有没有了解化学镀的

化学镀是一种新型的金属表面处理技术,该技术以其工艺简便、节能、环保日益受到人们的关注。化学镀使用范围很广,镀金层均匀、装饰性好。在防护性能方面,能提高产品的耐蚀性和使用寿命;在功能性方面,能提高加工件的耐磨导电性、润滑性能等特殊功能,因而成为全世界表面处理技术的一个发展。化学镀化学镀(Electroless plating)也称无电解镀或者自催化镀(Auto-catalytic plating),是在无外加电流的情况下借助合适的还原剂,使镀液中金属离子还原成金属,并沉积到零件表面的 1 种镀覆方法。化学镀技术是在金属的催化作用下,通过可控制的氧化还原反应产生金属的沉积过程。与电镀相比,化学镀技术具有镀层均匀、针孔小、不需直流电源设备 、能在非导体上沉积和具有某些特殊性能等特点。另外,由于化学镀技术废液排放少,对环境污染小以及成本较低,在许多领域已逐步取代电镀,成为一种环保型的表面处理工艺。目前,化学镀技术已在电子、阀门制造、机械、石油化工、汽车、航空航天等工业中得到广泛的应用。2原理化学浸镀(简称化学镀)技术的原理是:化学镀是一种不需要通电,依据氧化还原反应原理,利用强还原剂在含有金属离子的溶液中,将金属离子还原成金属而沉积在各种材料表面形成致密镀层的方法。化学镀常用溶液:化学镀银、镀镍、镀铜、镀钴、镀镍磷液、镀镍磷硼液等。目前以次亚磷酸盐为还原剂的化学镀镍的自催化沉积反应,已经提出的理论有“原子氢态理论” 、“氢化物理论”和“电化学理论”等。在这几种理论中,得到广泛承认的是“原子氢态理论”。3敏化敏化就是使非金属表面形成一层具有还原作用的还原液体膜。这种具有还原作用的处理液就是敏化剂。好的敏化效果要求具有还原作用的离子在一定条件下能较长时间保持其还原能力,并且能控制其还原反应的速度,要点是敏化所要还原出来的不是连续的镀层,而只是活化点。目前最适合的还原剂只有氯化亚锡。目前,对于非金属化学镀镍用得最多的是Pd活化工艺。当吸附有Sn的非金属表面接触到Pd活化液时,Pd会被Sn还原而沉积到非金属表面形成活化中心,从而顺利进行化学镀。4Ni-P一、化学镀Ni-P技术指标镀层厚度10-50μm,硬度Hv 550-1100(相当于HRC 55~72),结合强度大于15kg/mm²,耐腐蚀性能大大优于不锈钢。二、化学镀Ni-P技术特点1.硬度高,耐磨性好:化学镀镀层经热处理后硬度达Hv 1100以上,工模具镀膜后一般寿命提高3倍以上。2.耐腐蚀强:化学镀镀层在酸、碱、盐、氨和海水等介质中都具有很好的耐蚀性,其耐蚀性好于不锈钢。3.表面光洁、光亮:工件经化学镀镀膜后,表面光洁度不受影响,无需再加工和抛光。4.可镀形状复杂:工件形状不受限制,不变形,可化学镀较深的盲孔和形状复杂的内腔。5.被镀材料广泛:可在模具钢、不锈钢、铜、铝、塑料、尼龙、玻璃、橡胶、木材等材料上化学镀。三、化学镀Ni-P应用部件1.各类模具:注塑模、橡胶模、玻璃模、电木模、压铸模等。2.石油化工耐腐蚀部件:反应器、阀门、管道、泵体、转子叶片等。3.机械部件:汽车零部件,纺织机械以及各种需耐磨耐腐蚀的机械零部件。如齿轮、齿轮轴、编织针导向杆、大型针盘、针筒。5镀镍主盐:化学镀镍溶液中的主盐就是镍盐,一般采用氯化镍或硫酸镍,有时也采用氨基磺酸镍、醋酸镍等无机盐。早期酸性镀镍液中多采用氯化镍,但氯化镍会增加镀层的应力,现大多采用硫酸镍。目前已有专利介绍采用次亚磷酸镍作为镍和次亚磷酸根的来源,一个优点是避免了硫酸根离子的存在,同时在补加镍盐时,能使碱金属离子的累积量达到最小值。但存在的问题是次亚磷酸镍的溶解度有限,饱和时仅为35g/L。次亚磷酸镍的制备也是一个问题,价格较高。如果次亚磷酸镍的制备方法成熟以及溶解度问题能够解决的话,这种镍盐将会有很好的前景。还原剂:化学镀镍的反应过程是一个自催化的氧化还原过程,镀液中可应用的还原剂有次亚磷酸钠、硼氢化钠、烷基胺硼烷及肼等。在这些还原剂中以次亚磷酸钠用的最多,这是因为其价格便宜,且镀液容易控制,镀层抗腐蚀性能好等优点。络合剂:化学镀镍溶液中的络合剂除了能控制可供反应的游离镍离子的浓度外,还能抑制亚磷酸镍的沉淀,提高镀液的稳定性,延长镀液的使用寿命。有的络合剂还能起到缓冲剂和促进剂的作用,提高镀液的沉积速度。化学镀镍的络合剂一般含有羟基、羧基、氨基等,常用的络合剂有柠檬酸钠、酒石酸钠等。在镀液配方中,络合剂的量不仅取决于镍离子的浓度,而且也取决于自身的化学结构。在镀液中每一个镍离子可与6个水分子微弱结合,当它们被羟基,羧基,氨基取代时,则形成一个稳定的镍配位体。如果络合剂含有一个以上的官能团,则通过氧和氮配位键可以生成一个镍的闭环配合物。在含有0.1mol的镍离子镀液中,为了络合所有的镍离子,则需要含量大约0.3mol的双配位体的络合剂。当镀液中无络合剂时,镀液使用几个周期后,由于亚磷酸根聚集,浓度增大,产生亚磷酸镍沉淀,镀液加热时呈现糊状,加络合剂后能够大幅度提高亚磷酸镍的沉淀点,即提高了镀液对亚磷酸镍的容忍量,延长了镀液的使用寿命。不同络合剂对镀层沉积速率、表面形状、磷含量、耐腐蚀性等均有影响,因此选择络合剂不仅要使镀液沉积速率快,而且要使镀液稳定性好,使用寿命长,镀层质量好。缓冲剂:由于在化学镀镍反应过程中,副产物氢离子的产生,导致镀液pH值会下降。试验表明,每消耗1mol的Ni2+ 同时生成3mol的H+,即就是在1L镀液中,若消耗0.02mol的硫酸镍就会生成0.06mol的H+。