和穩(wěn)定,自二戰(zhàn)以來幾 乎沒有規(guī)格上的太大變化.和 CCL 不同,玻纖布的價格受供需關(guān)系影響最大,最近幾年的價格在 0.50~1.00 美元/米之間波動.目前臺灣和中國內(nèi)地的產(chǎn)能占到全球的 70[%]左右.上下游的關(guān)系為營運關(guān)鍵,一臺織布機的 價格為 10~15 萬,一般為 100 多臺可正常生產(chǎn),但后續(xù)的熱處理和化學處理設(shè)備的資金要求較高,達千萬級, 織布的產(chǎn)能擴充容易,比較靈活.
銅箔:銅箔是占覆銅板成本比重最大的原材料,約占覆銅板成本的 30[%](厚板)和 50[%](薄板)以上,因此銅 箔的漲價是覆銅板漲價的主要驅(qū)動力.銅箔的應用較廣,不單應用于覆銅板行業(yè),當覆銅板行業(yè)不景氣時,銅 箔廠商可以轉(zhuǎn)產(chǎn)其他用途的銅箔.銅箔的價格密切反映于銅的價格變化,隨著銅價的節(jié)節(jié)高漲,銅箔廠商把成 本壓力向下游轉(zhuǎn)移.銅箔產(chǎn)業(yè)的高技術(shù)壁壘導致國內(nèi)供給不足,高檔銅箔仍需大量進口,投資辦廠的成本也很 大.
覆銅板(簡稱 CCL):是以電子級玻璃纖維布為基材,浸以環(huán)氧樹脂,經(jīng)烘干處理后,制成半固化狀態(tài)的粘 結(jié)片,再在單面,雙面或多層板面敷上板薄的銅箔,經(jīng)特殊的熱壓工藝條件下制成的,是 PCB 的直接原材料. 覆銅板行業(yè)資金需求量較大,規(guī)模小的廠大約為 5000 萬元左右,集中度較高,全國有 100 家左右.覆銅板行 業(yè)是成本驅(qū)動的周期性行業(yè),在上下游產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)中,CCL 對 PCB 的議價能力較強,只要下游需求尚可,就 可將成本上漲的壓力轉(zhuǎn)嫁下游 PCB 廠商,但只有規(guī)模超大的 CCL 能在玻纖布,銅箔等原材料采購中擁有較強 的話語權(quán).由于覆銅板的產(chǎn)品用途單一,只能賣給 PCB 廠,當 PCB 不景氣時,只能壓價以保證產(chǎn)能的利用.
PCB 抄板:相對于上下游產(chǎn)業(yè),PCB 抄板行業(yè)特征決定其產(chǎn)業(yè)集中度并不高;在激烈市場競爭環(huán)境中, 只有那些市場定位好和運營效率高的企業(yè)才具有長期競爭力,一條普通的 PCB 生產(chǎn)線需要 2 千多萬人民幣, 多層板需投入 5 千萬,HDI 需投入 2 億人民幣以上.由于產(chǎn)業(yè)巨大,分工很細,有專門從事鉆孔等的單站工序 外包, 低檔產(chǎn)品供過于求. HDI 等高端 PCB 行業(yè)屬于資金, 勞動力密集的行業(yè), 對管理和技術(shù)的要求也比較高, 往往成為產(chǎn)能擴充的瓶頸