PCB基础知识及其在制程中的异常分析(doc 10页)
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电路板制作常见的问题及改善方法汇总一、前言什么叫PCB,PCB是电路板的英文缩写, 什么叫FPC,FPC是绕性电路板(柔性电路板)的英文缩写,以下是电路板的发展史和目前我司所生产的电路板常见的不良问题、问题原因分析和解决方法.在此与大家一起分享,在此希望能帮到你,能让你的技能得到提升!二: PCB发展史1.早於1903年Mr. Albert Hanson首創利用“線路”(Circuit)觀念應用於電話交換機系統。
它是用金屬箔予以切割成線路導體,將之黏著於石蠟紙上,上面同樣貼上一層石蠟紙,成了現今PCB的機構雛型。
2. 至1936年,Dr Paul Eisner真正發明了PCB的製作技術,也發表多項專利。
而今日之print-etch(photoimage transfer)的技術,就是沿襲其發明而來的。
三、PCB种类1、以材質分: 1)有机材质:酚醛樹脂、玻璃纖維、環氧樹脂、聚酰亚胺等2)无机材质:鋁、陶瓷,无胶等皆屬之。
主要起散熱功能2、以成品軟硬區分1)硬板Rigid PCB 2)軟板Flexible PCB 3)軟硬板Rigid-Flex PCB3:电路板结构:1. A、单面板B、双面板C、多层板2: 依用途分:通信/耗用性電子/軍用/電腦/半導體/電測板/汽车....等产品领域4: PCB生产工艺流程简介1、双面喷锡板正片简易生产工艺流程图工程开料图开料磨边/倒角叠板钻孔QC检验沉铜板电QC检验涂布湿墨/干膜图电退膜/墨蚀刻EQC检验裸测绿油印字符喷锡成型/CNC外形成测FQC FQA 包装入库出货以上只是其中一个工艺流程,不同的工艺要求,就出现不同的工艺制作流程四: 钻孔制程目的4.1单面或双面板的制作都是在下料之后直接进行非导通孔或导通孔的钻孔, 多层板则是在完成压板之后才去钻孔。
传统孔的种类除以导通与否简单的区分外,以功能的不同尚可分:零件孔,工具孔,通孔(Via),盲孔(Blind hole),埋孔(Buried hole)(后二者亦为via hole的一种).近年电子产品'轻.薄.短.小.快.'的发展趋势,使得钻孔技术一日千里,机钻,雷射烧孔,感光成孔等.4.2流程:上PIN→钻孔→检查全流程线路板厂,都会有钻孔这麽一道工序。
电路板(PCB)制造出现各种问题及改善方法(一)一、电路板工程设计制作1.1CAM制作的基本步骤每一个PCB 板基本上都是由孔径孔位层、DRILL 层、线路层、阻焊层、字符层所组成的,在CAM350 中,每载入一层都会以不同的颜色区分开,以便于我们操作。
1.1.导入文件首先自动导入文件(File-->Import-->Autoimport),检查资料是否齐全,对齐各层(Edit-->Layers-->Align)并设定原点位置(Edit-->Change-->Origin-->Datum Coordinate),按一定的顺序进行层排列(Edit-->Layers-->Reorder),将没用的层删除(Edit-->Layers-->Reorder)。
1.2.处理钻孔当客户没有提供钻孔文件时,可以用孔径孔位转成Flash(Utilities-->Draw-->Custom,Utilities-->Draw-->Flash-->Interactive)后再转成钻孔(钻孔编辑状态下,Utilities-->Gerber to Drill);如果有提供钻孔文件则直接按制作要求加大。
接着检查最小钻孔孔径规格、孔边与孔边(或槽孔)最小间距(Analysis-->Check Drill)、孔边与成型边最小距离(Info-->Measure-->Object-Object)是否满足制程能力。
1.3.线路处理首先测量最小线径、线距(Analysis-->DRC),看其是否满足制程能力。
