【正文】 《新編印制電路板故障排除手冊(cè)》之一 緒 言 根據(jù)目前印制電路板制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，印制電路板的制造難度越來(lái)越高，品質(zhì)要求也越來(lái)越嚴(yán)格。為確保印制電路板的高質(zhì)量和高穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)全面質(zhì)量管理和環(huán)境控制，必須充分了解印制電路板制造技術(shù)的特性，但印制電路板制造技術(shù)是綜合性的技術(shù)結(jié)晶，它涉及到物理、化學(xué)、光學(xué)、光化學(xué)、高分子、流體力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)等諸多方面的基礎(chǔ)知識(shí)，如材料的結(jié)構(gòu)、成份和性能：工藝裝備的精度、穩(wěn)定性、效率、加工質(zhì)量；工藝方法的可行性；檢測(cè)手段的精度與高可靠性及環(huán)境中的溫度、濕度、潔凈度等問(wèn)題。這些問(wèn)題 都會(huì)直接和間接地影響到印制電路板的品質(zhì)。由于涉及到的方面與問(wèn)題比較多，就很容易產(chǎn)生形形色色的質(zhì)量缺陷。為確?！邦A(yù)防為主，解決問(wèn)題為輔”的原則的貫徹執(zhí)行，必須認(rèn)真地了解各工序最容易出現(xiàn)及產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題，快速地采取工藝措施加以排除，確保生產(chǎn)能順利地進(jìn)行。為此，特收集、匯總和整理有關(guān)這方面的材料，編輯這本《印制電路板故障排除手冊(cè)》供同行參考。 一、基材部分 1 問(wèn)題：印制板制造過(guò)程基板尺寸的變化 原因 解決方法 （ 1） 經(jīng)緯方向差異造成基板尺寸變化；由于剪切時(shí)，未注意纖維方向，造成剪切應(yīng)力殘留在基板內(nèi)，一旦釋放 ，直接影響基板尺寸的收縮。 (1) 確定經(jīng)緯方向的變化規(guī)律，按照收縮率在底片上進(jìn)行補(bǔ)償（光繪前進(jìn)行此項(xiàng)工作）。同時(shí)剪切時(shí)按纖維方向加工，或按生產(chǎn)廠商在基板上提供的字符標(biāo)志進(jìn)行加工（一般是字符的豎方向?yàn)榛宓目v方向）。 （ 2） 基板表面銅箔部分被蝕刻掉對(duì)基板的變化限 制，當(dāng)應(yīng)力消除時(shí)產(chǎn)生尺寸變化。 （ 2） 在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)盡量使整個(gè)板面分布均勻。如果不可能也要必須在空間留下過(guò)渡段（不影響電路位置為主）。這由于板材采用玻璃布結(jié)構(gòu)中經(jīng)緯紗密度的差異而導(dǎo)致板材經(jīng)緯向強(qiáng) 度的差異。 （ 3） 刷板時(shí)由于采用壓力過(guò)大，致 使產(chǎn)生壓拉應(yīng)力導(dǎo)致基板變形。 （ 3） 應(yīng)采用試刷，使工藝參數(shù)處在最佳狀態(tài)，然后進(jìn)行刷板。對(duì)薄型基材 ，清潔處理時(shí)應(yīng) 采用化學(xué)清洗工藝 或電解工藝方法。 （ 4） 基板中樹(shù)脂未完全固化，導(dǎo)致尺寸變化 。 （ 4） 采取烘烤方法解決。特別是鉆孔前進(jìn)行烘烤，溫度 1200C、 4 小時(shí)，以確保樹(shù)脂固化，減少由于冷熱的影響，導(dǎo)致基板尺寸的變形。 （ 5） 特別是多層板在層壓前，存放的條件差，使薄基板或半固化片吸濕，造成尺寸穩(wěn)定性差。 （ 5） 內(nèi)層經(jīng)氧化處理的基材，必須進(jìn)行烘烤以除去濕氣。并將處理好的基板存放在真空干燥箱內(nèi)，以免 再次吸濕。 （ 6） 多層板經(jīng)壓合時(shí)，過(guò)度流膠造成玻璃布形變所致。 （ 6） 需進(jìn)行工藝試壓，調(diào)整工藝參數(shù)然后進(jìn)行壓制。同時(shí)還可以根據(jù)半固化片的特性，選擇合適的流膠量。 2 問(wèn)題：基板或?qū)訅汉蟮亩鄬踊瀹a(chǎn)生彎曲（ BOW）與翹曲（ TWIST）。 