电子产品生产工艺PCB板制作
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PCB 工艺流程与 FPC 制作流程现代电子产品中常见的 PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)和 FPC (Flexible Printed Circuit,柔性印刷电路板)在电子行业扮演着重要的角色,它们是电子设备中连接各种电子器件的基础。
本文将介绍 PCB 和 FPC 的制作流程,以及它们在电子制造中的重要性。
PCB 制作流程PCB 制作流程是一个复杂的工艺过程,主要包括原材料准备、电路设计、印刷、化学蚀刻、表面处理、成品检验等多个步骤。
1. 原材料准备PCB 的制作需要基板材料(通常为玻璃纤维覆铜板)、印刷墨水、蚀刻液等。
不同的 PCB 需要选择不同的材料,如高频 PCB 需要选用特殊的材料。
2. 电路设计根据电子设备的要求设计 PCB 的布局和走线,确定元件的位置和连接方式。
设计师需要使用 CAD 软件进行设计,并生成 Gerber 文件用于后续加工。
3. 印刷在基板上印刷电路图案,通常采用光绘技术,通过光刻胶和光罩形成电路图案。
4. 化学蚀刻将已经印刷好的基板放入蚀刻液中,使得未被光刻胶覆盖的铜层被蚀刻掉,形成电路连接。
5. 表面处理对 PCB 进行防腐蚀处理,常用的方法包括 OSP、HASL、金属化等。
6. 成品检验对制作好的 PCB 进行电气测试、外观检查等,确保质量符合要求。
FPC 制作流程FPC 是一种灵活的电路板,适用于对柔性要求较高的场合,如手机、平板电脑等。
FPC 制作流程相比 PCB 略有不同,主要包括基材选择、蚀刻、排线、覆盖层等步骤。
1. 基材选择FPC 的基材通常使用聚酯薄膜或聚酰亚胺薄膜,这些基材具有良好的柔软性和耐高温性。
2. 蚀刻蚀刻是将基材上覆盖的导电铜箔蚀刻掉,形成电路图案。
蚀刻过程需要控制好蚀刻液的浓度和温度。
3. 排线对蚀刻好的基材进行排线,通常采用导电胶或导电银浆进行排线,连接各个电路点。
4. 覆盖层为了保护电路,对 FPC 进行覆盖层处理,采用覆盖层膜或喷涂的方式。
线路板生产工艺流程线路板(PCB)是电子产品中不可或缺的一部分,它承载着各种电子元件,并通过导线连接它们,使整个电路系统正常运行。
线路板的生产工艺流程经过多道工序,包括设计、原材料准备、印制、化学蚀刻、钻孔、表面处理、组装和测试等环节。
下面将详细介绍线路板的生产工艺流程。
1. 设计阶段。
线路板的设计是整个生产过程的第一步。
设计人员根据电子产品的功能需求和空间限制,使用专业的设计软件绘制线路板的布局和连接图。
在设计阶段,需要考虑线路板的层数、导线宽度、间距、孔径等参数。
2. 原材料准备。
线路板的主要原材料包括基材、铜箔、印刷油墨和防焊膜等。
基材通常采用玻璃纤维增强环氧树脂(FR-4)板,铜箔用于制作导线和连接点。
在原材料准备阶段,需要对这些材料进行检验和加工,确保其质量和规格符合要求。
3. 印制。
印制是将线路板的布局图和连接图印制到基材上的过程。
首先,将基材切割成所需尺寸的板材,然后在板材表面覆盖一层铜箔。
接下来,使用光刻技术将设计好的图案转移到板材上,并在铜箔表面形成一层印刷油墨。
4. 化学蚀刻。
化学蚀刻是将多余的铜箔蚀掉,留下所需的导线和连接点的过程。
将经过印制的线路板放入蚀刻液中,蚀刻液会溶解掉未被印刷油墨覆盖的铜箔,从而形成导线和连接点的图案。
5. 钻孔。
经过化学蚀刻后,线路板上需要钻孔,用于安装电子元件和连接不同层之间的导线。
钻孔是一个精密的工序,需要使用高速钻床和钻头,确保孔径和位置的准确度。
6. 表面处理。
表面处理是为了提高线路板的耐腐蚀性能和焊接性能。
常见的表面处理方法包括喷锡、喷镍、喷金和喷银等。
这些处理可以在导线和连接点上形成一层金属保护层,防止氧化和腐蚀,同时提高焊接的可靠性。
7. 组装。
线路板的组装是将各种电子元件安装到线路板上的过程。
这包括贴装元件、焊接元件和安装连接器等工序。
组装需要使用自动化设备和精密工具,确保元件的位置和焊接质量。
8. 测试。
最后,线路板需要经过严格的测试,确保其功能和性能符合设计要求。
