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PCB线路板材料的介电常数（Dk）或相对介电常数并不是恒定的常数 – 尽管从它的命名上像是一个常数。例如，材料的Dk会随频率的变化而变化。同样，如果在同一块材料上使用不同的Dk测试方法，也可能会测量得出不同的Dk值，即使这些测试方法都是准确无误的。随着线路板材料越来越多地应用于毫米波频率，如5G以及先进辅助驾驶系统等领域，理解Dk随频率的变化以及哪种Dk测试方法是“合适”的是非常重要的。 尽管诸如IEEE和IPC等组织都有专门的委员会来探讨这一问题，但目前还没有一个标准的行业测试方法来测量毫米波频率下线路板材料的Dk。这并不是因为缺乏测量方法，事实上，Chen et al.1等人发表的一篇参考论文中描述了80多种测试Dk的方法。但是，没有哪一种方法是理想的，每种方法都具有它的优点和不足，尤其是在30到300 GHz的频率范围内。 电路测试vs原材料测试 通常有两大类的测试方法用于确定线路板材料的Dk或Df（损耗角正切或tanδ）：即原材料测量，或者在由材料制成的电路进行测量。基于原材料的测试依赖于高质量可靠的测试夹具和设备，直接测试原材料可以获得Dk和Df值。基于电路的测试通常是使用常见电路并从电路性能中提取材料参数，例如测量谐振器的中心频率或频率响应。原材料的测试方法通常会引入了测试夹具或测试装置相关的不确定性，而电路测试方法包含来自测试电路设计和加工技术的不确定性。由于这两种方法不同，测量结果和准确度水平通常不一致。 例如，由IPC定义的X波段夹紧式带状线测试方法，是一种原材料的测试方法，其结果就无法与相同材料的电路测试的Dk结果一致。夹紧式带状线原材料测试方法是将两片待测材料（MUT）夹在一个特殊的测试夹具中来构建一个带状线谐振器。在待测材料（MUT）和测试夹具中的薄谐振器电路之间会有空气，空气的存在会降低测量的Dk。如果在相同的线路板材料上进行电路测试，与没有夹带空气，测得的Dk是不同的。对于通过原材料测试确定的Dk公差为±0.050的高频线路板材料，电路测试将得到约±0.075的公差。 [...]

1：印刷导线宽度选择依据：印刷导线的最小宽度与流过导线的电流大小有关：线宽太小，刚印刷导线电阻大，线上的电压降也就大，影响电路的性能，线宽太宽，则布线密度不高，板面积增加，除了增加成本外，也不利于小型化。如果电流负荷以20A/平方毫米计算，当覆铜箔厚度为0.5MM时，(一般为这么多，)则1MM(约40MIL)线宽的电流负荷为1A，因此，线宽取1——2.54MM(40——100MIL)能满足一般的应用要求，大功率设备板上的地线和电源，根据功率大小，可适当增加线宽，而在小功率的数字电路上，为了提高布线密度，最小线宽取0.254——1.27MM(10——15MIL)就能满足。同一电路板中，电源线。地线比信号线粗。 2：线间距：当为1.5MM(约为60MIL)时，线间绝缘电阻大于20M欧，线间最大耐压可达300V，当线间距为1MM(40MIL)时，线间最大耐压为200V，因此，在中低压(线间电压不大于200V)的电路板上，线间距取1.0——1.5MM (40——60MIL)在低压电路，如数字电路系统中，不必考虑击穿电压，只要生产工艺允许，可以很小。 3：焊盘：对于1/8W的电阻来说，焊盘引线直径为28MIL就足够了，而对于1/2W的来说，直径为32MIL，引线孔偏大，焊盘铜环宽度相对减小，导致焊盘的附着力下降。容易脱落，引线孔太小，元件播装困难。 4：画电路边框：边框线与元件引脚焊盘最短距离不能小于2MM，(一般取5MM较合理)否则下料困难。 5：元件布局原则：A：一般原则：在PCB设计中，如果电路系统同时存在数字电路和模拟电路。以及大电流电路，则必须分开布局，使各系统之间藕合达到最小在同一类型电路中，按信号流向及功能，分块，分区放置元件。 6：输入信号处理单元，输出信号驱动元件应靠近电路板边，使输入输出信号线尽可能短，以减小输入输出的干扰。 7：元件放置方向：元件只能沿水平和垂直两个方向排列。否则不得于插件。 8：元件间距。对于中等密度板，小元件，如小功率电阻，电容，二极管，等分立元件彼此的间距与插件，焊接工艺有关，波峰焊接时，元件间距可以取50-100MIL(1.27——2.54MM)手工可以大些，如取100MIL，集成电路芯片，元件间距一般为100——150MIL。 9：当元件间电位差较大时，元件间距应足够大，防止出现放电现象。 [...]

