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印制电路板制造工艺参考资料

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前言在印制电路板制造过程中,涉及到诸多方面的工艺工作,从工艺审查到生产到最终检验,都必须考虑到工艺质量和生产质量的监测和控制。为此,将曾通过生产实践所获得的点滴经验提供给同行,仅供参考。

第一章工艺审查和准备

工艺审查是针对设计所提供的原始资料,根据有关的" 设计规范" 及有关标准,结合生产实际,对设计

部位所提供的制造印制电路板有关设计资料进行工艺性审查。工艺审查的要点有以下几个方面:1,设计资料是否完整(包括:软盘、执行的技术标准等);

2,调出软盘资料,进行工艺性检查,其中应包括电路图形、阻焊图形、钻孔图形、数字图形、电

测图形及有关的设计资料等;

3,对工艺要求是否可行、可制造、可电测、可维护等。

第二节工艺准备工艺准备是在根据设计的有关技术资料的基础上,进行生产前的工艺准备。工艺应按照工艺程序进行科学的编制,其主要内容应括以下几个方面:

1,在制定工艺程序,要合理、要准确、易懂可行;

2,在首道工序中,应注明底片的正反面、焊接面及元件面、并且进行编号或标志;

3,在钻孔工序中,应注明孔径类型、孔径大小、孔径数量;

4,在进行孔化时,要注明对沉铜层的技术要求及背光检测或测定;

5,孔后进行电镀时,要注明初始电流大小及回原正常电流大小的工艺方法;

6,在图形转移时,要注明底片的药膜面与光致抗蚀膜的正确接触及曝光条件的测试条件确定后,再进行曝光;

7,曝光后的半成品要放置一定的时间再去进行显影;

8,图形电镀加厚时,要严格的对表面露铜部位进行清洁和检查;镀铜厚度及其它工艺参数如电流密度、槽液温度等;

9,进行电镀抗蚀金属- 锡铅合金时,要注明镀层厚度;10,蚀刻时要进行首件试验,条件确定后再进行蚀刻,蚀刻后必须中和处理;11,在进行多层板生产过程中,要注意内层图形的检查或AOI 检查,合格后再转入下道工序;

12,在进行层压时,应注明工艺条件;

13,有插头镀金要求的应注明镀层厚度和镀覆部位;14,如进行热风整平时,要注明工艺参数及镀层退除应注意的事项;

15,成型时,要注明工艺要求和尺寸要求;16,在关键工序中,要明确检验项目及电测方法和技术要求。

第二章原图审查、修改与光绘

第一节原图审查和修改

原图是指设计通过电路辅助设计系统(CAD以软盘的格式,提供给制造厂商并按照所提供电路设计

数据和图形制造成所需要的印制电路板产品。要达到设计所要求的技术指标,必须按照" 印制电路板设计规范" 对原图的各种图形尺寸与孔径进行工艺性审查。

(一)审查的项目

1,导线宽度与间距;导线的公差范围;

2,孔径尺寸和种类、数量;3,焊盘尺寸与导线连接处的状态;4,导线的走向是否合理;5,基板

的厚度(如是多层板还要审查内层基板的厚度等);

6,设计所提技术可行性、可制造性、可测试性等。

(二)修改项目

1,基准设置是否正确;

2,导通孔的公差设置时,根据生产需要需要增加0.10 毫米;

3,将接地区的铜箔的实心面应改成交叉网状;

4,为确保导线精度,将原有导线宽度根据蚀到比增加(对负相图形而言)或缩小(对正相图形而言);

5,图形的正反面要明确,注明焊接面、元件面;对多层图形要注明层数;6,有阻抗特性要求的导线应注明;

7,尽量减少不必要的圆角、倒角;8,特别要注意机械加工兰图和照相(或光绘底片)底片应有相同一致的参考基准;9,为减低成本、提高生产效率、尽量将相差不大的孔径合并,以减少孔径种类过多;

10,在布线面积允许的情况下,尽量设计较大直径的连接盘,增大钻孔孔径;12,为确保阻焊层质量,在制作阻焊图时,设计比钻孔孔径大的阻焊图形。

第二节光绘工艺

原图通过CAD/CAM系统制作成为图形转移的底片。该工序是制造印制电路板关键技术之一?必须严格

的控制片基质量,使其成为可靠的光具,才能准确的完成图形转移目的。目前广泛采用的CAMI系统中有

光光绘机来完成此项作业。

(一)审查项目

1,片基的选择:通常选择热膨胀系数较小的175微米的厚基PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)片基;

2,对片基的基本要求:平整、无划伤、无折痕;3,底片存放环境条件及使用周期是否恰当;

4,作业环境条件要求:温度为20-270C、相对湿度为40-70 %RH对于精度要求高的底片,作业环境湿度为55-60 %RH.

(二)底片应达到的质量标准1,经光绘的底片是否符合原图技术要求;2,制作的电路图形应准确、无失真现象;3,黑白强度比大即黑白反差大;

4,导线齐整、无变形;5,经过拼版的较大的底片图形无变形或失真现象;6,导线及其它部位的黑度均匀一致;7,黑的部位无针孔、缺口、无毛边等缺陷;8,透明部位无黑点及其它多余物;

第三章基材的准备

第一节基材的选择基材的选择就是根据工艺所提供的相关资料,对库存材料进行检查和验收,并符

合质量标准及设计要求。在这方面要做好下列工作:

1 ,基材的牌号、批次要搞清;

2,基材的厚度要准确无误;

3,基材的铜箔表面无划伤、压痕或其它多余物;

4,特别是制作多层板时,内外层的材料厚度(包括半固化片)、铜箔的厚度要搞清;

5,对所采用的基材要编号。

第二节下料注意事项

1,基材下料时首先要看工艺文件;

2,采用拼版时,基材的备料首先要计算准确,使整板损失最小;

3,下料时要按基材的纤维方向剪切

4,下料时要垫纸以免损坏基材表面;

5,下料的基材要打号;6,在进行多品种生产时,所需基材的下料,要有极为明显的标记,决不能混批或混料及混放。

第四章数控钻孔

第一节编程

根据CAD/CAM系统所提供的设计资料(包括钻孔图、兰图或钻孔底片等),进行编程。要达到准确无误的进行编程,必须做到以下几方面的工作:

1,编程程序通常在实际生产中采用两种工艺方法,原则应根据设备性能要求而定;2,采用设计部门提供的软盘进行自动编程,但首先要确定原点位置(特别在多层板钻孔);

3,采用钻孔底片或电路图形底片进行手工编程,但必须将各种类型的孔径进行合并同类项,确保换

一次钻头钻完孔;

4,编程时要注意放大部位孔与实物孔对准位置(特别是手工编程时);5,特别是采用手工编程工艺方法,必须将底版固定在机床的平台上并覆平整;6,编程完工后,必须制作样板并与底片对准,在透图台上进行检查。

第二节数控钻孔数控钻孔是根据计算机所提供的数据按照人为规定进行钻孔。在进行钻孔时,必须严格地按照工艺要求进行。如果采用底片进行编程时,要对底片孔位置进行标注(最好用红兰笔),以便于进行核查。

(一)准备作业

1,根据基板的厚度进行叠层(通常采用 1.6 毫米厚基板)叠层数为三块;2,按照工艺文件要求,将冲好定位孔的盖板、基板、按顺序进行放置,并固定在机床上规定的部位,再用胶带格四边固定,以免移动。

3,按照工艺要求找原点,以确保所钻孔精度要求,然后进行自动钻孔;4,在使用钻头时要检查直径数据、避免搞错;

5,对所钻孔径大小、数量应做到心里有数;

6,确定工艺参数如:转速、进刀量、切削速度等;7,在进行钻孔前,应将机床进行运转一段时间,再进行正式钻孔作业。

(二)检查项目要确保后续工序的产品质量,就必须将钻好孔的基板进行检查,其中项目有以下:1,毛刺、测试孔径、孔偏、多孔、孔变形、堵孔、未贯通、断钻头等;2,孔径种类、孔径数量、孔径大小进行检查;

3,最好采用胶片进行验证,易发现有否缺陷;

4,根据印制电路板的精度要求,进行X-RAY检查以便观察孔位对准度,即外层与内层孔(特别对多层板的钻孔)是否对准;

5,采用检孔镜对孔内状态进行抽查;

6,对基板表面进行检查;

7,通常检查漏钻孔或未贯通孔采用在底照射光下,将重氮片覆盖在基板表面上,如发现重氮片上有

焊盘的位置因无孔而不透光。而检查多钻孔、错位孔时,将重氮片覆盖在基板表面上,如果发现重氮片上没有焊盘的位置透光,就可检查出存在的缺陷。

8,检查偏孔、错位孔就可以采用底片检查,这时重氮片上焊盘与基板上的孔无法对准。

第五章孔金属化工艺孔金属化工艺过程是印制电路板制造中最关键的一个工序。为此,就必须对基板的铜表面与孔内表面状态进行认真的检查。

(一)检查项目1,表面状态是否良好。无划伤、无压痕、无针孔、无油污等;2,检查孔内表面状态应保持均匀呈微粗糙,无毛刺、无螺旋装、无切屑留物等;3,沉铜液的化学分析,确定补加量;

