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《高速电路设计与仿真分析》一书已经出版，是面向具有一定基础的PCB设计工程师和SI工程师阅读和参考。通过一些实例分析，引导读者如何结合Cadence软件来分析和解决高速PCB设计中可能遇到的各种SI问题。本版版主doltbird即为本书作者，有什么疑问大家可以自由交流！
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14:01:29编辑：探路者 关键字：&&
如果你能够以低价格获得商业制作的印刷电路板，为什么还要自己去做呢?一个原因是，你可能需要花1至4周的时间才能拿到板子。对于搭建原型机来说，这可能是一个主要的障碍。每次设计反复因而可能花一个月甚至更长的时间，一个项目可能需要多个月才能做完。喜欢自己动手的人可以用一个晚上就做好电路板，并完成所有部件的装配。这个优势真的很难打破。
除了时间因素外，自己制作电路板还有其它原因。商业服务根据电路板尺寸而不是复杂性进行收费。较大的板子价格更高，即使它们整个是空板。我曾经做过一块很大的pcb，因为上面的元件必须间隔很远。这是一块密度很小的板子，但即便是交给最便宜的商业厂家去做，费用也非常昂贵。
但是话说回来，真正的原因并不是节省时间或金钱。如果&搭建你自己的&这个词语不能令你感到兴奋，那么就不要再读下去了。搭建一个电路板可能不需要花两个整周的时间，但也要花许多个小时。就像每件事一样，都有一个学习曲线。第一次不能正常工作很常见。记住，我们是在讨论搭建一块接近专业质量的电路板，而不只是堆在一起检查电路功能的东西。如果这个过程本身是一件不愉快的经历，那么就不值得节省下来的任意时间或金钱。人们自己搭建而不是购买的理由是他们喜欢学习，喜欢让新的技巧变得更加完美。如果你十分注重细节，有许多耐心，对手工技艺引以为豪，那么自己动手做PCB也许就非常适合你。
下面介绍细节&&
激光打印碳粉转印方法
对家庭制作者来说，激光打印碳粉转印方法是至今最容易也是可以获得最的一种方法，甚至比预涂感光板的紫外光照射法还好。个中的原因需要做些解释。PCB制造商使用光致抗蚀剂紫外光照射方法，这种方法使用光绘(不是激光打印)模板。光绘分辨率可以超过50000DPI，而激光打印机最多也只能达到2400DPI。为了利用光绘模板的优势，你需要一个非常均匀的紫外光源和强大的对齐能力，这个要求已经远远超过普通家庭作坊的负担。使用紫外光的大多数家庭制作者会使用激光打印机生成幻灯片，然后使用这种幻灯片作为模板去曝光涂有光致抗蚀剂的电路板。这种方法不是很管用。为什么呢?激光碳粉对紫外光不是完全不透明，因为它有大量的针眼。紫外光波长只有365nm，因此很难密封这些针眼，使得它变得不透明。加上薄膜中的光学衍射和散射，不难见到生成的图像比原始打印图更差。另一方面，碳粉的直接熔化并不受任何这些效应的影响。我可以用碳粉转印方法得到5mil的线，这与任何商用PCB服务几乎一样好。
现在让我们回到碳粉转印方法上来。这种方法要求涂覆有脱模剂的专用纸。表面上看，某些光面纸也可以用，但最好是从www.pcbfx.com买一些货真价实的专用纸，也可以从Mouser和Digikey等主要折扣店买到。每张纸大概1美元。你还需要层压机，亚马逊报价大概在90美元左右。一些人用过电熨斗，但层压机的温度和压力可以产生好得多的一致性结果。
