第壹個:1.1 PCB起到的作用
PCB的作用是為壹級元器件與其他必要的電子電路部件連接提供基礎,形成具有特定功能的模塊或成品。所以PCB在整個電子產品中起著集成和連接所有功能的作用,所以當電子產品的功能出現故障時,PCB往往是第壹個被質疑的。圖1.1是電子封裝層次結構示意圖。
1.2 PCB的發展
1.早在1903之前,阿爾伯特·漢森先生就首次將“電路”的概念應用於電話交換系統。用金屬箔剪成電路導體,粘在蠟紙上,上面還貼了壹層蠟紙,就成了PCB機構的雛形。見圖1.2。
2.到1936,Paul Eisner博士已經真正發明了PCB制造技術,並公布了多項專利。今天的印刷蝕刻(照片圖像轉移)技術是繼承自其發明。
1.3 PCB類型和制造方法
材料、層和工藝多樣化,以適應不同的電子產品及其特殊需求。下面總結壹些壹般的區別來簡單介紹PCB的分類及其制造方法。
1.3.1 PCB類型
A.按材料劃分
A.有機材料
酚醛樹脂、玻璃纖維/環氧樹脂、聚氨酯、BT/環氧等都屬於它。
B.無機材料
鋁、銅-因瓦銅、陶瓷等。都屬於它。主要拿它的散熱功能。
B.以成品的硬度來區分
A.剛性PCB
B.柔性板的柔性PCB見圖1.3。
c軟硬板剛撓PCB如圖1.4所示。
C.按結構
A.單板見圖1.5。
B.雙面板見圖1.6。
c多層板見圖1.7。
D.按用途:通訊/消耗性電子/軍用/計算機/半導體/電測板…,如圖1.8 BGA。
另壹種註塑立體PCB因為用的很少,這裏就不介紹了。
1.3.2制造方法介紹
A.減法,其過程如圖1.9所示。
b加性過程,可分為半加性和全加性過程,如圖1.101.11。
C.為了應對IC封裝的變化,還擴展了其他高級工藝。這張光盤只提了他們但沒有介紹,因為很多還是機密,很難獲取,或者成熟度不夠。這張光盤以傳統的負多層板制造工藝為主軸,深入淺出地介紹了各個制造工藝,以先進的技術理念探討了未來PCB的走向。
2.3.1客戶必須提供的數據:
電子廠或組裝廠委托PCB車間生產裸板時,必須提供以下數據進行生產。預生產設計見表材料數據表。
上表中的數據是必須的項目,有時客戶會提供壹份樣品、壹份零件圖、壹份保證書(保證工藝中使用的原材料和耗材不含某些有毒物質)等。廠商應該自己判斷這些額外數據的重要性,以免錯失商機。
2.3.2.信息評論
面對如此多的數據,系統前設計工程師接下來的工作程序和要點如下。
A.評審客戶的產品規格,是否能達到廠內過程能力,評審項目見收料過程能力檢查表。
B.物料清單
根據以上數據,經審查分析,通過BOM的展開確定原材料的品牌、型號、規格。主要原料包括:基板(層壓板)、薄膜(preg)、銅箔(阻焊膜)、文字油墨(圖例)等。另外,客戶對光潔度的要求會影響工藝的選擇,當然也會有不同的材質要求和規格,比如軟硬金、噴塑、OSP等等。
表總結了可能影響客戶規格中原材料選擇的因素。
C.以上是對新數據的審核,審核後再做樣品。如果是舊數據,審核前需要檢查是否有ECO(工程變更單)。
D.排版
排版的尺寸選擇會影響這個素材的盈利能力。因為承印物是主要的原材料成本(排版優化可以減少版材的浪費);正確的排版可以提高生產率,降低次品率。
有些工廠認為固定壹定的工作尺寸就能滿足最大的生產力,但是原材料成本增加很多。以下是壹些需要考慮的方向:
壹般生產成本,直接和間接原材料約占總成本的30~60%,包括基板、薄膜、銅箔、阻焊膜、幹膜、鉆頭、重金屬(銅、釤、鉛)、化學耗材等。這些原材料的消耗直接關系到排版尺寸是否合適。大部分電子廠在做電路布局的時候,都會做連續設計,讓組裝有最高的生產力。所以PCB廠的生產前設計師要和客戶密切溝通,讓連片排版的尺寸在排版成工作面板時能有最佳的利用率。要計算最合適的排版,必須考慮以下因素。
A.刀具的最少數量和基材的最大利用率(應考慮切割方法和磨邊處理)。
b .銅箔、薄膜和幹膜的尺寸應與工作面板的尺寸相匹配,以避免浪費。
C.工件之間的最小尺寸和用作工具或校準系統的板邊緣的最小尺寸。
每個過程可能的最大尺寸限制或有效工作區域尺寸。
E.不同的產品結構有不同的生產流程和不同的排版限制。比如金手指板的排版間距要大壹些,要考慮方向,測試夾具或者測試順序規定也不壹樣。更大的工作尺寸可以滿足更大的生產率,但是原材料成本增加很多,設備的制造能力有待提高。如何達到壹個平衡點,設計標準和工程師的經驗很重要。
2.3.3開始設計。
所有數據核對無誤後,開始分工設計:
A.在流程圖通過數據審查分析得到確認後,設計工程師將決定最合適的工藝步驟。傳統多層板的生產過程可以分為內層生產和外層生產兩部分。以下圖標供參考。參見圖2.3和圖2.4。
B.CAD/CAM操作
A.將Gerber數據輸入所用的CAM系統,並在此時定義孔徑和形狀。目前很多PCB CAM系統都可以接受IPC-350格式。有些CAM系統可以生成外部NC路由文件,但壹般PCB布局設計軟件不生成該文件。有些專業軟件可以直接設置參數輸出程序,可以獨立設置,也可以用NC路由器設置。
形狀有圓形、方形和矩形,也有更復雜的形狀,如內層的熱墊。在開始設計的時候,首先要明確光圈代碼和形狀的關系,否則後續的壹系列設計都無法進行。
B.設計時的檢查表
根據檢查表進行檢查後,我們可以知道制造材料的可能產量和成本估計。
C.工作面板排版註意事項:
- PCB排版工程師會做壹些輔助標記作為參考,幫助提醒或註意設計時的某些事項,所以在進入排版前壹定要去掉。下表列出了幾個項目及其影響。
-排版的尺寸選擇會影響這個素材的盈利能力。因為承印物是主要的原材料成本(排版優化可以減少版材的浪費);正確的排版可以提高生產率,降低次品率。
有些工廠認為固定壹定的工作尺寸就能滿足最大的生產力,但是原材料成本增加很多。以下是壹些需要考慮的方向:
壹般生產成本,直接和間接原材料約占總成本的30~60%,包括基板、薄膜、銅箔、阻焊膜、幹膜、鉆頭、重金屬(銅、釤、鉛、金)、化學耗材等。這些原材料的消耗直接關系到排版尺寸是否合適。大部分電子廠在做電路布局的時候,都會做連續設計,讓組裝有最高的生產力。所以PCB廠的生產前設計師要和客戶密切溝通,讓連片排版的尺寸在排版成工作面板時能有最佳的利用率。要計算最合適的排版,必須考慮以下因素。
1.刀具數量最少,基材利用率最高(應考慮切割方式和磨邊處理)。
2.銅箔、薄膜和幹膜的尺寸應與工作面板的尺寸相匹配,以避免浪費。
3.工件之間的最小尺寸,以及用作工具或校準系統的板材邊緣的最小尺寸。
4.每個流程可能的最大尺寸限制或有效工作區域尺寸。
5不同的產品結構有不同的生產工藝和不同的排版限制。比如金手指板的排版間距需要大且有方向性,其測試夾具或測試順序也不同。
更大的工作尺寸可以滿足更大的生產率,但是原材料成本增加很多,設備的制造能力有待提高。如何達到壹個平衡點,設計標準和工程師的經驗很重要。
-在工作面板的排版過程中,應考慮以下事項以使流程順暢,並列出排版中的註意事項。
D.底片和程序:
-在CAM系統中完成編輯和排版後,底片圖稿將在D代碼文件的幫助下通過激光繪圖儀繪制底片。要繪制的底片包括內部和外部布線、外部阻焊膜和文本底片。
隨著線密度越來越高,公差要求越來越嚴格,底片的尺寸控制是目前很多PCB廠的壹大課題。表是傳統膜和玻璃膜的對比表。玻璃底片的比例壹直在增加。薄膜制造商也在積極研究替代材料,以使尺寸穩定性更好。例如幹鉍金屬膜。
壹般來說,保存和使用傳統底片應註意以下事項:
1.環境溫度和相對溫度的控制
2.取出新底片的預適應時間。
3.獲取、傳播和保存方法
4.放置或操作區域的清潔度
-程序
包括初級和二級鉆孔程序以及形狀布線程序,其中NC布線程序通常需要單獨處理。
E.面向制造的設計。PCB布局工程師不太了解PCB制造工藝及各工序的註意事項,所以在布局線路時,只考慮電氣、邏輯、尺寸等。,而很少考慮別人。因此,在PCB制造之前,設計工程師必須從生產率和產量的角度校正壹些電路特性。例如,圓形連接焊盤被修改為淚珠形,如圖2.5所示,以便在制造過程中壹個孔錯位時保持焊盤環的最小寬度。
但是,工程師在制造前所做的修正有時會影響客戶產品的特性甚至性能,所以我們不得不謹慎。PCB工廠必須有壹套根據廠內工藝特點編輯的規範,不僅可以提高產品良率和生產率,還可以作為與PCB線布局人員的溝通語言,如圖2.6所示。
C.工具作業
參考AOI和電氣測量網表文件..AOI從帶公差的CAD參考文件中生成AOI系統可接受的數據,而電測網列表文件用於制作電測夾具。
第二
電路板工藝流程介紹
壹、雙面板工藝流程:
覆銅板(CCL)切割→鉆孔)→鍍銅(PTH)→整板鍍銅→圖案油墨或幹膜→面板電鍍)→蝕刻→半檢IQC→絲網印刷阻焊油墨和字符油墨(SS)或粘貼阻焊幹膜→
2.多層板的工藝流程:
切割銅箔)→內層圖案)→內層蝕刻)→黑色氧化)→內層→層壓或壓制工藝→鉆孔)→銅沈積(PTH)→面板電鍍。)→外層蝕刻)→半檢IQC→絲印阻焊油墨和字符油墨(SS)或貼阻焊幹膜→熱風整平或噴錫(HAL)→撲擊)→ FQC)→電測E測→封裝。