工程師不得不知的PCB基本常識(shí)
2016-09-22 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
分以下5個(gè)方面給大家介紹:
1.線路板簡(jiǎn)介
2.線路板材料介紹
3.線路板基本疊構(gòu)
4.線路板制作流程
5.線路板案例分享
1線路板簡(jiǎn)介
1.撓性印制電路板
撓性印制電路板(FlexPrintCircuit,簡(jiǎn)稱“FPC”),是使用撓性的
基材制作的單層、雙層或多層線路的印制電路板。它具有輕、薄、短、小、高
密度、高穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)靈活的特點(diǎn),除可靜態(tài)彎曲外,還能作動(dòng)態(tài)彎曲、卷曲和折疊等。
![](http://m.09bigdata.com/i/g/86/863df873a401fdcc3d2a37ce878cec36r.jpg)
2.剛性印制電路板
剛性印制電路板(PrintedCircuieBoard,簡(jiǎn)稱“PCB”),是由不易變形
的剛性基板材料制成的印制電路板,在使用時(shí)處于平展?fàn)顟B(tài)。它具有強(qiáng)度高
不易翹曲,貼片元件安裝牢固等優(yōu)點(diǎn)。
![](http://m.09bigdata.com/i/g/91/91b67c7ceb5a792b833ab042da3aebebr.jpg)
3.軟硬結(jié)合板
軟硬結(jié)合板(RigidFlex),是由剛撓和撓性基板有選擇的層壓在一起組
成,結(jié)構(gòu)緊密,以金屬化孔形成電氣連接的特殊撓性印制電路板。它具有高
密度、細(xì)線、小孔徑、體積小、重量輕、可靠性高的特點(diǎn),在震動(dòng)、沖擊、
潮濕環(huán)境下其性能仍很穩(wěn)定??扇崆?立體安裝,有效利用安裝空間,被廣
泛應(yīng)用于手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等便攜式數(shù)碼產(chǎn)品中。剛-柔結(jié)合板
會(huì)更多地用于減少封裝的領(lǐng)域,尤其是消費(fèi)領(lǐng)域。
![](http://m.09bigdata.com/i/g/4d/4d2efb2e8e3073199577afcb595c515cr.jpg)
2線路板材料介紹
1、 導(dǎo)電介質(zhì):銅(CU)
﹣銅箔:壓延銅(RA)、電解銅(ED)、高延展性電解銅(HTE)
﹣厚度:1/4OZ、1/3OZ、1/2OZ、1OZ、2OZ,此為較常見(jiàn)的厚度
﹣OZ(盎司):銅箔厚度單位;1OZ = 1.4 mil
2、絕緣層:聚酰亞胺(Polyimide)、聚脂(Polyester)、聚乙稀萘(PEN)
﹣較常用的為聚酰亞胺(簡(jiǎn)稱“PI”)
﹣PI厚度:1/2mil、1mil、2mil,此為較常見(jiàn)的厚度
﹣1 mil = 0.0254mm = 25.4um = 1/1000 inch
3、 接著劑(Adhesive):環(huán)氧樹(shù)脂系、壓克力系。
﹣較為常用的是環(huán)氧樹(shù)脂系,厚度跟據(jù)不同生產(chǎn)廠家的不同而不定
4、覆銅板(Cucladlaminates,簡(jiǎn)稱“CCL”):
﹣單面覆銅板:3LCCL(有膠)、2LCCL(無(wú)膠),以下為圖解。
﹣雙面覆銅板:3LCCL(有膠)、2LCCL(無(wú)膠),以下為圖解。
![](http://m.09bigdata.com/i/g/89/897c366cb2fda6a9b9f2e405f6cb9fb1r.jpg)