原因： 解決方法： （ 1） 特別是薄基板的放置是垂直式易造成長(zhǎng)期應(yīng)力疊加所致。 （ 1） 對(duì)于薄型基材應(yīng)采取水平放置確?；鍍?nèi)部任何方向應(yīng)力均勻，使基板尺寸變化很小。還必須注意以原包裝形式存放在平整的貨架上，切記勿堆高重壓。 （ 2） 熱熔或熱風(fēng)整平后，冷卻速度太快，或采用冷 卻工藝不當(dāng)所致。 （ 2） 放置在專用的冷卻板上自然冷卻至室溫。 （ 3） 基板在進(jìn)行處理過(guò)程中，較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)處于冷熱交變的狀態(tài)下進(jìn)行處理，再加基板內(nèi)應(yīng)力分布不均，引起基板彎曲或翹曲。 （ 3） 采取工藝措施確?；逶诶錈峤蛔儠r(shí)，調(diào)節(jié)冷、熱變換速度，以避免急驟冷或熱。 （ 4） 基板固化不足，造成內(nèi)應(yīng)力集中，致使基板本身產(chǎn)生彎曲或翹曲。 （ 4） A。重新按熱壓工藝方法進(jìn)行固化處理。 B。為減少基板的殘余應(yīng)力，改善印制板制造中的尺寸穩(wěn)定性與產(chǎn)生翹曲形變， 通常采用預(yù)烘工藝即在溫度 1201400C 24 小時(shí)（根據(jù)板厚 、尺寸、數(shù)量等加以選擇）。 （ 5） 基板上下面結(jié)構(gòu)的差異即銅箔厚度不同所至。 （ 5） 應(yīng)根據(jù)層壓原理，使兩面不同厚度的銅箔產(chǎn)生的差異，轉(zhuǎn)成采取不同的半固化片厚度來(lái)解決。 3 問(wèn)題：基板表面出現(xiàn)淺坑或多層板內(nèi)層有空洞與外來(lái)夾雜物。 原因： 解決方法： （ 1） 銅箔內(nèi)存有銅瘤或樹(shù)脂突起及外來(lái)顆粒疊壓所至。 （ 1） 原材料問(wèn)題，需向供應(yīng)商提出更換。 （ 2） 經(jīng)蝕刻后發(fā)現(xiàn)基板表面透明狀，經(jīng)切片是空洞。 （ 2） 同上處理方法解決之。 （ 3） 特別是經(jīng)蝕刻后的薄基材有黑色斑點(diǎn)即粒子狀態(tài)。 （ 3） 按上述辦法處理。 4 問(wèn)題：基板銅表面常出現(xiàn)的缺陷 原因： 解決方法： （ 1） 銅箔出現(xiàn)凹點(diǎn)或凹坑，這是由于疊層壓制時(shí)所使用的工具表面上存有外來(lái)雜質(zhì)。 (1) 改善疊層和壓合環(huán)境，達(dá)到潔凈度指標(biāo)要求。 （ 2） 銅箔表面出現(xiàn)凹點(diǎn)與膠點(diǎn)，是由于所采用壓板模具壓制和疊層時(shí)，存有外來(lái)雜質(zhì)直接影響所至。 (2) 認(rèn)真檢查模具表面狀態(tài)，改善疊層間和壓制間工作環(huán)境達(dá)到工藝要求的指標(biāo)。 （ 3） 在制造過(guò)程中，所使用的工具不適合導(dǎo)致銅箔表面狀態(tài)差。 (3) 改進(jìn)操作方法，選擇合適的工藝方法。 (4) 經(jīng)壓制的多層板表面銅箔出現(xiàn)折痕，是因?yàn)榀B層在壓 制時(shí)滑動(dòng)與流膠不當(dāng)所至。 (4) 疊層時(shí)要特別注意層與層間的位置準(zhǔn)確性，避免送入壓機(jī)過(guò)程中滑動(dòng)。直接接觸銅箔表面的不銹鋼板，要特小心放置并保持平整 . (5) 基板表面出現(xiàn)膠點(diǎn)，可能是疊層時(shí)膠屑落在鋼板表面或銅表面上所造成的。 (5) 為防止膠屑脫落，可將半固化片邊緣進(jìn)行熱合處理。 (6) 銅箔表面有針孔造成壓制時(shí)熔融的膠向外溢出所至。 (6) 首先對(duì)進(jìn)廠的銅箔進(jìn)行背光檢查，合格后必須嚴(yán)格的保管，避免折痕或撕裂等。 5 問(wèn)題：板材內(nèi)出現(xiàn)白點(diǎn)或白斑 原因： 解決方法： (1) 板材經(jīng)受不適當(dāng)?shù)臋C(jī)械外力的沖擊造成 局部樹(shù)脂與玻璃纖維的分離而成白斑。 (1) 從工藝上采取措施，盡量減少或降低機(jī)械加工過(guò)度的振動(dòng)現(xiàn)象以減少機(jī)械外力的作用。 (2) 局部板材受到含氟化學(xué)藥品的滲入，而對(duì)玻璃纖維布織點(diǎn)的浸蝕，形成有規(guī)律性的白點(diǎn)（較為嚴(yán)重時(shí)可看出呈方形）。 (2) 特別是在退錫鉛合金鍍層時(shí)，易發(fā)生在鍍金插頭片與插頭片之間，須注意選擇適宜的退錫鉛藥水及操作工藝。 (3) 板材受到不當(dāng)?shù)臒釕?yīng)力作用也會(huì)造成白點(diǎn)、白斑。 (3) 特別是熱風(fēng)整平、紅外熱熔等如控制失靈，會(huì)造成熱應(yīng)力的作用導(dǎo)致基板內(nèi)產(chǎn)生缺陷。 硬件工程師培訓(xùn)教程（八） 二 、 AM D 公司的新款 C P U 1 .D u r on 處理器 D u r on 的研發(fā)代號(hào)為 S p i t f i r e(烈火 )，其中文名字叫鉆龍。D u r on 一詞源于拉丁語(yǔ) “durare ”，意思是 “長(zhǎng)久 ”，再加上后綴 “on ”，顯然 A MD 選擇 Duron 作為處理器的名字是因?yàn)橄Ｍ転橛脩舻耐顿Y價(jià)值 延長(zhǎng)壽命。當(dāng) Athlon 終于在高端 C PU 領(lǐng)域把 I n t el 重重打 了一拳后， 2021 年 4 月 27 日， AMD 宣布正式推出 D u r on 作 為其新款廉價(jià)處理器的 商標(biāo)，并以此準(zhǔn)備在低端市場(chǎng)向 I n t el 發(fā)起更大的沖擊。 Duron 處 理 器 采 用 了 ThunderBird( 雷鳥(niǎo) ) 處理器的核心， μm 鋁工藝制造，集成有全速的 1 2 8 KB 一級(jí)緩存，采 用Socket A 架構(gòu)并支持 200MHz 的前端總線頻率，具有增強(qiáng) 了的3DNow!多媒體技術(shù)。 Duron 處理器的晶體管數(shù)目為 2500 萬(wàn)個(gè)，工作電 壓 和 電 流 分 別 為 1 .6 5V 和 2 5A 。 總 功 耗 為 4 1W ，是C e l e r o n Ⅱ 600MHz 處理器的兩倍多，因此發(fā) 熱量較 大。正式上市的 D u r on 起始主頻為 600MHz 。目前 已經(jīng)發(fā)布了 6 0 0 M Hz 、6 5 0 M Hz 、 7 0 0 M Hz 和 8 0 0 M Hz 等幾種 型號(hào)，稍后還會(huì)有更高主頻的型號(hào)上市。由于 D u r on 全 部采用 A M D T h u n d e r B i r d(雷鳥(niǎo) )處理器的核心，因此具 有全面優(yōu)于 K6 系列的卓越性能，能耗較之原來(lái)的 K6 系列 大幅降低，三通道的浮點(diǎn)運(yùn)算處理能力使一直讓A MD 倍 感頭痛的浮點(diǎn)運(yùn)算問(wèn)題得以解決。 從技術(shù)角度分析， A M D D u r on 處理器與 I n t elC e l e r o n Ⅱ處理器有許多類似之處，但也有著極大的不同。相同的是，這兩款低價(jià)位的處理器都針 對(duì)于需要廉價(jià)電腦的商業(yè)和家庭用戶，而且技術(shù)應(yīng)用也十分相似，都是采用 0 .18 μm 的制造工藝， 將全速 L2 Cache 集成在 Die(CPU 內(nèi)核 )中。不同的是， Duron 處理器的 L2 Cache 為 64KB，而 Celeron Ⅱ 則為 128KB 。 Duron 處理器采用的是 ThunderBird(雷鳥(niǎo) )處理器的核心，其 L1 Cache 為 1 2 8 KB，外 頻為 100MHz，而Celeron Ⅱ 采用的是 Coppermine 核心，而且其 L1 Cache 為 3 2 KB，外頻僅為 66MHz 。 眾所周知， CPU 的二級(jí)緩存和內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳輸率始終是系統(tǒng)運(yùn)行的瓶頸所在。 Duron 內(nèi)置的 128KB 一級(jí)緩存從數(shù)量上已經(jīng)是 Celeron Ⅱ 的 4 倍，這樣在平時(shí)工作中就允許有足夠多的數(shù)據(jù)存放在一級(jí)緩 存中，一級(jí)緩存的命中率提高了，二級(jí)緩存的瓶頸就可以得到有效遏制。