碳粉转印成功的关键是找到一个好的打印机。这是极有技巧的部分，因为打印机从一个品牌到另一个品牌似乎存在巨大的差异，不管宣传的DPI分辨率是多少。你需要做一个细线测试图案，并试着在不同打印机上打印，然后用显微镜进行检查。我们要寻找的是线中高密度的碳粉覆盖率、干净的空白区域和正确的线间距。我办公室里价格很高的惠普打印机在显微镜下看到的是一个奇差无比的结果。下图显示了这个打印机打印出来的间距为5mil、线宽为5mil的线。注意空白处的碳粉斑点和两根并到一起的线。
办公用品商店的打印服务是做试验的好地方，因为这些打印机维护得都比较好。在经过一些尝试后，我发现Officemax店的打印机效果相当好。它是一台施乐公司的Workcentre 5775打印机。只需支付1页10美分，我就能得到相当好的结果。
切割出来的FR-4双面包铜板尺寸至少要比设计外形大半英寸。多出的空间主要方便电路板的操作。对电路板的边沿进行倒角，清洁电路板，然后将打印纸面朝上用胶带纸固定在电路板上。沿着板的边沿至少钻3个孔。这些孔用于对齐目的，应该预先在电路板版图上设计好。孔越小越好。我用的是#80钻头。然后拿掉纸，用百洁布擦洗电路板，直到铜发亮崭新后，再用丙醇擦试。不要用水去擦试，因为很细的铜颗粒将立即氧化，并粘附在电路板上，形成难看的残渣。最后，用不起毛的布擦试。市场上销售的用于清洁眼镜的药巾也适合做这个用途。等到电路板完全干燥和干净后，将一张打印纸面朝下放在电路板上，并用小的别针或导线将它们与以前钻的孔对齐。我使用10mil的线。仔细将纸沿着板子边沿用胶带固定到电路板上。聚酰亚胺胶带要好于透明胶带，因为它能忍受层压高温。然后将电路板翻转过来，对另一面做同样的操作。
最好一次做一面碳粉转印。但这样做确实会导致更多的问题。纸和板的膨胀系数不同，因此在加热条件下膨胀幅度不同，如果我们一次做一面，很难做到正确对齐，特别是大板子。
将层压机开机，经过大约15分钟后达到全热状态。然后从全部4个边的方向送板子进去。我们不能认为顶面和底面会同等加热，因此最好将板子翻过来，再送4次。也就是说总共送8次进层压机。结束后在空气中冷却一会儿，再朝纸上喷一些水。脱模剂应变得具有活性，不用费力那些纸就能自己分开来。然后将胶带小心的撕下来，将纸丢掉。将电路板放在干净的自来水中冲几分钟。这一步很重要。我们必须彻底清除粘在碳粉转印纸上的脱模剂，否则它会影响下一步密封材料的粘贴。
碳粉有许多气孔，如果不使用密封材料的话会在铜线中产生凹点。密封材料进入这些气孔后，可以做成更好的蚀刻掩模板。密封材料采用大片形状，看起来非常像老式的复写纸，只是颜色是绿色的。它们可以从出售碳粉转印纸的相同地方买到。将绿色薄膜包裹住电路板，在保持伸展的情况下用胶带固定住，不要让它折叠或起皱。然后像以前一样送进层压机8次。最后去除胶带，将绿色薄膜剥掉。
这一步过后会在电路板上留下多余的密封材料。电路板上的线可能看起来像并在一起或很脏，特别是在非常窄的走线之间。在我前面几次尝试中，我错误地认为这一步失败了，甚至决定从头再来。事实上，这是非常正常的现象，多余的密封材料很容易清除。
买一卷3M的洁净遮蔽胶带，将它粘贴到电路板的两个整表面。用一个复印滚筒或有力的指压将它牢牢粘贴到走线中。然后将胶带撕掉。这样就能去除不在原始碳粉表面的所有多余密封材料。这一步也会让你相信，碳粉和密封材料非常牢固，不是那么容易就能擦除掉。
下面的显微镜图像显示了没用胶带和用了胶带后5mil测试图案的差别。效果是很显著的，因此这是不可错失的重要一步(我还没在其它地方看到过这一步)。
下图显示了碳粉上的密封材料效应。