模拟电路的工作依赖连续变化的电流和电压。数字电路的工作依赖在接收端根据预先定义的电压电平或门限对高电平或低电平的检测，它相当于判断逻辑状态的“真”或“假”。在数字电路的高电平和低电平之间，存在“灰色”区域，在此区域数字电路有时表现出模拟效应，例如当从低电平向高电平（状态）跳变时，如果数字信号跳变的速度足够快，则将产生过冲和回铃反射现象。对于现代板极设计来说，混合信号PCB的概念比较模糊，这是因为即使在纯粹的“数字”器件中，仍然存在模拟电路和模拟效应。因此，在设计初期，为了可靠实现严格的时序分配，必须对模拟效应进行仿真。实际上，除了通信产品必须具备无故障持续工作数年的可靠性之外，大量生产的低成本/高性能消费类产品中特别需要对模拟效应进行仿真。 现代混合信号PCB设计的另一个难点是不同数字逻辑的器件越来越多，比如GTL、LVTTL、LVCMOS及LVDS逻辑，每种逻辑电路的逻辑门限和电压摆幅都不同，但是，这些不同逻辑门限和电压摆幅的电路必须共同设计在一块PCB上。在此，通过透彻分析高密度、高性能、混合信号PCB的布局和布线设计，你可以掌握成功策略和技术。 混合信号电路布线基础 当数字和模拟电路在同一块板卡上共享相同的元件时，电路的布局及布线必须讲究方法。 在混合信号PCB设计中，对电源走线有特别的要求并且要求模拟噪声和数字电路噪声相互隔离以避免噪声耦合，这样一来布局和布线的复杂性就增加了。对电源传输线的特殊需求以及隔离模拟和数字电路之间噪声耦合的要求，使混合信号PCB的布局和布线的复杂性进一步增加。 如果将A/D转换器中模拟放大器的电源和A/D转换器的数字电源接在一起，则很有可能造成模拟部分和数字部分电路的相互影响。或许，由于输入/输出连接器位置的缘故，布局方案必须把数字和模拟电路的布线混合在一起。 在布局和布线之前，工程师要弄清楚布局和布线方案的基本弱点。即使存在虚假判断，大部分工程师倾向利用布局和布线信息来识别潜在的电气影响。 现代混合信号PCB的布局和布线 下面将通过OC48接口卡的设计来阐述混合信号PCB布局和布线的技术。OC48代表光载波标准48，基本上面向2.5Gb串行光通讯，它是现代通讯设备中高容量光通讯标准的一种。OC48接口卡包含若干典型混合信号PCB的布局和布线问题，其布局和布线过程将指明解决混合信号PCB布局方案的顺序和步骤。 OC48卡包含一个实现光信号和模拟电信号双向转换的光收发器。模拟信号输入或输出数字信号处理器，DSP将这些模拟信号转换为数字逻辑电平，从而可与微处理器、可编程门阵列以及在OC48卡上的DSP和微处理器的系统接口电路相连接。独立的锁相环、电源滤波器和本地参考电压源也集成在一起。 [...]

导电孔Via hole又名导通孔。为了达到客户要求，在PCB的工艺制作中，导通孔必须塞孔。经实践发现，在塞孔过程中，若改变传统的铝片塞孔工艺，使用白网完成板面阻焊与塞孔，能使PCB生产稳定，质量可靠。 电子行业的发展，同时促进PCB的发展，也对印制板制作工艺和表面贴装技术提出更高要求，Via hole塞孔工艺应运而生，同时应满足下列要求： (一)导通孔内有铜即可，阻焊可塞可不塞； (二)导通孔内必须有锡铅，有一定的厚度要求(4微米)，不得有阻焊油墨入孔，造成孔内藏锡珠； (三)导通孔必须有阻焊油墨塞孔，不透光，不得有锡圈，锡珠以及平整等要求； 随着电子产品向“轻、薄、短、小”方向发展，PCB也向高密度、高难度发展，因此出现大量SMT、BGA的PCB，而客户在贴装元器件时要求塞孔，主要有五个作用： (一)防止PCB过波峰焊时锡从导通孔贯穿元件面造成短路；特别是将过孔放在BGA焊盘上时，就必须先做塞孔，再镀金处理，便于BGA的焊接； (二)避免助焊剂残留在导通孔内； [...]

