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    PCB设计：印制电路板电镀和蚀刻质量问题分析

    PCB酸性镀镍溶液杂质的分析与判断

    （1） 镀镍是插头镀金的底层具有较高的耐磨性，是印制电路板电镀镀种之一。由于添加剂的杂质及电镀过程所带来的外来杂质的影响，直接影响镀层质量。

    1 铜 0.04 电解处理

    2 锌 0.05 电解处理

    3 铅 0.002 电解处理

    4 铝 0.06 调高PH

    5 六价格 0.01 调高PH

    6 **杂质 　 活性炭处理

    （2） 排除的具体操作：

    A、 电解处理方法：通常采用电流密度，阳极为瓦楞形，目的 是增加阴极面积。处理杂质铜、铅及含硫**添加剂选择、处理时间30分钟；铁、锌杂质采用电解处理。

    B、 采用提高PH方法：首先将镀液转移到备用槽内，加入适量的碳酸镍将PH调到，并加入双氧水（30%），搅拌2个小时后过滤，再将镀液转到镀槽内，调整PH值到较佳范围，然后进行小电流处理，直到镀出合格的产品。

    C、 **杂质处理方法：按照上述提高PH值前在备用槽内加活性炭，然后加碳酸镍和双氧水，搅拌2小时后过滤，再移到镀槽内，调整PH值并进行小电流电解处理，直到镀出合格的产品。

    PCB加工之蚀刻质量及先期问题分析

    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较令人满意的。

    蚀刻设备的结构及不同成分的蚀刻液都会对蚀刻因子或侧蚀度产生影响，或者用乐观的话来说，可以对其进行控制。采用某些添加剂可以降低侧蚀度。这些添加剂的化学成分一般属于商业秘密，各自的研制者是不向外界透露的。至于蚀刻设备的结构问题，后面的章节将专门讨论。

    从许多方面看，蚀刻质量的好坏，早在印制电路板进入蚀刻机之前就已经存在了。因为印制电路加工的各个工序或工艺之间存在着非常紧密的内部联系，没有一种不受其它工序影响又不影响其它工艺的工序。许多被认定是蚀刻质量的问题，实际上在去膜甚至更以前的工艺中已经存在了。对外层图形的蚀刻工艺来说，由于它所体现的“倒溪”现像比绝大多数印制电路板工艺都**，所以许多问题最后都反映在它上面。同时，这也是由于蚀刻是自贴膜，感光开始的一个长系列工艺中的最后一环，之后，外层图形即转移成功了。环节越多，出现问题的可能性就越大。这可以看成是印制电路生产过程中的一个很特殊的方面。

    从理论上讲，印制电路进入到蚀刻阶段后，在图形电镀法加工印制电路的工艺中，理想状态应该是：电镀后的铜和锡或铜和铅锡的厚度总和不应**过耐电镀感光膜的厚度，使电镀图形完全被膜两侧的“墙”挡住并嵌在里面。然而，现实生产中，全世界的印制电路板在电镀后，镀层图形都要大大厚于感光图形。在电镀铜和铅锡的过程中，由于镀层高度**过了感光膜，便产生横向堆积的趋势，问题便由此产生。在线条上方覆盖着的锡或铅锡抗蚀层向两侧延伸，形成了“沿”，把小部分感光膜盖在了“沿”下面。

    锡或铅锡形成的“沿”使得在去膜时无法将感光膜彻底去除干净，留下一小部分“残胶”在“沿”的下面。“残胶”或“残膜”留在了抗蚀剂“沿”的下面，将造成不完全的蚀刻。线条在蚀刻后两侧形成“铜根”，铜根使线间距变窄，造成印制电路板不符合甲方要求，甚至可能被拒收。由于拒收便会使PCB的生产成本大大增加。

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    如何利用3D封装和组件放置解决POL稳压器散热难题？

    用于大功率 POL 稳压器模块的 3D 或垂直封装技术升高了电感器放置位置，将其作为散热器裸露于气流中。DC/DC 电路的其余部分安装在电感器下面的衬底中，以使封装占用较小的 PCB 面积，并提高其热性能。

    Model Construction without Mold：未模制的模型结构

    High Current Carrying Paths to Power Inductor：进入功率电感器的大电流通路

    More EffecTIve Use of Substrate Copper for both Lower Impedance Board ConnecTIons and Better Thermals：更有效地用铜衬底降低电路板连接阻抗并改进散热

    Topside Heat Sinking UTIlizing Power Inductor：将功率电感器放置在封装**部起散热作用

    POWER INDUCTOR：功率电感器

    AIRFLOW：气流

    Excellent Thermal ConducTIon：出色的热传导

    具裸露叠置电感器的 3D 封装：占板面积很小、功率提高、散热性能改善

    采用 3D 封装这种构造 POL 稳压器的新方法，可以同时获得 PCB占板面积很小、功率更大、热性能更高这 3 个优点 （图 1 和图 2）。LTM4636 是一款μModule （微型模块） 稳压器，具内置 DC/DC 稳压器 IC、MOSFET、支持性电路以及一个大的电感器，可降低输出纹波，提供高达 40A 的负载电流，并从 12V 输入提供精确稳定的 3.3V 至 0.6V 输出电压。4 个 LTM4636 器件可以均分电流，以提供 160A 负载电流。该器件的占板面积为仅为 16mm x 16mm。如果计算一下，功率密度是非常高的。不过，要记得不要被数字愚弄。对系统设计师而言，这款 μModule 稳压器的好处是热性能，以及令人印象深刻的 DC/DC 转换效率和散热能力。