接下来要仔细检查走线中是否有任何断点和针孔。这些断点和针孔很容易用精细的记号笔加以修缮。记号笔的墨水似乎与蚀刻剂结合得非常好。
现在电路板可以进行蚀刻了。我使用的是氯化铁，虽然也有腐蚀性较低的其它材料。为了不发生溅溢、混乱或废气，可以使用密封塑料袋进行蚀刻。将电路板放入袋中，然后倒入一些蚀刻剂，封好袋口。为了防止滴漏，我在外面又套了一个袋子。将它放在平坦的桌子上，使用复印滚筒将液体铺开，使电路板的所有部分都湿润到。隔一分钟将袋子翻转一次，再使用滚筒轻压另一面。蚀刻时间主要取决于温度，因此用电吹风可以显著加快蚀刻速度。透过塑料袋应能够清晰地看到电路板，因此在完成蚀刻之前无需拿出来。等到蚀刻完成后，打开塑料袋，戴上手套取出电路板，将板子放在一叠纸巾上，擦掉化学物质。然后在自来水中彻底清洗干净。使用这种方法的话，整个蚀刻过程不会溅出一滴化学液体。
蚀刻完的废液应倒入瓶中并得到正确的废弃处理。这种水有极强的腐蚀性，千万不能直接倒入地漏中。
现在可以用丙酮等溶剂清除墨粉/密封材料了。但不要错误地使用浸过丙酮的毛巾去擦试电路板。这样做将不可挽回地将墨粉弄进电路板，使电路板非常难看。相反，要将整块电路板浸到丙酮桶中，等待2至3分钟的时间使之渗透到墨粉中，在仍浸润于丙酮之时，使用软鬃毛刷子将墨粉脱离电路板。在将所有墨粉完全从电路板分离之前，不要将电路板从丙酮液中拿出来。有些墨粉可能仍然粘在电路板上，但这似乎是无法避免的。
这一步是将一些标记和文字印到电路板上，不过不是用传统的丝网印刷方法，而是用同样的墨粉转印技术，利用以前钻好的对齐标记将图案打印到电路板上。因为在经过铜蚀刻后表面不是完全平坦，位于铜箔边缘的一些图案将无法正确转印。为了尽量减少问题，设计应尽可能避免跨越蚀刻区的边界。
阻焊层是给电路板加一层专门可触摸的层，它也能使得精细间距的表贴元件焊接起来更加容易。市场上有一种产品叫Dynamask 5000。它基本上是一种即剥即贴的环氧树脂薄膜，用起来非常顺手。遗憾的是，在美国市场上没有卖的，只能通过海外销售商采购。
这种膜是绿色的，采用纸张形式。将膜切得比设计大半英寸左右。剥除有纹理一边的保护膜(使用两片透明胶带将膜分开)。从一边开始，使用复印滚筒将膜压到电路板上。在滚筒压接之前不要让膜接触电路板，防止产生气泡。然后将层压机加热到200&F (93&C)，将电路板送进层压机。重复送板或更高的层压温度可能让薄膜变得太软，并致使它们回流，这似乎会产生气泡和干斑。使用手指将膜压入蚀刻槽也是个好主意。这种膜最好是在真空环境中进行层压，因此这种方法不可避免会在膜的背后产生一些气泡，特别是在又窄又细的槽里。如果有大的气泡，薄膜很容易剥除并丢弃。
现在万事俱备，可以用紫外光照射阻焊层了。这时需要一个紫外灯。对于小板子来说，美甲灯就行了，价格是20美元。对于大板子而言，需要一个平板型的紫外线灯，价格大约75美元。平板灯之所以好，是因为盖板有个锁止装置，可以将幻灯片压在电路板上，提高图像的分辨率。
首先，将阻焊层图案打印在幻灯片上，让墨粉位于朝向电路板的一边。这要求在打印期间将顶部图像进行镜像处理。随后用胶带将幻灯片固定到电路板上，确保它与电路板有非常紧密的接触。任何空隙都会使图像变得模糊。
曝光时间多长真的取决于灯的亮度。规范要求是100 mJ/cm2 至500 mJ/cm2，但你需要有紫外光功率计才能使用这个数据。不过很容易做一些测试板来配置正确的曝光值。太多曝光可能会让光线照透幻灯片的暗区。太少曝光将使得膜溶入显影剂。由于反射的原因，铜区上的膜要比蚀刻区的膜更快得到曝光，因此要密切注意膜在这两个区域上的表现。在我的试验中，我采用的是2mW/cm2的平板紫外光灯，5分钟的曝光时间可以得到很好的图案。
