楊蓉 唐偉峰 施愛(ài)蓮 周彥 譚瑤

（上海航天電子技術(shù)研究所，上海，201109）

印制電路板是實(shí)現(xiàn)電子元器件互聯(lián)的基本載體，主要由絕緣基材和導(dǎo)體兩類材料構(gòu)成，在電子設(shè)備中起到支撐互連的作用。印制電路板是電子產(chǎn)品實(shí)施功能結(jié)構(gòu)分解設(shè)計(jì)的最小單元，是開(kāi)展通用化、系列化模塊化設(shè)計(jì)的基本零件，是實(shí)現(xiàn)模塊產(chǎn)品化的重要基礎(chǔ)。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，印制電路板在航天領(lǐng)域得到了極其廣泛的應(yīng)用。

航天裝備中的印制電路板呈現(xiàn)出多品種、變批量、需求量大、元器件種類繁雜等特點(diǎn)。如果設(shè)計(jì)師對(duì)印制電路板工藝性考慮不足，會(huì)導(dǎo)致印制電路板在制造、裝配階段暴露諸多問(wèn)題，需要與加工單位多次溝通、修改，給生產(chǎn)制造過(guò)程帶來(lái)很大負(fù)擔(dān)，嚴(yán)重制約著生產(chǎn)周期和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，有必要運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化手段來(lái)優(yōu)化印制電路板技術(shù)要求的編制，以指導(dǎo)和規(guī)范印制電路板的可制造性設(shè)計(jì)與重要信息的精準(zhǔn)傳遞，從而保障印制電路板的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量。

1 印制電路板的設(shè)計(jì)與制造現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的印制電路板設(shè)計(jì)與制造沒(méi)有統(tǒng)一、有效的設(shè)計(jì)與工藝技術(shù)要求以及對(duì)設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中問(wèn)題的匯總、跟蹤、反饋機(jī)制。因此在印制電路板設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題往往流入到制造環(huán)節(jié)，而信息反饋不及時(shí)、部門壁壘、流程過(guò)長(zhǎng)等原因也會(huì)造成生產(chǎn)周期延長(zhǎng)，甚至影響產(chǎn)品質(zhì)量。

通常，印制電路板設(shè)計(jì)與制造存在以下問(wèn)題：①電路設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)工藝性重視不夠，對(duì)印制電路板可制造性設(shè)計(jì)的要素考慮不全面或不準(zhǔn)確，導(dǎo)致印制電路板設(shè)計(jì)中存在影響可制造性的問(wèn)題；②有關(guān)印制電路板設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)較多，但相關(guān)人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)理解與認(rèn)識(shí)的局限性，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求不能得到有效貫徹；③印制電路板技術(shù)要求編制的不規(guī)范，通常以文字表述，難以對(duì)可制造性設(shè)計(jì)要素細(xì)化、量化和顯性化表達(dá)；④以往出現(xiàn)過(guò)的問(wèn)題，沒(méi)有得到完全統(tǒng)計(jì)、分析、監(jiān)督、改進(jìn)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理，導(dǎo)致同一問(wèn)題反復(fù)出現(xiàn)。

2 提高印制電路板質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化手段

印制電路板的質(zhì)量直接影響航天產(chǎn)品的可靠性與安全性，甚至?xí)蔀橛绊懞教祜w行成敗的關(guān)鍵。因此作者認(rèn)為從標(biāo)準(zhǔn)化角度考慮，可通過(guò)以下2種方法來(lái)管控印制電路板的質(zhì)量。

a）通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)提高印制電路板的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量。但現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中比較多的是印制電路板的設(shè)計(jì)過(guò)程中執(zhí)行要求、印制電路板裝配工藝及檢驗(yàn)等方面的標(biāo)準(zhǔn)。如GJB4057《軍用電子設(shè)備印制電路板設(shè)計(jì)要求》、QJ3103《印制電路板設(shè)計(jì)要求》、Q/RJ255《印制電路板組裝件裝配工藝編制要求》和Q/Pr607《航天產(chǎn)品用印制電路板入所質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)范》等。缺少印制電路板的設(shè)計(jì)制造與印制電路板電子裝聯(lián)技術(shù)有機(jī)結(jié)合方面的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

b）規(guī)范編制印制電路板技術(shù)要求模板，針對(duì)不同類型的印制電路板制定不同的技術(shù)要求模板。各部門與外協(xié)廠家之間對(duì)印制電路板設(shè)計(jì)、工藝與制造重要信息顯性有效傳遞的重要性缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，還停留在舊的管理觀念和模式上。統(tǒng)一印制電路板技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)化描述、規(guī)范編制印制電路板技術(shù)要求是十分必要的。