所以为了稳定镀速和保证镀层质量,镀液必须具备缓冲能力。缓冲剂能有效的稳定镀液的pH值,使镀液的pH值维持在正常范围内。一般能够用作PH值缓冲剂的为强碱弱酸盐,如醋酸钠、硼砂、焦磷酸钾等。稳定剂:化学镀镍液是一个热力学不稳定体系,常常在镀件表面以外的地方发生还原反应,当镀液中产生一些有催化效应的活性微粒——催化核心时,镀液容易产生激烈的自催化反应,即自分解反应而产生大量镍-磷黑色粉末,导致镀液寿命终止,造成经济损失。在镀液中加入一定量的吸附性强的无机或有机化合物,它们能优先吸附在微粒表面抑制催化反应从而稳定镀液,使镍离子的还原只发生在被镀表面上。但必须注意的是,稳定剂是一种化学镀镍毒化剂,即负催化剂,稳定剂不能使用过量,过量后轻则降低镀速,重则不再起镀,因此使用必须慎重。所有稳定剂都具有一定的催化毒性作用,并且会因过量使用而阻止沉积反应,同时也会影响镀层的韧性和颜色,导致镀层变脆而降低其防腐蚀性能。试验证明,稀土也可以作为稳定剂,而且复合稀土的稳定性比单一稀土要好。加速剂:在化学镀溶液中加入一些加速催化剂,能提高化学镀镍的沉积速率。加速剂的使用机理可以认为是还原剂次磷酸根中氧原子被外来的酸根取代形成配位化合物,导致分子中H和P原子之间键合变弱,使氢在被催化表面上更容易移动和吸附。也可以说促进剂能起活化次磷酸根离子的作用。常用的加速剂有丙二酸、丁二酸、氨基乙酸、丙酸、氟化钠等。其他添加剂:在化学镀镍溶液中,有时镀件表面上连续产生的氢气泡会使底层产生条纹或麻点。加入一些表面活性剂有助于工件表面气体的逸出,降低镀层的孔隙率。常用的表面活性剂有十二烷基硫酸盐、十二烷基磺酸盐和正辛基硫酸钠等。稀土元素在电镀液中可以改善镀液的深镀能力、分散能力和电流效率。研究表明,稀土元素在化学镀中同样对镀液的镀层性能有显著改善。少量的稀土元素能加快化学沉积速率,提高镀液稳定性,镀层耐磨性和搞腐蚀性能。化学镀镍磷合金镀层,硬度可高达HV1000,相当HRC69,具有很高的耐磨性和耐腐蚀性,镀层结合力好、厚度均匀。镀速快,可达20μm/小时。6技术特性1、耐腐蚀性强:该工艺处理后的金属表面为非晶态镀层,抗腐蚀性特别优良,经硫酸、盐酸、烧碱、盐水同比试验,其腐蚀速率低于1cr18Ni9Ti不锈钢。2、耐磨性好:由于催化处理后的表面为非晶态,即处于基本平面状态,有自润滑性。因此,摩擦系数小,非粘着性好,耐磨性能高,在润滑情况下,可替代硬铬使用。3、光泽度高:催化后的镀件表面光泽度为LZ或▽8-10可与不锈钢制品媲美,呈白亮不锈钢颜色。工件镀膜后,表面光洁度不受影响,无需再加工和抛光。4、表面硬度高:经本技术处理后,金属表面硬度可提高一倍以上,在钢铁及铜表面可达Hv 570。镀层经热处理后硬度达Hv 1000,工模具镀膜后一般寿命提高3倍以上。5、结合强度大:本技术处理后的合金层与金属基件结合强度增大,一般在350-400Mpa条件下不起皮、不脱落、无气泡,与铝的结合强度可达102-241Mpa。6、仿型性好:在尖角或边缘突出部分,没有过份明显的增厚,即有很好的仿型性,镀后不需磨削加工,沉积层的厚度和成份均匀。7、工艺技术高适应性强:在盲孔、深孔、管件、拐角、缝隙的内表面可得到均匀镀层,所以无论您的产品结构有多么复杂,本技术处理起来均能得心应手,绝无漏镀之处。8、低电阻,可焊性好。9、耐高温:该催化合金层熔点为850-890度。7适镀基材铸铁、钢铁、铜及铜合金、铝及铝合金,模具钢、不锈钢。8合金性能(国家钢铁产品质量监督检验中心检测)按GB-1997标准规定进行测试,时间为96小时,Nacl浓度50g/l,ph值:6.5-7.2,温度:35,按GB6464-86规定评定防护等级,可达9级。磷含量(质量百分数):6%-12%电阻率:60-75μΩ密度:7.9g/cm3熔 点:860-880℃硬度:镀态:Hv500-550(45-48RCH) 热处理后:Hv1000结合力:400MPa,远高于电镀内应力:钢上内应力低于7Mpa9技术应用铝或钢材料这类非贵金属基底可以用化学镀镍技术防护,并可避免用难以加工的个锈钢来提高它们的表面性质。比较软的、不耐磨的基底可以用化学镀镍赋予坚硬耐磨的表面。在许多情况下,用化学镀镍代替镀硬铬有许多优点。特别对内部镀层和镀复杂形状的零件,以及硬铬层需要镀后机械加工的情况。一些基底使用化学镀镍可使之容易钎焊或改善它们的表面性质。1.化学镀镍由于化学镀镍层具有优良的均匀性、硬度、耐磨和耐蚀等综合物理化学性能,该项技术在国外已经得到广泛应用。化学镀镍在各个工业中应用的比例大致如下:航空航天工业:9%;汽车工业:5%;电子计算机工业:15%;食品工业:5%;机械工业:15%;核工业:2%;石油化工:10%;塑料工业:5%;电力输送:3%;印刷工业:3%;阀门制造业:17%;其他:11%。如发电厂的发电机组凝汽器黄铜管内表层化学镀镍可大大地提高抗腐蚀性,延长凝汽管使用寿命;铝合金镀镍,可提高铝合金硬度及防护性能。改善铝合金表面性质,扩大铝合金的应用范围。2.化学镀镍合金(1)镍-磷二元之合金镀层:硬度HV550~600,导电性好,焊接性好,耐蚀,用于IC顶盖,引线框架,模具,按钮等;(2)高磷镍合金镀层,无磁性,大量用于电子仪器,半导体电子设备防电磁干扰的屏蔽层等。(3)镍-硼-磷三元合金,镀层硬度HV680,用于压电陶瓷电极,传动装置,阀。(4)镍-B-W硬度HV800,电子模具,触点材料等。(5)45#钢齿轮面刷镀镍磷和镍钴合金金属,能显著地提高45#钢齿轮接触面。