PCB及其PCBA工艺知识,全了!

发布时间:2024-12-27 17:04:48  

图片


0 1
线路板简介


挠性印制电路

挠性印制电路板(FlexPrintCircuit,简称“FPC”),是使用挠性的基材制作的单层、双层或多层线路的印制电路板。它具有轻、薄、短、小、高密度、高稳定性、结构灵活的特点,除可静态弯曲外,还能作动态弯曲、卷曲和折叠等。

图片



刚性印制电路板

刚性印制电路板(PrintedCircuieBoard,简称“PCB”),是由不易变形的刚性基板材料制成的印制电路板,在使用时处于平展状态。它具有强度高不易翘曲,贴片元件安装牢固等优点。



软硬结合板

软硬结合板(RigidFlex),是由刚挠和挠性基板有选择的层压在一起组成,结构紧密,以金属化孔形成电气连接的特殊挠性印制电路板。它具有高密度、细线、小孔径、体积小、重量轻、可靠性高的特点,在震动、冲击、潮湿环境下其性能仍很稳定。可柔曲,立体安装,有效利用安装空间,被广泛应用于手机、数码相机、数字摄像机等便携式数码产品中。刚-柔结合板会更多地用于减少封装的领域,尤其是消费领域。



02
线路板材料介绍



导电介质:铜(CU)

﹣铜箔:压延铜(RA)、电解铜(ED)、高延展性电解铜(HTE)

﹣厚度:1/4OZ、1/3OZ、1/2OZ、1OZ、2OZ,此为较常见的厚度

﹣OZ(盎司):铜箔厚度单位;1OZ = 1.4 mil



绝缘层

聚酰亚胺(Polyimide)、聚脂(Polyester)、聚乙稀萘(PEN)


﹣较常用的为聚酰亚胺(简称“PI”)

﹣PI厚度:1/2mil、1mil、2mil,此为较常见的厚度

﹣1 mil = 0.0254mm = 25.4um = 1/1000 inch



接着剂(Adhesive)

环氧树脂系、压克力系


﹣较为常用的是环氧树脂系,厚度跟据不同生产厂家的不同而不定



覆铜板(Cucladlaminates,简称“CCL”)

﹣单面覆铜板:3LCCL(有胶)、2LCCL(无胶)

﹣双面覆铜板:3LCCL(有胶)、2LCCL(无胶)

图片


覆盖膜(Coverlay ,简称“CVL”)

由绝缘层和接着剂构成,覆盖于导线上,起到保护和绝缘的作用。具体的叠层结构如下。

图片


导电银箔:电磁波防护膜

﹣类型:SF-PC6000(黑色,16um)

﹣优越性:超薄、滑动性能与挠曲性能佳、适应高温回流焊、良好的尺寸稳定性。


常用的为SF-PC6000,叠层结构如下:

图片

03
Rigid-Flex叠构展示

图片


04
线路板制作流程

图片


开料:裁剪 Cutting/Shearing

图片


机械钻孔CNCDrilling

图片


镀通孔PlatingThroughHole

图片

图片


DES制程

(1)贴膜(贴干膜)

图片

(2)曝光

作业环境:黄光

作业目的:通过UV光照射和菲挡,菲林透明的地方和干膜发生光学聚合反应,菲林是棕色的地方,UV光无法穿透,菲林不能和其对应的干膜发生光学聚合反应。


(3)显影

作业溶液:Na2CO3(K2CO3)弱碱性溶液

作业目的:用弱碱性溶液作用,将未发生聚合反应之干膜部分清洗掉。

图片


(4)蚀刻

作业溶液:酸氧水:HCl+H2O2

作业目的:利用药液将显影后露出的铜蚀刻掉,形成图形转移。

图片

(5)剥膜

作业溶液:NaOH强碱性溶液

图片


AOI

主要设备:AOI、VRS系统


已形成线路的铜箔要经过AOI系统扫描检测线路缺失。标准线路图像信息以数据形 式存储于AOI主机中,通过CCD光学取像头将铜箔上线路信息扫描进入主机与存储之标准数据比较,有异常时异常点位置会被编号记录传输到VRS主机上.。VRS上会对铜箔进行300倍放大,依照事先记录的缺点位置依次显示,通过操作人员判断其是否为真缺点,对于真缺点会在缺点位置用水性笔作记号。以方便后续作业人员对缺点分类统计以及修补。


作业人员利用150倍放大镜判断缺点类型,分类统计形成品质报告,并反馈到前制程以方便改善措施之及时执行。由于单面板缺点较少,成本较低,难于使用AOI判读,所以使用人工肉眼直接检查。


假贴

保护膜作用:

1)绝缘、抗焊锡作用;

2)保护线路;

3)增加软板的可挠性等作用。



热压合

作业条件:高温高压

图片


表面处理

热压完后,需对铜箔裸露的位置进行表面处理。



丝印

主要设备:网印机,烤箱,UV干燥机.网版制版设备通过网印原理将油墨转到产品上.主要印刷产品批号,生产周期,文字,黑色遮蔽,简单线路等内容.通过定位PIN将产品与网版定位,通过刮刀压力将油墨挤压到产品上。


