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1、印制电路板基础知识培训 地点 培训室时间 2007 05 05 印制电路板基础知识 1 1 PCB的简介及发展史2 PCB的种类3 PCB的常用名词术语4 PCB的生产流程 印制电路板基础知识 2 1 1印制电路板的基本概念 印制电路是指在绝缘基材上 按预定设计 制成印制线路 印制元件或由两者结合而成的导电图形 印制线路是指在绝缘基材上 提供元器件之间电气连接的导电图形 不含印制元件 印制电路或印制线路的成品板称为印制电路板或印制线路板 亦称印制板 英文名为 PrintedCircuitBoard 缩写为PCB 3 1 2印制电路板的始创 20世纪的40年代 英国人PaulEisler博士及其
2、助手第一个采用了印制电路板制造整机 收音机 并率先提出了印制电路板的概念 4 1 2 1国外印制电路板的发展 20世纪40年代 印制板概念的提出 20世纪50年代 实现了单面印制板的工业化大生产 20世纪60年代 实现了孔金属化双面印制板的规模化生产 20世纪70年代 多层PCB得到迅速发展 并不断向高精度 高密度 细线小孔 高可靠性 低成本和自动化连续生产方向发展 20世纪80年代 表面安装印制板 SMT 逐渐替代插装式印制板成为生产主流 20世纪90年代以来 表面安装进一步从四边扁平封装 QFP 向球栅阵列封装 BGA 发展 进入21世纪以来 高密度的BGA 芯片级封装以及有机层压板材料为
3、基板的多芯片模块封装印制板得到迅猛发展 5 我国从20世纪50年代中期开始单面印制板的研制 60年代 批量生产单面板 小批量生产双面板 并开始研制多层板 70年代 由于受当时历史条件的限制 印制板技术发展缓慢 使得整个生产技术落后于国外先进水平 80年代 从国外引进了先进水平的单面 双面 多层印制板生产线 提高了我国印制板的生产技术水平 进入90年代 香港和台湾地区以及日本等外国印制板生产厂商纷纷来我国合资和独资设厂 使我国印制板产量和技术突飞猛进 1 2 2国内印制电路板的发展 6 2 1常用印制电路板的分类 根据不同的目的 印制电路板有很多种分类方法 根据印制板基材强度分类 根据印制板导电
4、图形制作方法分类 根据印制板基材分类 根据印制板导电结构分类 根据印制板孔的制作工艺分类 根据印制板表面处理制作工艺分类 根据印制板外观分类 根据印制板钻孔分类 等等 7 2 2根据印制板基材强度分类 1 刚性印制板 RigidPrintedBoard 用刚性基材制成的印制板 2 柔性印制板 FlexiblePrintedBoard 用柔性材料制成的印制板 又称软性印制板 3 刚柔性印制板 Flex rigidPrintedBoard 利用柔性基材 并在不同区域与刚性基材结合制成的印制板 8 2 3根据PCB导电图形制作方法分类 1 加成法印制板 AdditiveBoard 采用加成法工艺制成
5、的印制电路板 加成法工艺是指 在绝缘基材表面上 有选择性地沉积导电金属而形成导电图形的方法 2 减成法印制板 SubtractiveBoard 采用减成法工艺制成的印制电路板 减成法工艺是指 在覆铜箔层压表面上 有选择性除去部分铜箔来获得导电图形的方法 9 2 4根据印制板基材分类 1 有机印制板 OrganicBoard 常规印制板都是有机印制板 主要由树脂 增强材料和铜箔三种材料构成 树脂材料有酚醛树脂 环氧树脂 聚酰亚胺 BT树脂等 2 无机印制板 InorganicBoard 通常也叫厚薄膜电路 由陶瓷基 金属铝基等材料构成 无机印制板广泛用于高频电子仪器 10 2 5根据印制板导电结