5、覆蓋膜(Coverlay ,簡(jiǎn)稱“CVL”) :由絕緣層和接著劑構(gòu)成,覆蓋于導(dǎo)線上,
起到保護(hù)和絕緣的作用。具體的疊層結(jié)構(gòu)如下
![](http://m.09bigdata.com/i/g/2d/2df57ded0c5af14f390fff87b09c29f9r.jpg)
![](http://m.09bigdata.com/i/g/71/71ae6cd7ff3a4c6ba2125b4dda768f1fr.jpg)
2、導(dǎo)電銀箔:電磁波防護(hù)膜
﹣類型:SF-PC6000(黑色,16um)
﹣優(yōu)越性:超薄、滑動(dòng)性能與撓曲性能佳、適應(yīng)高溫回流
焊、良好的尺寸穩(wěn)定性。
常用的為SF-PC6000,疊層結(jié)構(gòu)如下:
![](http://m.09bigdata.com/i/g/3d/3dd8798a4a9ed034b92f74857b6ed8e8r.jpg)
3Rigid-Flex疊構(gòu)展示
4線路板制作流程
![](http://m.09bigdata.com/i/g/fc/fc012c63fc31da3895077af94285258fr.jpg)
1、開(kāi)料:裁剪 Cutting/Shearing
![](http://m.09bigdata.com/i/g/84/840db9776d71224b36dbb2ad771471b6r.jpg)
2、機(jī)械鉆孔CNCDrilling
![](http://m.09bigdata.com/i/g/e2/e2c4273baacc915b1ac6dadadf6e21d6r.jpg)
3、鍍通孔PlatingThroughHole
![](http://m.09bigdata.com/i/g/a3/a302e91ef7ad4be9e339dcbf6925a245r.jpg)
![](http://m.09bigdata.com/i/g/ca/ca2fda3f4f23538b18ece06d112b0fder.jpg)
![](http://m.09bigdata.com/i/g/33/3395bbd00e3b48b2f9815d55d1261fa6r.jpg)
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4、DES制程(五部曲)
(1).貼膜(貼干膜)
![](http://m.09bigdata.com/i/g/bd/bd12bac319dc1d9b8f16d4dd8c83e427r.jpg)
(2).曝光
作業(yè)環(huán)境:黃光
作業(yè)目的:通過(guò)UV光照射和菲擋,菲林透明的地方和干膜發(fā)生光學(xué)聚合
反應(yīng),菲林是棕色的地方,UV光無(wú)法穿透,菲林不能和其對(duì)
應(yīng)的干膜發(fā)生光學(xué)聚合反應(yīng)。
![](http://m.09bigdata.com/i/g/b2/b24687e84843e5847ae787afb4bb43c2r.jpg)
(3).顯影
作業(yè)溶液: Na2CO3(K2CO3)弱堿性溶液
作業(yè)目的:用弱堿性溶液作用,將未發(fā)生聚合反應(yīng)之干膜部分清洗掉
![](http://m.09bigdata.com/i/g/1f/1f90dcc1fa62f850bd8e2fcdce158e94r.jpg)
(4).蝕刻
作業(yè)溶液:酸氧水:HCl+H2O2
作業(yè)目的:利用藥液將顯影后露出的銅蝕刻掉,形成圖形轉(zhuǎn)移。
