PCB技術(shù)發(fā)展趨勢良好,設(shè)計過程中這些錯誤你會犯嗎?
就目前國際電子電路的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢而言,PCB的發(fā)展前景是十分廣闊的,但是我們在設(shè)計過程中難免遇到一些錯誤,本文就將帶你來看PCB的發(fā)展前景以及常見的幾種錯誤,這些錯誤你會犯嗎?在這些錯誤影響電路板的整體功能之前就認(rèn)識它們,是避免代價高昂的生產(chǎn)延誤的好方法。
首先來看PCB的發(fā)展前景和趨勢:
一、芯片級封裝CSP將逐步取代TSOP、普通BGA
CSP是芯片級封裝,它不是單獨(dú)的某種封裝形式,而是芯片面積與封裝面積可以相比時稱的芯片級封裝。CS P封裝可以讓芯片面積與封裝面積之比超過1∶1.14,已經(jīng)相當(dāng)接近1∶1的理想情況,約為普通的BGA的1/3;C SP封裝芯片的中心引腳形式有效地縮短了信號的傳導(dǎo)距離,其衰減隨之減少,芯片的抗干擾、抗噪性能也能得到大幅提升,在CSP的封裝方式中,芯片顆粒是通過一個個錫球焊接在PCB板上,由于焊點(diǎn)和PCB板的接觸面積較大,所以芯片在運(yùn)行中所產(chǎn)生的熱量可以很容易地傳導(dǎo)到PCB板上并散發(fā)出去。
發(fā)展前景:應(yīng)電子產(chǎn)品的輕、薄、短、小而開發(fā)的芯片級封裝是新一代封裝方式,按照電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢,芯片級封裝將繼續(xù)快速發(fā)展,并逐漸取代TSOP(ThinSmallOutlinePackage)封裝以及普通B GA封裝。
二、到2010年光電板產(chǎn)值年增14%
光電板即光電背板,是一種內(nèi)置光通路的特殊印制電路板,也是背板的一種,主要應(yīng)用于通信領(lǐng)域。光電背板的主要優(yōu)勢:低的信號失真;避免雜訊;非常低的串?dāng)_;損耗與頻率無關(guān);密集波長多路分割技術(shù);12-6通道多路連接器;波導(dǎo)多通道連接器;提高離散電纜的可靠性;光電板層數(shù)可達(dá)20層,線路20000條以上,連接器1000針;傳統(tǒng)的背板由于采用銅導(dǎo)線,它的帶寬受到一定的限制。
發(fā)展前景:由于帶寬和距離的增長,銅材料的傳輸線將達(dá)到帶寬和距離的極限,而光電傳輸可以滿足帶寬和距離增加的需要。光電背板主要應(yīng)用于通信交換與數(shù)據(jù)交換,未來發(fā)展將應(yīng)用到工作站和服務(wù)器中。根據(jù)預(yù)測,到2010年全球光電背板的產(chǎn)值將達(dá)到2億美元,年增長約14%。
三、剛撓結(jié)合板發(fā)展前景非??春?
撓性板FPC過去叫法很亂,最早稱為軟板,后來又稱為柔性板、撓性印制電路板等。
剛撓結(jié)合印制板是指一塊印制板上包含一個或多個剛性區(qū)和一個或多個撓性區(qū),由剛性板和撓性板有序地層壓在一起組成,并以金屬化孔形成電氣連接。剛撓印制板既有可以提供剛性印制板應(yīng)有的支撐作用,又有撓性板的彎曲性,能夠滿足三維組裝的要求,近年來的需求越來越大。傳統(tǒng)剛撓板設(shè)計思想是節(jié)省空間、便于裝配和提高可靠性;綜合傳統(tǒng)剛撓板設(shè)計和微盲孔技術(shù)的新型剛撓板為互連領(lǐng)域提供了新的解決方案。它的優(yōu)點(diǎn)有:適合折疊機(jī)構(gòu),如翻蓋手機(jī)、相機(jī)、筆記本電腦;提高產(chǎn)品的可靠性;應(yīng)用傳統(tǒng)裝配方式,但可以使裝配簡化且適合3D裝配;與微導(dǎo)孔技術(shù)結(jié)合,提供更好的設(shè)計便利性和使用更小的元器件;使用更輕的材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的FR-4。
手機(jī)用的剛撓板一般是兩層的撓性板與硬板連接而成。
發(fā)展前景:剛撓板是近年來增長非常迅速的一類PCB,它廣泛應(yīng)用于計算機(jī)、航天航空、軍用電子設(shè)備、手機(jī)、數(shù)碼(攝)像機(jī)、通訊器材、分析儀器等。據(jù)預(yù)測,2005年-2010年的年平均增長率按產(chǎn)值計算超過20%,按面積則平均年增長率超過37%,大大超過普通PCB的增長速度。到目前為止,能生產(chǎn)剛撓板的廠家很少,幾乎沒有廠家有大批量生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn),因此其發(fā)展前景非常看好。