目前PCB板灌封胶主要有三种，分别是聚氨酯灌封胶、环氧树脂灌封胶、有机硅灌封胶。在制备PCB板过程中该如何选择灌封胶呢?下面为大家具体分析下三种灌封胶的优缺点。 一、聚氨脂灌封胶 温度要求，不超过100摄氏度，灌封后出现汽泡比较多，灌封条件在真空下，粘接性介于环氧与有机硅之间。 优点：低温性优良，防震性能是三种之中*的。 缺点：耐高温性能较差，固化后胶体表面不平滑且韧性较差，抗老化能力和抗紫外线都很弱、胶体容易变色。 适用范围：适合灌封发热量不高的室内电器元件。 二、环氧树脂灌封胶 优点：具有优秀的耐高温性能和电气绝缘能力，操作简单，固化前后都非常稳定，对多种金属底材和多孔底材都有优秀的附着力。 缺点：抗冷热变化能力弱，受到冷热冲击后容易产生裂缝，导致水汽从裂缝中渗入到电子元器件内，防潮能力差。并且固化后为胶体硬度较高且较脆，容易拉伤电子元器件。 适用范围：适合灌封常温条件下且对环境力学性能没有特殊要求的电子元器件上。 [...]

在高速PCB设计中，“信号”始终是工程师无法绕开的一个知识点。不管是在设计环节，还是在测试环节，信号质量都值得关注。在本文中，我们主要来了解下影响信号质量的5大问题。 根据目前工作的结论，信号质量常见的问题主要表现在五个方面：过冲，回冲，毛刺，边沿，电平。 1）过冲 过冲带来的问题是容易造成器件损坏，过冲过大也容易对周围的信号造成串扰。造成过冲大的原因是不匹配，消除的方法有始端串电阻或末端并阻抗（或电阻）。 2）毛刺 毛刺作用在高速器件上，容易造成误触发、控制信号控制错误或时钟信号相位发生错误等问题，毛刺脉冲带来的问题多发生在单板工作不稳定或器件替代后出现问题。造成毛刺的原因很多，比如逻辑冒险，串扰、地线反弹等，其消除的方法也不尽相同。 3）边沿 边沿速度缓慢发生在信号线上时，会造成数据采样错误。其产生原因通常是输出端容性负载过大（负载数量过多），输出是三态时充（放）电电流小等原因。 4）回冲 回冲产生的原因是信号线不匹配或多负载等原因，消除的方法是加匹配电阻或调整总线的拓扑结构。 [...]

振镜扫描平场聚焦加工原理 振镜扫描平场聚焦加工方式，平场扫描聚焦镜对光束进行聚焦后，激光焦点在平场扫描聚焦镜焦平面上的移动距离与平场扫描聚焦镜焦距成正比，与平场扫描聚焦镜入口光束和平场扫描聚焦镜光轴夹角或者夹角的变化值成正比，一旦平场扫描聚焦镜选定，平场扫描聚焦镜焦距就确定，那么激光焦点在平场扫描聚焦镜焦平面上的移动距离理论上只与平场扫描聚焦镜入口光束和平场扫描聚焦镜光轴夹角或者夹角变化值成正比。 振镜扫描平场聚焦超精细加工思路 振镜扫描平场聚焦高速超精细加工思路，传统思路有两个。 第一，减少振镜镜片大小，从而减少振镜镜片的摆动惯量。这种思路，由于振镜镜片不能承受太大扩束光束，因此，要获得精细的激光扫描光斑，必须配置短焦距小幅面的平场镜，其缺点就是扫描幅面大大缩小。 第二，振镜的光学反射镜越轻越好，采用铍镜片，应注意以下几个问题： 首先，该材料为剧毒，每一立方米的空气中只要有一毫克铍的粉尘，就会使人染上急性肺炎——铍肺病。离子状态的金属元素危害性最大，铍离子易于被人体吸收，能与血液和淋巴液体蛋白质结合，影响免疫系统和内分泌系统。氟化铍和氧化铍是导致急性铍中毒的物质。（网上搜索资料）。 其次，已经有多个实际案例表明铍镜片表面镀膜很容易损伤，且铍处于激光光路中，被激光破坏概率大。下图为紫外激光器扩束以后用于挡光的发黑铝板，一般十几分钟到半小时就会打出一个白点，可以想象，虽然铍熔点比较高，但是铍在紫外激光照射下蒸发的概率几乎100%，因此把铍置于激光光路里面绝对不是明智之举。 另一个案例是，采用激光在玻璃表面扫描一次，可以用3D显微镜扫描，发现玻璃被激光“啃”下去几百纳米深度。 可见，物质在激光照射下发生辐射蒸发的概率很绝对存在的。激光等离子体光谱技术也是基于这一原理进行的。 [...]