接着根据PC 板类型和基板的铜箔厚度进行线径补偿(Edit-->Change-->Dcode),检查线路PAD 相对于钻孔有无偏移(如果PAD 有偏,用Edit-->Layers-->Snap Pad to Drill 命令;如果钻孔有偏,则用Edit-->Layers-->Snap Drill to Pad 命令),线路PAD 的Ring 是否够大(Analysis-->DRC),线路与NPTH 孔边、槽边、成型边距离是否满足制作要求。
电路板制作常见的问题及改善方法汇总一、前言什么叫PCB,PCB是电路板的英文缩写, 什么叫FPC,FPC是绕性电路板(柔性电路板)的英文缩写,以下是电路板的发展史和目前我司所生产的电路板常见的不良问题、问题原因分析和解决方法.在此与大家一起分享,在此希望能帮到你,能让你的技能得到提升!二: PCB发展史1.早於1903年Mr. Albert Hanson首創利用“線路”(Circuit)觀念應用於電話交換機系統。
它是用金屬箔予以切割成線路導體,將之黏著於石蠟紙上,上面同樣貼上一層石蠟紙,成了現今PCB的機構雛型。
2. 至1936年,Dr Paul Eisner真正發明了PCB的製作技術,也發表多項專利。
而今日之print-etch(photoimage transfer)的技術,就是沿襲其發明而來的。
三、PCB种类1、以材質分: 1)有机材质:酚醛樹脂、玻璃纖維、環氧樹脂、聚酰亚胺等2)无机材质:鋁、陶瓷,无胶等皆屬之。
主要起散熱功能2、以成品軟硬區分1)硬板Rigid PCB 2)軟板Flexible PCB 3)軟硬板Rigid-Flex PCB3:电路板结构:1. A、单面板B、双面板C、多层板2: 依用途分:通信/耗用性電子/軍用/電腦/半導體/電測板/汽车....等产品领域4: PCB生产工艺流程简介1、双面喷锡板正片简易生产工艺流程图工程开料图开料磨边/倒角叠板钻孔QC检验沉铜板电QC检验涂布湿墨/干膜图电退膜/墨蚀刻EQC检验裸测绿油印字符喷锡成型/CNC外形成测FQC FQA 包装入库出货以上只是其中一个工艺流程,不同的工艺要求,就出现不同的工艺制作流程四: 钻孔制程目的4.1单面或双面板的制作都是在下料之后直接进行非导通孔或导通孔的钻孔, 多层板则是在完成压板之后才去钻孔。
传统孔的种类除以导通与否简单的区分外,以功能的不同尚可分:零件孔,工具孔,通孔(Via),盲孔(Blind hole),埋孔(Buried hole)(后二者亦为via hole的一种).近年电子产品'轻.薄.短.小.快.'的发展趋势,使得钻孔技术一日千里,机钻,雷射烧孔,感光成孔等.4.2流程:上PIN→钻孔→检查全流程线路板厂,都会有钻孔这麽一道工序。
印刷电路板(P.C.B)制程的常见问题及解决方法
资料整理:袁斌
特别说明:本教程内容基本上来自己本人的工作经验总结及网站网友提供的技术援助,适用於PCB行业培训及各位PCB同行借鉴之用。
在此特别感谢。
对本资料有任何意见和建议请和本人联系。
联系方式:E_MAIL:&Y
目录:
(一)图形转移工艺 (2)
(二)线路油墨工艺 (4)
(三)感光绿油工艺 (5)
(四)碳膜工艺 (7)
(五)银浆贯孔工艺 (8)
(六)沉铜(PTH)工艺 (9)
(七)电铜工艺 (11)
(八)电镍工艺 (12)
(九)电金工艺 (13)
(十)电锡工艺 (14)
(十一)蚀刻工艺 (15)
(十二)有机保焊膜工艺 (15)
(十三)喷锡(热风整平)艺 (16)
(十四)压合工艺 (17)
(十五)图形转移工艺流程及原理 (20)
(十六)图形转移过程的控制 (24)
(十七)破孔问题的探讨 (28)
(十八)软性电路板基础 (33)
(十九)渗镀问题的解决方法 (38)。
PCB製程問題的分析與改善對策
將製作PCB板時所遇到的製程不良現象與雕刻機故障問題,並提出相關解決方案,整理如下:
故障情況導致原因解決方案驗證
1.雕刻機無法啟動,以致無法工作。
◎雕刻機故障。
◎電源線鬆脫。
◎吸塵器電源線鬆脫。
◎RS232線鬆脫。
◎檢查與雕刻機相連接的線路
是否正確無誤連接上。
Ok!