一PCB制造行业术语1. Test Coupon: 试样test coupon是用来以TDR (Time Domain Reflectometer) 测量所生产的PCB板的特性阻抗是否满足设计需求一般要控制的阻抗有单根线和差分对两种情况,所以 test coupon上的走线线宽和线距(有差分对时)要与所要控制的线一样,最重要的是测量时接地点的位置为了减少接地引线(ground lead)的电感值 TDR探棒(probe)接地的地方通常非常接近量信号的地方(probe tip) ,所以test coupon上量测信号的点跟接地点的距离和方式要符合所用的探棒2. 金手指在线路板板边节点镀金Edge-Conncetion也就是我们经常说的金手指(Gold Finger),是用来与连接器(Connector)弹片之间的连接进行压迫接触而导电互连,这是由于黄金永远不会生锈且电镀加工有非常的容易外观也好看,故电子工业的接点表面几乎都要选择黄金线路板金手指上的金的硬度在140 Knoop以上,以便卡插拔时确保耐磨得效果,故一向采用镀硬金的工艺其镀金的厚度平均为在30u in 但在封装载板上(Substrate)上,设有若干镀金的承垫用来COBchip on board晶片间以"打金线"wire bond是一种热压式熔接的办法互连故另需使用较软的金层与金线融合,一般金的硬度在100 Knoop以下称为软金其品质要求较硬金更为严格此外镀金层具有焊锡性与导热性故也常用于焊点与散热表面的用途3. 硬金,软金硬金:Hard Gold;软金 soft Gold电镀软金是以电镀的方式析出镍金在电路板上它的厚度控制较具弹性一般适合用于IC封装板打线用金手指或其它适配卡内存所用的电镀金多数为硬金因为必须耐磨在化学金方面基本上有所谓的浸金和化学金两种浸金指的是以置换的方式将金析出于镍表面因为是置换方式其厚度相当薄且无法继续成长但是化学金是采用氧化还原剂的方式将金还原在镍面上并非置换因此它的厚度可以成长较厚一般这类的做法是用于无法拉出导线的电路板因为化学金在整体的稳定度上控制较难因此较容易产生品质问题一般此类应用多集中在焊接方面打线方面的应用很少4. SMT基本名词术语解释Additive Process(加成工艺)一种制造PCB导电布线的方法通过选择性的在板层上沉淀导电材料(铜锡等) Angle of attack(迎角)丝印刮板面与丝印平面之间的夹角 Anisotropic adhesive(各异向性胶)一种导电性物质其粒子只在Z轴方向通过电流 Application specific integrated circuit (ASIC特殊应用集成电路)客户定做的用于专门用途的电路 Artwork(布线图)PCB的导电布线图用来产生照片原版可以任何比例制作但一般为3:1或4:1 Automated test equipment (ATE自动测试设备)为了评估性能等级设计用于自动分析功能或静态参数的设备也用于故障离析 Blind via(盲通路孔)PCB的外层与内层之间的导电连接不继续通到板的另一面 Buried via(埋入的通路孔)PCB的两个或多个内层之间的导电连接(即从外层看不见的) Bonding agent(粘合剂)将单层粘合形成多层板的胶剂3 Bridge(锡桥)把两个应该导电连接的导体连接起来的焊锡引起短路Circuit tester(电路测试机)一种在批量生产时测试PCB的方法包括针床元件引脚脚印导向探针内部迹线装载板空板和元件测试Cladding(覆盖层)一个金属箔的薄层粘合在板层上形成PCB导电布线CTE---Coefficient of the thermal expansion(温度膨胀系数)当材料的表面温度增加时测量到的每度温度材料膨胀百万分率(ppm)Cold cleaning(冷清洗)一种有机溶解过程液体接触完成焊接后的残渣清除Component density(元件密度)PCB上的元件数量除以板的面积Conductive epoxy(导电性环氧树脂)一种聚合材料通过加入金属粒子通常是银使其通过电流Copper foil(铜箔)一种阴质性电解材料沉淀于电路板基底层上的一层薄的连续的金属箔它作为PCB的导电体它容易粘合于绝缘层接受印刷保护层腐蚀后形成电路图样Copper mirror test(铜镜测试)一种助焊剂腐蚀性测试在玻璃板上使用一种真空沉淀薄膜Defect(缺陷)元件或电路单元偏离了正常接受的特征Delamination(分层)板层的分离和板层与导电覆盖层之间的分离Desoldering(卸焊)把焊接元件拆卸来修理或更换方法包括用吸锡带吸锡真空(焊锡吸管)和热拔DFM(为制造着想的设计)以最有效的方式生产产品的方法将时间成本和可用资源考虑在内Environmental