4,将化学沉铜液进行循环处理,保持溶液的化学成份的均匀性;5,随时监测溶液内温度,保持在工艺范围以内变化。

(二)孔金属化质量控制1,沉铜液的质量和工艺参数的确定及控制范围并做好记录;2,孔化前的前处理溶液的监控及处理质量状态分析;3,确保沉铜的高质量,应建议采用搅拌(振动)加循环过滤工艺方法;

4,严格控制化学沉铜过程工艺参数的监控(包括PH温度、时间、溶液主要成份);

5,采用背光试验工艺方法检查,参考透光程度图像(分为10 级),来判定沉铜效时和沉铜层质量;

6. 经加厚镀铜后,应按工艺要求作金相剖切试验。

第三节孔金属化金属化工艺是印制电路板制造技术中最为重要的工序之一。最普遍采用的是沉薄铜工艺方法。在这里如何去控制它,有如下几个方面:

1,最有效的沉铜方法是采用挂兰并倾斜300 角,并基板之间要有一定的距离。

2,要保持溶液的洁净程度,必须进行过滤;

3,严格控制对沉铜质量有极大影响作用的溶液温度,最好采用水套式冷却装置系统;

4,经清洗的基板必须立即将孔内的水份采用热风吹干。

第六章图形电镀抗蚀金属- 锡铅合金

第一节镀前准备和电镀处理

图形电镀抗蚀金属- 锡铅合金镀层的主要目的作为蚀刻时保护基体铜镀层。但必须严格控制镀层厚度 ,以保证蚀刻过程能有效地保护基体金属。

(一)检查项目

1,检查孔金属化内壁镀层是否完整、有无空洞、缺金属铜等缺陷;

2,检查露铜的表面加厚镀铜层表面是否均匀、有无结瘤、有无砂粒状等;

3,检查镀液的化学成份是否在工艺规定范围以内;

4,核对镀覆面积计算数值,再加上根据实生产的经验所获得的数值或%比,最后确定电流数值;

5,检查上道工序所提供的工艺文件,按照工艺要求来确定电镀工艺参数;

6,检查槽的导电部位的连接的可靠性及导电部位的表面状态,应处在完好;

7,镀前处理溶液的分析和调整参考资料即分析单;

8,确定装挂部位和夹具的准备。

(二)镀层质量控制

1,准确的计算镀覆面积和参考实际生产过程对电流的影响,正确的确定电流所需数值,掌握电镀过程电流的变化,确保电镀工艺参数稳定性;

2,在未进行电镀前,首先采用调试板进行试镀,致使槽液处在激活状态;

3,确定总电流流动方向,再确定挂板的先后秩序,原则上应采用由远到近;确保电流对任何表面分布均匀性;

4,确保孔内镀层的均匀性和镀层厚度的一致性,除采用搅拌过滤的工艺措施外,还需采用冲击电流;

5,经常监控电镀过程中电流的变化,确保电流数值的可靠性和稳定性;6,检测孔镀层厚度是否符合技术要求。

第二节镀锡铅合金工艺图形电镀锡铅合金镀层对于印制电路板来说,该工序也是非常重要的工序之一。所以说它重要是由于后续的蚀刻工艺,对电路图形的准确性和完整性起到很重要的作用。为确保锡铅合金镀层的高质量,必须做好以下几个方面的工作:

1,严格控制溶液成份,特别是添加剂的含量和锡铅比例;

2,通过机械搅拌使溶液保持匀衡外,下槽后还必须采用人工摆动以使孔内的气泡很快的溢出,确保孔内镀层均匀;

3,采用冲击电流使孔内很快地镀上一层锡铅合金层,再恢复到正常所需要的电流;

4,镀到5 分钟时,需取出来观察孔内镀层状态;5,按照总电流流动的方向,如果单槽作业需要按输入总电流的相反方向挂板。

第七章锡铅合金镀层的退除

如采用热风整平工艺,就必须将抗蚀金属层退除,才能获得高质量的高可焊性能的锡铅合金层。

(一)检查项目

1,检查膜层退除是否干净,特别是金属化孔内是否有残留的膜。如有必须清理干净;

2,检查表面与孔内壁金属应呈现金属光泽,无黑点斑、残留的锡铅层等缺陷;

3,退除锡铅合金镀层前,必须将表面产生的黑膜除去,呈现金属光泽;

(二)退除质量的控制

1,严格按照工艺规定的工艺参数实行监控;

2,经常观察锡铅合金镀层的退除情况;

3,根据基板的几何尺寸,严格控制浸入和提出时间;4,基板铜表面与孔内铜表面锡铅合金镀层经退除后,必须进行彻底使用温水清洗,以避免发生翘曲变形;

5,加工过程中必须进行认真的检查。

第三节退除工艺

对采用热风整平工艺半成品而言,退除锡铅合金镀层的质量优劣决定热风整平的质量的高低。所以,要严格的按照工艺规定进行加工。为确保退除质量就必须做好以下几个方面的工作:

1,按照工艺规定调配退除液,并进行分析;

2,这确保安全作业,必须采用水套加温,特别大批量退除时,要确保温度的一致性和稳定性;

3,退除过程会大量消耗溶液内的化学成份,必须随时按照一定的数量进行补充;

4,在抽风的部位进行退除处理;

5,经退除干净的基板必须认真进行检查,特别孔。

第八章丝印阻焊剂工艺

第一节丝印前的准备和加工

丝印阻焊剂的主要目的是为避免电装过程焊料无序流动而造成两导线之" 搭桥" ,确保电装质量。

(一)检查项目

1,检查和阅读工艺文件与实物是否相符,根据工艺文件所拟定的要求进行准备;

2,检查基板外观是否有与工艺要求不相符合的多余物;

3,确定丝印准确位置,确保两面同时进行,主要确保预烘时两面涂覆层温度的一致性;所制造的支承架距离要适当;

4,根据所使用的油墨牌号,再根据说明书的技术要求,进行配比并采用搅拌机充分混合,至气泡消失为止。

5,检查所使用的丝印台或丝印机使用状态,调整好所有需要保证的部位;6,为确保丝印质量,丝印正式产品前,采用纸张先印确保漏印清楚而又均匀。

(二)丝印质量的控制1,确保基板表面露铜部位(除焊盘与孔外)要清洁、干净、无沾物;2,按照工艺文件要求,进行两面丝印,并确保涂覆层的厚度均匀一致;3,经丝印的基板表面应无杂物及其它多余物;4,严格控制烘烤温度、烘烤时间和通风量;5,在丝印过程中,要严格防止油墨渗流到孔内和沓盘上;6,完工后的半成品要逐块进行外观检查,应无漏印部位、流痕及非需要部位。

第二节丝印工艺丝印工艺主要目的就是使整板的两面均匀的涂覆一层液体感光阻焊剂,通过曝光、显影等工序后成为基板表面高可靠性永久性保护层。在施工中,必须做到以下几个方面:1,采用气动绷网时,必须逐步加压,确保绷网质量;

2,所采用的液体感光抗蚀剂时,应严格按照使用说明书进行配制,并充分进行搅拌至气泡完全消失为止;

3,在进行丝印前,必须先采用纸进行试印,以观察透墨量是否均匀;

4,预烘时,必须严格控制温度,不能过高或过低,因此采用较高的精度的预烘工艺装置,显得特别重要。要随时观察温度变化,决不能失控;

5,作业环境一定要符合工艺规定。

第九章热风整平工艺

第一节工艺准备和处理热风整平工艺主要目的是使印制电路板表面焊盘与孔内浸入所需焊料,为电装提供可靠的焊接性能。(一)检查项目

1,检查阻焊膜质量,确保孔内与表面焊盘无多余的残留阻焊膜;2,检查有插头镀金部位与阻焊膜是否露有金属铜,因保证无接缝,阻焊膜掩盖镀金极很小部分;3,确定热风整平工艺参数并进行调整;4,检查处理溶液的是否符合工艺标准,成份不足时应立即进行分析调整;5,检查焊锅焊料成分是否符合60/40 (锡/ 铅比例),并分析含铜杂质量;6,检查助焊剂的酸度是否在工艺规定的范围以内;

(二)热风整平焊料层质量控制1,严格控制热风整平工艺参数,确保工艺参数的在整个处理过程的稳定性;2,极时做到清理表面氧化残渣,保持焊料表面清亮;3,根据印制电路板的几何尺寸,设定浸入和提出时间;4,在涂覆助焊剂时,整个基板表面要涂均匀一致,不能有漏涂现象;5,在施工过程中要时刻观察热风整平表面与孔内壁焊料层质量;6,完工的基板要进行自然冷却,决不能采取急骤冷却的办法,以防基权翘曲。