FPC又称柔性电路板，FPC的PCBA组装焊接流程与硬性电路板的组装有很大的不同，因为FPC板子的硬度不够，较柔软，如果不使用专用载板，就无法完成固定和传输，也就无法完成印刷、贴片、过炉等基本SMT工序。 一.FPC的预处理 FPC板子较柔软，出厂时一般不是真空包装，在运输和存储过程中易吸收空气中的水分，需在SMT投线前作预烘烤处理，将水分缓慢强行排出。否则，在回流焊接的高温冲击下，FPC吸收的水分快速气化变成水蒸气突出FPC，易造成FPC分层、起泡等不良。预烘烤条件一般为温度80-100℃时间4-8小时，特殊情况下，可以将温度调高至125℃以上，但需相应缩短烘烤时间。烘烤前，一定要先作小样试验，以确定FPC是否可以承受设定的烘烤温度，也可以向FPC制造商咨询合适的烘烤条件。烘烤时，FPC堆叠不能太多，10-20PNL比较合适，有些FPC制造商会在每PNL之间放一张纸片进行隔离，需确认这张隔离用的纸片是否能承受设定的烘烤温度，如果不能需将隔离纸片抽掉以后，再进行烘烤。烘烤后的FPC应该没有明显的变色、变形、起翘等不良，需由IPQC抽检合格后才能投线。 二.专用载板的制作 根据电路板的CAD文件，读取FPC的孔定位数据，来制造高精度FPC定位模板和专用载板，使定位模板上定位销的直径和载板上的定位孔、FPC上定位孔的孔径相匹配。很多FPC因为要保护部分线路或是设计上的原因并不是同一个厚度的，有的地方厚而有的地方要薄点，有的还有加强金属板，所以载板和FPC的结合处需要按实际情况进行加工打磨挖槽的，作用是在印刷和贴装时保证FPC是平整的。载板的材质要求轻薄、高强度、吸热少、散热快，且经过多次热冲击后翘曲变形小。常用的载板材料有合成石、铝板、硅胶板、特种耐高温磁化钢板等。 三.生产过程. 我们在这里以普通载板为例详述FPC的SMT要点，使用硅胶板或磁性治具时，FPC的固定要方便很多，不需要使用胶带，而印刷、贴片、焊接等工序的工艺要点是一样的。 1.FPC的固定： 在进行SMT之前，首先需要将FPC精确固定在载板上。特别需要注意的是，从FPC固定在载板上以后，到进行印刷、贴装和焊接之间的存放时间越短越好。载板有带定位销和不带定位销两种。不带定位销的载板，需与带定位销的定位模板配套使用，先将载板套在模板的定位销上，使定位销通过载板上的定位孔露出来，将FPC一片一片套在露出的定位销上，再用胶带固定，然后让载板与FPC定位模板分离，进行印刷、贴片和焊接。带定位销的载板上已经固定有长约1.5mm的弹簧定位销若干个，可以将FPC一片一片直接套在载板的弹簧定位销上，再用胶带固定。在印刷工序，弹簧定位销可以完全被钢网压入载板内，不会影响印刷效果。 方法一(单面胶带固定)：用薄型耐高温单面胶带将 [...]

