電路設計 - PCB背板設計和測試點

傳統PCB和背板之間的最大區別在於電路板的尺寸和重量, 以及大型和重型原材料面板的加工. 標準尺寸 PCB製造 設備通常為24x24英寸. 然而, 用戶, 特別是電信用戶, 需要更大的背板. 這促進了大型板材輸送工具的確認和購買. 設計者必須添加額外的銅層來解决大管脚數連接器的佈線問題, 這新增了背板層的數量. 惡劣的電磁相容性和阻抗條件還需要新增設計層數，以確保足够的遮罩, 减少串擾, 並提高信號完整性.

當將高功耗的卡插入背板時，銅層的厚度必須適中，以提供所需的電流，以確保卡可以正常工作。 所有這些因素都導致背板的平均重量新增，這要求傳送帶和其他傳送系統不僅能够安全地傳送大尺寸的原板，而且必須考慮到其重量新增的事實。

用戶需要更薄的核心層和更分層的背板，這給輸送系統帶來了兩個相反的要求。 傳送帶和傳送設備一方面必須能够拾取和運輸厚度小於0.10 mm（0.004英寸）的大幅面薄板，而不會造成損壞，另一方面也必須能够運輸厚度為10 mm（0.394英寸）和重量為25 kg（56磅）的薄板。 板不會從板上掉下來。

內板的厚度（0.1mm，0.004英寸）和最終背板的厚度（高達10mm，0.39英寸）之間的差异是兩個數量級，這意味著輸送系統必須足够堅固，以安全地將其運輸通過加工區。 由於背板比傳統PCB厚，並且孔的數量要大得多，囙此很容易導致工藝流體流出。 帶有30000個孔的10mm厚背板可以輕鬆取出少量工作液，這些工作液通過表面張力吸附在導向孔中。 為了儘量減少攜帶的液體量，並消除任何乾燥雜質殘留在導向孔中的可能性，通過高壓沖洗和鼓風機清潔鑽孔至關重要。

分層對位

隨著用戶應用程序需要越來越多的電路板層，層之間的對齊變得非常重要。 層間對齊需要公差收斂。 對於這種融合要求，董事會規模變得越來越高。 所有佈局過程都是在特定的溫度和濕度控制環境中進行的。 曝光設備處於相同的環境中，整個區域的正面影像和背面影像的對準公差必須保持在0.0125mm（0.0005英寸）。 為了達到這一精度要求，需要使用CCD攝像機來完成前後佈局的對齊。

蝕刻後，使用四孔系統在內板上穿孔。 穿孔穿過芯板，位置精度保持在0.025mm（0.001英寸），重複性為0.0125mm（0.0005英寸）。 然後在將內層粘合在一起的同時，將一個銷插入孔中，以對齊蝕刻的內層。

起初，使用這種蝕刻後穿孔方法可以充分確保鑽孔和蝕刻銅板的對齊，形成實心環形設計結構。 然而，由於用戶在PCB佈線方面需要將越來越多的電路鋪設在更小的區域，為了保持板的固定成本不變，要求蝕刻銅板的尺寸更小，並且要求層間銅板更好地對位。 為了實現這一目標，可以購買X射線鑽孔機。 該設備可以在1092*813mm（43*32英寸）的大尺寸板上鑽孔，位置精度為0.025mm（0.001英寸）。 有兩種用法：

1、使用X光機觀察每層上的蝕刻銅，並通過鑽孔確定良好位置。

2、鑽機存儲統計資料，並記錄對準數據相對於理論值的偏差和發散。 此SPC數據迴響到以前的加工過程，如原材料的選擇、加工參數和佈局圖等，以幫助降低變化率並不斷改進工藝。

儘管電鍍工藝與任何標準電鍍工藝相似，但由於大規模背板的獨特特性，必須考慮兩個主要差异。

固定裝置和輸送設備必須能够同時輸送大型板材和重型板材。 1092x813mm（43x32英寸）的大幅面原材料基板的重量可以達到25公斤（56磅）。 基板必須能够在運輸和加工過程中牢固抓取。 槽的設計必須足够深以容納板，並且必須在整個槽中保持均勻的電鍍特性。

在過去，用戶都指定用於背板的壓裝連接器，囙此他們過於依賴鍍銅的均勻性。 背板的厚度變化範圍為0. 8毫米至10.0毫米（0.03英寸至0.394英寸）。 各種縱橫比和更大的基板規格的存在使得電鍍均勻性指數變得至關重要。 為了達到所需的均勻性，必須使用定期反向（“脈衝”）電鍍控制設備。此外，必須進行必要的攪拌，以保持電鍍條件盡可能均勻。

除了鑽孔所需的均勻鍍層厚度外，背板設計師通常對外層表面銅的均勻性有不同的要求。 一些設計在外層蝕刻了很少的訊號線。 另一方面，面對高速資料速率和阻抗控制電路的需求，有必要在外層安裝一塊近乎固態的銅片以進行EMC遮罩。

偵查

由於用戶需要更多的層，囙此在粘接之前確保識別和隔離內部蝕刻層上的缺陷非常重要。 為了實現對背板阻抗的有效且可重複的控制，蝕刻線寬、厚度和公差已成為關鍵名額。 此時，可以使用AOI方法來確保蝕刻銅圖案與設計數據的匹配。 阻抗模型用於通過設定AOI上的線寬容差來確定和控制阻抗對線寬變化的靈敏度。

大尺寸和多鑽孔背板以及在背板上放置有源電路的趨勢共同促進了在元件加載之前對裸板進行嚴格檢查以實現高效生產的需要。

背板上孔數量的新增意味著裸板測試夾具將變得非常複雜，儘管使用專用夾具可以大大縮短單元測試時間。 為了縮短生產過程和原型製造時間，使用雙面飛針檢測夾具，並使用原始設計數據進行程式設計，可以確保與用戶的設計要求一致，降低成本，縮短上市時間。

以上是本文的主要觀點 PCB背板設計 和測試. Ipcb也提供給 PCB製造商 和 PCB製造 科技