電路板-厚博電子-電路板設(shè)計(jì)

一、電位器動噪聲原因分析

一段時期來，我廠φ12，pcb電路板，φ16，φ30mm直滑式電位出現(xiàn)了較嚴(yán)重的動噪聲超差現(xiàn)象，動噪聲高達(dá)50～80mV，造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失。為此成立了攻關(guān)課題小組，對動噪聲超差的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析、試驗(yàn)和探討。對大量的電位器樣品進(jìn)行了測試、解剖和分析，發(fā)現(xiàn)對于線性特性電位器。動噪聲超差點(diǎn)出現(xiàn)在J部與H部得搭接處（如圖1所示），對于指數(shù)或?qū)?shù)曲線電位器動噪聲超差點(diǎn)出現(xiàn)在M部與H部的搭接（如圖2所示）。我們對搭接處坡高進(jìn)行了測量，發(fā)現(xiàn)噪聲大的碳膜片相對較高且較陡，而噪聲低的碳膜片坡高相對較低且腳平緩。對這一現(xiàn)象的分析認(rèn)為正是由于搭接處形成一階梯狀的結(jié)構(gòu)，使電刷早滑動到搭接處是時產(chǎn)生了所謂的“跳躍效應(yīng)”，引起電刷與膜片的電氣接觸時間中斷，從而引起動噪聲超差。那么因素，在漿料及碳膜片制造工藝過程中，為了找出主要因素，進(jìn)行了試驗(yàn)。

二、試驗(yàn)過程中及數(shù)據(jù)

1、 ?漿料制造過程中，樹脂對動噪聲的影響

選用兩批樹脂進(jìn)行了對比試驗(yàn)（這兩批樹脂是同一間廠家的同一品種但不同批量樹脂），其中一批樹脂粘度較高。把這兩批樹脂各按標(biāo)準(zhǔn)配方與其它原材料配合按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)出來漿料，分別在絲網(wǎng)印刷機(jī)上印刷一品種同一阻值的碳膜片。各裝配成一批電位器，各隨機(jī)抽樣20只，并對其動噪聲進(jìn)行測量，數(shù)據(jù)對比比如表1.

從表1的試驗(yàn)數(shù)據(jù)中可明顯看出，在同樣的生產(chǎn)條件下，由粘度較高的樹脂制備的漿料所生產(chǎn)的碳膜片裝配而成的電位器動噪聲遠(yuǎn)大于粘度適中樹脂所生產(chǎn)的碳膜片裝配而成的電位器動噪聲。由此所見，樹脂基質(zhì)量是影響電位器動噪聲的一個主要因素。

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二.

鉆孔主要考慮孔徑大小公差、鉆孔的預(yù)大，孔到板邊線邊、非金屬化孔的處理問題及定位孔的設(shè)計(jì)：

目前機(jī)械鉆孔的加工鉆嘴為0.2mm，但由于孔壁銅厚及保護(hù)層厚，電路板設(shè)計(jì)，生產(chǎn)時需要將設(shè)計(jì)孔徑加大制作，噴錫板需要加大0.15mm

金板需要加大0.1mm，這里的關(guān)鍵問題是，如果孔徑加大以后，此類孔到線路、銅皮的距離是否達(dá)到加工要求？本來設(shè)計(jì)的線路焊盤的焊環(huán)夠不夠？例如，設(shè)計(jì)時過孔孔徑為0.2mm，焊盤直徑為0.35mm，理論計(jì)算可知，焊環(huán)單邊有0.075mm是完全可以加工的，但按錫板加大鉆嘴后生產(chǎn)，就已經(jīng)沒有焊環(huán)了。如果焊盤由于間距問題，CAM工程人員無法再加大的話，此板就無法加工生產(chǎn)。

孔徑公差問題：目前國內(nèi)鉆機(jī)大部分鉆孔公差控制在±0.05mm，再加上孔內(nèi)鍍層厚度的公差，金屬化孔公差控制在±0.075mm，非金屬化孔公差控制在±0.05mm。

另外容易忽略的一個問題是鉆孔到多層板內(nèi)層銅皮或線的隔離距離，由于鉆孔定位公差為±0.075mm，層壓時內(nèi)層壓板后圖形伸縮變形有±0.1mm的公差變化。因此設(shè)計(jì)時孔邊到線或銅皮的距離4層板保證在0.15mm以上，6層或8層板保證在0.2mm以上的隔離才可方便于生產(chǎn)。

非金屬化孔制作常見有以下三種方式，干膜封孔或膠粒塞孔，使孔內(nèi)鍍上的銅因?yàn)闊o蝕阻保護(hù)，可在蝕刻時除去孔壁銅層。注意干膜封孔，孔徑不可大于6.0mm，膠粒塞孔不可小于11.5mm。另外就是采用二次鉆孔制作非金屬化孔。不管采取何種方式制作，非金屬化孔周圍必須保證0.2mm范圍內(nèi)無銅皮。

? 定位孔的設(shè)計(jì)往往也是容易忽略的一個問題，電路板，線路板加工過程中，電路板廠，測試，外形沖板或電銑均需要使用大于1.5mm的孔做為板固定的定位孔。設(shè)計(jì)時需考慮盡量成三角形將孔分布于線路板三個角上。

HTCC又稱為高溫共燒多層陶瓷，生產(chǎn)制造過程與LTCC極為相似，主要的差異點(diǎn)在于HTCC的陶瓷粉末并無加入玻璃材質(zhì)，因此，HTCC的必須再高溫1300~1600℃環(huán)境下干燥硬化成生胚，接著同樣鉆上導(dǎo)通孔，以網(wǎng)版印刷技術(shù)填孔與印制線路，因其共燒溫度較高，使得金屬導(dǎo)體材料的選擇受限，其主要的材料為熔點(diǎn)較高但導(dǎo)電性卻較差的鎢、鉬、錳…等金屬，后再疊層燒結(jié)成型。