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PCB基本认知

1、PCB(Printed Circuit Board)印制电路板,是电子元器件电气相互连接的载体,由于它是采用电子印刷术制作的,故被称为“印刷”电路板。印制线路板由绝缘底板、连接导线和装配焊接电子元件的焊盘组成,具有导电线路和绝缘底板的双重作用。它可以代替复杂的布线,实现电路中各元件之间的电气连接,而且缩小了整机体积,降低产品成本,提高电子设备的质量和可靠性,具有良好的产品一致性,它可以采用标准化设计,有利于在生产过程中实现机械化和自动化。

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2、PCB在电子设备中的功能:

(1)提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支承,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;

(2)为自动焊接提供阻焊图形,为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形;

(3)电子设备采用印制板后,由于同类印制板的一致性,避免了人工接线的差错,并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测,保证了电子产品的质量,提高了劳动生产率、降低了成本,并便于维修;

(4)在高速或高频电路中为电路提供所需的电气特性、特性阻抗和电磁兼容特性;

(5)内部嵌入无源元器件的印制板,提供了一定的电气功能,简化了电子安装程序,提高了产品的可靠性;

(6)在大规模和超大规模的电子封装元器件中,为电子元器件小型化的芯片封装提供了有效的芯片载体。

3、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,复杂的多层板可达几十层。

4、根据软硬分类:分为刚性电路板和柔性电路板、软硬结合板。刚性PCB的常见厚度有0.2mm,0.4mm,0.6mm,0.8mm,1.0mm,1.2mm,1.6mm,2.0mm等。柔性PCB的常见厚度为0.2mm,要焊零件的地方会在其背后加上加厚层,加厚层的厚度0.2mm,0.4mm不等。

刚性PCB的材料常见的包括:环氧玻璃布层压板(FR-4),酚醛纸质层压板,环氧纸质层压板,聚酯玻璃毡层压板;

柔性PCB的材料常见的包括:聚酰亚胺薄膜,聚酯薄膜,氟化乙丙烯薄膜。

5、根据特性分类:

高精密多层电路板:最小线宽线距3/3mil,4pitch,最小孔0.1mm,应用于工业控制,消费电子产品;

盲埋孔电路板:使用微盲孔增大线路分布密度,改善射频和电磁波干扰、热传导,应用于服务器、手机、数码相机;

射频微波高频板:介电常数Dk低,传输速率高,损耗因子Df低,介电损耗小,应用于5G、轨道交通、物联网;

厚铜板/超厚铜板:铜厚可达12盎司,通电电流大,材料为FR4/特氟龙/陶瓷,应用于大功率电源、马达电路;

金属化半孔电路板:半孔孔内铜刺无残留无翘曲,用作母板的子板,节省连接器和空间,应用于蓝牙模块、信号接收机;

阻抗电路板:严格控制导线宽度/厚度、介质厚度,阻抗线宽公差<5%,应用于高频高速器件、5G通信设备。

6、PCB加工流程

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关键步骤:

MI:Manufacturing Instruction,是指工程设计人员根据客户的要求,结合PCB厂商的具体能力设计出符合要求的生产制作指示,它是客户设计要求与PCB厂生产能力之间的桥梁;

沉铜:利用化学反应原理在孔内加上一层0.3um-0.5um的铜,使原来是不导电的孔拥有导电性,以便于后面板面电镀及图形电镀的顺利进行,从而完成PCB线路板线路间的电性互通;

图电:在绝缘基材上,按预定设计形成从点到点间连接导线;

AOI:Automated Optical Inspection,自动光学检测,基于光学原理对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测,自动检测时,机器通过摄像头自动扫描PCB,与数据库中的合格的参数进行比较,检查出PCB上缺陷,并通过显示器或自动标志把缺陷显示/标示出来,供维修人员修整;

阻焊:solder mask层,在整片阻焊的绿油上开窗,目的是允许焊接;

喷锡:将PCB浸入焊料中,通过热风将印制板的表面及金属化孔内的多余焊料吹掉,得到一个平滑、均匀、光亮的焊料涂覆层;

锣边:使用铣床加工成客户要的外形;

V割:V-Cut是将线路板半成品分割成利于后工序加工的一个工序,将工作板上有若干单元的半成品进行分割;

QC:Quality Control,质量控制,生产出产品的品质指标是否达标以及品质异常的处理。

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