第二节热风整平工艺热风整平工艺在印制电路板制造中显得更为重要。它是确保电装质量的基础。为此在施工中,需做好以下几个方面的工作:

1,在热风整平前,要确保表面与孔内干净,并保证孔内无水份;

2,涂覆助焊剂时,要确保助焊剂涂覆要均匀,不能有未涂覆部分,特别是孔内;

3,装置夹具的部位,如是气动夹就必须保持垂直状态;如采用挂吊就必须选择位置在基板的中心位置;

4,要绝对保持基板在装挂的位置决不能摆动或漂移;

5,经过热风整平的基板必须保持自然冷却,避免急骤冷却。

第十章成型工艺

第一节机械加工前的准备

(一)检查项目

1,随时注意沉铜过程的变化,即时控制和调整,确保溶液沉铜的稳定性;

2,为确保沉铜质量,必须首先进行沉铜速率的测定,符合待极标准的然后投产;

3,在沉铜过程,首先在开始时随时取出来观察孔由沉铜质量;4,沉铜时,要特别加强溶液的控制,最好采用自动调整装置和人工分析相结合的工艺方法实现对沉铜液的临控。

第十一章加厚镀铜

第一节镀前准备和电镀处理加厚镀铜主要目的是保证孔内有足够厚的铜镀层,确保电阻值在工艺要求的范围以内。作为插装件是固定位置及确保连接强度;作为表面封装的器件,有些孔只作为导通孔,起到两面导电的作用。

(一)检查项目

1,主要检查孔金属化质量状态,应保证孔内无多余物、毛刺、黑孔、孔洞等;2,检查基板表面是否有污物及其它多余物;

3,检查基板的编号、图号、工艺文件及工艺说明;

4,搞清装挂部位、装挂要求及镀槽所能承受的镀覆面积;5,镀覆面积、工艺参数要明确、保证电镀工艺参数的稳定性和可行性;6,导电部位的清理和准备、先通电处理使溶液呈现激活状态;7,认定槽液成份是否合格、极板表面积状态;如采用栏装球形阳极,还必须检查消耗情况;

8,检查接触部位的牢固情况及电压、电流波动范围。

(二)加厚镀铜质量的控制1,准确的计算镀覆面积和参考实际生产过程对电流的影响,正确的确定

电流所需数值,掌握电镀过程电流的变化,确保电镀工艺参数稳定性;

2,在未进行电镀前,首先采用调试板进行试镀,致使槽液处在激活状态;

3,确定总电流流动方向,再确定挂板的先后秩序,原则上应采用由远到近;确保电流对任何表面分布的均匀性;

4,确保孔内镀层的均匀性和镀层厚度的一致性,除采用搅拌过滤的工艺措施外,还需采用冲击电流

5,经常监控电镀过程中电流的变化,确保电流数值的可靠性和稳定性;6,检测孔镀铜层厚度是否符合技术要求。

第二节镀铜工艺在加厚镀铜工艺过程中,必须经常性的对工艺参数进行监控,往往由于主客观原因造成不必要的损失。要做好加厚镀铜工序,就必须做到如下几个方面:

1,根据计算机计算的面积数值,结合生产实际积累的经验常数,增加一定的数值;2,根据计算的电流数值,为确保孔内镀层的完整性,就必须在原有电流量的数值上增加一定数值即冲击电流,然后在短的时间内回至原有数值;

3,基板电镀达到5 分钟时,取出基板观察表面与孔内壁的铜层是否完整,全部孔内呈金属光泽为佳

4,基板与基板之间必须保持一定的距离;5,当加厚镀铜达到所需要的电镀时间时,在取出基板期间,要保持一定的电流数量,确保后续基板表面与孔内不会产生发黑或发暗;

1,检查工艺文件,阅读工艺要求和熟悉基板机械加工兰图;2,检查基板表面有无划伤、压痕、露铜部位等现象;3,根据机械加工软盘进行试加工,进行首件预检,符合工艺要求再进行全部工件的加工;4,准备所采用用来监测基板几何尺寸的量具及其它工具;5,根据加工基板的原材料性质,选择合适的铣加工工具(铣刀):

(三)质量控制1,严格执行首件检验制度,确保产品尺寸符合设计要求;2,根据基板的原材料,合理选择铣加工工艺参数;3,固定基板位置时,要仔细装夹,以免损伤基板表面焊料层和阻焊层;

4,在确保基板外形尺寸的一致性,必须严格控制位置精度;5,在进行拆装时,要特别注意基板的垒层时要垫纸,以避免损伤基板表面镀涂覆层。

第二节机械加工艺机械加工是印制电路板制造中最后一道工序,也必须高度重视。在施工过程中,也必须做好以下几个方面的工作:

1,阅读工艺文件,明确基板几何尺寸与公差的技术要求:2,严格按照工艺规定,进行批生产前,首先进行试加工即首件检验制,这样做的目的是以防或避免造成产品超差或报废;

3,根据基板精度要求,可采用单块或多块垒层加工;4,在基板固定机床后机械加工前,必须精确的找好基准面,经核对无误后再进行铣加工;5,每加工完一批后,都要认真地检查基板的所有尺寸与公差,做到心中有数;6,加工时要特注意保证基板表面质量。

焊接原理与焊点强度

焊接原理與銲點強度
Soldering Basics and Joint Strength

焊錫性與銲點強度的不同
The Difference of Solderability and Solder Joint Strength
z焊接是一種化學反應
? 銲墊為銅基地者焊接後立即生成良性的 Cu6Sn5,且還會隨焊接熱量與後續老化 而長厚 ,不幸的是老化中更會長出惡性致命的Cu3Sn。此類表面處理為:OSP、 HASL 、 I-Sn、I-Ag等。總體而言銅基地的銲點要比鎳基地者脆性低,可靠度也較好。 ? 鎳基地之化鎳浸金與電鍍鎳金之金層較厚者,其焊點不但IMC較薄且更容易形 成金 脆,只有在快速長出的AuSn4游走後鎳基地才會形成Ni3Sn4 其強度原本就不如 Cu6Sn5 。
2

焊接過程與IMC (Intermetallic Compound,介面金屬共化物,介金屬)
?有鉛與無鉛各種配方合金銲料(Solder)中,只有純錫(Sn)才會與PCB承焊的銅基地 (OSP,I-Ag,I-Sn,HASL等)或鎳基地(化學鎳與電鍍鎳),在強熱中發生擴散反應 迅速生成介面性IMC而焊牢。 ?銲料中純錫以外的其他少量金屬,其等主要功能就是為了降低熔點(Melting Point, mp)以節省能源與減少PCB的熱傷害。次要目的是改善銲點(Solder Joint)的韌度 (Toughness)與強度(Strength),以加強互連之可靠度。 ?純錫的熔點高達321℃根本無法用於PCBA的焊接,必須配製成 以錫為主的合金銲料才能使用。例如加入少許銅做為兩相合金 時 (0.7% by wt),不但mp降至227℃而且還呈現內外瞬間整體 熔融之共熔狀態(Eutectic此字被譯為“共晶”係抄自日文 並不正確)。無鉛回焊者以SAC305為主,波焊以SCNi為主。

印制电路板的设计与制作

第七章印制电路板的设计与制作 印制电路板PCB(PrintedCircuitBoard)简称为印制板,是安装电子元器件的载体,在电子设计竞赛中应用广泛。 印制电路板的设计工作主要分为原理图设计和印制电路板设计两部分。在掌握了原理图设计的基本方法后,可以进入印制电路板设计,学习印制电路板的设计方法。 完成印制电路板设计,需要设计者了解电路工作原理,清楚所使用的元器件实物,了解PCB板的基本设计规范,才能设计出适用的电路板。 第一节印制电路板设计的基础知识 1. 印制电路板的类型 一般来说,印制电路板材料是由基板和铜箔两部分组成的。基板可以分无机类基板和有机类基板两类。无机类基板有陶瓷板或瓷釉包覆钢基板,有机类基板采用玻璃纤维布、纤维纸等增强材料浸以酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯等树脂黏合而成。铜箔经高温、高压敷在基板上,铜箔纯度大于99.8%,厚度约在18~105μm。 印制电路是在印制电路板材料上采用印刷法制成的导电电路图形,包括印制线路和印刷元件(采用印刷法在基材上制成的电路元件,如电容器、电感器等)。 根据印制电路的不同,可以将印制电路板分成单面印制板、双面印制板、多层印制板和性印制板。 (1)单面印制板仅在一面上有印制电路,设计较为简单,便于手工制作,适合复杂度和布线密度较低的电路使用,在电子设计竞赛中使用较多。 (2)双层印制板在印制板正反两面都有导电图形,用金属化孔或者金属导线使两面的导电图形连接起来。与单面印制板相比,双面印制板的设计更加复杂,布线密度也更高。在电于设计竞赛中,也可以手工制作。 (3)多层印制板是指由三层或三层以上导电图形构成的印制电路板,导体图形之间由绝缘层隔开,相互绝缘的各导电图形之间通过金属化孔实现导电连接。多层印制电路板可实现在单位面积上更复杂的导电连接,并大大提升了电子元器件装配和布线密度,叠层导电通路缩短了信号的传输距离,减小了元器件的焊接点,有效地降低了故障率,在各导电图形之间可以加入屏蔽层,有效地减小信号的干扰,提高整机的可靠性。多层印制板的制作需要专业厂商。 (4)软性印制板也称为柔性印制板或挠性印制板,是采用软性基材制成的印制电路板。特点是体积小,质量轻,可以折叠、卷缩和弯曲,常用于连接不同平面间的电路或