6、构分类 1 单面印制板 仅有一面有导电图形的印制电路板 2 双面印制板 两面均有导电图形的印制电路板 3 多层印制板 由3层或3层以上导电图形与绝缘材料 半固化片 交替粘接在一起 层压而制成的印制电路板 11 2 6根据印制板孔的制作工艺分类 1 非孔化印制板 Non PlatingThroughHoleBoard 此类印制板采用丝网印刷 然后蚀刻出印制板的方法生产 非孔化印制板主要使用于单面板的生产 也有部分使用于双面板 也叫假双面板 2 孔化印制板 PlatingThroughHoleBoard 在已经钻孔的覆铜箔层压板上 采用化学镀和电镀等方法 使两层或两层以上的导电图形之间的孔由绝缘成
7、为电气连接 孔化印制板主要用于双面和三层以上多层板的生产 12 2 7根据PCB表面涂覆制作工艺分类 1 上松香板 在孔和贴装焊盘铜表面铺上一层助焊剂 松香 的印制板 主要适用于单面板 2 喷锡板 在孔和贴装焊盘铜表面采取热风整平工艺 上锡 的印制板 3 全板电金板 在覆铜箔层压板面上采取电化学工艺分别镀上一层一定厚度镍 金的印制板 4 插头镀金板 该类型制作工艺主要适用于插卡板 如电脑网卡板 显卡板等 板上连接插槽的部分 金手指区 电镀一层一定厚度镍 金 其余在孔和贴装焊盘铜表面区域采取喷锡工艺的印制板 5 防氧化板 在孔和贴装焊盘铜表面铺上一层有机防氧化物层的印制板 6 沉金板 在孔和贴装
8、焊盘铜表面采取化学反应机理镀上一层一定厚度镍 金的印制板 13 2 8根据印制板外观分类 1 绿油板 板面阻焊颜色为绿色的印制板2 哑光油板 板面阻焊颜色光亮度较暗的印制板3 蓝油板 板面阻焊颜色为蓝色的印制板 4 白油板 板面阻焊颜色为白色的印制板 5 黑油板 板面阻焊颜色为黑色的印制板 6 黄油板 板面阻焊颜色为黄色的印制板 7 红油板 板面阻焊颜色为红色的印制板 14 2 9根据印制板钻孔分类 1 通孔板 孔钻穿覆铜板双面的印制板 2 盲孔板 孔钻穿覆铜板的单面 另一面孔不穿透的印制板 3 埋孔板 孔钻于覆铜板里层 两面均不穿透的印制板 通孔板 盲孔板 埋孔板 15 一 料号 PARTN
9、UMBER简写P N 目前我司的料号编制为 P2H0035A0 S4I0085A0 Q6O0121A0二 DATECODE 生产周期 周期为4码 例0625 前2码06代表为2006年 后2码25代表06年第25周制造生产 三 字符 指PCB表面所加印的文字符号或数字 用以指示组装或换修各种的位置或证明 文字印刷多以永久性白色油墨为主 也有用黄色 黑色等 四 印记 指供客户运用印计算机条形码或盖章记号之白色长条区域 五 阻焊 SOLDERMASK简称S M 指PCB表面不需焊接零件的区域 以永久性的皮膜加以覆盖 此皮膜通常为绿色 故称为阻焊 除了具备防焊功能外 也能对被覆盖之线路发挥保养与绝缘
10、之作用 六 线路 LINE 1条用来传送电流或讯号之金属铜线 上面覆盖一层阻焊膜 3 1PCB的常用名词术语 16 七 底板 板面上没有金属覆盖之区域 一般在绿色膜 阻焊 下 八 孔 HOLE 贯穿板子的洞 按其功能来分大致可分为以下两类 8 1镀通孔或电镀孔 PLATEDTHROUGHHOLE 简称PTH孔 指双面板含以上 孔内覆盖能导电的铜面等金属 用来当成各层导体之间互相连接之管道 一般来说 有以下两种形式 8 1 1零件孔 用来插电子零件之孔 有的是作为电性测试量测之测试孔 通常孔内覆盖有一层锡或金 8 1 2导通孔 VIAHOLE 只单纯作为层间互相连接之管道 不做插电子零件作用 孔
11、上面直接被阻焊覆盖 8 2非电镀孔 NON PTH孔 又称为 二次孔 没有任何导电金属 外表也无绿油覆盖 通常是用来锁螺丝等固定用 8 3环宽 ANNULARRING简写为A R 指围在导通孔周围之铜环 或覆盖有锡或金 九 锡垫 PAD 指各种圆点或方型锡面 通常用来作为电子零件焊接基地 不论如何形状都称为PAD 依照使用功能可分为SMTPAD QFPPAD BGAPAD及一般PAD等四大类 9 1SMT QFPPAD 由许多长条型锡面所组成的方形区域称为QFP 每一根长条形锡面称为SMTPAD SMTPAD 整个区域称为QFP 17 9 2BGAPAD 焊装计算机CPU之球型点状矩阵区域 也