接着把膜放在黑暗的地方近30分钟，等曝光过的环氧树脂固化。然后去除幻灯片，从膜上剥离顶部保护层。
显影液是按1%配重比在水中混合碳酸钠粉制作而成的。不要使用商店出售的各种洗涤碱，用它的结果真的很糟糕，也许是因为它包含了碳酸钠之外的其它添加剂。最好从化学品商店或卖Dynamask膜的相同供应商处买纯的碳酸钠。
将电路板浸入显影剂溶液中，用鬃毛刷轻轻地刷洗。规范要求溶液加热到90&F (32&C)，但那样做似乎显影速度太快了。当溶液温度较低时更好控制，只需花大约5分钟的时间就能完成显影。过长的显影时间会使得膜变得太软，并且边缘参差不齐，因此仔细监视整个过程很重要。
在图案被完全显影之后，用干净的水漂洗电路板，并再次用紫外光照射几分钟。这次照射的目的是使环氧树脂完全固化。这次的时间不重要，不过比第一次曝光要长得多。然后将电路板再次放入层压计，这次使用最高温度。当在背面增加阻焊层时，用一些有粘性的货架挂面纸保护正面是个好主意。这样，显影剂就不会使正面的阻焊层变软或受到破坏。当两面都完成显影后，我还把电路板放在212&F (100&C)的炉子中烘了大约30分钟，以便进一步固化薄膜。确保电路板平放在炉子中，否则它会变形翘曲。
现在可以钻元件孔了。我们需要用到微型尺寸的钻头。最好的钻头是柄长1/8&P的钻头。没有柄的标准钻头很难放在钻头夹盘中间，因为它们的直径太小。McMaster-Carr商店出售很多不同尺寸的钻头，手头最好准备一组大小不一的钻头。
在钻孔过程中你会发现正反对齐程度有多好。在这方面我们没有太多工作要做，只能寄希望于结果OK。
电镀过孔是家庭制作者要过的最后一关。在家里做通孔电镀没有简单的方法，因此一般采用替代性技术，如焊线、导电性环氧树脂和铆钉。所有这些方法都有或多或少的问题，但我发现焊线是最可靠的，接下来是空心铆钉。
焊线是连接过孔的最简单方法，但它会留下像大橡树果一样的突起物，即使用平头钢丝钳剪过。这些接点不仅难看，而且在这些过孔上方不能再放置元件。然而这是目前最为简单的过孔制作方法。空心铆钉
空心铆钉是一种更加整洁的可选方法。我曾用过0.6mm的铜质铆钉(0.4mm内径)，它们可以在易趣和各种其它资源上获得。还要一个用于按压这些铆钉的专用工具，但极其昂贵，我无法想象有人真的买过这样的工具。铆钉可以手工安装。在版图上我设计了75mil的焊盘，钻孔孔径是25mil。用#72钻头打孔，再用镊子插入铆钉。将电路板反过来，放在金属平面上，确保铆钉与金属板接触。在放大镜下用图钉轻轻地撑开铆钉尾部。然后使用内六角螺丝刀等工具的平头按压尾部，确保螺丝刀垂直于电路板。当铆钉到位时按压应发出一个明显的咯嗒声。这不会用多大的力，因为铜是软的。
用铆钉也存在一些严重的问题。我做的许多过孔结果都呈开路状态。我很肯定的是，这是由于铜的腐蚀性质造成的。因为在做阻焊层那一步铜焊盘都放在碳酸钠溶液中，并且随后经过了层压机和炉子的高温，因此被氧化就不奇怪了。另外，将一种金属折叠到另一种金属上似乎是一种很差的电气连接方法。我最后在铆钉周围加了少量的助焊剂，并进行了回流焊。经过这样的处理后所有过孔都没问题了，最可能的原因是助焊剂中的焊剂清除掉了氧化物。
最后铆钉必须进行焊接，因此与焊线方法看起来没多大差别。然而，与用线做的过孔相比，它们与板子更加平齐。下图显示了侧面高度的区别。
最后一步是修缮电路板，使用锉刀将电路板边缘锉平。