网版为文字和图案部分部分开通,无文字或图案部分被感光乳剂封死油墨无法漏下。印刷完毕后,进入烤箱烘干,文字或图案印刷层就紧密结合在产品表面。一些特殊产品要求有部分特殊线路,如单面板上增加少许线路实现双面板功能,或是双面板增加一层遮蔽层都必须通过印刷实现。如油墨为UV干燥型油墨,则必须使用UV干燥机干燥.常见问题:漏印、污染、缺口、突起、脱落等。



测试(O/S检测)

测试治具+测试软件对线路板进行功能全检



冲制

相应的外形膜具:刀膜、激光切割、蚀刻膜、简易钢模、钢模



加工组合

加工组合即根据客户要求组装配料,如要求供应商组合的有:

A.不锈钢补强

B.铍铜片/磷铜片/镀镍钢片补强

C.FR4补强

D.PI补强



检验

检验项目:外观、尺寸、可靠性

检测工具:二次元、千分尺、卡尺、放大镜﹑锡炉﹑拉力



包装

作业方式:

1.塑胶袋+纸板

2.低粘着包材

3.制式真空盒

4.专用真空盒(抗静电等级)


双面PCB板制作流程图

图片


软硬结合板制作流程图

图片


PCB专业术语

PCB的诞生


在PCB出现之前,电路是通过点到点的接线组成的,这种方法的可靠性很低,因为随着电路的老化,线路的破裂会导致线路节点的断路或者短路。


绕线技术是电路技术的一个重大进步,这种方法通过将小口径线材绕在连接点的柱子上,提升了线路的耐久性以及可更换性。

图片

当电子行业从真空管、继电器发展到硅半导体以及集成电路的时候,电子元器件的尺寸和价格也在下降。电子产品越来越频繁的出现在了消费领域,促使厂商去寻找更小以及性价比更高的方案,于是,PCB诞生了。

图片

PCB的组成


PCB的基材一般都是玻璃纤维,大多数情况下,PCB的玻璃纤维基材一般就指FR4这种材料,FR4这种固体材料给予了PCB硬度和厚度。除了FR4这种基材外,还有柔性高温塑料(聚酰亚胺或类似)上生产的柔性电路板等等。


PCB看上去像多层蛋糕或者千层面--制作中将不同的材料的层,通过热量和粘合剂压制到一起。

图片

PCB的基材


PCB的基材一般都是玻璃纤维,大多数情况下,PCB的玻璃纤维基材一般就指FR4这种材料,FR4这种固体材料给予了PCB硬度和厚度。除了FR4这种基材外,还有柔性高温塑料(聚酰亚胺或类似)上生产的柔性电路板等等。

图片

廉价的PCB和洞洞板(见上图)是由环氧树脂或酚这样的材料制成,缺乏 FR4那种耐用性,但是却便宜很多,当在这种板子上焊接东西时,将会闻到很大的异味。


这种类型的基材,常常被用在很低端的消费品里面,酚类物质具有较低的热分解温度,焊接时间过长会导致其分解碳化,并且散发出难闻的味道。


铜箔

图片

接下来介绍是很薄的铜箔层,生产中通过热量以及黏合剂将其压制到基材上面,在双面板上,铜箔会压制到基材的正反两面。在一些低成本的场合,可能只会在基材的一面压制铜箔,当我们提及到”双面板“或者”两层板“的时候,指的是我们的千层面上有两层铜箔。当然,不同的PCB设计中,铜箔层的数量可能是1层这么少,或者比16层还多。


铜层的厚度种类比较多,而且是用重量做单位的,一般采用铜均匀的覆盖一平方英尺的重量(盎司oz)来表示。大部分PCB的铜厚是1oz,但是有一些大功率的PCB可能会用到2oz或者3oz的铜厚,将盎司(oz)每平方英尺换算一下,大概是 35um或者1.4mil的铜厚。


阻焊


在铜层上面的是阻焊层,这一层让PCB看起来是绿色的或者是SparkFun的红色。阻焊层覆盖住铜层上面的走线,防止PCB上的走线和其他的金属、焊锡或者其它的导电物体接触导致短路。


阻焊层的存在,使大家可以在正确的地方进行焊接 ,并且防止了焊锡搭桥。

图片

如上图所示,我们可以看到阻焊覆盖了PCB的大部分,包括走线,但是露出了银色的孔环以及SMD焊盘以方便焊接,一般来说,阻焊都是绿色的,但几乎所有的颜色可以用来做阻焊。


丝印


图片

在阻焊层上面,是白色的丝印层,在PCB的丝印层上印有字母、数字以及符号,这样可以方便组装以及指导大家更好地理解板卡的设计。我们经常会用丝印层的符号标示某些管脚或者LED的功能等,丝印层是最最常见的颜色是白色,同样,丝印层几乎可以做成任何颜色。黑色,灰色,红色甚至是黄色的丝印层并不少见,然而,很少见到单个板卡上有多种丝印层颜色。


术语


现在你知道了PCB的结构组成,下面我们来看一下PCB相关的术语吧。


孔环: PCB上的金属化孔上的铜环。

文章来源于:PCB电路板之家    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关文章

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>