12、就是在零件面由许多圆点状的锡面组成一个方型矩阵 整个区域称为BGA 每一个圆形球状锡点称为BGAPAD 以便与其它PAD区别 9 3其它没有钻孔的锡面 不论圆形 方形 长条形 椭圆形等都称为PAD 十 金手指 GOLDFINGER简写G F 一排排象手指状被金覆盖之区域称为金手指 金手指的目的是插入产品的插槽中 使这片板子能与机器串联接通 因此这个插入接触区域的金属必须具备导电性好及耐磨擦不易氧化等特性 要求非常苛刻 所以通常都在铜面上镀上一层金而称为金手指 但在铜面与金面之间还有一层很薄的镍 银白色 作为两层之间接触界面 使金面能牢固覆盖其上 18 十一 名词定义 线路间距 指线路与线路之间
13、的距离 线路线宽 指一条线路之宽度 SMT间距 指两个SMT之间的距离 SMT宽度 指SMT一边到另一边的距离 孔与线路间距 指孔与线路之间的距离 19 6 SMT与线路间距 SMT与线路之间的距离 7 机械加工 利用机械方式裁切PC板达到成型的目的 如切倒角 切斜边 导体 具有传输讯号与电流功能的金属 环宽 指孔周围那一圈铜环 或上有锡或金的环 的宽度 节距 PITCH 指SMT边至另一SMT边之距离 也就是一个SMT宽度加上间距的距离 金手指重要区 指金手指宽度比较宽的那一头为接触区 也即为重要区 金手指非重要区 指金手指宽度比较窄的那一头为非接触区 即非重要区 20 13 金手指接线路处
14、 指金手指与线路连接的地方 金手指间距 指金手指与金手指之间的距离 金手指斜边 金手指边经机械方式裁切成弧型角的斜面 金手指宽度 指金手指一边到另一边的距离 绿油异物 指于绿油上下沾附异常的不能确认的物体 绿油气泡 绿油附着不良 受热产生之气泡 分层 基材层与层之间分开 21 20 铜渣 渗透 导体边多出的金属物 金 铜 21 线路上掉油造成露铜 上锡 22 SMT多个缺口在同一根上的同一边则只需要量其中最宽的一个是否超过其宽度的20 最宽的一个不得影响其宽度的20 两边的宽度加起来不得超过20 23 环宽破环 测量时在孔的中间找一个中心点 再以其环宽与孔接的两点中的一点小孔的中心点相连接 再
15、以目镜中的直角作标轴中的一条重合 也就是园弧的1 4破 上锡 上锡 露铜 上锡的焊盘 铜渣或残铜 线路突出或突铜 20 80 90度 22 4 1PCB的生产流程 开料 QC检首板 FQC FQA抽检 电测 自检 外形 QC抽检 镀金指 QC抽检 字符 QC抽检 阻焊 QC抽检 钻孔 QC全检底板 沉铜 图形转移 QC抽检 蚀刻 AOI QC抽检 包装出货 FQA稽查 QC全检 电镀 表面涂覆 QC抽检 4 1 1双面板的生产流程 背光试验 23 开料 QC检首板 FQC FQA抽检 电测 自检 外形 QC抽检 字符 QC抽检 镀金指 QC抽检 阻焊 QC抽检 钻孔 QC全检底板 背光 QC全
16、检 沉铜 电镀 外层图转 QC抽检 外层蚀刻 AOI QC抽检 包装出货 FQA稽查 内层图转 QC抽检 AOI全检 内层蚀刻 QC全检 层压 表面涂覆 QC抽检 4 1 2多层板的生产流程 24 领大料 滚剪机开料 磨边 倒圆角 洗板机清洗 转序 烘板 温度 速度 水压 调整压力 根据不同板厚选择刀具 自检尺寸 自检 温度 时间 点数 自检 送内层 钻孔 自检 自检 QC检首板 凹点 凹坑 压痕 自检压痕 凹点 开料工序生产流程 25 内 外层工序生产流程 来料检查 擦花 凹坑 凹点露基材 氧化 曝光 光尺 能量 清洁 抽真空 显影点 温度 速度 压力 喷咀堵塞 浓度 显影 蚀刻 浓度 温度 比重 速度 压力 铜含量 退膜 温度 速度 压力 磨板 磨痕 水膜试验 速度 压力 温度 干膜尺寸 速度 压力温度 上下膜对齐 贴膜 菲林检查 清洁 内层检查层偏 对位 AOI 参数设置 首板 内层全检 外抽检 生产QC自检 开短路 残铜 残胶缺口 蚀刻不净等 开短路 残铜 残胶缺口 蚀刻不净等 PQC抽检 生产QC自检 开路 缺口 短路 针孔 残膜 过显等 PQC抽检 开路 缺口 短路 针孔