◎緊急指示燈亮起,表示
緊急按鈕已被按下,為
緊急狀態因而強迫停止
雕刻機。
◎按下緊急按鈕,使緊急指示
燈由亮轉暗,解除緊急狀態
來恢復正常狀態。
OK!
◎電源指示燈未亮,表示
雕刻機尚未與電源連
接,未啟動。
◎按下電源開關,電源指示燈
亮起,使雕刻機與電源連接
因而啟動。
◎檢查與雕刻機相連接的線路
是否正確無誤連接上。
OK!
◎軟體尚未讀取檔案。
◎在PCB PROTOTYPE軟體
中按下按鍵來開啟檔
案。
OK!
2.雕刻機刀座無法復歸,有如當機一般。
◎雕刻機故障。
◎電源線鬆脫。
◎吸塵器電源線鬆脫。
◎RS232線鬆脫。
◎檢查與雕刻機相連接的線路
是否正確無誤連接上。
OK!
◎緊急指示燈亮起,表示
緊急按鈕已被按下,為
緊急狀態因而強迫停止
雕刻機。
◎按下緊急按鈕,使緊急指示
燈由亮轉暗,解除緊急狀態
來恢復正常狀態。
OK!。
PCB基础知识及其在制程中的异常分析(doc 10页)
PCB板簡介
PCB基礎知識
一、PCB定義:
PCB(PRINTING CIRCUIT BOARD)是指在覆鯛板上經過印刷、蝕刻、衝裁等加工手段生產出客戶所要電圖形的板。
二、PCB的基礎材料:覆銅板
三、覆銅板的生產流程
原材料(由石碳酸、聚甲醛及桐油等有機化合物)→混合成樹脂(在化學反應器里不同類別的積層板,可使用不同的樹脂)→浸膠處理(由加固物料滲透合成樹脂形成薄片,此過程中含成樹脂由加固物料穿過樹脂注入機吸收,經過初步化學反應而聚合,同時加固物料之構造與吸收能力各異,注意溫度、時間、氣流等因素影響)→裁切及重疊配箔(按預定尺寸大小,厚度、吸銅箔厚度要求配箔疊成不同薄片)→加熱及加壓處理(疊起的薄片經過熱力及壓力壓緊,使合成樹脂進一步發生縮聚反應,使其它如空氣、蒸氣及其他剩余化學物料從薄片中排除或蒸發)→裁切→磨邊→包裝
22F 如黃河四、 覆銅板分類
1. 按防火性分為 防火性(94V0) 如KL09
不防火性(94HB) 如家用收音機內機板 紙板2. 按材質分為 FR-2 半玻璃纖維 CEM-1 如萬年富X-B400 20Z 2.3 CEM-3 如萬年富CP-100
全玻璃纖維 FR-4 如永照KL09、AD7216
五、 常見的覆銅板構成、特性及辨別
名稱 構 成 特 點 辨 別
紙板 酚醛、紙、銅箔 易受潮.機械強度低、成本低、一般用於小型家用電器
顏色偏淺、偏裼色 FR-1 FR-2 紙、酚醛樹脂、銅箔 且有環保型,不含鹵素,不含銻,可避免燃燒時產生有毒物質和氣體。
適用於高密度粘著技術等
精密線路,耐漏電流痕跡優越(600V 以上)機
械強度,扭曲度小且穩定。
氣味小,有利於環保,
同時適於室溫衝床
顏色偏淺 22F 紙、玻璃佈、環氧樹脂、銅箔 表面上下各一層玻璃佈,中間由紙構成,機械強度、防潮性、防火性比紙板優。
一般不符合安規 偏黃或褐色較深些如黃河
X-B2002 20Z 2.3萬年富
Y-B200 10Z 2.4
CE M-1 紙、玻璃佈、環氧樹脂、銅箔 玻璃佈含四層,具有良好耐熱衝擊性能,良好衝壓加工性,良好耐溫性,耐漏電流、痕跡耐金屬離子遷移性,符合安規 板材顏色偏米白色,如萬年富X-B400 20Z 2.3 偏米黃色建發KB AD25S CE M-3 玻璃佈、玻璃氈、銅箔、環氧樹脂、無機材料 玻璃佈含六層,可代替FR-4,具有良好衝壓工性,良好金屬化孔的可靠性,良好耐濕、耐熱性。