test(环境测试)一个或一系列的测试用于决定外部对于给定的元件包装或装配的结构机械和功能完整性的总影响Functional test(功能测试)模拟其预期的操作环境对整个装配的电器测试Fiducial(基准点)和电路布线图合成一体的专用标记用于机器视觉以找出布线图的方向和位置Fine-pitch technology (FPT密脚距技术)表面贴片元件包装的引脚中心间隔距离为 0.025"(0.635mm)或更少Fixture (夹具)连接PCB到处理机器中心的装置Lead configuration(引脚外形)从元件延伸出的导体起机械与电气两种连接点的作用Machine vision(机器视觉)一个或多个相机用来帮助找元件中心或提高系统的元件贴装精度Mean time between failure (MTBF平均故障间隔时间)预料可能的运转单元失效的平均统计时间间隔通常以每小时计算结果应该表明实际的预计的或计算的Photo-plotter(相片绘图仪)基本的布线图处理设备用于在照相底片上生产原版PCB布线图(通常为实际尺寸)Pick-and-place(拾取-贴装设备)一种可编程机器有一个机械手臂从自动供料器拾取元件移动到PCB上的一个定点以正确的方向贴放于正确的位置Placement equipment(贴装设备)结合高速和准确定位地将元件贴放于PCB的机器分为三种类型SMD的大量转移X/Y定位和在线转移系统可以组合以使元件适应电路板设计Reflow soldering(回流焊接)通过各个阶段包括预热稳定/干燥回流峰值和冷却把表面贴装元件放入锡膏中以达到永久连接的工艺过程Schematic(原理图)使用符号代表电路布置的图包括电气连接元件和功能Solder bump(焊锡球)球状的焊锡材料粘合在无源或有源元件的接触区起到与电路焊盘连接的作用Soldermask(阻焊)印刷电路板的处理技术除了要焊接的连接点之外的所有表面由塑料涂层覆盖住4 Type I, II, III assembly(第一二三类装配)板的一面或两面有表面贴装元件的PCB(I)有引脚元件安装在主面有SMD元件贴装在一面或两面的混合技术(II)以无源SMD元件安装在第二面引脚(通孔)元件安装在主面为特征的混合技术(III)Ultra-fine-pitch(超密脚距)引脚的中心对中心距离和导体间距为0.010(0.25mm)或更小Void(空隙)锡点内部的空穴在回流时气体释放或固化前夹住的助焊剂残留所形成Yield(产出率)制造过程结束时使用的元件和提交生产的元件数量比率5 Keying Slot 在线路板金手指区为了防止插错而开的槽6. Mounting Hole 安装孔此词有两种意思一是指分布在板脚的较大的孔是将组装后的线路板固定在终端设备上使用的螺丝孔其二是指插孔焊接零件的脚孔后者也称Insertion Hole ,Lead Hole7. Laminate :基材指用来制造线路板用的基材板也叫覆铜板CCL Copper per Claded Laminates8. Prepreg 树脂片也称为半固化片9. Silk Screen 网板印刷用聚酯网布或不锈钢网布当载体将正负片的图案以直接乳胶或间接版膜方式转移到网框的网布上形成的网版作为对线路板印刷的工具10. Screen Printing 网版印刷是指在已有图案的网布上用刮刀刮挤压出油墨将要转移地图案转移到板面上也叫丝网印刷11. Screen ability 网印能力指网版印刷加工时其油墨在刮压之作用下具有透过网布之露空部分而顺利漏到板上的能力12. Solder Bump 焊锡凸块为了与线路板的连接在晶片的连接点处须做上各种形状的微焊锡凸块13. Substractive Process 减成法是指将基材上部分无用的铜箔减除掉而达成线路板的做法称为减成法14. Surface-Mount Device(SMD) 表面装配零件不管是具有引脚或封装是否完整的各式零件凡能够利用锡膏做为焊料而能在板面焊垫上完成焊接组装者皆称为SMD15. Surface Mount Technology 表面装配技术是利用板面焊垫进行焊接或结合的组装技术有别于采用通孔插焊的传统的组装方式称为SMT16. Thin Core 薄基材多层板的内层是由薄基材制作17. Through Hole Mounting 通孔插装是指早期线路板上各零件之组装皆采用引脚插孔及填锡方式进行以完成线路板上的互连18. Twist板翘指板面从对角线两侧的角落发生变形翘起称为板翘其测量的方法是将板的三个叫落紧台面再测量翘起的角的高度二PCB制造工艺综述1. 