3.化学镀银主要用于电子部件的焊接点、印制线路板,以提高制品的耐蚀性和导电性能。还广泛用于各种装饰品,如装配杯、高级旅行保温杯、扣件等。铍青铜在通讯行业应用广泛,为进一步提高铍青铜弹性的导电性,可在铍青铜上镀银。10其他应用非导体可以用化学镀镍镀一种或几种金属,在装饰和功能(例如电磁干扰屏蔽)两方面部重要。在许多场合下,许多工程塑料已考虑作为金属的代用品。其中有些具有良好的耐高温性能。所有这些塑料都比金属轻,而且更耐腐蚀,其中包括聚碳酸脂、聚芳基酮醚、聚醚酰亚胺树脂等。需要导电性或电屏蔽的场合,塑料需要金属化,可用化学镀镍达到这个目的。1、尼龙表面化学镀如尼龙表面化学镀镍、银、铜用来代替金属或装饰;采用化学镀的新工艺将纯银镀敷在特殊的尼龙基布上,使尼龙布具有良好的防电磁辐射性能。2、塑料工件表面装饰镀.如钮扣、车辆上的扣件、防护板等。采用化学镀既简单又方便,能满足市场的需要。3、丙纶纤维上化学镀铜可用于化工制药纺织等工业过滤、防护等,丙纶非织造布镀铜复合材料增加了丙纶材料的导电性,可消除静电的危害,可用于制造抗静电防护服包装材料、装饰材料等,有着广泛的应用前景。4、化学浸镀铜以高强塑料镀铜,代替金属铜材,可取得铜一样的表面性能和效果,比铸造、锻压的工艺难度小,且减少了设备投资,节约了大量铜材。高强塑料镀金属,可提高塑料的抗老化性能,消除塑料的静电吸尘作用。11在中国80年代,欧美等工业化国家在化学镀技术的研究,开发和应用得到了飞跃发展,平均每年有15–20%表面处理技术转为使用化学镀技术,使金属表面得到更大的发展,并促使化学镀技术进入成熟时期。为了满足复杂的工艺要求,解决更尖端的技术难题,化学镀技术不断发展,引入多种合金镀层的化学复合技术,即三元化学镀或多元化学镀技术,得到了一些成果。例如在Ni-P(镍—磷)镀层中,引入SiC或PTFE的复合镀层比单一的Ni-P镀层有更佳的耐磨性及自润滑性能。在Ni-P(镍—磷)镀层中引入金属钨,使到Ni-W-P(镍—钨—磷)镀层进一步提高硬度,在耐磨性能方面得到很好的效果。有Ni-P(镍—磷)镀层中引入铜,使Ni-Cu-P镀层较好的耐蚀性能。还有Ni-Fe-p(镍—铁—磷)、Ni-Co-p(镍—钴—磷)、Ni-Mo-p(镍—钼—磷)等镀层在电脑硬碟及磁声记录系统中及感测器薄膜电子方面得到广泛的应用。化学镀技术由于工艺本身的特点和优异性能,用途相当广泛。中国在80年代才开始在化学镀方面进行探讨,国家在1992年分布了国家标准(GB/T——92),称之为自催化镍——磷镀层。中国已将化学镀技术广泛用在汽车工业、石油化工行业、机械电子、纺织、印刷、食品机械、航空航太、军事工业等各种行业,由于电子电脑、通讯等高科技产品的应用和迅速发展,为化学镀提供了广阔的市场。2000年以后,一方面由于国家注重环保,另一方面中国的工业发展了对金属表面处理要求提高了,加快了化学镀这一技术的发展,国家的高新技术目录也新增了化学镀。化学镀虽然在中国的起步比较晚,但近年发展相当快,有些性能的技术指标完全可以与欧美的化学镀媲美,加上价格低、适应中国企业的工艺流程,发展前景备受注目。目前中国化学镀研究在北方,推广应用主要在广东。在广东应用化学镀的企业占全国三分之一以上,其中一些上规模的企业,技术和价格具有相当的竞争力。12研究进展近年来,世界发达国家利用化学镀工艺技术进行材料表面镀覆平均每年以12%-15% 的速度递增。起初化学镀只限于镀覆镍、铜和金,它们占表面镀覆的半数以上。后来随着化学镀技术的优越性逐渐被人们认识,研究和发展了钯、铂、银、钴等的化学镀工艺技术,并已经逐步工业化。现在多元合金、复合材料的化学镀,无论从种类范围和镀覆规模都在大力开发之中。虽然我国起步较晚,但也处于迅速发展阶化学镀中,金属的沉积和在基底表面上的镀覆过程不同于电镀,工艺过程无需外界供给电能,而是依赖于镀液中发生的氧化还原反应将欲镀覆金属离子还原为单质而沉积在基底表面。镀层的性质与化学镀液的组成、配方、化学镀的工艺条件,以及镀层的化学组成和微观结构等均有密切的关系。化学镀层具有高的致密度、薄厚均一,具有良好的抗腐蚀性和耐磨损、好的可焊性、高的硬度、低的摩擦系数。根据需要的不同,可以分别镀覆出具有非磁性的磁性的镀层。鉴于它有众多的优越性,在发达国家中,化学镀工艺技术已经渗透工农业生产和高科技的各个领域,应用十分广泛。我国随着经济建设的高速度发展,化学镀也在各个领域逐步发展;如塑料的化学镀、电子工业中陶瓷化学镀镍电容器,石油仪器制造工业中化学镀镍内衬、耐酸泵中的耐酸部件及耐腐蚀的阀门等。化学镀工艺的形成与理论的完善也只有近20-30 年的历史。它的问世追溯于1946 年美国电化学协会(AES)第34 届年会上Abneor 和Grace Riddell 报告了他们在电镀镍时,为了避免惰性阳极发生氧化而在镀槽内加入还原剂次亚磷酸钠后,发现阴极沉积的镍量多于按照法拉第(M. Faraday)电解定律所计算的,一年以后的另一次年会上,他们首次较全面地报告了利用还原剂还原镍离子的化学方法镀覆镍时,温度、镀液的化学组成、pH 值等各种参数与所得镀覆层组成间的关系。此后,该领域新观点、新工艺不断涌现,由此也产生了许多专利。为了区别于电镀而将该工艺起名为化学镀或无电镀、自催化镀(electroless plating, auto-catalytic chemical plating)。化学镀逐步达到和电镀并驾齐驱,两种工艺技术相辅相成。