最终结果是一块看起来很专业的电路板，非常接近于从商业资源获得的电路板。整个制作过程共花了约4个小时。
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随着向高层次、高精密度的发展，其层间对位精度要求也越来越严格，而层偏问题也随着越来越显严重。层偏产生的原因有很多，现我根据多年的PCB从业经验，跟大家分享几点层偏现象主要影响因素。层偏的一般定义：层偏是指本来要求对位的各层之间的同心度差异。其要求范围根据不同类型的设计要求来管控。其孔到铜的间距越小，管控越严格，以保证其导通和过电流的能力。在生产过程中常用检测层偏的方法：目前在行业中常采用的方法为在生产板的四角各添加一组同心圆，根据生产板层偏要求来设定同心圆之间的间距，在生产过程中通过X-Ray检查机或X-钻靶机查看同心的偏移度，来确认其层偏状。根据层偏产生的层次及造成层偏的工序来分，层偏主要可分为内层层偏和压合层偏（见下表）；层偏的分类：层偏的产生原因分析：一、内层层偏原因内层主要是将图形从菲林上转移到内层芯板上的过程，因此其层偏只会在图形转移生产过程中产生，造成层偏的主要原因有：内层菲林涨缩不一致、曝光机对位偏移、人员对位曝光过程中操作不当等因素。二、压合层偏原因压合层偏主要原因有：各层芯板涨缩不一致导致、冲定位孔不良、熔合错位、铆合错位、压合过程中滑板等因素。
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深联微信公众号Close 01433是时候去PCB板厂浪一波了
老wu最近面试应聘的Layout，发现很多攻城狮会画板，但对于PCB的加工制造流程完全不清楚，用AD画好PCB，直接在嘉X创的在线下单平台提交AD的PCB设计源文件，按照在线计价算出的支付金额，付款了事。问：设置过PCB设计的规则约束吗？约束规则的设置依据是什么？答：不知道问：线宽线距怎么选，会影响PCB的制造成本和良率吗？答：没关注过，都是按AD软件默认的来，6mil吧，电源会适当加宽问：常用的PCB表面处理工艺是什么，有什么优缺点，会影响PCB的制造成本吗？答：不是很清楚，一般都是喷锡问：知道常用的内层和外层的铜厚是多少吗？铜厚是如何影响到PCB载流温升和线宽线距的？答：第一次听说问：做过阻抗板吗？板厂是如何控制达到你所需的阻抗的？答：阻抗？是电阻吗？问：列举一下你熟悉的PCB板厂，讲一下板厂的工艺能力。答：只在嘉X创打板，看过嘉x创送的《PCB设计与制造》资料，但不太关注。老wu默默的从兜里掏出了颗网友们打赏的六味地黄丸放到嘴里，嚼了两下，“很抱歉，连板厂的工艺能力你都不清楚，你不担心你画的板子板厂生产不出来吗？没接到过板厂审单的妹纸的电话？我建议您有机会的话，应该去下板厂参观参观，了解一下板厂的工艺能力和制板流程，对您的职业提升还是有帮助的，谢谢，顺便帮我把下一位叫进来。”也许，是时候去PCB板厂浪一波了。你没去过PCB板厂，不熟悉PCB生产制造流程和工艺，你说你做Layout没遇到问题，那只能说明你只是在做非常非常低端的板子，当然待遇相比也是低端的，除非你的颜值逆天吧 ?随着现在半导体行业的飞速发展，IC的性能越来越强，主频也越来越高，外围总线的传输速率也随之越来越快，同时，在IC内塞入的功能也越来越多，这也导致了PCB正在往高速高密度的方向发展，同时，对于智能设备和可穿戴设备的发展，刚柔结合板的设计应用也越来越普遍，这就要求我们在Layout时要把电路板的可制造性设计考虑进去。谁是PCB可制造性设计方面的专家？