印制板制造技术发展50年的历程PCB制造技术发展的50年历程可划分为6个时期1PWB诞生期1936年~制造方法加成法5绝缘板表面添加导电性材料形成导体图形称为加成法工艺使用这类生产专利的印制板曾在1936年底时应用于无线电接收机中2PWB试产期1950年~制造方法减成法制造方法是使用覆铜箔纸基酚醛树脂层压板PP基材用化学药品溶解除去不需要的铜箔留下的铜箔成为电路称为减成法工艺在一些标牌制造工厂内用此工艺试做PWB以手工操作为主腐蚀液是三氯化铁溅上衣服就会变黄当时应用PWB的代表性产品是索尼制造的手提式晶体管收音机应和PP基材的单面PWB3PWB实用期1960年~新材料GE基材登场 PWB应用覆铜箔玻璃布环氧树脂层压板GE基材由于PWB的国产GE基板在初期有加热翘曲变形铜箔剥离等问题材料制造商逐渐改进而提高1965年起日本有好几家材料制造商开始批量生产GE基板工业用电子设备用GE基板民用电子设备用PP基板已成为常识 4PWB跌进期1970~MLB登场新安装方式登场这个时期的PWB从4层向6810204050层更多层发展同时实行高密度化细线小孔薄板化线路宽度与间距从0.5mm向0.350.20.1mm发展 PWB单位面积上布线密度大幅提高PWB上元件安装方式开始了革命性变化原来的插入式安装技术TMT改变为表面安装技术SMT引线插入式安装方法在PWB上应用有20年以上了并都依靠手工操作的这时也开发出自动元件插入机实现自动装配线SMT更是采用自动装配线并实现PWB两面贴装元件 5MLB跃进期1980年~超高密度安装的设备登场在1982年~1991年的10年间日本PWB产值约增长3倍1982年产值3615亿日元1991年10940亿日元MLB的产值1986年时1468亿日元追上单面板产值到1989年时2784亿日元接近双面板产值以后就MLB占主要地位了 1980年后PCB高密度化明显提高有生产62层玻璃陶瓷基MLBMLB高密度化推动移动电话和计算机开发竞争 6迈向21世纪的助跑期1990年~积层法MLB登场1991年后日本泡沫经济破灭电子设备和PWB受影响下降到1994年后才开始恢复MLB和挠性板有大增长而单面板与双面板产量却开始一直下跌 1998年起积层法MLB进入实用期产量急速增加IC元件封装形式进入面阵列端接型的BGA和CSP 走向小型化超高密度化安装今后的展望50多年来PWB发展变化巨大自1947的发明半导体晶体管以来电子设备的形态发生大变样半导体由ICISIVLSI向高集成度发展开发出了 MCMBGACSP等更高集成化的IC21世纪初期的技术趋向就是为设备的高密度化小型化和轻量化努力主导21世纪的创新技术将是纳米技术会带动电子元件的研究开发 2初步认识PCB PCB是英文(Printed Circuit Board)印制线路板的简称通常把在绝缘材上按预定设计制成印制线路印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形称为印制线路这样就把印制电路或印制线路的成品板称为印制线路板亦称为印制板或印制电路板 PCB几乎我们能见到的电子设备都离不开它小到电子手表计算器通用电脑大到计算机通迅电子设备军用武器系统只要有集成电路等电子无器件它们之间电气互连都要用到PCB它提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘提供所要求的电气特性如特性阻抗等同时为自动锡焊提供阻焊图形为元器件插装检查维修提供识别字符和图形 PCB是如何制造出来的呢我们打开通用电脑的健盘就能看到一张软性薄膜挠性的绝缘基材印上有银白色银浆的导电图形与健位图形因为通用丝网漏印方法得到这种图形所以我们称这种印制线路板为挠性银浆印制线路板而我们去电脑城看到的各种电脑主机板显卡网卡调制解调器声卡及家用电器上的印制电路板就不同了它所用的基材是由纸基常用于单面或玻璃布基常用于双面及多层预浸酚醛或环氧树脂表层一面或两面粘上覆铜簿再层压固化而成这种线路板覆铜簿板材我们就称它为刚性板再制成印制线路板我们就称它为刚性印制线路板单面有印制线路图形我们称单面印制线路板双面有印制线路图形再通过孔的金属化进行双面互连形成的印制线路板我们就称其为双面板如果用一块双面作内层二块单面作外层或二块双面作内层二块单面作外层的印制线路板通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印制线路板就成为四层六层印制电路板了也称为多层印制线路板现在