PCB板布线有什么经验可谈!!!

1 电源、地线的处理 既使在整个PCB板中的布线完成得都很好,但由于电源、 地线的考虑不周到而引起的干扰,会使产品的性能 下降,有时甚至影响到产品的成功率。

所以对电、 地线的布线要认真对待,把电、地线所产生的噪音干扰降到最低限度,以保证 产品的质量。

对每个从事电子产品设计的工程人员来说都明白地线与电源线之间噪音所产生的原因, 现只对降低式抑制噪音作 以表述: 众所周知的是在电源、地线之间加上去耦电容。

尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是: 地线>电源线>信号线,通常信号线宽为:0.2~0.3mm,最经细宽度可达0.05~0.07mm,电源线为1.2~2.5 mm 对数字电路的PCB可 用宽的地导线组成一个回路, 即构成一个地网来使用(模拟电路的地不能这样使用) 用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上 的地方都与地相连接作为地线用。

或是做成多层板, 电源,地线各占用一层。

2、数字电路与模拟电路的共地处理 现在有许多PCB不再是单一功能电路(数字或模拟电路),而是由数字电路和模拟电路混合 构成的。

因此在布线时就需要考虑它们之间互相干扰问题,特别是地线上的噪音干扰。

数字电路的频率高,模拟电路的敏感度 强,对信号线来说,高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件,对地线来说,整人PCB对外界只有一个结点,所以必须在PCB 内部进行处理数、模共地的问题,而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的它们之间互不相连,只是在PCB与外界连接的接口 处(如插头等)。