鑒于目前我所的現(xiàn)狀，作者傾向于采用第二種手段，即規(guī)范編制印制電路板技術(shù)要求，為硬件設(shè)計(jì)師提供印制電路板工藝設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，也為工藝人員審核印制電路板可制造性提供工藝審核準(zhǔn)則。

3 印制電路板技術(shù)要求的要素

3.1 印制電路板的分類

印制電路板按材料分為：有機(jī)材料和無(wú)機(jī)材料。以成品軟硬分為：硬板、軟板和軟硬結(jié)合板。以結(jié)構(gòu)分為：?jiǎn)蚊姘?、雙面板、多層板。按基材的性質(zhì)分為：剛性印制電路板和柔性印制電路板。按適用范圍分為：低頻和高頻印制電路板。

經(jīng)過(guò)對(duì)所內(nèi)各領(lǐng)域、各型號(hào)、各部門的充分調(diào)研和梳理分析，將目前型號(hào)產(chǎn)品研制中使用的印制電路板分為：數(shù)字及低頻模擬類印制電路板、微波類印制電路板 （微帶片）、微組裝用多層印制電路板（埋盲孔板）。

3.2 印制電路板的常規(guī)制作流程

印制電路板制作常規(guī)流程如圖1所示。

圖1 印制電路板常規(guī)制作流程

3.3 三類印制電路板技術(shù)要求的各要素

通過(guò)對(duì)印制電路板圖中表述的加工信息與印制電路板生產(chǎn)制造的所需信息進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)各方所提供及所需的加工信息存在理解不一致、狀態(tài)缺省等情況。為此，組織設(shè)計(jì)部門、工藝部門、生產(chǎn)部門及外協(xié)廠家進(jìn)行充分溝通、討論，針對(duì)數(shù)字及低頻模擬類印制電路板技術(shù)要求、微波類印制電路板（微帶片）技術(shù)要求、微組裝用多層印制電路板（埋盲孔板）技術(shù)要求分別制定了相應(yīng)模板。分別如圖2～圖4所示。

圖2 數(shù)字及低頻模擬類印制電路板技術(shù)要求模板

圖3 微波類印制電路板（微帶片）技術(shù)要求模板

圖4 微組裝用多層印制電路板（埋盲孔板）技術(shù)要求模板

4 印制電路板技術(shù)要求模板的應(yīng)用

經(jīng)過(guò)對(duì)三類印制電路板設(shè)計(jì)與制造的需求分析，充分將技術(shù)要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、表格化、選項(xiàng)化，設(shè)計(jì)師在編制印制電路板圖時(shí)必須嚴(yán)格按照印制電路板類型選擇相應(yīng)的模板填寫(xiě)技術(shù)要求。

目前， 《關(guān)于規(guī)范編制印制電路板技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn)化公告》已發(fā)布實(shí)施。同時(shí)，邀請(qǐng)了印制電路板外協(xié)加工單位的主管人員作為培訓(xùn)講師針對(duì)印制電路板技術(shù)要求的規(guī)范化編制開(kāi)展了專題培訓(xùn)，有效加深了設(shè)計(jì)師、工藝師對(duì)印制電路板技術(shù)要求編制的理解和掌握，也為設(shè)計(jì)師、工藝師與外協(xié)廠家構(gòu)建了交流溝通平臺(tái)，達(dá)到了良好的技術(shù)互通目的。印制電路板技術(shù)要求模板的實(shí)施應(yīng)用不僅為設(shè)計(jì)師提供了規(guī)范化的印制電路板設(shè)計(jì)工藝性要素，也為工藝師審查印制電路板的可制造性提供了統(tǒng)一性依據(jù)。這種“可靠、可行和高效”的設(shè)計(jì)、工藝與制造重要信息的顯性傳遞，既有助于縮短加工周期，又有助于保障印制電路板質(zhì)量，是降低印制電路板質(zhì)量問(wèn)題風(fēng)險(xiǎn)的有效方法和途徑，為型號(hào)研制和產(chǎn)品保證奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。