已有超过100层的实用印制线路板了为进一认识PCB我们有必要了解一下单面双面印制线路板及普通多层板的制作工艺加深对它的了解单面刚性印制板单面覆铜板下料刷洗干燥网印线路抗蚀刻图形固化检查修板蚀刻铜去抗蚀印料干燥钻网印及冲压定位孔刷洗干燥网印阻焊图形常用绿油UV固化网印字符标记图形UV固化预热冲孔及外形电气开短路测试刷洗干燥预涂助焊防氧化剂干燥检验包装成品出厂双面刚性印制板双面覆铜板下料钻基准孔数控钻导通孔检验去毛刺刷洗化学镀导通孔金属化全板电镀薄铜检验刷洗网印负性电路图形固化干膜或湿膜曝光显影检验修板线路图形电镀电镀锡抗蚀镍/金去印料感光膜蚀刻铜退锡清洁刷洗网印阻焊图形常用热固化绿油贴感光干膜或湿膜曝光显影热固化常用感光热固化绿油清洗干燥网印标记字符图形固化外形加工清洗干燥电气通断检测喷锡或有机保焊膜检验包装成品出厂贯通孔金属化法制造多层板工艺流程:内层覆铜板双面开料刷洗钻定位孔贴光致抗蚀干膜或涂覆光致抗蚀剂曝光显影蚀刻与去膜内层粗化去氧化内层检查外层单面覆铜板线路制作B 阶粘结片板材粘结片检查钻定位孔层压数控制钻孔孔检查孔前处理与化学镀铜全板镀薄铜镀层检查贴光致耐电镀干膜或涂覆光致耐电镀剂面层底板曝光显影修板线路图形电镀电镀锡铅合金或镍/金镀去膜与蚀刻检查网印阻焊图形或光致阻焊图形印制字符图形热风整平或有机保焊膜数控洗外形成品检查包装出厂从工艺流程图可以看出多层板工艺是从双面孔金属化工艺基础上发展起来的它除了继了双面工艺外还有几个独特内容金属化孔内层互连钻孔与去环氧钻污定位系统层压专用材料我们常见的电脑板卡基本上是环氧树脂玻璃布基双面印制线路板其中有一面是插装元件另一面为元件脚焊接面能看出焊点很有规则这些焊点的元件脚分立焊接面我们就叫它为焊盘为什么其它铜导线图形不上锡呢因为除了需要锡焊的焊盘等部分外其余部分的表面有一层耐波峰焊的阻焊膜其表面阻焊膜多数为绿色有少数采用黄色黑色蓝色等所以在PCB行业常把阻焊油叫成绿油其作用是防止波焊时产生桥接现象提高焊接质量和节约焊料等作用它也是印制板的永久性保护层能起到防潮防腐蚀防霉和机械擦伤等作用从外观看表面光滑明亮的绿色阻焊膜为菲林对板感光热固化绿油不但外观比较好看便重要的是其焊盘精确度较高从而提高了焊点的可靠性相反网印阻焊油就比较差我们从电脑板卡可以看出元件的安装有三种方式一种为传动的插入式安装工艺将电子元件插入印制线路板的导通孔里这样就容易看出双面印制线路板的导通孔有如下几种一是单纯的元件插装孔二是元件插装与双面互连导通孔三是单纯的双面导通孔四是基板安装与定位孔另二种安装方式就是表面安装与芯片直接安装其实芯片直接安装技术可以认为是表面安装技术的分支它是将芯片直接粘在印制板上再用线焊法或载带法倒装法梁式引线法等封装技术互联到印制板上其焊接面就在元件面上表面安装技术有如下优点:1 由于印制板大量消除了大导通孔或埋孔互联技术提高了印制板上的布线密度减少了印制板面积一般为插入式安装的三分阶之一同时还可降低印制板的设计层数与成本2 减轻了重量提高了抗震性能采用了胶状焊料及新的焊接技术提高了产品质量和可靠性3 由于布线密度提高和引线长度缩短减少了寄生电容和寄生电感更有利于提高印制板的电参数4 比插装式安装更容易实现自动化提高安装速度与劳动生产率相应降低了组装成本从以上的表面安技术就可以看出线路板技术的提高是隋芯片的封装技术与表面安装技术的提高而提高现在我们看的电脑板卡其表面粘装率都不断地在上升实际上这种的线路板再用传动的网印线路图形是无法满足技术要求的了所以普通高精确度线路板其线路图形及阻焊图形基本上采用感光线路与感光绿油制作工艺也许过不多久人们该把印制线路板叫作感光线路板了现在我们再来看成组芯片直接安装技术多芯片模块MCM技术它是将多块未封装的集成电路芯片高密度安装在同一基板上构成一个完整的部件的新思路即现在人们普遍称之的多芯片模块简称MCM是(Multi Chip Module的缩写)随着MCM的兴起使封装的概念发生了本质的变化在年代以前所有的封装都是面向器件的而MCM可以说是面向部件的或者说是面向系统或整机的MCM技术集先进印刷线路板技术先进混合集成电路技术先进表面安装技术半导体集成电路技术于一体是典型的垂直集成技术对半导体器件来说它是典型的柔性封装技术是一种电路的集成MCM的出现使电子系统实现小型化模块化低功耗高可靠性提供了更有效的技术保障其中 MCM-D 型Mulit Chip ModuleDeposited Thin Film是采用薄膜技术将金属材料淀积到陶瓷或硅铝基板上光刻出信号线电源线地线并依次做成多层基板多达几十层主要用在500Mhz以上的高性能产品中线宽和间距可做到10-25 