数字地与模拟地有一点短接,请注意,只有一个连接点。

也有在PCB上不共地的,这由系统设计来决定。

3、信号线布在电(地)层上 在多层印制板布线时,由于在信号线层没有布完的线剩下已经不多,再多加层数就会造成浪费也会 给生产增加一定的工作量,成本也相应增加了,为解决这个矛盾,可以考虑在电(地)层上进行布线。

首先应考虑用电源层,其 次才是地层。

因为最好是保留地层的完整性。

4、大面积导体中连接腿的处理 在大面积的接地(电)中,常用元器件的腿与其连接,对连接腿的处理需要进行综合的考虑,就 电气性能而言,元件腿的焊盘与铜面满接为好,但对元件的焊接装配就存在一些不良隐患如:①焊接需要大功率加热器。

②容易 造成虚焊点。

所以兼顾电气性能与工艺需要,做成十字花焊盘,称之为热隔离(heat shield)俗称热焊盘(Thermal),这样, 可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点的可能性大大减少。

多层板的接电(地)层腿的处理相同。

5、布线中网络系统的作用 在许多CAD系统中,布线是依据网络系统决定的。

网格过密,通路虽然有所增加,但步进太小,图场的 数据量过大,这必然对设备的存贮空间有更高的要求,同时也对象计算机类电子产品的运算速度有极大的影响。

而有些通路是无 效的,如被元件腿的焊盘占用的或被安装孔、定们孔所占用的等。

网格过疏,通路太少对布通率的影响极大。

所以要有一个疏密 合理的网格系统来支持布线的进行。

标准元器件两腿之间的距离为0.1英寸(2.54mm),所以网格系统的基础一般就定为0.1英寸 (2.54 mm)或小于0.1英寸的整倍数,如:0.05英寸、0.025英寸、0.02英寸等。

6、设计规则检查(DRC) 布线设计完成后,需认真检查布线设计是否符合设计者所制定的规则,同时也需确认所制定的规则是 否符合印制板生产工艺的需求,一般检查有如下几个方面: 线与线,线与元件焊盘,线与贯通孔,元件焊盘与贯通孔,贯通孔 与贯通孔之间的距离是否合理,是否满足生产要求。

电源线和地线的宽度是否合适,电源与地线之间是否紧耦合(低的波阻抗 )?在PCB中是否还有能让地线加宽的地方。

对于关键的信号线是否采取了最佳措施,如长度最短,加保护线,输入线及输出线 被明显地分开。

模拟电路和数字电路部分,是否有各自独立的地线。

后加在PCB中的图形(如图标、注标)是否会造成信号短 路。

对一些不理想的线形进行修改。

在PCB上是否加有工艺线?阻焊是否符合生产工艺的要求,阻焊尺寸是否合适,字符标志 是否压在器件焊盘上,以免影响电装质量。

多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小,如电源地层的铜箔露出板外容易造成短 路。

概述 本文档的目的在于说明使用PADS的印制板设计软件PowerPCB进行印制板设计的流程和一些注意事项,为一个工作组的 设计人员提供设计规范,方便设计人员之间进行交流和相互检查。

2、设计流程 PCB的设计流程分为网表输入、规则设置、元器件布局、布线、检查、复查、输出六个步骤. 2.1 网表输入 网表输入有两种方法,一种是使用PowerLogic的OLE PowerPCB Connection功能,选择Send Netlist,应用OLE功能,可以随时保 持原理图和PCB图的一致,尽量减少出错的可能。

另一种方法是直接在PowerPCB中装载网表,选择File->Import,将原理图生成的网表输入进来。

2.2 规则设置 如果在原理图设计阶段就已经把PCB的设计规则设置好的话,就不用再进行设置 这些规则了,因为输入网表时,设计规则已随网表输入进PowerPCB了。

如果修改了设计规则,必须同步原理图,保证原理图和PCB 的一致。

除了设计规则和层定义外,还有一些规则需要设置,比如Pad Stacks,需要修改标准过孔的大小。

如果设计者新建了一个 焊盘或过孔,一定要加上Layer 25。

注意: PCB设计规则、层定义、过孔设置、CAM输出设置已经作成缺省启动文件,名称为,网表输入进来以后,按照 设计的实际情况,把电源网络和地分配给电源层和地层,并设置其它高级规则。

在所有的规则都设置好以后,在PowerLogic中, 使用OLE PowerPCB Connection的Rules From PCB功能,更新原理图中的规则设置,保证原 理图和PCB图的规则一致。

2.3 元器件布局 网表输入以后,所有的元器件都会放在工作区的零点,重叠在一起,下一步的工作就是把这些元器件分开,按照 一些规则摆放整齐,即元器件布局。

PowerPCB提供了两种方法,手工布局和自动布局。

2.3.1 手工布局 1. 工具印制板的结构尺寸画出板边(Board Outline)。

2. 将元器件分散(Disperse Components),元器件会排列在板边的周围。

3. 把元器件一个一个地移动、旋转,放到板边以内,按照一定的规则摆放整齐。

2.3.2 自动布局 PowerPCB提供了自动布局和自动的局部簇布局,但对大多数的设计来说,效果并不理想,不推荐使用。

2.3.3 注意事项 a. 布局的首要原则是保证布线的布通率,移动器件时注意飞线的连接,把有连线关系的器件放在一起 b. 数字器件和模拟器件要分开,尽量远离 c. 去耦电容尽量靠近器件的VCC d. 放置器件时要考虑以后的焊接,不要太密集 e. 多使用软件提供的Array和Union功能,提高布局的效率 2.4 布线 布线的方式也有两种,手工布线和自动布线。