IC载板~1

IC 载板市场与技术 三 4.4 工艺与设备特点 4.4.1设计因素 IC载板的设计完全是为符合芯片与封装方式的要求,有关电路布线与互连是由IC设计师们所完成的,对于制造者更关注的是与IC载板制造密切相关的设计因素. 在当前数字化时代所追求的PCB (包括常规PCB和IC载板)是轻薄短小高速化高密度化和多功能化,具体为薄型细线小孔尺寸精确与性能稳定,以及低成本化. 设计考虑因素主要有板子功能性,可生产加工性,产品可测试性,经济成本性. 板子功能首先是电性能,涉及到绝缘介质的电性能,信号传输线安排防止干扰等;其次是安装适用性和耐环境可靠性,涉及结构尺寸端点连接耐热耐湿等,这些很大因素取决于基板材料. 可生产加工性是使设计要求与生产条件相匹配,如要有适合的材料,细线宽/线距及微小孔加工能力等. 产品可测试性对于BGA/CSP载板十分必要,产品的复杂性无法用人工目测或简单仪器鉴别,为保证产品质量设计时对性能指标就应有相应检测手段. 经济成本性这是批量生产与市场竞争必需条件. 在IC载板结构上最大特点是微通孔(Micro Via). 如图4

下表9 列出了芯片尺寸端子节距有关输出入端子数. 芯片边上端子数是按相应的芯片尺寸与端子节距计算的,端子间可布设引线数也可作相应计算. 表9 IC载板的设计参数[引自电子技术 2001/6 ] 参数项目 2001 2002 2003 2004 2005 2008 2011 倒芯片端点节距(m) 175 175 150 150 130 115 100 连接盘大小(m) 88 88 75 75 65 58 50 芯片尺寸 (mm/边) 经济性能型13 14 15 15 15 15 16 高性能型18 18 18 19 19 21 22 阵列规模=沿芯片边沿端点数 经济性能型(最多) 75 79 98 100 118 133 164 经济性能型(常规要求) 35 37 39 41 43 50 59 高性能型(最多) 101 103 123 126 148 180 221 高性能型(常规要求) 52 55 58 61 65 77 91 外部行列通路数(取决于输出层数要求) 经济性能型 5 5 4 5 5 5 6 高性能型8 8 8 8 8 9 10 输出要求有效的总布线密度 (cm/cm2 ) 经济性能型 286 286 267 333 385 435 600 高性能型 457 457 533 533 615 783 1000 基板上布线(节距通路间3条线) 线路宽度(m) 29.2 29.2 32.1 25.0 21.7 19.2 13.6 线路间距(m) 29.2 29.2 32.1 25.0 21.7 19.2 13.6 基板上布线(节距通路间6条线) 线路宽度(m) 17.5 17.5 15.0 15.0 13.0 10.1 7.9 线路间距(m) 17.5 17.5 15.0 15.0 13.0 10.1 7.9 4.4.2 图形制作 印制板线路形成的基本方法有三大类,即全加成法半加成法减去法. 在常规印制板生产中主要采用减去法,而IC载板生产这三类工艺都有采用,目前采用半加成法的较多些. 然而这三类工艺中都涉及到图形转移成像技术. IC载板的线路图形都是精细线条, 采用光致成像技术. 光致成像技术涉及到光致抗蚀剂材料,有干膜型和液态型正性和负性水(弱碱性)显影型和有机溶剂显影型等区分;涉及到曝光设备和光源,有平行光和非平行光紫外光和激光等区分. 而以图像转移方式区别主要技术如下. (1) 接触印制成像(Contact Printing) 这是目前印制板生产通用的技术,采用照相底版覆盖在已有光致抗蚀层基板表面,照射紫外光曝光, 照相底版与有光致抗蚀层基板表面之间是通过抽真空而紧密接触的. 这种方式由于照相底版厚度和光源散射等因素,形成图形线条到2 mil 可说是极限了. (2) 激光投影成像(LPI: Laser Projection Imaging) 这是应用准分子激光源照射照相底版,透射的光再投影到已有光致抗蚀层基板表面,感光出线路图形. 该装置的强力激光经过折射系统后投影到基板的是平行光,因此照相底版与基板是不接触的,又能保持图形精度. 如用30m 厚的光致干膜能产生线宽/线距为35/35m的图形,若用13m厚的液态光致抗蚀刻能产生线宽/线距为10/10m的图形,

PCB手工制作教程(很详细)

PCB手工制作详细教程 作者:冰檐化雨 绪言 相信电子爱好者们在电子制作过程中,最苦恼的就是电路板的制作了:如果用万能板做,看上去不是很入眼;如果把PCB稿图拿去工厂加工,单片板也得要几十。所以很麻烦,现在给大家推荐一种手工制板方法:感光法制板。这种方法在众多手工制板方法中效果是最好的,成本也很作者:低。 最小焊盘:60mil(1.5mm) 最小线距:10mil(0.25mm) 最小孔径:30mil(0.76mm) 最多层数:双面板 最小线宽:15mil(0.38mm) 这些参数是本人建议大家在制板时使用的参数,并不是实验中所得最小值,实际上还可以得到更小值,只是难度会比较大,比如线宽可以到10mil,但是也只能保证局部的线,板子上的线都到10mil,就比较难了) 例图:

友情链接:冰檐电子 https://www.doczj.com/doc/c713979572.html,/shop/view_shop.htm?asker=wangwang&shop_nick=iceeave 目录 1.绘制PCB稿图并打印菲林胶片 2.铜板的覆膜与曝光 3.显影 4.腐蚀 5.脱膜 6.增加阻焊绿油 7.钻孔 一.绘制PCB稿图并打印菲林胶片 首先要用PCB绘制软件绘制出PCB稿图,也就是EDA软件或PCB Layout 软件,一般有以下几种:Protel、Pads、Cadence allegro、Mentor WG。这里只介绍Protel的几种版本的使用方法,本教程默认读者是会使用Protel软件的。关于PCB

的绘制不多说,直接介绍关于打印在菲林纸上的电路图案,菲林纸和一般的A4白色打印纸的唯一区别是菲林是透明的,也称为菲林胶片,菲林的两面只有一面是打印面,你用手摸上去感觉有些粗糙,喷墨打印机使用专用的喷墨菲林。下面是PCB 稿图(双直流稳压电源),但是这不能直接打印,还应该处理图1-1的样子。 至于为什么要处理成这样,这个后面再说,我先说这两个图的差别。可见菲林图案是黑白图案,上面只有走线、焊盘、铺铜、文字,而且白色部分是最后板子做出来后留在板子上的部分,黑色的都是不需要的,应该腐蚀掉的(PCB手工制板的

印制电路板手工制作方法与技巧

印制电路板手工制作方法与技巧 印制电路板(PCB板)是电子制作的必备材料,既起到元器件的固定安装作用,又起到元器件相互之间的电路连接作用,也就是说只要有元器件就一定需要PCB板,而PCB板不可能从市场上直接选购,一定要根据电子制作(电子产品)的不同需要单独生产制作。产品生产中的PCB板通常要委托专业生产厂家制作,但我们在科研、产品试制、业余制作、学生的毕设、课设大赛、创新制作等环节中只需一两块PCB板时,委托专业厂家制作,不仅时间长(一周左右或更长),费用高(百元以上),而且不便随时修改。电子制作中如何用最短时间(几十分钟)、最少费用(每平方厘米几分钱)、最简单的办法(一学就会)加工制作出精美的PCB板呢?下面向读者介绍几种简便易行的方法。 PCB板分单面板、双面板、多层板几种,在业余条件下只能实现单面和双面板印制板的制作。制作通常要经过如下几个环节: 设计准备覆铜板转移图形腐蚀钻孔表面处理 一、设计 把电路原理图设计成印制电路布线图,可在计算机上通过多种PCB设计软件实现。简单电路如可直接用手工布线完成,具体操作方法、要求、技巧等内容将在今后文章中详细介绍。 二、准备覆铜板 覆铜板是制作PCB板的材料,分单面覆铜板和双面覆铜板,铜箔板(厚度有18um、35um、55um和70um几种)通过专用胶热压到PCB基板上(基板厚度有0.2、0.5….1、1.6等几种规格),如图1所示。 制作中PCB板厚度根据制作需求选择,常用规格为1.6nm,铜箔厚度尽量选择薄的覆铜板,这样腐蚀速度快、侧蚀少,适合高精度PCB板的制作。覆铜板外形尺寸的大小与形状完全根据制作需求而定,可用剪板机、剪刀、锯等工具实现。 三、转印图形(或描绘) 将设计好的PCB布线图(包括焊盘与导线)转印(或描绘)到覆铜板上。本环节要求线条清晰、无断线、无砂眼、无短接,且耐水洗、抗腐蚀。 方法一:手工描绘法 (1)将设计好的PCB图按1:1画好,然后通过复写纸印到覆铜板上。