從這一點(diǎn)上分析，盡管 Duron 只有 64KB 的全速二級(jí)緩存，但其性能表現(xiàn)已超過(guò)具備1 2 8 KB 全速二級(jí)緩存的 C e l e r o n Ⅱ 。 由于 D u r on 與 C e l e r o n Ⅱ 一樣也引入了 0 .18 μm 的鋁工藝技術(shù)制造，能耗降低的好處自然就是 超頻性能的提升。 2 .T h u n d e r b i rd 處理器 新款的 Thunderbird(雷鳥(niǎo) )處理器和 P Ⅲ Coppermine 處理器相比有以下幾點(diǎn)區(qū)別 :首先，在緩存 系統(tǒng)構(gòu)架方面， Thunderbird 處理器采用的是外置緩存構(gòu)架，而 I n t el 公司一貫采用的是內(nèi)置緩存構(gòu) 架?；趦?nèi)置 緩存系統(tǒng)的 P Ⅲ Coppermine 處理器在正常工作時(shí)，其存儲(chǔ)在 L1 Cache 中所有的數(shù)據(jù)都 被復(fù)制到 L2 Cache 中。 基于外置緩存的 Thunderbird 處理器則恰好與內(nèi)置緩存運(yùn)作相反，其在工作時(shí)不是將 L1 Cache 中 的數(shù)據(jù)復(fù)制到 L2 Cache 中，L2 Cache 中只是包含了將要寫(xiě)回內(nèi)存子系統(tǒng)的備份緩存模塊。因此，A MD 一直強(qiáng)調(diào)其 Thunderbird 處理器核心采用了 384KB 片內(nèi)緩存，因?yàn)槿绻?Thunderbird 處理器內(nèi)建了 128KB 的 L1 Cache 后再 加上容量為 L1 Cache 一倍的高達(dá) 256KB 的 L2 Cache，累計(jì)起來(lái)正好384KB 。 其次，雖然 Thunderbird 處理器仍采用 64 位數(shù)據(jù)通道，但這種64 位的數(shù)據(jù)通道比 P Ⅲ Coppermine 處理器所采用的 256 位數(shù)據(jù)通道窄得多，而這相差 3 /4 的二級(jí)緩存數(shù)據(jù)帶寬勢(shì)必會(huì)妨礙Thunderbird 處 理器較之 P Ⅲ Coppermine 有更佳的性能表現(xiàn)。第三，Thunderbird 處理器和 P Ⅲ Coppermine 處理器 的二級(jí)緩存還有一個(gè)不同之處在于， T h u n d e r b i rd 處理器內(nèi)置了 16 通道的二級(jí)緩存訪問(wèn)，而 P Ⅲ Coppermine 處理器僅設(shè)置有 8 通道二級(jí)緩存訪問(wèn)。顯而易見(jiàn)，擁有 16 通道相對(duì) L2 Cache 的 Thunderbird 處理器比只帶有 8 通道相對(duì) L2 Cache 的 P Ⅲ Coppermine 處理器有著更高的數(shù)據(jù)命中率。 3 .P a l o m i no 和 M o r g a n(摩根馬 ) Palomino 處理器是 AMD 對(duì) Intel Pentium 4 處理器的回應(yīng)，而且很有意思的是發(fā)布的時(shí)候它居然 被 叫做了 Athlon 4，此前并無(wú)Athlon 2 或 Athlon 3 的說(shuō)法。從設(shè)計(jì)規(guī)劃上看它有能力威脅到Intel Pentium Ⅲ 處理器的市場(chǎng)份額。這款芯片擁有 512KB 全速二級(jí)緩存；起始工作頻率大約在 1 .5 G Hz 上 下 。芯片組采用 A M D 7 60 、A M D 7 6 0 MP 、 V I A K X 2 66 和 V I A K T 1 33 。 Man 是用來(lái)替換 AMD Duron 處理器的。這樣的升級(jí)可以保證A MD 在一個(gè)時(shí)候只制造一種處理器核心，而不是高端已經(jīng)升級(jí)，低端 卻仍然保留在過(guò)去的水平上，從而降低成本。 M o r g an 的關(guān)鍵技 術(shù)特征有 :64KB 或 128KB 全速二級(jí)緩存 。起始時(shí)鐘頻率 900MHz。芯片組 :VIA KM133 、 KL133 、 SiS 730S 。 這款處理器被期望在2021 年 3 季度轉(zhuǎn)而采用 微米的技術(shù)加以制造。 (AMD 可能會(huì)和IBM 有某種 方式