具有環保性
顏色偏黃綠色,萬年富CP-100
FR-4 全纖維性 層與層之間粘接性強,尺寸變化小,高速鑽孔時產生樹脂污垢少,具有卓越電氣性能與機械性能,優越耐熱性,一般用於移動電話,軍事設備、
計算機等產品
顏色透明白色。
如建滔KB 板材 永照KL09
六、 覆銅板防火等級鑑別:
XPC 不防水如用於民FR-1 具有防水性、
1.一般廠商以紅色字符表示,如KB与2D廠家字符。
(除長春環保型外)
2.字符一般為黑色或藍色為不防火
七、PCB制作流程:
1.工程制作:
根據客戶提供相關資料(樣品或圖片)通過電腦進行菲林制作→網板正反兩面圖形
2.生產制造流程:
原材料(覆銅板,檢查銅箔外觀、尺寸,拿取時須戴手套,防止表面受污染)→裁料(根據客戶要求大小、尺寸按其規格)→前處理(田酸性磨刷表面自然氧化層或灰塵)→線路印刷(檢查銅箔表面是否潔凈,以免引起耐蝕油墨排斥。
經過溫膜印刷、爆光顯影,同時注意PCB方向性,一般縱向比橫向優越,即與廠商字符方向一致。
假如選錯,可能造成加工時或之后屈曲,尺寸收縮,機械強度發生部題,此工序都是自動線→蝕刻(一般采用鹼性蝕銅鹼性,蝕刻后尺快用水將蝕刻液完全洗去,以防止電氣性能和銅箔接觸力惡化,以及基材變色)→鋁定孔(根據菲林制作時的定位孔,以便於后續中衝床印刷作業)→光板磨刷(以利於銅箔面、板面光潔,便於后續作業)→文字面印刷(碳墨印刷、印刷背面字符)→中處理(洗凈及保持線路部分潔凈防止后續耐焊油墨隆起或剝落)→防焊面印刷(即上綠
油,起到隔阻、保護電路板活性)→衝床加工(即衝零件孔,此環節特別注意距離與溫度。
溫度偏高孔密集地方容易隆起引起銅箔分離,如果太低,則易出現裂痕,銅箔剝落現象,成型孔用PIN針測試,衝完孔還需進行一次套孔,防止未衝到以及堵孔現象)→過
V-cut(方便連片分開)→電測(線路通斷測試)→後處理(即再次清理板面灰塵,上助焊劑或保護銅劑,以利於保護銅箔面防止氧化,同時增強后續焊錫活性)→QC檢查→QA抽檢→包裝→入庫。
PCB在制程中的異常及原因分析
一、PCB氧化其原因為:
1.PCB銅箔面受到外界含酸、鹼性物質污染,使銅箔面保護層受到破壞。
從手取PCB接到銅箔面;受到腐蝕性
2.PCB貯存的環境條件未達到標準。
一般要求溫度25℃±2℃,濕度55%-85%,如:受到陽光直接照射或受到雨水影響。
二、PCB銅箔殘缺斷路短路,其原因為:
1.覆銅板在蝕刻時由於耐蝕油墨未充分印刷,覆蓋在所需的線路上
2.由於銅箔面未處理潔凈,有殘漬,凹凸不平現象,引起線路印刷不良
3.由於在PCB電測時漏測,以及外觀檢查未發現。
三、PCB面文字面印刷模糊、殘缺、偏位其原因:
1.菲林制作網面偏位,定位孔不良。
2.印刷時比印網不良
3.PCB背面不光潔,機板變形
四、PCB漏沖孔、堵孔、偏孔、孔徑偏小現象
1.由於機床衝床作業時,衝針斷,或磨損較大
2.由於氣壓偏小
3.由於衝孔後進入套孔時漏套,或是套孔時殘物被拉回堵塞原來的孔
4.由於機臺作業面不潔凈,使殛料又落入孔中