当然是PCB板厂的人咯，人家就是靠这个吃饭的，你精心设计的PCB，技术功能再牛逼，艺术感强大，可是超出的PCB板厂的工艺能力，人家制造不出来，或者即使制造出来了，批量良率太低，成本非常高，你家老板肯定是要让你走人的，?PCB板厂不仅仅是你的供应商，他还是你的Partner，跟板厂搞好关系，工作中或私下里可以跟板厂的工艺工程师聊聊天，还是很有用处的，能够及时的解决你的PCB可制造性的疑问。如果你公司有条件，可以让公司联系一下板厂，到产线上走走看看，看一下你设计的PCB从Gerber文件是如何一步一步的转换成最终的PCB成品的，哪些设计会让板厂的工艺工程师骂你是SB ? 不要排斥板厂难闻的化学药剂的味道，或者厂妹不够高端。如果你暂时没有条件去板厂参观，老wu这里分享一下2015年当时老wu与一波小伙伴去板厂参观时录制的视频分享给大家，干货嘛，还是有一些的。这里是欧洲的一个板厂 Eurocircuits 的制造一款4层PCB板的完整工艺流程，从设计文件一直到成品的PCB板打包发货，可以不用去板厂也能了解到整个pcb加工制造的流程咯。PCB设计的规则约束是PCB设计软件非常好用的功能，有关于PCB布局布线方面的物理约束，比如线宽、线距、过孔大小等等，也有关于信号方面的约束，比如网络阻抗、串扰、信号反射和布线长度等。PCB设计规则约束大体上可以归类为：电气约束、布线约束、布局约束、SMT表贴约束、SI约束、制造约束、高速设置约束等等。对于 PCB 设计,是线路越宽越好，还是越细越好? 电源设计人员:当然是越宽越好,这对板的可靠性及走电流、散热都有好处。高频设计人员:还是细一些好,这样可以减少辐射源,对降噪比较有利。PCB 厂家:还是宽一些吧,不然工艺上没法保证,报废率太高。PCB布局:细一些为好,不然有些地方，如 BGA 都没空间走线。在我们电子产品开发过程中常常会遇到一些自认为很好的创意，结果却没有好的办法来实现。PCB设计人员总能在EDA软件上轻易实现极微小的孔，极细的走线，这样就想当然可以把产品做得足够精细。但是这对 PCB 板厂家来说却恰恰是巨大的挑战，甚至因为缺陷率太高或者在现有条件下根本无法制造出来。那么再好的创意也无异于空中楼阁。出现上述问题根本原因在于设计者没有考虑到厂家自身的加工能力水平限制，这个水平可能因厂而异，但在一定时期内大多数厂家的能力水平应该相差不大。这就为总结一些可通用的可制造性设计指导规则提供了可能。导线的宽度、底铜厚度、工艺选择、蚀刻能力这些因素是制作上需要重点考虑的。常见的PCB表面处理工艺总结如下：1.热风整平 热风整平曾经在PCB表面处理工艺中处于主导地位。二十世纪八十年代，超过四分之三的PCB使用热风整平工艺，但过去十年以来业界一直都在减少热风整平工艺的使用，估计目前约有25％-40％的PCB使用热风整平工艺。热风整平制程比较脏、难闻、危险，因而从未是令人喜爱的工艺，但热风整平对于尺寸较大的元件和间距较大的导线而言，却是极好的工艺。在密度较高的PCB中，热风整平的平坦性将影响后续的组装；故HDI板一般不采用热风整平工艺。随着技术的进步，业界现在已经出现了适于组装间距更小的QFP和BGA的热风整平工艺，但实际应用较少。目前一些工厂采用有机涂覆和化学镀镍/浸金工艺来代替热风整平工艺；技术上的发展也使得一些工厂采用浸锡、浸银工艺。加上近年来无铅化的趋势，热风整平使用受到进一步的限制。虽然目前已经出现所谓的无铅热风整平，但这可将涉及到设备的兼容性问题。2.