PowerPCB提供的手工布线功能十分强大,包括自动推挤、在线设计规则检查(DRC),自动布线由Specctra的布线引擎进行,通常 这两种方法配合使用,常用的步骤是手工—自动—手工。

2.4.1 手工布线 1. 自动布线前,先用手工布一些重要的网络,比如高频时钟、主电源等,这些网络往往对走线距离、线宽、线间距、屏蔽等有特殊 的要求;另外一些特殊封装,如BGA,自动布线很难布得有规则,也要用手工布线。

2. 自动布线以后,还要用手工布线对PCB的走线进行调整。

2.4.2 自动布线 手工布线结束以后,剩下的 网络就交给自动布线器来自布。

选择Tools->SPECCTRA,启动Specctra布线器的接口,设置好DO文件,按Continue就启动了Specctra 布线器自动布线,结束后如果布通率为100%,那么就可以进行手工调整布线了;如果不到100%,说明布局或手工布线有问题,需要 调整布局或手工布线,直至全部布通为止。

2.4.3 注意事项 a. 电源线和地线尽量加粗 b. 去耦电容尽量与VCC直接连接 c. 设置Specctra的DO文件时,首先添加Protect all wires命令,保护手工布的线不被自动布线器重布 d. 如果有混合电源层,应该将该层定义为Split/mixed Plane,在布线之前将其分割,布完线之后,使用Pour Manager的Plane Connect进行覆铜 e. 将所有的器件管脚设置为热焊盘方式,做法是将Filter设为Pins,选中所有的管脚,修改属性,在Thermal选项前打勾 f. 手动布线时把DRC选项打开,使用动态布线(Dynamic Route) 2.5 检查 检查的项目有间距(Clearance)、连接性(Connectivity)、高速规则(High Speed)和电源层(Plane),这些项目 可以选择Tools->Verify Design进行。

如果设 置了高速规则,必须检查,否则可以跳过这一项。

检查出错误,必须修改布局和布线。

注意: 有些错误可以忽略,例如有些接 插件的Outline的一部分放在了板框外,检查间距时会出错;另外每次修改过走线和过孔之后,都要重新覆铜一次。

2.6 复查 复查根据“PCB检查表”,内容包括设计规则,层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置;还要重点复查器件布局的合理 性,电源、地线网络的走线,高速时钟网络的走线与屏蔽,去耦电容的摆放和连接等。

复查不合格,设计者要修改布局和布线,合 格之后,复查者和设计者分别签字。

2.7 设计输出 PCB设计可以输出到打印机或输出光绘文件。

打印机可以把PCB分层打印,便于设计者和复查者检查;光绘文件交给 制板厂家,生产印制板。

光绘文件的输出十分重要,关系到这次设计的成败,下面将着重说明输出光绘文件的注意 事项。

a. 需要输出的层有布线层(包括顶层、底层、中间布线层)、电源层(包括VCC层和GND层)、丝印层(包括顶层丝印、底层丝印) 、阻焊层(包括顶层阻焊和底层阻焊),另外还要生成钻孔文件(NC Drill) b. 如果电源层设置为Split/Mixed,那么在Add Document窗口的Document项选择Routing,并且每次输出光绘文件之前,都要对PCB图使用Pour Manager的Plane Connect进行覆铜; 如果设置为CAM Plane,则选择Plane,在设置Layer项的时候,要把Layer25加上,在Layer25层中选择Pads和Viasc. 在设备设置窗口 (按Device Setup),将Aperture的值改为199 d. 在设置每层的Layer时,将Board Outline选上 e. 设置丝印层的Layer时,不要选择Part Type,选择顶层(底层)和丝印层的Outline、Text、Line f. 设置阻焊层的Layer时,选择过孔表示过孔上不加阻焊,不选过孔表示家阻焊,视具体情况确定 g. 生成钻孔文件时,使用PowerPCB的缺省设置,不要作任何改动 h. 所有光绘文件输出以后,用CAM350打开并打印,由设计者和复查者根据“PCB检查表”检查过孔(via)是多层PCB的重要组 成部分之一,钻孔的费用通常占PCB制板费用的30%到40%。

简单的说来,PCB上的每一个孔都可以称之为过孔。

从作用上看,过孔可以分成两类:一是用作各层间的电气连接; 二是用作器件的固定或定位。

如果从工艺制程上来说,这些过孔一般又分为三类,即盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔 (through via)。

盲孔位于印刷线路板的顶层和底层表面,具有一定深度,用于表层线路和下面的内层线路的连接,孔的深度通常不 超过一定的比率(孔径)。

埋孔是指位于印刷线路板内层的连接孔,它不会延伸到线路板的表面。

上述两类孔都位于线路板的内层, 层压前利用通孔成型工艺完成,在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层。

