详解PCB抄板技术:从步骤到多层板处理
PCB抄板的技术实现过程可以概括为:首先,对目标电路板进行扫描,详细记录各元器件的位置信息。接着,将元器件逐一拆解,并制作成物料清单(BOM),以便进行物料采购。同时,将空板扫描成图片,通过抄板软件进行处理,还原成PCB板图文件。随后,将处理完成的PCB文件送至制版厂进行制板。制板完成后,将采购的元器件焊接到制成的PCB板上,经过电路板测试与调试,即可完成抄板工作。
接下来,我们将详细介绍PCB抄板的具体步骤:
在开始抄板前,需仔细在纸上记录所有元气件的型号、参数及位置,特别是二极管、三级管的方向和IC缺口的朝向。为确保记录的准确性,建议使用数码相机拍摄元气件位置的照片作为备份。
拆解多层板上的所有器件,并清除PAD孔内的锡渣。清洗PCB后,将其放入扫描仪中,适当提高扫描像素以获取更清晰的图像。随后,用砂纸轻轻打磨顶层和底层,直至铜膜发亮,再将其放入扫描仪中扫描。
在PHOTOSHOP中调整画布的对比度和明暗度,增强铜膜部分与无铜膜部分的对比。将调整好的图像转为黑白格式,并检查线条是否清晰。如需进一步修正,可重复此步骤。确认无误后,保存为TOP.BMP和BOT.BMP格式。
将两个BMP格式的文件转为PROTEL格式文件,并在PROTEL软件中调入两层文件。检查两层的PAD和VIA位置是否基本重合,以判断前几步的操作质量。如有偏差,需返回第三步进行修正。因此,PCB抄板不仅需要技术技巧,更需要耐心和细致的态度来确保质量和匹配度。
将TOP层的BMP文件转化为TOP.PCB格式,并确保转化到SILK层,即黄色那层。接着,在TOP层进行描线操作,并参照第二步的图纸来放置器件。描线完成后,删除SILK层,并重复此过程直至绘制完所有层。
在PROTEL软件中调入TOP.PCB和BOT.PCB,将它们合并为一个图形。
使用激光打印机将TOP LAYER和BOTTOM LAYER分别打印到透明胶片上,确保1:1的比例。将胶片与原PCB进行对比,检查是否有误。若无误,则表示抄板工作已成功完成。
请注意,这只是一个初步的抄板过程。为了确保电子技术性能与原板一致,还需要进行严格的测试。只有通过测试的抄板才算是真正完成。此外,对于多层板,需要更加小心和细心地打磨内层,并重复进行抄板步骤。在抄板过程中,需要特别注意导通孔和不导通孔的问题,以确保抄板的准确性。双面板抄板相对于多层板来说更为简单,但也需要耐心和细致的操作。
接着,点击“文件”菜单中的“打开”选项,打开先前保存的B2P文件。此时,我们会看到刚刚抄好的板层叠在这张图片之上,即同一张PCB板,孔位一致,但线路连接有所差异。因此,我们需要进入“选项”中的“层设置”,在此关闭顶层的线路和丝印显示,仅保留多层的过孔可见。
确认顶层的过孔与底层图片上的过孔位置对应后,我们可以开始描绘底层的线路,如同童年时的描图游戏。完成描绘后,点击“保存”,此时B2P文件便包含了顶层和底层的线路资料。
最后,选择“文件”菜单中的“导出为PCB文件”,即可生成一个包含两层线路资料的PCB文件,便于后续的改板、原理图导出或直接送至PCB制版厂进行生产。
多层板抄板方法
对于多层板的抄板,其实质在于逐层重复抄板的过程。例如,四层板需要重复抄写两个双面板,而六层板则需要抄写三个双面板。然而,由于多层板内部的走线难以直接观察,因此需要采用分层技术来揭示其内部结构。
分层的方法有多种,如药水腐蚀、刀具剥离等,但这些方法可能存在资料丢失的风险。相比之下,砂纸打磨被证明是最为准确的方法。在抄写完PCB的顶底层后,我们可以使用砂纸来磨掉表层,从而显示出内层的线路。
需要注意的是,磨板过程中要铺平砂纸,确保均匀磨擦。丝印与绿油通常一擦即掉,而铜线与铜皮则需要稍用力擦拭。磨板的时间因板子大小和复杂程度而异,但请放心,只要掌握好力度和技巧,完全不用担心会磨穿板子或伤及手指。
在PCB布板过程中,系统布局完成后,需对PCB图进行详细审查,以确保布局的合理性与最优性。审查时,可关注以下几个方面:
布局是否保障了布线的合理性与可靠性,是否对信号走向、电源和地线网络进行了全面的规划和了解。
印制板的尺寸是否与加工图纸相符,是否满足PCB制造工艺要求,并注意是否有明确的定位标记。有些PCB板在电路布局和布线方面设计得很好,但可能忽略了定位接插件的精确性,导致设计的电路无法与其他电路对接。
在二维和三维空间中,元件之间是否存在冲突。特别是要关注器件的实际尺寸,特别是高度。对于免布局的元器件,其高度一般不应超过3mm。
元件布局是否井然有序、排列整齐,以及是否已全部完成布局。在布局时,不仅需要考虑信号的走向、信号类型和需要注意的地方,还需要考虑整体密度,以实现疏密均匀的布局。
经常需要更换的元件是否能够方便地更换,插件板插入设备是否便捷。应确保经常更换的元器件的更换和接插过程既方便又可靠。