孔径在1050因而具有组装密度高信号通道短寄生效应小噪声低等优点可明显地改善系统的高频性能现在我们可以看到如今的高新技术PCB已经不是我们所认为的印制线路板了也许又该提升一步叫光刻线路板了3表面贴装技术(SMT)的介绍1) SMT的特点组装密度高电子产品体积小重量轻贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右一般采用SMT之后电子产品体积缩小40%~60%重量减轻60%~80%可靠性高抗振能力强焊点缺陷率低高频特性好减少了电磁和射频干扰易于实现自动化提高生产效率降低成本达30%~50% 节省材料能源设备人力时间等2) 为什么要用表面贴装技术(SMT)电子产品追求小型化以前使用的穿孔插件元件已无法缩小电子产品功能更完整所采用的集成电路(IC)已无穿孔元件特别是大规模高集成IC不得不采用表面贴片元件产品批量化生产自动化厂方要以低成本高产量出产优质产品以迎合顾客需求及加强市场竞争力电子元件的发展集成电路(IC)的开发半导体材料的多元应用电子科技革命势在必行追逐国际潮流3) SMT技术的发展趋势随着电子产品向便携式/小型化网络化和多媒体方向迅速发展表面贴装技术Surface MountTechnology简称SMT在电子工业中正得到越来越广泛的应用并且在许多领域部分或全部取代了传统电子装联技术SMT的出现使电子装联技术发生了根本的革命性的变革在应用过程中SMT正在不断地发展与完善主要表现在以下几方面SMT生产线的发展SMT生产线是生产的基础目前其有如下几个发展趋势计算机集成制造系统CIMS 的应用SMT生产线正向高效率方向发展SMT生产线向绿色环保方向发展SMT设备的发展包括丝印设备贴装设备的发展FMS多功能等方向发展表面贴装元器件的发展SMT工艺材料的发展4PCB电镀金工艺介绍作用与特性印制板上的金镀层有几种作用金作为金属抗蚀层它能耐受所有一般的蚀刻液它的导电率很高其电阻率为2.44微欧厘米由于它的负的氧化电位使得它是一种抗锈蚀的理想金属和接触电阻低的理想的接触表面金属金作为可焊性的基底是多年来争论的问题之一只要说明金在控制条件的情况下已经成功地用来作为一种焊接的辅助手段就够了近年来已经发展了一些新的镀金工艺它们大多数是专利性的这表明为避开以典的碱性氰化物镀金及其对电镀抗蚀剂的破坏作用所作的努力金价格成本高促使发展金的合金槽浴作为降低成本的手段5PCB电镀铜工艺介绍铜作为印制电路制造中的基本的导线金属已经得到了广泛的承认它具有极为优越的导电性仅次于银容易电镀成本低并给出高度可靠的结果铜是很容易活化的因此在铜和其它电镀的金属之间可以获得良好的金属金属键合电子设备用的印制电路MILSTD275指出金属化应该镀铜孔中铜镀层的厚度应不小于 0.001英寸有三种最常用的镀铜溶液焦磷酸盐硫酸盐以及氟硼酸盐溶液6多层板孔金属化工艺众所周知孔金属化是多层板生产过程中最关键的环节她关系到多层板内在质量的好坏孔金属化过程又分为去钻污和化学沉铜两个过程化学沉铜是对内外层电路互连的过程去钻污的作用是去除高速钻孔过程中因高温而产生的环氧树脂钻污特别在铜环上的钻污保证化学沉铜后电路连接的高度可靠性多层板工艺分凹蚀工艺和非凹蚀工艺凹蚀工艺同时要去除环氧树脂和玻璃纤维形成可靠的三维结合非凹蚀工艺仅仅去除钻孔过程中脱落和汽化的环氧钻污得到干净的孔壁形成二维结合单从理论上讲三维结合要比二维结合可靠性高但通过提高化学沉铜层的致密性和延展性完全可以达到相应的技术要求非凹蚀工艺简单可靠并已十分成熟因此在大多数厂家得到广泛应用高锰酸钾去钻污是典型的非凹蚀工艺7. PCB表面处理技术虽然以产品生命周期短和迅猛的技术改变闻名电子工业还不得不采用一种工业应用广泛的热空气焊锡均涂(HASL, hot air solder leveling)的替代技术长期影响环境的关注通常集中在潜在的铅泄漏到环境中去仅管在北美的立法禁止铅的使用还是几年后的事情但是原设备制造商(OEM, original equipment manufacturer)必须满足欧洲和日本的环境法令以使其产品作全球销售这个考虑已经孕育出许多课题评估在每一个主要的OEM那里消除铅的可选方法 HASL的替代方法允许无铅印刷电路板(PWB, printed wiring board)也提供平坦的共面性表面满足增加的技术要求更密的间距和区域阵列元件已允许增加电子功能性通常越高的技术对立着降低成本可是大多数替代方法改进高技术装配和长期的可靠性而还会降低成本成本节约是整个过程成本的函数包括过程化学劳力和企业一般管理费用(图一)象OSP浸银和浸锡等替代技术可提供最终表面处理成本的20 ~ 30%的减少虽然每块板的节约百分比在高层数多层电路板产品上可能低日用电子的成本节约随着更大的功能性和铅的消除将驱使替代方法使用的急剧增加替代方法的使用将不仅会增加而且将取代HASL作为最终表面处理的选择今天替代的问题是选择的数量和已经发表的数据的纯卷积诸如ENIGOSP浸锡和浸银等替代方法都提供无铅高可焊性平整共面的表面在生产中对第一次通过装配合格率提供重大改进为了揭开最终表面处理的神秘面纱这些HASL的替代方法可通过比较每个涂层对装配要求和PWB设计的优点来区分装配要求 HASL替代方法对装配过程的作用反映表面的可焊性和它如何与使用的焊接材料相互作用每一类替代的表面涂层 OSP。
【主题】:PCB双面板和多层板生产流程一、引言PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是现代电子产品中不可或缺的一部分,它承载着电子元器件并提供电气连接。
在不同的电子产品中,我们经常会听到双面板和多层板的概念。
那么,它们的生产流程究竟是怎样的呢?二、双面板生产流程1. 设计与布局:双面板的生产流程首先要进行电路设计和布局,包括元件布局和线路走向的设计。
2. 制作内层板:将玻璃纤维布浸渍树脂,然后在铜箔上覆盖光敏胶,通过曝光、显影、蚀刻等步骤形成线路和铜箔残留的区域。
3. 复板:将内层板与预制好的介质层板及铜箔层板复合,并通过热压技术将其加以固化。
4. 外层图形化:在外层板铜箔表面上覆盖一层光敏胶,然后按照设计图形进行曝光、显影、蚀刻,形成外层线路及铜箔残留的区域。
5. 孔位铆合:利用机械或激光技术在板面上打孔(冲压孔位)。
6. 表面化学镀镍金:对板面进行化学镍金处理,以增强其与焊盘的附着力。
7. 色素沉积:在板面上形成阻焊油墨或者焊盘油墨图形。
8. 表面喷镘:将表面喷上喷锡层,构成铅(锡)粘接的表面。
三、多层板生产流程1. 设计与布局:多层板的设计和布局要比双面板更为复杂,需要考虑多层板间的互连关系和信号传输。
2. 制作内层板:多层板同样需要制作内层板,但在此之前需要将设计好的电路图分层布局,并使用铜箔、介质等材料进行层压。
3. 复合与预压:通过预压机将内层板与预制好的介质层板及铜箔层板复合,并进行热压处理。
4. 钻孔:利用高精度数控钻孔机对多层板进行钻孔处理,确保孔位的精确性。
5. 表面处理:在板面进行化学镀铜处理,以增强其导电性。
6. 外层图形化:进行外层线路的图形化处理,包括曝光、显影、蚀刻等步骤。
7. 色素沉积:形成阻焊油墨或者焊盘油墨图形。
8. 表面处理:喷镘或者喷锡等表面处理工艺,以增强焊盘的焊接性能。
四、总结从以上的生产流程可以看出,双面板和多层板的生产流程都是需要经过多道工艺步骤的复杂过程。
pcb板生产流程PCB板生产流程是指在制造一块电子产品中所需的所有步骤、工序和流程。
以下是一份常见的PCB板生产流程,共分为8个步骤。
第一步:PCB设计PCB设计是整个生产流程中的第一步。
在这一步骤中,工程师将根据电子产品的需求和功能要求,使用PCB设计软件绘制出原理图和布局图。
设计完成后,将会生成Gerber文件作为下一步生产的依据。
第二步:原材料准备在PCB板生产流程中,原材料主要包括FR-4基板、线路铜箔、耐火纸、引线管、有机溶剂等。
在这一步骤中,工人将根据设计要求准备原材料,并按照规格和尺寸进行切割和定位。
第三步:拼版与压制拼版与压制是指将多个PCB板按照设计要求进行拼接,并通过压制机器进行压制,以保证每一层之间的粘合度和整体的稳定性。
第四步:铜箔处理铜箔处理主要是通过腐蚀和防腐蚀的工艺,使得线路板上的铜箔形成需要的图案,并且能够保持良好的导电性能。
这一步骤通常需要使用化学物品和特殊设备来完成。
第五步:印刷印刷是将PCB板上的线路进行印刷,以使它们可见并且能够达到预期的导电效果。
在这一步骤中,工人会使用特殊的印刷设备和油墨材料来完成印刷。
第六步:外层处理外层处理是指对整个PCB板进行表面处理以保护铜箔层和印刷层,通常使用覆盖层来覆盖整个PCB板表面。
这一步骤可以防止铜箔氧化、腐蚀和磨损,从而提高整个PCB板的使用寿命和性能。
第七步:钻孔与插孔钻孔与插孔是将PCB板上的钻孔和插孔进行打孔和定位,以方便后续的元器件安装和连接。
这一步骤通常使用钻床和其他特殊设备来完成。
第八步:元器件安装与焊接元器件安装是将电子产品所需的各个元器件安装到PCB板上的特定位置。