第三种称为通孔,这种孔穿过整个线路板,可用于实 现内部互连或作为元件的安装定位孔。

由于通孔在工艺上更易于实现,成本较低,所以绝大部分印刷电路板均使用它,而不用另外两 种过孔。

以下所说的过孔,没有特殊说明的,均作为通孔考虑。

从设计的角度来看,一个过孔主要由两个部分组成,一是中间的钻孔 (drill hole),二是钻孔周围的焊盘区,见下图。

这两部分的尺寸大小决定了过孔的大小。

很显然,在高速,高密度的PCB设计时,设 计者总是希望过孔越小越好,这样板上可以留有更多的布线空间,此外,过孔越小,其自身的寄生电容也越小,更适合用于高速电路。

但孔尺寸的减小同时带来了成本的增加,而且过孔的尺寸不可能无限制的减小,它受到钻孔(drill)和电镀(plating)等工艺技术的 限制:孔越小,钻孔需花费的时间越长,也越容易偏离中心位置;且当孔的深度超过钻孔直径的6倍时,就无法保证孔壁能均匀镀铜。

比如,现在正常的一块6层PCB板的厚度(通孔深度)为50Mil左右,所以PCB厂家能提供的钻孔直径最小只能达到8Mil。

二、过孔的寄 生电容 过孔本身存在着对地的寄生电容,如果已知过孔在铺地层上的隔离孔直径为D2,过孔焊盘的直径为D1,PCB板的厚度为T,板基材 介电常数为ε,则过孔的寄生电容大小近似于: C=1.41εTD1/(D2-D1) 过孔的寄生电容会给电路造成的主要影响是延长了信号的上升 时间,降低了电路的速度。

举例来说,对于一块厚度为50Mil的PCB板,如果使用内径为10Mil,焊盘直径为20Mil的过孔,焊盘与地铺 铜区的距离为32Mil,则我们可以通过上面的公式近似算出过孔的寄生电容大致是:C=1.41x4.4x0.050x0.020/(0.032-0.020)=0.517pF, 这部分电容引起的上升时间变化量为:T10-90=2.2C(Z0/2)=2.2x0.517x(55/2)=31.28ps 。

从这些数值可以看出,尽管单个过孔的寄生 电容引起的上升延变缓的效用不是很明显,但是如果走线中多次使用过孔进行层间的切换,设计者还是要慎重考虑的。

三、过孔的寄生电感 同样,过孔存在寄生电容的同时也存在着寄生电感,在高速数字电路的设计中,过孔的寄生电感带来的危害 往往大于寄生电容的影响。

它的寄生串联电感会削弱旁路电容的贡献,减弱整个电源系统的滤波效用。

我们可以用下面的公式来简 单地计算一个过孔近似的寄生电感: L=5.08h[ln(4h/d)+1]其中L指过孔的电感,h是过孔的长度,d是中心钻孔的直径。

从式中可以 看出,过孔的直径对电感的影响较小,而对电感影响最大的是过孔的长度。

仍然采用上面的例子,可以计算出过孔的电感为:L= 5.08x0.050[ln(4x0.050/0.010)+1]=1.015nH 。

如果信号的上升时间是1ns,那么其等效阻抗大小为:XL=πL/T10-90=3.19Ω。

这样 的阻抗在有高频电流的通过已经不能够被忽略,特别要注意,旁路电容在连接电源层和地层的时候需要通过两个过孔,这样过孔的 寄生电感就会成倍增加。

四、高速PCB中的过孔设计 通过上面对过孔寄生特性的分析,我们可以看到,在高速PCB设计中,看似简单的过 孔往往也会给电路 的设计带来很大的负面效应。

为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响,在设计中可以尽量做到: 1、从成本和信号质量两方面考虑,选择合理尺寸的过孔大小。

比如对6-10层的内 存模块PCB设计来说,选用10/20Mil(钻孔/焊盘) 的过孔较好,对于一些高密度的小尺寸的板子,也可以尝试使用8/18Mil的过孔。

目前技术条件下,很难使用更小尺寸的过孔了。

对 于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗。

2、上面讨论的两个公式可以得出,使用较薄的PCB板有利于减小过孔的两种寄 生参数。

3、PCB板上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量不要使用不必要的过孔。

4、电源和地的管脚要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好,因为它们会 导致电感的增加。

同时电源和地的引线要尽可能粗, 以减少阻抗。

5、在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路。

甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地过孔。

当 然,在设计时还需要灵活多变。

前面讨论的过孔模型是每层均有焊盘的情况,也有的时候,我们可以将某些层的焊盘减小甚至去掉。

特别是在过孔密度非常大的情况下,可能会导致在铺铜层形成一个隔断回路的断槽,解决这样的问题除了移动过孔的位置,我们还可 以考虑将过孔在该铺铜层的焊盘尺寸减小。

设计负载能力大于 实际应用负载

辐射有什么危害?

