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PCB(印制电路板)技术基础知识

来源: 作者: 时间:2010-05-26 点击:

    PCB(PrintedCircuitBoard),中文名称为印制电路板,又称印刷电路板、印刷线路板,是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的提供者。由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。 

PCB的分类

  根据电路层数分类:分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层板,复杂的多层板可达十几层。
根据软硬进行分类:分为普通电路板和柔性电路板。

PCB的特点

    过去、现在和未来PCB之所以能得到越来越广泛地应用,因为它有很多的独特优点,概栝如下。
    ⑴可高密度化。100多年来,印制板的高密度能够随着集成电路集成度提高和安装技术进步而发展着。
    ⑵高可靠性。通过一系列检查、测试和老化试验等可保证PCB长期(使用期,一般为20年)而可靠地工作着。
    ⑶可设计性。对PCB的各种性能(电气、物理、化学、机械等)的要求,可以通过设计标准化、规范化等来实现印制板设计,时间短、效率高。
    ⑷可生产性。采用现代化管理,可进行标准化、规模(量)化、自动化等生产、保证产品质量一致性。
    ⑸可测试性。建立了比较完整的测试方法、测试标准、各种测试设备与仪器等来检测并鉴定PCB产品的合格性和使用寿命。
    ⑹可组装性。PCB产品既便于各种元件进行标准化组装,又可以进行自动化、规模化的批量生产。同时,PCB和各种元件组装的部件还可组装形成更大的部件、系统,直至整机。
    ⑺可维护性。由于PCB产品和各种元件组装的部件是以标准化设计与规模化生产的,因而,这些部件也是标准化的。所以,一旦系统发生故障,可以快速、方便、灵活地进行更换,迅速恢      服系统工作。
    当然,还可以举例说得更多些。如使系统小型化、轻量化,信号传输高速化等。

PCB的原材料

    首先我们把结构紧密、强度高的玻璃纤维浸入树脂中,硬化就得到了隔热绝缘、不易弯曲的PCB基板了。然后呢?光是绝缘板我们可不能传递电信号,于是需要在表面覆铜。所以我们把PCB板也称之为覆铜基板。在工厂里,常见覆铜基板的代号是FR-4。覆铜工艺很简单,一般可以用压延与电解的办法制造,所谓压延就是将高纯度(>99.98%)的铜用碾压法贴在PCB基板上--因为环氧树脂与铜箔有极好的粘合性,铜箔的附着强度和工作温度较高,可以在260℃的熔锡中浸焊而无起泡。所谓电解就是使用CuSO4(硫酸铜)电解液点解,这样就能不断制造一层层的"铜箔"!

PCB的制造流程

  PCB生产工艺流程是随着PCB类型(种类)和工艺技术进步与不同而不同和变化着。同时也随着PCB制造商采用不同工艺技术而不同的。这就是说可以采用不同的生产工艺流程与工艺技术来生产出相同或相近的PCB产品来。但是传统的单、双、多层板的生产工艺流程仍然是PCB生产工艺流程的基础。
    3.1 单面板生产工艺流程
    参见《现代印制电路基础》一书中第6页。

CAD或CAM CCL开料、钻定位孔
↓ ↓ ↓
开制冲孔模具 制丝网版────────────→印刷导电图形、固化
│ │ ↓
│ │ 蚀刻、去除印料、清洁
│ │ ↓
│ └──────────────→印刷阻焊图形、固化
│ │ ↓
│ └──────────────→印刷标记字符、固化
∣ ∣ ↓
∣ └──────────────→印刷元件位置字符、固化
∣ ↓
└────────────────────→钻冲模定位孔、冲孔落料

电路检查、测试

涂覆阻焊剂或OSP

检查、包装、成品

    3.2 孔金属化双面板生产工艺流程
    参见《现代印制电路基础》一书中第8页。

CAD和CAM CCL开料/磨边
↓ ↓
—————————————————————→NC钻孔
│ ↓
│ 孔 金 属 化
│ (图形电镀)↓ ↓(全板电镀)
│ 干膜或湿膜法 掩孔或堵孔
—————————————————→(负片图形) (正片图形)
↓ ↓
电镀铜/锡铅 图形转移
↓ ↓
去膜、蚀刻 蚀刻
↓ ↓
退锡铅、镀插头 去膜、清洁
↓ ↓
印刷阻焊几剂/字符

热风整平或OSP

铣/冲切外形

检验/测试

包装/成品

    3.3 常规多层板生产工艺流程
    参见《现代印制电路基础》一书中第9页。

CAD或CAM CCL开料/磨边
∣ ↓
∣ 微蚀、清洁、干燥
∣ ↓
│ 干膜、湿膜、冲定位孔
│ ↓
└───────────────────→ 图形转移、蚀刻
∣ ↓
∣ 去膜、清洁、干燥
∣ ↓
└────────────────────→电路检验、冲定位孔
∣ ↓
∣ 氧化处理
∣ ↓
∣ 半固化粘结片―→开料、冲定位孔―→定位、叠层、层压
∣ ↓
∣ X-光钻定位孔
∣ ↓
└────────────────────→数控钻孔

去毛刺、清洁

去钻污、孔金属化

以下流程同双面板
常规多层板是内层电路制造加上层压,然后按孔金属化的双面板生产工艺流程。

    3.3 埋/盲孔多层板生产工艺流程
    先把埋孔板和盲孔板形成“芯板”(相当于常规的双面板或多层板)→层压→以下流程同双面板。           
    3.4 积层多层板生产工艺流程
    芯板(塞孔的双面板和各种多层板)制造→层压RCC→激光钻孔→孔化电镀→图形转移→蚀刻、退膜→层压RCC→反复进行形成a+n+b结构的积层板。
    3.5 集成元件印制板生产工艺流程
    开料→内层制造→平面元件制造→以下流程同多层板。

 

 

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