印制电路板制程简介

印制电路板制程简介 作者:佚名文章来源:PCB行业网站点击数:176 更新时间:2006-9-21

制程名称制程简介内容说明 印刷电路板 在电子装配中,印刷电路板(Printed Circuit Boards)是个关键零件。它搭载其它的电子零件并连通电路,以提供一个安稳的电路工作环境。如以其上电路配置的情形可概分为三类: 【单面板】将提供零件连接的金属线路布置于绝缘的基板材料上,该基板同时也是安装零件的支撑载具。 【双面板】当单面的电路不足以提供电子零件连接需求时,便可将电路布置于基板的两面,并在板上布建通孔电路以连通板面两侧电路。 【多层板】在较复杂的应用需求时,电路可以被布置成多层的结构并压合在一起,并在层间布建通孔电路连通各层电路。 内层线路 铜箔基板先裁切成适合加工生产的尺寸大小。基板压膜前通常需先用刷磨、微蚀等方法将板面铜箔做适当的粗化处理,再以适当的温度及压力将干膜光阻密合贴附其上。将贴好干膜光阻的基板送入紫外线曝光机中曝光,光阻在底片透光区域受紫外线照射后会产生聚合反应(该区域的干膜在稍后的显影、蚀铜步骤中将被保留下来当作蚀刻阻剂),而将底片上的线路影像移转到板面干膜光阻上。撕去膜面上的保护胶膜后,先以碳酸钠水溶液将膜面上未受光照的区域显影去除,再用盐酸及双氧水混合溶液将裸露出来的铜箔腐蚀去除,形成线路。最后再以氢氧化钠水溶液将功成身退的干膜光阻洗除。对于六层(含)以上的内层线路板以自动定位冲孔机冲出层间线路对位的铆合基准孔。 压合 完成后的内层线路板须以玻璃纤维树脂胶片与外层线路铜箔粘合。在压合前,内层板需先经黑(氧)化处理,使铜面钝化增加绝缘性;并使内层线路的铜面粗化以便能和胶片产生良好的粘合性能。叠合时先将六层线路﹝含﹞以上的内层线路

PCB电路板印制电路板制造简易实用手册

PCB电路板印制电路板制造简易实用手册

主题:印制电路板制造简易实用手册 收藏:PCB收藏天地网 绪论 印制电路板制造技术的飞速发展,促使广大从事印制电路板制造行业的人们,加快知识更新。为此,就必须掌握必要的新知识并与原有实用的科技成为工作必备的参考资料,更好地从事各种类型的科研工作。这本手册就是使从事高科技行业新生产者尽快地掌握与印制电路板制造技术相关的知识,才能更好的理解和应用印制电路板制造方面的所涉及到的实用技术基础知识,为全面掌握印制电路板制造的全过程和所涉及到科学试验提供必要的手段。 第一章溶液浓度计算方法 在印制电路板制造技术,各种溶液占了很大的比重,对印制电路板的最终产品质量起到关键的作用。无论是选购或者自配都必须进行科学计算。正确的计算才能确保各种溶液的成分在工艺范围内,对确保产品质量起到重要的作用。根据印制电路板生产的特点,提供六种计算方法供同行选用。 1.体积比例浓度计算: ?定义:是指溶质(或浓溶液)体积与溶剂体积之比值。 ?举例:1:5硫酸溶液就是一体积浓硫酸与五体积水配制而成。

2.克升浓度计算: ?定义:一升溶液里所含溶质的克数。 ?举例:100克硫酸铜溶于水溶液10升,问一升浓度是多少? ?100/10=10克/升 3.重量百分比浓度计算 (1)定义:用溶质的重量占全部溶液重理的百分比表示。 (2)举例:试求3克碳酸钠溶解在100克水中所得溶质重量百分比浓度? 4.克分子浓度计算 ?定义:一升中含1克分子溶质的克分子数表示。符号:M、n表示溶质的克分子数、V表示溶液的体积。 ?如:1升中含1克分子溶质的溶液,它的克分子浓度为1M;含1/10克分子浓度为0.1M,依次类推。 ?举例:将100克氢氧化钠用水溶解,配成500毫升溶液,问这种溶液的克分子浓度是多少? ?解:首先求出氢氧化钠的克分子数: 5.当量浓度计算

COF研究工作计划

COF研究工作计划COF(Chip On Flex,or,Chip On Film),常称覆晶薄膜,是将集成电路(IC)固定在柔性线路板上的晶粒软膜构装技术,运用软质附加电路板作为封装芯片载体将芯片与软性基板电路结合,或者单指未封装芯片的软质附加电路板,包括卷带式封装生产(TAB基板,其制程称为TCP)、软板连接芯片组件、软质IC载板封装 虽然COF是一种新兴的IC封装技术,但它的工艺制程和传统的FPC及IC安装技术兼容,人们能够用现有的设备生产出COF产品。精细线路的制作随着芯片安装的节距减小和I/O数的增加,对精细线路图形的要求也在增加,要求线宽和间距小于50μm的精细图形。其中ILB(内部引线连接)处线宽从2001年的22.5μm,发展到2005年的15μm,这种趋势势必还要持续下去。在这种情况下,选用何种工艺来制作如此精细的线路图形,成为研究的重点。COF中制作精细线路主要有以下3种方法。 减层法 减层法是传统FPC生产的主要方法。它是在FCCL上贴上一层感光抗蚀干膜或者涂覆上一层液态感光抗蚀剂,然后通过曝光、显影、蚀刻、脱膜,最后形成所需的线路图形。减层法所能达到的线宽间距跟感光抗蚀层的分辨率密切相关。而感光抗蚀层的分辨率是由抗蚀层的厚度决定的,厚度越薄,就能感光形成更细的线路图形。这是因为光线在经过抗蚀层时会发生散射,抗蚀层越厚,散射程度就越大,形成的线路误差就越大。要想制作50μm以下的线宽,干膜厚度必须达到20μm以下,但太薄的干膜制造起来很有难度,所以人们更愿意使用厚度比干膜薄并能自行控制的湿膜工艺,有的公司甚至能用滚筒涂覆液态感光抗蚀

剂制作出5μm的湿膜。但太薄的湿膜难免会出现针孔,汽泡,划伤等缺陷,而且它的均匀性也不及干膜,所以短期内无法代替干膜。由于上述原因,加上蚀刻中不可避免的侧蚀现象,使减层法的极限定格在20μm线宽。要想得到更细的线路,就必须配合更薄的9μm,5μm 甚至3μm的超薄铜箔,这样才能尽量缩短蚀刻时间,减小侧蚀,得到精细的线路。 半加层法 如果要制作更加精细的线路,可考虑采用半加层法。半加层法的基材多选用5μm的薄铜箔,有时也可以把常规铜箔通过蚀刻减薄之后使用。此种方法中,光线散射对线路图形没有不良影响,可以使用较厚的抗蚀层,能够制作20μm以下的线路。 加层法 加层法是利用绝缘基材直接加工形成电路图形的方法。之所以要在PI和后来的铜层之间溅射上Cr薄层,是为了增加PI和铜层之间的结合力,防止以后铜层剥落。这种方法能够制作出最精细的线路,据报道说已经有公司试制成功线宽间距都为3μm的线路。这种方法还有一个好处就是能够运用厚的光敏干膜,把线路厚度做大,如达到8倍的厚宽比,可以抑制当线路精细化时直流电阻(R)增大的问题。但这种方法需要用到半导体制造用的装置,工艺复杂,成本高。COF用到的芯片与FPC基板的连接技术主要有以下3种。 金-锡共晶连接工艺 这种工艺是利用IC芯片上的金凸块和镀上锡的FPC内部引线,通过加热加压,在接触面形成金-锡共晶,达到连接的目的。这种方法的焊接温度必须在金-锡共晶的形成温度(325~330℃)以上,这对基材的耐热性是个严峻的考验。另外,合适的焊接温度不好掌握。当连接部分温度比较低时,内部引线共晶形成不充分,导致内部引线开路。然而,当连接部