电脑辐射对人体有什么害处 电脑辐射的危害 电脑所散发出的辐射电波往往为人们所忽视。

依国际MPRⅡ防辐射安全规定:在50cm距离内必须小于等于25V/m的辐射暴露量。

但是您知道计算机的辐射量是多少吗?计算机的辐射量:1、键盘1000V/m2、鼠标450V/m3、屏幕218V/m4、主机170V/m5、Notebook2500V/m 此外,辐射电磁波对人体有八大伤害: 1、细胞癌化促进作用 2、荷尔蒙不正常 3、钙离子激烈流失 4、痴呆症的引发 5、异常妊娠异常生产 6、高血压心脏病 7、电磁波过敏症 8、自杀者的增加 使用电脑的你要注意电脑辐射的四大危害如下:!) 1、电脑辐射污染会影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能,严重的还会诱发癌症、并会加速人体的癌细胞增殖。

` 2、影响人们的生殖系统主要表现为男子精子质量降低,孕妇发生自然流产和胎儿畸形等。

3、影响人们的心血管系统表现为心悸、失眠,部分女性经期紊乱、心动过缓、心搏血量减少、窦性心率不齐、白细胞减少、免疫功能下降等。

4、对人们的视觉系统有不良影响由于眼睛属于人体对电磁辐射的敏感器官,过高的电磁辐射污染还会对视觉系统造成影响。

主要表现为视力下降,引起白内障等。

国家质检总局昨天公布的最新电脑产品质量国家监督抽查结果表明,电脑中的电磁辐射不容忽视。

国家质检总局抽查了北京、上海、天津、重庆、浙江、湖北等14个省市的电脑产品,抽样合格率为72%。

据了解,这次抽查结果表明,目前国内市场上的电脑产品在运算速度、多媒体功能和软硬件支持性方面都比以前有了较大提高,但一些企业的产品质量水平不够稳定。

在这次抽查中,四通、惠普、沐泽等知名企业的电脑产品也被鉴定为不合格产品。

据了解,这次电脑产品质量国家检验抽查过程中所发现的主要质量问题是电磁兼容性中的辐射骚扰、传导骚扰指标超标。

辐射骚扰是电脑工作时向空间发射的一种电磁波干扰,这种干扰会影响其他电器特别是高灵敏度电器的正常工作;传导骚扰则会影响在同一电网内其他电器的正常工作,像组成整机系统的主板、显示卡、开关电源、显示器、键盘、鼠标等,若选购不好都会引起辐射骚扰超标。

抽查中发现有的企业由于对标准理解不够,零部件进货控制和生产线组装质量控制不严,缺乏必要的检测手段,致使产品质量不合格。

本次抽查发现的7家微机辐射骚扰超标的企业、商标及型号是: 北京四通计算机技术有限公司,四通,震撼JS100; 重庆信博信息技术开发有限公司,Xinbo,自由村1101; 南宁胜利科技股份有限公司,胜利,跨越Ⅰ; 上海博泰电脑科技有限公司,博泰,BT—SMC—I3298; 武汉市聚星电脑有限公司,神脑通,JXSD530L; 北京和源沐泽科技发展有限公司,沐泽,E时尚510D; 上海惠普有限公司,HP,P7281—L2325。

揭开电脑“辐射”的X档案 俗话说:金无足赤。

电脑,作为一种现代高科技的产物和电器设备,在给人们的生活带来更多便利、高效与欢乐的同时,也存在着一些有害于人类健康的不利因素。

电脑对人类健康的隐患,从辐射类型来看,主要包括电脑在工作时产生和发出的电磁辐射(各种电磁射线和电磁波等)、声(噪音)、光(紫外线、红外线辐射以及可见光等)等多种辐射“污染”。

从辐射根源来看,它们包括CRT显示器辐射源、机箱辐射源以及音箱、打印机、复印机等周边设备辐射源。

其中CRT(阴极射线管)显示器的成像原理,决定了它在使用过程中难以完全消除有害辐射。

因为它在工作时,其内部的高频电子枪、偏转线圈、高压包以及周边电路,会产生诸如电离辐射(低能X射线)、非电离辐射(低频、高频辐射)、静电电场、光辐射(包括紫外线、红外线辐射和可见光等)等多种射线及电磁波。

而液晶显示器则是利用液晶的物理特性,其工作原理与CRT显示器完全不同,天生就是无辐射(可忽略不计)、环保的“健康”型显示器;机箱内部的各种部件,包括高频率、功耗大的CPU,带有内部集成大量晶体管的主芯片的各个板卡,带有高速直流伺服电机的光驱、软驱和硬盘,若干个散热风扇以及电源内部的变压器等等,工作时则会发出低频电磁波等辐射和噪音干扰。

另外,外置音箱、复印机等周边设备辐射源也是一个不容忽视的“源头”。

从危害程度来看,无疑以电磁辐射的危害最大。

国内外医学专家的研究表明,长期、过量的电磁辐射会对人体生殖系统、神经系统和免疫系统造成直接伤害,是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因和造成孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素,并可直接影响未成年人的身体组织与骨骼的发育,引起视力、记忆力下降和肝脏造血功能下降,严重者可导致视网膜脱落。

此外,电磁辐射也对信息安全造成隐患,利用专门的信号接收设备即可将其接收破译,导致信息泄密而造成不必要的损失。

过量的电磁辐射还会干扰周围其他电子设备,影响其正常运作而发生电磁兼容性(EMC)问题。

因此,电磁辐射已被世界卫生组织列为继水源、大气、噪声之后的第四大环境污染源,成为危害人类健康的隐形“杀手”,防护电磁辐射已成当务之急。

新材料能让充电玩出什么新花样 一年营收近亿元
镀件与电源的 1 电镀时