PCB作为各种元器件的载体与电路信号传输的枢纽已经成为电子信息产品的最为重要而关键的部分，其质量的好坏与可靠性水平决定了整机设备的质量与可靠性。 随着电子信息产品的小型化以及无铅无卤化的环保要求，PCB也向高密度高Tg以及环保的方向发展。但是由于成本以及技术的原因，PCB在生产和应用过程中出现了大量的失效问题，并因此引发了许多的质量纠纷。为了弄清楚失效的原因以便找到解决问题的办法和分清责任，必须对所发生的失效案例进行失效分析。 失效分析的基本程序 要获得PCB失效或不良的准确原因或者机理，必须遵守基本的原则及分析流程，否则可能会漏掉宝贵的失效信息，造成分析不能继续或可能得到错误的结论。一般的基本流程是，首先必须基于失效现象，通过信息收集、功能测试、电性能测试以及简单的外观检查，确定失效部位与失效模式，即失效定位或故障定位。 对于简单的PCB或PCBA，失效的部位很容易确定，但是，对于较为复杂的BGA或MCM封装的器件或基板，缺陷不易通过显微镜观察，一时不易确定，这个时候就需要借助其它手段来确定。 接着就要进行失效机理的分析，即使用各种物理、化学手段分析导致PCB失效或缺陷产生的机理，如虚焊、污染、机械损伤、潮湿应力、介质腐蚀、疲劳损伤、CAF或离子迁移、应力过载等等。 再就是失效原因分析，即基于失效机理与制程过程分析，寻找导致失效机理发生的原因，必要时进行试验验证，一般尽应该可能的进行试验验证，通过试验验证可以找到准确的诱导失效的原因。 这就为下一步的改进提供了有的放矢的依据。最后，就是根据分析过程所获得试验数据、事实与结论，编制失效分析报告，要求报告的事实清楚、逻辑推理严密、条理性强，切忌凭空想象。 分析的过程中，注意使用分析方法应该从简单到复杂、从外到里、从不破坏样品再到使用破坏的基本原则。只有这样，才可以避免丢失关键信息、避免引入新的人为的失效机理。 就好比交通事故，如果事故的一方破坏或逃离了现场，在高明的警察也很难作出准确责任认定，这时的交通法规一般就要求逃离现场者或破坏现场的一方承担全部责任。 [...]

目前，印刷电路板(PCB)加工的典型工艺采用”图形电镀法”。即先在板子外层需保留的铜箔部分上，也就是电路的图形部分上预镀一层铅锡抗蚀层，然后用化 学方式将其余的铜箔腐蚀掉，称为蚀刻。 要注意的是，这时的板子上面有两层铜.在外层蚀刻工艺中仅仅有一层铜是必须被全部蚀刻掉的，其余的将形成最终所需要的电路。这种类型的图形电镀，其特点是镀铜层仅存在于铅锡抗蚀层的下面。另外一种工艺方法是整个板子上都镀铜，感光膜以外的部分仅仅是锡或铅锡抗蚀层。这种工艺称为“全板镀铜工艺“。与图形电镀相比，全板镀铜的最大缺点是板面各处都要镀两次铜而且蚀刻时还必须都把它们腐蚀掉。因此当导线线宽十分精细时将会产生一系列的问题。同时，侧腐蚀会严 重影响线条的均匀性。 在印制板外层电路的加工工艺中，还有另外一种方法，就是用感光膜代替金属镀层做抗蚀层。这种方法非常近似于内层蚀刻工艺，可以参阅内层制作工艺中的蚀刻。 目前，锡或铅锡是最常用的抗蚀层,用在氨性蚀刻剂的蚀刻工艺中。氨性蚀刻剂是普遍使用的化工药液，与锡或铅锡不发生任何化学反应。氨性蚀刻剂主要是指氨水/氯化氨蚀刻液。此外，在市场上还可以买到氨水/硫酸氨蚀刻药液。 以硫酸盐为基的蚀刻药液，使用后，其中的铜可以用电解的方法分离出来，因此能够重复使用。由于它的腐蚀速率较低，一般在实际生产中不多见，但有望用在无氯蚀刻中。有人试验用硫酸-双氧水做蚀刻剂来腐蚀外层图形。由于包括经济和废液处理方面等许多原因，这种工艺尚未在商用的意义上被大量采用。更进一步说：硫酸-双氧水，不能用于铅锡抗蚀层的蚀刻，而这种工艺不是PCB外层制作中的主要方法，故决大多数人很少问津。 二、蚀刻质量及先期存在的问题 对蚀刻质量的基本要求就是能够将除抗蚀层下面以外的所有铜层完全去除干净，止此而已。从严格意义上讲，如果要精确地界定，那么蚀刻质量必须包括导线线宽的一致性和侧蚀程度。由于目前腐蚀液的固有特点，不仅向下而且对左右各方向都产生蚀刻作用，所以侧蚀几乎是不可避免的。 侧蚀问题是蚀刻参数中经常被提出来讨论的一项，它被定义为侧蚀宽度与蚀刻深度之比，称为蚀刻因子。在印刷电路工业中，它的变化范围很宽泛，从1：1到1：5。显然，小的侧蚀度或低的蚀刻因子是最令人满意的。 [...]