有机涂覆 估计目前约有25％-30％的PCB使用有机涂覆工艺，该比例一直在上升（很可能有机涂覆现在已超过热风整平居于第一位）。有机涂覆工艺可以用在低技术含量的PCB，也可以用在高技术含量的PCB上，如单面电视机用PCB、高密度芯片封装用板。对于BGA方面，有机涂覆应用也较多。PCB如果没有表面连接功能性要求或者储存期的限定，有机涂覆将是最理想的表面处理工艺，但由于OSP膜本身是绝缘的，选择此种表面处理需要注意对ICT测试点做好处理。3.化学镀镍/浸金 化学镀镍/浸金工艺与有机涂覆不同，它主要用在表面有连接功能性要求和较长的储存期的板子上，如手机按键区、路由器壳体的边缘连接区和芯片处理器弹性连接的电性接触区。由于热风整平的平坦性问题和有机涂覆助焊剂的清除问题，二十世纪九十年代化学镀镍/浸金使用很广；后来由于黑盘、脆的镍磷合金的出现，化学镀镍/浸金工艺的应用有所减少，不过目前几乎每个高技术的PCB厂都有化学镀镍/浸金线。考虑到除去铜锡金属间化合物时焊点会变脆，相对脆的镍锡金属间化合物处将出现很多的问题。因此，便携式电子产品（如手机）几乎都采用有机涂覆、浸银或浸锡形成的铜锡金属间化合物焊点，而采用化学镀镍/浸金形成按键区、接触区和EMI的屏蔽区。估计目前大约有10％-20％的PCB使用化学镀镍/浸金工艺。4.浸银 浸银比化学镀镍/浸金便宜，如果PCB有连接功能性要求和需要降低成本，浸银是一个好的选择；加上浸银良好的平坦度和接触性，那就更应该选择浸银工艺。在通信产品、汽车、电脑外设方面浸银应用的很多，在高速信号设计方面浸银也有所应用。由于浸银具有其它表面处理所无法匹敌的良好电性能，它也可用在高频信号中。使用浸银工艺是因为它易于组装和具有较好的可检查性。但是由于浸银存在诸如失去光泽、焊点空洞等缺陷使得其增长缓慢（但没有下降）。此外由于银对硫元素非常敏感，若产品应用环境富含硫元素，则须谨慎选择。估计目前大约有10％-15％的PCB使用浸银工艺。5.浸锡 锡被引入表面处理工艺是近十年的事情，该工艺的出现是生产自动化的要求的结果。浸锡在焊接处没有带入任何新元素，特别适用于通信用背板。在板子的储存期之外锡将失去可焊性，因而浸锡需要较好的储存条件。另外浸锡工艺中由于含有致癌物质而被限制使用。估计目前大约有5％-10％的PCB使用浸锡工艺。随着电子产品要求愈来愈高，环境要求愈来愈严，表面处理工艺愈来愈多，到底该选择那种有发展前景、通用性更强的表面处理工艺，目前看来好像有点眼花缭乱、扑朔迷离。PCB表面处理工艺未来将走向何方，现在亦无法准确预测。根据实际产品需要来选择，例如：双面贴装和混装（SMD与通孔插装）的印制电路板使用浸银；如果使用的是OSP，在再流焊和波峰焊时使用氮气或者腐蚀性很小的助焊剂，可以根据产品灵活掌握，如果使用ENIG就不需要使用氮气。在选择表面镀覆层时，氮气的使用、助焊剂的类型和对成本的敏感性，这些都是重要的因素。总之，选择无铅PCB焊盘涂镀层必须考虑焊料、工艺与PCB焊盘涂镀层的相容性。PCB铜厚与走线的关系PCB铜厚一般分为1oz(35um)、2oz(70um)、3oz(105um)，当然还有更厚的，铜厚要看你做什么样的板子，像开关电源走大电流的就2oz、一般信号的1oz就够了。一般双面板是1oz多层板内层一般是1/2oz 1/3oz外层1oz 1/2oz 1/3oz，电源板铜厚要求高，国外很多要求2oz 3oz 还有更高的。（老wu注：这里的oz是盎司，1/2oz为0.5盎司 Hoz也是0.5盎司，即 half oz）PCB 蚀刻工艺原理PCB 外层线路制作普遍采用氨碱性蚀刻系统,化学药水蚀铜速率与药液的交换有很大关系。