![](http://m.09bigdata.com/i/g/80/80724543b46f8d84bffcdc9b313f57car.jpg)
(5).剝膜
作業(yè)溶液:NaOH強(qiáng)堿性溶液
![](http://m.09bigdata.com/i/g/bb/bbd49ca6c4f2f29fea39fe3ffe61f27ar.jpg)
5、AOI
主要設(shè)備:AOI、VRS系統(tǒng)
已形成線路的銅箔要經(jīng)過(guò)AOI系統(tǒng)掃描檢測(cè)線路缺失。標(biāo)準(zhǔn)線路圖像信息以數(shù)據(jù)形 式存儲(chǔ)于AOI主機(jī)中,通過(guò)CCD光學(xué)取像頭將銅箔上線路信息掃描進(jìn)入主機(jī)與存儲(chǔ)之標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較,有異常時(shí)異常點(diǎn)位置會(huì)被編號(hào)記錄傳輸?shù)絍RS主機(jī)上.。VRS上會(huì)對(duì)銅箔進(jìn)行300倍放大,依照事先記錄的缺點(diǎn)位置依次顯示,通過(guò)操作人員判斷其是否為真缺點(diǎn),對(duì)于真缺點(diǎn)會(huì)在缺點(diǎn)位置用水性筆作記號(hào)。以方便后續(xù)作業(yè)人員對(duì)缺點(diǎn)分類統(tǒng)計(jì)以及修補(bǔ)。作業(yè)人員利用150倍放大鏡判斷
缺點(diǎn)類型,分類統(tǒng)計(jì)形成品質(zhì)報(bào)告,并反饋到前制程以方便改善措施之及時(shí)執(zhí)行。由于單面板缺點(diǎn)較少,成本較低,難于使用AOI判讀,所以使用人工肉眼直接檢查。
6、假貼
保護(hù)膜作用:1)絕緣、抗焊錫作用;
2)保護(hù)線路;
3)增加軟板的可撓性等作用。
![](http://m.09bigdata.com/i/g/db/dbba7c23b236482d37021c4972308967r.jpg)
7、熱壓合
作業(yè)條件:高溫高壓
![](http://m.09bigdata.com/i/g/72/72f8b6d43f9a80d468e20202ef5fc2f5r.jpg)
8、表面處理
熱壓完后,需對(duì)銅箔裸露的位置進(jìn)行表面處理。
方式依據(jù)客戶要求而定
![](http://m.09bigdata.com/i/g/35/35e6e87f2e8c6bd2a1f6c70023a389e8r.jpg)
9、絲印
主要設(shè)備:網(wǎng)印機(jī).烤箱.UV干燥機(jī).網(wǎng)版制版設(shè)備通過(guò)網(wǎng)印原理將油墨轉(zhuǎn)到產(chǎn)品上.主要印刷產(chǎn)品批號(hào),生產(chǎn)周期,文字,黑色遮蔽,簡(jiǎn)單線路等內(nèi)容.通過(guò)定位PIN將產(chǎn)品與網(wǎng)版定位,通過(guò)刮刀壓力將油墨擠壓到產(chǎn)品上.網(wǎng)版為文字和圖案部分部
分開(kāi)通,無(wú)文字或圖案部分被感光乳劑封死油墨無(wú)法漏下.印刷完畢后,進(jìn)入烤箱烘干,文字或圖案印刷層就緊密結(jié)合在產(chǎn)品表面.一些特殊產(chǎn)品要求有部分特殊線路,如單面板上增加少許線路實(shí)現(xiàn)雙面板功能,或是雙面板增加一層遮蔽層都必須通過(guò)印刷實(shí)現(xiàn). 如油墨為UV干燥型油墨,則必須使用UV干燥機(jī)干燥.常見(jiàn)問(wèn)題:漏印、污染、缺口、突起、脫落等.