LED散热基板之厚膜与薄膜制程差异分析

LED散热基板之厚膜与薄膜制程差异分析 1、简介 LED模组现今大量使用在电子相关产品上,随着应用范围扩大以及照明系统的不断提升,约从1990年开始高功率化的要求急速上升,尤其是以白光高功率型式的需求最大,现在的照明系统上所使用之LED功率已经不只1W、3W、5W甚至到达10W以上,所以散热基板的散热效能俨然成为最重要的议题。影响LED散热的主要因素包含了LED晶粒、晶粒载板、晶片封装及模组的材质与设计,而LED 及其封装的材料所累积的热能多半都是以传导方式散出,所以LED 晶粒基板及LED晶片封装的设计及材质就成为了主要的关键。 2、散热基板对于LED模组的影响 LED从1970年以后开始出现红光的LED,之后很快的演进到了蓝光及绿光,初期的运用多半是在一些标示上,如家电用品上的指示,到了2000年开始,白光高功率LED的出现,让LED的运用开始进入另一阶段,像是户外大型看版、小型显示器的背光源等(如图一),但随着高功率的快速演进,预计从2010年之后,车用照明、室内及特殊照明的需求量日增,但是这些高功率的照明设备,其散热效能的要求也越益严苛,因陶瓷基板具有较高的散热能力与较高的耐热、气密性,因此,陶瓷基板为目前高功率LED最常使用的基板材料之一。然而,目前市面上较常见的陶瓷基板多为LTCC或厚膜技术制成的陶瓷散热基板,此类型产品受网版印刷技术的准备瓶颈,使得其对位精准度上无法配合更高阶的焊接,共晶(Eutectic)或覆晶(Flip chip) 封装

方式,而利用薄膜制程技术所开发的陶瓷散热基板则提供了高对位精准度的产品,以因应封装技术的发展。 2.1、散热基板的选择 就LED晶粒承载基板的发展上,以承载晶粒而言,传统PCB的基板材质具有高度商业化的特色,在LED发展初期有着相当的影响力。然而,随着LED功率的提升,LED基板的散热能力,便成为其重要的材料特性之一,为此,陶瓷基板逐渐成为高效能LED的主要散热基板材料(如表一所示),并逐渐被市场接受进而广泛使用。近年来,除了陶瓷基板本身的材料特性问题须考虑之外,对基板上金属线路之线宽、线径、金属表面平整度与附着力之要求日增,使得以传统厚膜制程备制的陶瓷基板逐渐不敷使用,因而发展出了薄膜型陶瓷散热基板,本文将针对陶瓷散热基板在厚膜与薄膜制程及其产品特性上的差异做出分析。 中国灯具招商网 专业整理 表一、各类材料散热系数 3、陶瓷散热基板 从传统的PCB(FR4)板,到现在的陶瓷基板,LED不断往更高功率的需求发展,现阶段陶瓷基板之金属线路多以厚膜技术成型,然而厚膜印刷的对位精准度使得其无法跟上LED封装技术之进步,其主要因素为在更高功率LED元件的散热设计中,使用了共晶以及覆晶两种封装技术,这些技术的导入不但可以使用高发光效率的LED晶粒,

印制电路板的设计与制作

印制电路板的设计与制作 本章主要介绍印制电路板的元件布局及布线原则;应用PROTEL设计印制电路板的基本步骤及设计示例;印制电路板的手工制作与专业制作的方法,并以实验室常用的VP?108K电路板制作系统为例,介绍了PCB的制作步骤与方法。章末附有印制电路板的设计与制作训练。 现代印制电路板(简称PCB,以下PCB即指印制电路板)的设计大多使用电脑专业设计软件进行,PCB的制作也是通过专业制作厂家完成的。因此,大批量的PCB生产常常是用户自己设计好印制板,将文档资料交给印制板生产厂家,由其完成PCB板的制 出的印制板文档可以广泛地被各专业印制板生产厂家所接受。因此本章首先介绍使用PROTEL进行印制板设计的一般步骤,给出一个设计示例,然后简单介绍手工制作印制板的一般方法,最后介绍适合于实验室的印制电路板制作设备VP?108K。 印制电路板的设计原则 印制电路板的设计是一项很重要的工艺环节,若设计不当,会直接影响整机的电路性能,也直接影响整机的质量水平。它是电子装配人员学习电子技术和制作电子装置的基本功之一,是实践性十分强的技术工作。 印制电路板的设计是根据电路原理图进行的,所以必须研究电路中各元件的排列,确定它们在印制电路板上的最佳位置。在确定元件

的位置时,还应考虑各元件的尺寸、质量、物理结构、放置方式、电气连接关系、散热及抗电磁干扰的能力等因素。可先草拟几种方案,经比较后确定最佳方案,并按正确比例画出设计图样。画图在早期主要靠手工完成,十分繁琐,目前大多用计算机完成,但前述的设计原则既可适用于手工画图设计,也可适用于计算机设计。 对于印制电路板来说,一般情况下,总是将元件放在一面,我们把放置元件的一面称为元件面。印制板的另一面用于布置印制导线(对于双面板,元件面也要放置导线)和进行焊接,我们把布置导线的这一面叫做印制面或焊接面。如果电路较复杂,元件面和焊接面容不下所有的导线,就要做成多面板。在元件面和焊接面的中间设置层面,用于放置导线,这样的层面我们称之为内部层或中间层。中间层如果是专门用于放置电源导线的,又称做电源层或地线层。如果是用于放置传递电路信号的导线的,叫做中间信号层。多面板的元件面、焊接面要和中间层连通,靠印制电路板上的金属化孔完成,这种金属化孔叫通孔(Via)。 1. 要将一定数量的元件按原理图中的电气连接关系安装在印制电路板上,必须事先知道各元件的安装数据,以便元件布局。一般采用下述方法确定元件的安装数据。 (1)设计者提供元件正确的安装资料。 (2)若没有提供元件安装数据,应通过元件型号查手册找出元件的安装数据。

生产印制电路板的工艺流程简介

生产印制电路板的工艺流程简介 工厂生产印制电路板的工艺大致为:绘图→照相制版→感丝网→落料→图形转移→蚀刻→钻孔→刻板→孔化→抛光→镀金镀银→阻焊→助焊→修边→印字符图→出厂检验等15道工序。现分别简介如下: ①照相制版将用户提供的印制电路板导电图形图制成照相底片(照相底片也称工作底片,是用来把导电图形转印到印制电路板或丝网板的正片或负片)。 ②感丝网对用户提供的助焊图及字符图做网架,为对印制电路板做助焊、阻焊处理和印制字符图做准备。 ③落料根据图纸提供的印制电路板外形尺寸备板。 ④图形转移将导电图形由照相底片转移到印制电路板上。一般由感光机完成,将导电图形感光到已落好料的敷铜板上。 ⑤蚀刻俗称烂板,将感光好的敷铜板置于三氧化铁(Fe2Cl3)溶液或其他蚀刻液中腐蚀掉不需要的铜箔。 ⑥整板去毛刺,整形,开异形孔,初检。 ⑦刻板将未腐蚀干净的导电条、工艺线等用手工法除去。 ⑧孔化孔化,全称引线孔金属孔化。即在双面板或多层板引线孔和过孔内壁和基板两面上用电化学方法沉积金属,实现两个外层电路和内外层电路之间的电气连接。 ⑨抛光烘干后的表面处理,去除表面氧化层。

⑩镀金镀银根据用户要求,采用电或化学镀金或镀银,再抛光两次,清洗烘干。 ⑥阻焊采用丝网印制法,将阻焊剂涂覆在除焊盘和过孔盘以外的区域上。 ⑥助焊采用丝网印制法,在焊盘和过孔盘上上助焊剂。 ⑩印字符图采用丝网印制法,在印制电路板元件面上印上字符图。 ⑩修边将制好的印制电路板对外轮廓按尺寸进行加工。 ⑩检验对印制电路板进行目视检验(10倍放大镜)、印制图形连通性检验、绝缘电阻测量、可焊性试验、电镀层检验和粘合强度检验等。