四、高多層板給中國業(yè)界帶來機(jī)會
多層板指獨(dú)立的布線層大于兩層的PCB板,一般由多張雙面板用層壓方式疊合,每層板間通過一層絕緣層壓合成一個整板。高多層板一般指層數(shù)大于10層的多層板,主要應(yīng)用于交換機(jī)、路由器、服務(wù)器和大型計算機(jī),某些超級計算機(jī)所用的層數(shù)超過40層。
發(fā)展前景:普通多層板屬于成熟產(chǎn)品,未來的增長相對平穩(wěn);但高多層板技術(shù)含量較高,加上歐美等國家基本上放棄常規(guī)水平的PCB生產(chǎn),給中國業(yè)界帶來一些機(jī)會。預(yù)測未來高多層板(背板)年增長約13%。
五、3G板提高PCB產(chǎn)品技術(shù)層次
適應(yīng)第三代移動通信產(chǎn)品(3G)的印制板。3G板件一般指3G手機(jī)板,它是一種高端印制電路板,采用先進(jìn)的2次積層工藝制造,線路等級為3mil(75μm),涉及的技術(shù)有電鍍填孔、疊孔、剛撓合一等一系列的印制板尖端技術(shù)。3G的技術(shù)比現(xiàn)有產(chǎn)品有明顯的提高。
發(fā)展前景:3G是下一代的移動通信技術(shù),目前歐美日等發(fā)達(dá)國家已開始應(yīng)用,3G最終將取代現(xiàn)有的2G和2 .5G通信,截止到2005年底,全球3G用戶數(shù)增長了57.4%,總數(shù)已達(dá)到2.37億,2005年共銷售各種制式的3G手機(jī)1.22億部,未來的發(fā)展仍保持20%以上的增長速度。與之配套的印制板即3G板保持同樣的增長率。3G板是現(xiàn)有產(chǎn)品的一個升級,它使PCB行業(yè)的整體水平跨進(jìn)一個更高的層次。
六、HDI板未來增長迅速
HDI是HighDensityInterconnect的縮寫,是生產(chǎn)印制板的一種(技術(shù)),目前廣泛應(yīng)用于手機(jī)、數(shù)碼(攝)像機(jī)、MP3、MP4等,一般采用積層法(Build-up)制造,積層的次數(shù)越多,板件的技術(shù)檔次越高。普通的HDI板基本上是1次積層,高階HDI采用2次或以上的積層技術(shù),同時采用疊孔、電鍍填孔、激光直接打孔等先進(jìn)PCB技術(shù)。高階HDI板主要應(yīng)用于3G手機(jī)、高級數(shù)碼攝像機(jī)、IC載板等。
發(fā)展前景:根據(jù)高階HDI板件的用途--3G板或IC載板,它的未來增長非常迅速:未來幾年世界3G手機(jī)增長將超過30%,中國即將發(fā)放3G牌照;IC載板業(yè)界咨詢機(jī)構(gòu)Prismark預(yù)測中國2005年至2010預(yù)測增長率為80%,它代表PCB的技術(shù)發(fā)展方向。
發(fā)展確實(shí)快,但在設(shè)計時我們會遇到的錯誤如下:
1.)著陸模式
雖然大多數(shù)PCB設(shè)計軟件都包含通用電氣組件庫,它們的相關(guān)原理圖符號和著陸圖案,但某些電路板將要求設(shè)計人員手動繪制它們。如果誤差小于半毫米,工程師必須非常嚴(yán)格,以確保焊盤之間的適當(dāng)間距。在此生產(chǎn)階段中犯的錯誤將使焊接變得困難或不可能。必要的返工將導(dǎo)致代價高昂的延遲。
2.)使用盲孔/埋孔
在如今已習(xí)慣使用IoT的設(shè)備的市場中,越來越小的產(chǎn)品繼續(xù)發(fā)揮最大的影響。當(dāng)較小的設(shè)備需要較小的PCB時,許多工程師選擇利用盲孔和掩埋過孔來減少電路板的占地面積,以連接內(nèi)部和外部層。通孔雖然可以有效地縮小PCB的面積,但是卻減少了布線空間,并且隨著添加的數(shù)量增加,可能會變得復(fù)雜,從而使某些板變得昂貴且無法制造。
3.)走線寬度
為了使電路板尺寸小而緊湊,工程師的目標(biāo)是使走線盡可能地窄。確定PCB走線寬度涉及許多變量,這使它變得很困難,因此必須全面了解將需要多少毫安的知識。在大多數(shù)情況下,最小寬度要求是不夠的。我們建議使用寬度計算器來確定適當(dāng)?shù)暮穸炔⒋_保設(shè)計精度。
機(jī)遇也是挑戰(zhàn),我們應(yīng)該把我機(jī)遇,避免錯誤。