5.偏孔其主要是由於定位不良或機板變形造成,在過錫爐時可造成空焊現象五、PCB漏V-cut,V-cut深度未達到標準(原板厚的2/3)造成分析因難或
易斷之原因
1.刀具磨損較大,上刀與下刀不平行
2.V-cut寬度小於0.2mm,深淺不一
3.廠商作業環境不良,已過與未過板區分不明顯。
六、PCB孔邊緣銅箔裂痕、分離、剝落,有輕微白斑現象,其原因:
在衝孔時,由於溫度控制不良造成,如果溫度偏高則會引起銅箔分離,如果溫度低,則出現裂痕、剝落現象,同時引起銅箔表面不光潔,有白斑產生。
七、PCB綠油剝落與不均現象
1.在防焊面印刷時由於線路部分未洗凈有臟污和雜質,造成耐焊油塞,隆起或剝落,或不均
2.防焊油墨(綠油)質量不良,含有水份與其它雜質較重
3.PCB在過錫爐時,由於機板內含水份較重,受到高溫時發生蒸發引起
八、有關PCB在過錫爐時焊錫不良狀況有:
(一)PCB不吃錫或吃錫不良其原因
1.PCB板面發生嚴重氧化(即發黑),易不吃錫
2.PCB板面銅箔保護處理與錫爐的助焊劑不匹配
3.PCB銅箔面受到如油、漆、蠟、脂等雜質污染,這些可用清洗劑除去,但由於受到防焊油墨污染,就難以除去,易引起不吃錫
4.機器設備與維修的偏差,即為:溫度輸送帶速度、角度、PCB浸泡深度有關5.PCB面零件焊錫性不良
6.對於貫孔PCB應檢查貫穿孔是否平整干凈、斷裂或其他雜質。
7.錫爐中錫鉛含量成分超標。
(二)PCB面錫球產生的原因
1.由於助焊劑中含水量過高
2.PCB預熱不夠,導致表面的助焊劑未干
3.不良的貫穿孔
4.IT環境溫度過高
(三)PCB面錫洞(即空焊)少錫
1.由於孔邊緣銅箔面破孔或殘缺,以及元件腳吃錫不良造成
2.貫孔板由於孔內氣體產生較慢或較少,當往上揮發時由於上面錫已凝固,而底部熔錫未干衝出造成
3.銅箔面該上錫範圍而小銅箔面的1/4
(四)PCB面吃錫過剩-包錫其原因:
包錫是指焊點四周被過多的錫包覆而不能判斷其為標準焊點
其原因:1.過錫深度不正確
2.預熱或錫溫不正確
3.助焊劑活性與比重選擇不當
4.PCB及零件焊錫不良
5.不適合的油脂物夾混在焊錫流程里
6.錫的成份不標準或已經嚴重污染
(五)PCB上錫峰其原因
1.溫度傳導不良:○1機器設備或工具傳導溫度不均
○2PCB表面太大的焊接觸面或密集焊接物,使局部吸熱造成熱
傳導不夠
2.焊錫性:○1PCB或零件本身焊錫性不足
○2助焊劑活性不夠,不足以潤焊
3.PCB設計:○1零件腳與零件孔比率不正確
○2設插零件的貫穿孔太大
○3PCB表面焊接區域太大時,無防焊圈造成表面熔錫
凝固慢,流動性大
4.機器設備:○1PCB過錫太深
○2錫波流動不穩定
○3錫爐內有錫渣或懸浮物
(六)PCB上發生短路現象
1.PCB設計:○1PCB焊接面設有考慮錫流的排放,造成錫流經過發生堆積
○2PCB過錫後,焊點或其他焊接線路未干產生熔錫流動,
沾到附近線路
○3PCB線路設計太近
○4零件腳彎腳不規則,彼此太近
2.焊錫材料:○1PCB或零件腳有錫或銅等金屬之雜物殘留
○2PCB或零件腳焊錫性不良
○3助焊劑活性不夠
3.機器設備:○1遇熱不夠
○2錫波表面有浮渣
○3PCB浸錫太深
○4錫波振動較大。