印制电路板的手工制作

印制电路板的手工制作 手工制作方法 在产品研制、科技及创作以及学校的教学实训等活动中,往往需要制作少量印制板,进行产品性能分析试验或制作样机,为了赶时间和经济性常需要自制印制板。以下介绍 几种简单易行的手工制作印制板的方法。 1.描图蚀刻法 这是常用的一种制板方法,由于最初使用调和漆作为描绘图形的材料,所以也称该因法,其制作过程如图2—l0所示 具体步骤如下: (1)下料 下科技实际设计尺寸裁剪铜箔基板(剪床、锯割均可),去四周毛刺。 (2)拓图 用复写纸将已设计的印制板布线草图拓在铜箔基板的钢箔面上。印制导线用单线, 焊盘以小团点表示。钽电容拓制双面板时,板与草图应有3个不在一条直线上的点定位; 〔3)钻孔 拓图后检查焊盘与导线是否有遗漏,然后在扳上打样、冲眼、定位、打焊盘孔。打孔时 注意钻床转速应取高速,钻头应刃磨锋利;进刀不宜过快,以免将铜箔挤出毛刺‘并注意保 持导线图形清晰。清除孔的毛刺时不要用砂纸。 (4)描图 用稀稠适宜的调和漆将图形及焊盘描好。描图时应先描焊盘,方法可用适当的硬导 线鼓漆点漆料,漆料要获得适中,描线用的该稍稠,点时注意与孔同心,大小尽量均匀。焊 盘描完后可描印制导线图形。工具可用鸭嘴笔与宜尺。注意宣尺不要与板接触,可将两 端垫高,以免将未干的图形蹭坏。 (5)修图 描好的图在漆未干(不沾手)时及时进行修图 同时修补断线或缺拙图形,以保证图形质量。 (6)蚀刻 可使用宜尺和小刀,沿导线边缘修整 蚀刻液一般使JH:氯化铁水溶液,浓度在28%一42%,将描修好的板子完全浸没到 镕液中,蚀刻印制图形。为加速蚀到可轻轻搅动溶液,亦可用毛笔刷扫板面,但不可用力 过猛,以防漆膜脱落,低温季节可适当加热溶液,但温度不要超过50℃。蚀刻完成后将板 子取出,用清水冲洗。 (7)去漆膜 用热水浸泡后即可将漆膜剥掉,未接净处可用稀料清洗。 (8)清洁 漆膜去净后,用碎布蘸去污粉反复在板面上擦拭,去掉铜箔氧化膜,镕出铜的光亮本 色。为使板面美观,擦拭时应固定顺着某一方向,这样可使反光方向一致,看起来更加美 观。擦后,用水冲洗、晾干。 (9)涂助焊剂 冲洗晾干后应立即涂助焊剂(可用已配好的松香酒精溶液)。涂助焊剂后便可使板面 得到保护,提高可焊性。 注意:此方法描图不一定用漆,各种抗三氯化铁蚀到的材料均可用,如虫胶酒精液、松 香酒精溶液、蜡、指甲伯等。其中松香酒精液因为本身就是助焊剂,故可省略步骤(7)和 (9),即蚀刻后不用去膜即可焊接。用无色溶液描图时可加少量甲基紫,使描图便于观察 和修改。 2贴图蚀刻法 贴图蚀刻法是利用不于膜条(带)宜接在铜箔上贴出导电图形以代替描图,其余步骤 同描图法。A TMEL代理商由于胶带边缘整齐,焊盘亦可用工具冲击,放贴成的图质量较高,蚀刻后揭去 胶带即可使用,也很方便。 贴因法可有以下两种方式。 (1)预制胶条图形贴制 按设计导线宽度将胶带切成合适宽度,按设计图形贴到铜箔基板上。有些电子器材 商店有各种不同宽度的贴图胶带,也有将各种常用印制图形(如

高密度印制电路板(HDI)介绍.

高密度印制电路板(HDI)介绍 印刷电路板是以绝缘材料辅以导体配线所形成的结构性元件。在制成最终产品时,其上会安装积体电路、电晶体、二极体、被动元件(如:电阻、电容、连接器等)及其他各种各样的电子零件。藉著导线连通,可以形成电子讯号连结及应有机能。因此,印制电路板是一种提供元件连结的平台,用以承接联系零件的基的。 由于印刷电路板并非一般终端产品,因此在名称的定义上略为混乱,例如:个人电脑用的母板,称为主机板而不能直接称为电路板,虽然主机板中有电路板的存在但是并不相同,因此评估产业时两者有关却不能说相同。再譬如:因为有积体电路零件装载在电路板上,因而新闻媒体称他为IC板,但实质上他也不等同于印刷电路板。 在电子产品趋于多功能复杂化的前题下,积体电路元件的接点距离随之缩小,信号传送的速度则相对提高,随之而来的是接线数量的提高、点间配线的长度局部性缩短,这些就需要应用高密度线路配置及微孔技术来达成目标。配线与跨接基本上对单双面板而言有其达成的困难,因而电路板会走向多层化,又由于讯号线不断的增加,更多的电源层与接地层就为设计的必须手段,这些都促使从层印刷电路板(Multilayer Printed Circuit Board)更加普遍。 对于高速化讯号的电性要求,电路板必须提供具有交流电特性的阻抗控制、高频传输能力、降低不必要的幅射(EMI)等。采用Stripline、Microstrip的结构,多层化就成为必要的设计。为减低讯号传送的品质问题,会采用低介电质系数、低衰减率的绝缘材料,为配合电子元件构装的小型化及阵列化,电路板也不断的提高密度以因应需求。BGA (Ball Grid Array)、CSP (Chip Scale Package)、DCA (Direct Chip Attachment)等组零件组装方式的出现,更促印刷电路板推向前所未有的高密度境界。 凡直径小于150um以下的孔在业界被称为微孔(Microvia),利用这种微孔的几何结构技术所作出的电路可以提高组装、空间利用等等的效益,同时对于电子产品的小型化也有其必要性。 对于这类结构的电路板产品,业界曾经有过多个不同的名称来称呼这样的电路板。例如:欧美业者曾经因为制作的程序是采用序列式的建构方式,因此将这类的产品称为SBU (Sequence Build Up Process),一般翻译为“序列式增层法”。至于日本业者,则因为这类的产品所制作出来的孔结构比以往的孔都要小很多,因此称这类产品的制作技术为MVP (Micro Via Process),一般翻译为“微孔制程”。也有人因为传统的多层板被称为MLB (Multilayer Board),因此称呼这类的电路板为BUM (Build Up Multilayer Board),一般翻译为“增层式多层板”。 美国的IPC电路板协会其于避免混淆的考虑,而提出将这类的产品称为HDI (High Density Intrerconnection Technology)的通用名称,如果直接

印刷电路板的制作过程

印刷电路板的制作过程 我们来看一下印刷电路板是如何制作的,以四层为例。 四层PCB板制作过程: 1.化学清洗—【Chemical Clean】 为得到良好质量的蚀刻图形,就要确保抗蚀层与基板表面牢固的结合,要求基板表面无氧化层、油污、灰尘、指印以及其他的污物。因此在涂布抗蚀层前首先要对板进行表面清洗并使铜箔表面达到一定的粗化层度。 内层板材:开始做四层板,内层(第二层和第三层)是必须先做的。内层板材是由玻璃纤维和环氧树脂基复合在上下表面的铜薄板。 2.裁板压膜—【Cut Sheet Dry Film Lamination】 涂光刻胶:为了在内层板材作出我们需要的形状,我们首先在内层板材上贴上干膜(光刻胶,光致抗蚀剂)。干膜是由聚酯簿膜,光致抗蚀膜及聚乙烯保护膜三部分组成的。贴膜时,先从干膜上剥下聚乙烯保护膜,然后在加热加压的条件下将干膜粘贴在铜面上。

3.曝光和显影-【Image Expose】【Image Develop】 曝光:在紫外光的照射下,光引发剂吸收了光能分解成游离基,游离基再引发光聚合单体产生聚合交联反应,反应后形成不溶于稀碱溶液的高分子结构。聚合反应还要持续一段时间,为保证工艺的稳定性,曝光后不要立即撕去聚酯膜,应停留15分钟以上,以时聚合反应继续进行,显影前撕去聚酯膜。 显影:感光膜中未曝光部分的活性基团与稀碱溶液反应生产可溶性物质而溶解下来,留下已感光交联固化的图形部分。 4.蚀刻-【Copper Etch】 在挠性印制板或印制板的生产过程中,以化学反应方法将不要部分的铜箔予以去除,使之形成所需的回路图形,光刻胶下方的铜是被保留下来不受蚀刻的影响的。 5.去膜,蚀后冲孔,AOI检查,氧化 Strip Resist】【Post Etch Punch】【AOI Inspection】【Oxide】

ic载板的定义

做电子产业相关工作的从业人员,对IC的周边及相关知识都比较在意,今天给大家整理什么是IC封装载板及定义。 从IC封装的过程讲起,IC卡封装框架指的是用于集成电路卡模块封装用的一种关键专用基础材料,主要起到保护芯片并作为集成电路芯片和外界接口的作用,其形式为带状,通常为金黄色。具体的使用过程如下:首先通过全自动贴片机将集成电路卡芯片贴在IC卡封装框架上面,然后用焊线机将集成电路芯片上面的触点和IC卡封装框架上面的节点连接起来实现电路的联通,最后使用封装材料将集成电路芯片保护起来形成集成电路卡模块,便于后道应用。目前IC卡封装框架的供应都是依靠进口。国外也隐现了一些相关企业,如兴森科技、深南电路都在往这方面的业务拓展。 IC载板也是以BGA(Ball Grid Array,植球矩阵排列或植球数组)架构基为础的产品,制造流程与PCB产品相近,但精密度大幅提升,且在材料设计、设备选用、后段制程等与PCB则有差异。IC载板成为IC封装中关键零组件,逐步取代部份导线架(Lead Frame)之应用。 IC卡封装框架的分类: 按照IC卡封装框架的用途和形式可以分为6PIN、8PIN、双界面以及非接触式封装框架几种,所有这些都是严格按照国际标准组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)的标准来制造,以便于后道生产加工的自动化。但是IC卡封装框架的表面图案可以按照具体的要求来定制。按照IC卡封装框架的材质可以分为:金属IC 卡封装框架、环氧基IC卡封装框架两种。目前金属IC卡封装框架主要用于非接触式集成电路卡模块的封装,而接触式集成电路卡模块的封装则主要采用环氧基材的IC卡封装框架。 IC卡封装框架的制造流程: IC卡封装框架的制造过程是一个高精密的复杂的过程,目前国内有山东恒汇电子生产,属填补国内空白。生产过程中所用的基础材料目前主要依靠进口。具体的生产加工过程如下:首先利用高速精密冲床在玻璃纤维基材上面按照设计的要求冲出相应的空位,然后通过精密贴膜设备将导电材料粘接在一起,利用照相技术将设计好的图案曝光在其表面上面,再通过相应的后处理工序最终形成成品。