![](http://m.09bigdata.com/i/g/15/157a05b7aac6f24a0500586c5d547e45r.jpg)
10、測(cè)試(O/S檢測(cè))
測(cè)試治具+測(cè)試軟件對(duì)線路板進(jìn)行功能全檢
![](http://m.09bigdata.com/i/g/a7/a721fae2bb80d1504f95dfc4ad8dbe17r.jpg)
11、沖制
相應(yīng)的外形膜具:刀膜、激光切割、蝕刻膜、簡(jiǎn)易鋼模、鋼模
![](http://m.09bigdata.com/i/g/a7/a7ec67c112b0b700c270a68591de146br.jpg)
12、加工組合
加工組合即根據(jù)客戶要求組裝配料,如要求供應(yīng)商組合的有:
A.不銹鋼補(bǔ)強(qiáng)
B.鈹銅片/磷銅片/鍍鎳鋼片補(bǔ)強(qiáng)
C.FR4補(bǔ)強(qiáng)
D.PI補(bǔ)強(qiáng)
13、檢驗(yàn)
檢驗(yàn)項(xiàng)目:外觀、尺寸、可靠性
檢測(cè)工具:二次元、千分尺、卡尺、放大鏡﹑錫爐﹑拉力
![](http://m.09bigdata.com/i/g/4b/4b2f65137c7fce2ab2702ea30b485974r.jpg)
14、包裝
作業(yè)方式:1.塑膠袋+紙板
2.低粘著包材
3.制式真空盒
4.專用真空盒(抗靜電等級(jí))
![](http://m.09bigdata.com/i/g/e9/e9870a6cb507e86dc35fd808eab09dd6r.jpg)
雙面PCB板制作流程圖
![](http://m.09bigdata.com/i/g/fb/fb12f7cf8fb2d1682cb297ae29552aear.jpg)
軟硬結(jié)合板制作流程圖
![](http://m.09bigdata.com/i/g/1b/1b423d97d75d099e504fef6d8187c413r.jpg)
5線路板案例分享
一、設(shè)計(jì)方案
1.方案說(shuō)明:
? 新型COF方案,是補(bǔ)強(qiáng)與芯片貼附區(qū)域在一體式鋼片上,見(jiàn)FPC示意圖。
? 主要的用途:
? 1.讓sensor盡量減少與不平整的線路板的表面貼合,直接將sensor與平整的鋼片表
面貼合,使sensor與光學(xué)鏡頭的光軸垂直,減少像糊不良。
? 2.在≤0.3mm的方案上,新型COF平整度優(yōu)于軟硬結(jié)合板,在保證平整度的前提下
,達(dá)到降低模組高度的目的。
? 3.sensor與鋼片直接接觸,增強(qiáng)導(dǎo)熱效果。
2.設(shè)計(jì)方案
1).P8V12G-621-00線路板(結(jié)構(gòu)圖如下:)
線路板設(shè)計(jì)厚度0.3mm,鋼片凸臺(tái)高度0.02mm。
![](http://m.09bigdata.com/i/g/f2/f201bb2cb6564ee75173ae3213e1f479r.jpg)
2).P8V12G-621-00線路板(布線圖如下:)
![](http://m.09bigdata.com/i/g/bf/bfc121e00b6b2964771c807c47ef1c45r.jpg)
3).P8V12G-621-00線路板(疊構(gòu)圖如下:)
![](http://m.09bigdata.com/i/g/12/12cdd812f90040925c62de3baa39f95fr.jpg)
4).線路板方案設(shè)計(jì)局限性評(píng)估:
1、圖中紫色小框?yàn)殇撈螀^(qū)域;
2、支撐區(qū)域以SENSOR對(duì)角線分布;
3、支撐區(qū)域最小開(kāi)窗面積0.5*0.5,面積越大對(duì)
平整度越佳;
4、模組頭部尺寸≥8.5*8.5;
5、SENSOR管腳數(shù)量≤80;
6、MIPI2Lane輸出相比4Lane輸出,更有利走
線;
7、MIPI位于連接器近端時(shí)更有利走線(如右圖
MIPI走線位下方焊盤);
![](http://m.09bigdata.com/i/g/eb/eb1181185851346efea030cd260c359dr.jpg)
3.優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比分析
![](http://m.09bigdata.com/i/g/d6/d6159974ca0f17085b805833c10b4886r.jpg)
4.平整度數(shù)據(jù)對(duì)比:
P8V12G不同類型下平整度對(duì)比:
![](http://m.09bigdata.com/i/g/be/be0b83bb8902487d2cbb154ff33f5f8br.jpg)
P8V12G不同類型下,過(guò)爐前后平整度變形量對(duì)比:
![](http://m.09bigdata.com/i/g/cf/cfbb56e2e44ef67ce3f15e6fdf75bd1er.jpg)
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