由于蚀刻的水池效应,药水在板面垂直 方向上的交换速度是不一致的,新鲜药水总是较多地汇聚于 PCB 的表面,然后再交换到底层。蚀刻不仅仅从表层向底层蚀刻,同时也会横向蚀刻,表层的蚀刻速率快,底层慢,这样最终在宏观上导线的上下宽度并不一致,一般上层线宽小于底层线宽。横截面看就是个梯字形,如下图。目前,业界也认可这种工艺本身造成的缺陷,线宽管控以表层线宽为准。对于PCB成品而言,自然是b与a越接近越好,理想状态为 a=b,所以衡量蚀刻工艺能力常常用蚀刻因子来表征。蚀刻因子 = H/X 或铜厚 / [(下线宽 – 上线 宽)/2]蚀刻因子越高,侧蚀量越少。在印制板的蚀刻操作中,希望有较高的蚀刻因子,尤其是高密度的精细导线的印制板更是如此。对于现今常用的碱性氯化铜蚀刻体系,侧蚀或多或少都会存在,所以控制侧蚀量成为蚀刻工艺控制的一个重点。铜厚越厚,造成的侧蚀的量会 越多,对于一些铜厚要求高的厚铜板,除了在制作工艺上要选择侧蚀速率较小的药水体系, 在设计上要满足工艺对线宽线距的要求。PCB 制造商依据自身工艺进行合理的补偿才能达到要求的线宽。基铜与线宽的关系在上边已提到过侧蚀对线宽的影响,涉及侧蚀量的大小除了与蚀刻本身工艺相关外, 在设计上选用不同的基铜也有很大关系。由于 目前业界主流的外层制作以图形电镀为主,以下的讨论也主要以图形电镀为基础。PCB 制作工艺中,外层线路的完成铜厚为三部分组成:完成铜厚=基铜+PTH化学铜+ I 次电镀铜+图形电镀基铜一般是固定的几种规格:0.5oz、 1oz、2oz,最常用为 0.5oz 与 1oz,厚铜板也用到 2oz、3oz 甚至 5oz 的基板。 PTH 化学铜很薄,一般 5um 左右,I 次电镀铜属于整板电镀,100um 左右,图形电镀将孔铜镀到 1mil,对于平面增加厚度一般达到 1.2 ~ 1.4mil。蚀刻铜厚 = 基铜 +PTH 化学铜 +I 次电镀铜。对于完成线宽与厚度的一定线路,侧蚀量取决于基铜厚度的选择,PTH 化学铜与 I 次 电镀铜相对基铜较薄,可忽略之间的影响因素。对于同一种完成厚度,PCB 厂家倾向于选用较低的基铜板,通过电镀来达到完成铜厚。 对于一些载流量较大的线路,可通过加大线宽 或者增加线厚来满足要求,两种方式效果是一致的。从 PCB 制造的角度而言,增加线宽更有利于 PCB 制作。关于阻抗控制的内容，大家可以在老wu的博客里搜索关键字【阻抗】，老wu之前已经发布过很多关于阻抗控制相关的博文，这里不再一一复述，上边分享的板厂参观视频里也有阻抗相关的讨论，大家可以看一下。列举一下你熟悉的PCB板厂，列举一下板厂的工艺能力？这个不不做广告了，网络搜索【打样】或者【PCB板厂】，进到板厂的网站，一般都有工艺能力说明的。PCB板厂的工艺制作流程一般如下：开料–内层–内层AOI–压合–钻孔–沉铜–板电–外层图形–图形电镀–外层蚀刻–外层AOI–阻焊–字符–沉金–成型–电测–FQC–包装大家可以通过上边老wu分享的Eurocircuits板厂的生产视频可以详细了解到。最后，还是要感谢当初景旺提供了非常棒的免费板厂参观服务，记得当时是周六去的，他们工程师为了这次参观都回来加班，中午提供的免费午餐也很丰盛，表示感谢 ?。用微信扫描二维码为老wu 打个赏 金额随意 快来“打”我呀 老wu要买六味地黄丸补补~～原创文章，转载请注明： 转载自
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