安装完成后,使用焊接设备进行焊接,以保证元器件与PCB板之间的稳固连接。
这一步骤通常需要工程师和技术人员共同完成。
总结起来,PCB板生产流程包括PCB设计、原材料准备、拼版与压制、铜箔处理、印刷、外层处理、钻孔与插孔以及元器件安装与焊接等8个步骤。
PCB板生产工艺和制作流程PCB(Printed Circuit Board)(印刷电路板)作为电子设备中的关键部件之一,在电子产品中起到至关重要的作用。
它连接着所有电子元器件,并提供了电子信号的传输、电源供应和机械支撑等功能。
下面将详细介绍PCB板的生产工艺和制作流程。
一、PCB板的生产工艺PCB板的生产工艺主要包括工艺设计、原材料准备、图纸制作、印刷电路板制作、元器件安装与焊接、电路板测试等几个环节。
1.工艺设计:根据电子产品的功能需求和外形设计进行工艺流程的设计,确定PCB板的层数、尺寸、外形、布线等参数。
2.原材料准备:准备PCB板制作所需的原材料包括有线路板基材、覆铜膜、酸碱水溶液、感光胶膜、印刷油墨、化学药剂等。
3.图纸制作:根据电子产品的电路原理图和布局图,将电子器件连接方式进行绘制,形成PCB板的制图。
4. 印刷电路板制作:将制图文件输入到PCB板制作设备中进行CAD图纸转化为Gerber文件,然后通过曝光机将Gerber文件转化为感光胶膜,再将感光胶膜覆盖在铜箔上,经过曝光、镀铜、蚀刻、去膜等工序,形成PCB板的电路部分。
5.元器件安装与焊接:根据PCB板的设计图纸和元器件清单,将电子元件按照设计要求精确地贴在PCB板的预留位置上,并进行焊接,实现元器件与PCB板的可靠连接。
6.电路板测试:对已经安装元器件的PCB板进行功能性测试和可靠性检测,确保PCB板的各项电性指标和性能指标符合设计要求。
二、PCB板的制作流程PCB板的制作流程主要包括以下几个步骤:工艺设计、原材料准备、图纸制作、感光及曝光、化学镀铜、蚀刻、电解镀金、钻孔、外层线路图制作、切割成型、表面处理、组装检测等。
1.工艺设计:确定PCB板的层数、尺寸、外形、布线等参数,选择对应的制作工艺。
2.原材料准备:选择适应产品要求的线路板基材、覆铜膜、酸碱水溶液等原材料。
3.图纸制作:根据电子产品的电路原理图和布局图,将电子器件连接方式进行绘制,形成PCB板的制图。
印制电路板的制造工艺摘要:印制电路板历史悠久,可以降低布线以及配置错误发生率,并提高自动化生产质量和效率。
本文主要研究印制电路板制造工艺,首先阐述了印制电路板,其次对其具体制造工艺进行了深入分析,以供参考。
关键词:印制电路板;制造工艺;焊接调试印制电路板属于电子产品,当前人们使用的电子设备中都需要印制电路板实现电气互联,其发挥着重要作用。
印制电路板包括绝缘底板、焊盘以及导线等部分,不仅具有导电功能,同时也具有绝缘功能。
因此,需要重视印制电路板设计、生产、制造,使其充分发挥作用,不断提高制造水平。
一、印制电路板类型和制造根据电路数量,印制电路板可以分为单面板、双面板和多层板,其中单面板指的是零件和导线分别固定集中在一侧,其在设计线路方面的限制较多,因此一般在早期电路中应用,双面板指的是两面均有布线和导线,但是两面需要搭配电路才能够连接。
多层面则是使用了更多的布线板,利用定位系统和绝缘粘结材料,并根据设计要求将导线图形互连起来印刷线路板,一般多层板为四层、六层的[1]。
根据结构印制电路板可以分成刚性、柔性、刚柔、齐平这几种。
根据用途可以分为民用、军用、工业用这几种。
根据基础材料可以分为低基、环氧玻纤币、复合基材、特种基材这几种。
印刷电路板在制造时,首先需要绘制草图,根据印制板图形显示元器件具体位置以及连接方式。
草图绘制是基于黑白底图绘制,其可以展示焊盘位置、间距、连接导线走向和形状,还有整板外形、尺寸等。
其次,草图绘制完成之后,需要绘制黑板底图,由专业制版厂的技术人员负责绘制,并制作版面说明,为后续生产提供依据,黑板底图的质量影响着印制板质量[2]。
高质量底板需要符合电路设计需求,同时也需要保证生产厂家加工工艺质量。
绘制黑白底图时,需要按照2:1或是4:1的比例进行绘制、放大,而焊盘和插头需要根据草图标记进行确定,同时保证焊盘、导线边缘清洁、光滑,彼此之间间距不可低于草图所设置的安全间距数值。
二、印制电路板制造工艺(一)生产流程印制电路板生产时,首先下料,将表层去油,制作内层线路和蚀刻,并进行黑化、层压、钻孔,使用电镀沉铜,再进行外层线路、电镀以及蚀刻的制作,之后丝印字符,将保护膜去掉,表层涂覆完整,最后成型检验。