生产印制电路板的工艺流程简介

生产印制电路板的工艺流程 简介 -标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

生产印制电路板的工艺流程简介 工厂生产印制电路板的工艺大致为:绘图→照相制版→感丝网→落料→图形转移→蚀刻→钻孔→刻板→孔化→抛光→镀金镀银→阻焊→助焊→修边→印字符图→出厂检验等15道工序。现分别简介如下:①照相制版将用户提供的印制电路板导电图形图制成照相底片(照相底片也称工作底片,是用来把导电图形转印到印制电路板或丝网板的正片或负片)。 ②感丝网对用户提供的助焊图及字符图做网架,为对印制电路板做助焊、阻焊处理和印制字符图做准备。 ③落料根据图纸提供的印制电路板外形尺寸备板。 ④图形转移将导电图形由照相底片转移到印制电路板上。一般由感光机完成,将导电图形感光到已落好料的敷铜板上。 ⑤蚀刻俗称烂板,将感光好的敷铜板置于三氧化铁(Fe2Cl3)溶液或其他蚀刻液中腐蚀掉不需要的铜箔。 ⑥整板去毛刺,整形,开异形孔,初检。 ⑦刻板将未腐蚀干净的导电条、工艺线等用手工法除去。 ⑧孔化孔化,全称引线孔金属孔化。即在双面板或多层板引线孔和过孔内壁和基板两面上用电化学方法沉积金属,实现两个外层电路和内外层电路之间的电气连接。 ⑨抛光烘干后的表面处理,去除表面氧化层。

⑩镀金镀银根据用户要求,采用电或化学镀金或镀银,再抛光两次,清洗烘干。 ⑥阻焊采用丝网印制法,将阻焊剂涂覆在除焊盘和过孔盘以外的区域上。 ⑥助焊采用丝网印制法,在焊盘和过孔盘上上助焊剂。 ⑩印字符图采用丝网印制法,在印制电路板元件面上印上字符图。 ⑩修边将制好的印制电路板对外轮廓按尺寸进行加工。 ⑩检验对印制电路板进行目视检验(10倍放大镜)、印制图形连通性检验、绝缘电阻测量、可焊性试验、电镀层检验和粘合强度检验等。

【实用技巧】PCB电路板的手工制作方法

本文来自张彦欣单片机(https://www.doczj.com/doc/c713979572.html, ),更多教程,敬请登录! 作为一个合格的电子玩家,手工制作电路板是必须的技能。因为我们设计的电路板不可能一步到位,一下子就设计的刚刚好,可以量产,肯定需要多次调试。这就牵涉到一个“打样”问题,如果出去进行PCB 打样,价格贵不说,时间周期也比较的长。而且,对于平时的玩家,手工做PCB 那简直就是衡量你是否“专业”的标准哇~~ 设计的软件当然是大名鼎鼎的PROTEL 。PROTEL 的使用方法,大家还要自己好好学习,我们这里就不详细讨论了。我们就从PROTEL 中的PCB 布线完毕后开始。 1.第一步当然就是用protel 设计原理图啦~~ 2.第二步当然是在Protel 电路图啦~~(单面板 以上是PROTEL 中设计电路的基本过程,PCB 设计完毕后,需要进行设置一下,打印才可以正确进行。我们用手工方法(热转印法)做的电路板属于单面板,因此布线的时候只在底层布线。打印的时候也是只打印底层内容,不打印“丝印层”(就是在电路板正面,你看到的字符和标志等等)。设置顺序如下图:

3.刻度模式选择“scaled print ”。刻度当然选择1.(缩放模式--放大倍数 4.颜色设置选择“单色模式”。 软件翻译的不是很正确,就是这个位 5.页面设置完毕后,点击预览。点击 6.再点击右键,选择“

7.出来各个层的选项,在“Bottom 8.点击确定,Protel会将各个层分别 对了,我们需要的就是第二个层--底层(BottomLayer),我们需要打印的也就是这个层。也许你也已经看到了,这个层显示的图像刚好就是我们平时看到电路板上面的走线的模样。而我们看看低三个层是什么内容,对了,就是我们平时在电路板的正面看到的图形符号,比如电阻的图形,电容的图形等等,是位于电路板正面,提示用户焊接电路板的时候用的,这个层叫“丝印层”。接下来,我们将我们需要的这个“底层”打印到“转印纸”上。值得注意的是,这个打印机必须是“激光打印机”。为什么呢?因为这个转印纸其实就是一个比较光滑的A4纸,当激光打印机的墨粉打印到这个转印纸上以后,再用转印机高温融化将这些墨粉压到覆铜板上。覆铜板是表面附有一层铜的胶合板,当这层墨粉转印到覆铜板上以后,将覆盖住相关的线路部分,在将这个印有墨粉线路的覆铜板放到过硫酸钠中腐蚀,没有被墨粉覆盖的地方就被腐蚀掉了,被墨粉覆盖的地方 就保留了下来。这就出现了我们需要的电路。

印制电路板常见结构

印制电路板常见结构以及PCB抄板PCB设计基础知识 印制电路板(PCB)的常见结构可以分为单层板(single Layer PCB)、双层板(Double Layer PCB)和多层板(Multi Layer PCB)三种。 一、单层板single Layer PCB 单层板(single Layer PCB)是只有一个面敷铜,另一面没有敷铜的电路板。元器件一般情况是放置在没有敷铜的一面,敷铜的一面用于布线和元件焊接,如图所示。 二、双层板Double Layer PCB 双层板(Double Layer PCB)是一种双面敷铜的电路板,两个敷铜层通常被称为顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer),两个敷铜面都可以布线,顶层一般为放置元件面,底层一般为元件焊接面,如图所示。 三、多层板Multi Layer PCB 多层板(Multi Layer PCB)就是包括多个工作层面的电路板,除了有顶层(Top Layer)和底层(Bottom Layer)之外还有中间层,顶层和底层与双层面板一样,中间层可以是导线层、信号层、电源层或接地层,层与层之间是相互绝缘的,层与层之间的连接往往是通过孔来实现的。以四层板为例,如图2 3 4 所示。这个四层板除了具有顶层和底层之外,内部还具有一个地层和一个图2 3 4 四层板结构 尽管Protel DXP支持72层板的设计,但在实际的应用中,一般六层板已经能够满足电路设计的要求,不必将电路板设计成更多层结构。 Prepreg&core

Prepreg:半固化片,又称预浸材料,是用树脂浸渍并固化到中间程度(B 阶)的薄片材料。半固化片可用作多层印制板的内层导电图形的黏结材料和层间绝缘。在层压时,半固化片的环氧树脂融化、流动、凝固,将各层电路毅合在一起,并形成可靠的绝缘层。 core:芯板,芯板是一种硬质的、有特定厚度的、两面包铜的板材,是构成印制板的基础材料。 通常我们所说的多层板是由芯板和半固化片互相层叠压合而成的。而半固化片构成所谓的浸润层,起到粘合芯板的作用,虽然也有一定的初始厚度,但是在压制过程中其厚度会发生一些变化。 通常多层板最外面的两个介质层都是浸润层,在这两层的外面使用单独的铜箔层作为外层铜箔。外层铜箔和内层铜箔的原始厚度规格,一般有0.5OZ、1OZ、2OZ(1OZ约为35um或1.4mil)三种,但经过一系列表面处理后,外层铜箔的最终厚度一般会增加将近1 OZ左右。内层铜箔即为芯板两面的包铜,其最终厚度与原始厚度相差很小,但由于蚀刻的原因,一般会减少几个um。 多层板的最外层是阻焊层,就是我们常说的“绿油”,当然它也可以是黄色或者其它颜色。阻焊层的厚度一般不太容易准确确定,在表面无铜箔的区域比有铜箔的区域要稍厚一些,但因为缺少了铜箔的厚度,所以铜箔还是显得更突出,当我们用手指触摸印制板表面时就能感觉到。 当制作某一特定厚度的印制板时,一方面要求合理地选择各种材料的参数,另一方面,半固化片最终成型厚度也会比初始厚度小一些。下面是一个典型的6层板叠层结构(iMX255coreboard):

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