入门印刷电路板基础知识

什么是印刷电路板?

介绍:

印刷电路板由绝缘底板、连接线和焊盘组成,用于组装和焊接电子元件。它具有导电线和绝缘底板的双重功能。集成电路和电子元件(如电阻器和电容器)不能单独发挥作用。只有当它们在印刷电路板上立足,并有导电结点将它们连接起来时,它们才能在这个整体中发挥各自的功能。印刷电路板是支撑元件的骨架,也是连接电信号的管道。有些印制电路板上附有电阻器、电容器和电感器等元件,这些元件成为功能电路,起到器件的作用。

影响

印刷电路板是电子设备的基础。也就是说,电路板使电路微型化、直观化,在大量生产固定课程和优化电器布局方面发挥着至关重要的作用。因为各种元件选择到位,它们连接起来就能实现电子设备的预期工作。它可以取代复杂的布线,实现电路中各元件之间的电气连接。而且,它简化了电子产品的装配和焊接,从传统意义上减少了布线工作量,大大降低了工人的劳动强度,减少了整机体积,降低了产品成本,提高了电子设备的质量和可靠性。

展开:

印制板的技术水平是双面和多孔金属化印制板的标志:它是一种大批量生产的双面金属化印制板。在焊盘之间的交叉点上,采用 2.50 或 2.54 毫米的标准栅格,可以铺设一定数量的导线作为标志。在两个焊盘之间铺设一根导线,并在导线上放置一块导线宽度大于 0.3mm 的低密度印刷电路板。在两个焊盘之间布置两根导线。这是一块导线宽度约为 0.2 毫米的中密度印刷电路板。我们在两个焊盘之间布置三根导线,这是高密度印刷电路板。导线宽度约为 0.10-0.15mm。在两个焊盘之间布置四根导线,属于超高密度印刷电路板,线宽为 0.05-0.08mm。

电路板是由什么材料制成的?

电路板的材料

印刷电路板(PCB)的主要材料是覆铜箔层压板,由基板、铜箔和粘合剂组成。首先,基板是绝缘层板。它的成份是合成高分子树脂和增强材料;在基板表面覆盖一层导电率高、可焊性好的纯铜箔。通常厚度为 35-50/ma,将铜箔覆盖在基板上。其次是单面覆铜层压板,称为单面覆铜层压板。双面覆铜箔的覆铜箔层压板称为双面覆铜箔层压板;一般来说,粘合剂是否完全能牢固地覆盖基材上的铜箔。常用的覆铜箔层压板有三种厚度:1.0 毫米、1.5 毫米和 2.0 毫米。

电路板已成为现代电子元件产业中最活跃的产业。其行业增长率一般比电子元件行业高出三个百分点左右。而近年来,随着电子工业的发展,电路板的市场需求量也随之增加。因此,覆铜板的种类也很多。不同的绝缘材料可分为纸基板、玻璃布基板和合成纤维板。同样,根据粘结树脂的不同,可分为酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂和聚四氟乙烯树脂;根据用途的不同,可分为普通型和特殊型。

常用覆铜板的结构和特性

  • 覆铜酚醛纸层压板

绝缘浸渍纸(TFS-62)或棉纤维浸渍纸(1TZ-63)经酚醛树脂浸渍后热压而成的层压板。最后,用一张无碱玻璃浸渍布将胶带贴在两面。一面覆盖铜箔。主要用作无线电设备的印刷电路板。

  • 覆铜酚醛玻璃布层压板

它是由浸渍了酚醛环氧树脂的无碱玻璃布经热压制成的层压板。它的一面或两面都有铜箔。它具有重量轻、电气和机械性能好、加工方便等优点。板面呈浅黄色。如果使用三聚氰胺作为固化剂,则板面呈浅绿色,透明度好。

  • 铜包聚四氟乙烯层压板

它是以聚四氟乙烯板为基材,覆以铜箔并经热压而成的覆铜板。主要用于高频和超高频电路的印制板。

  • 覆铜环氧玻璃布层压板

它是一种孔材料金属化印制板,通常用于孔金属化印制板。

  • 软聚酯覆铜箔

它是由聚酯薄膜和铜通过热压制成的带状材料。在应用时,它被卷成螺旋状,然后放入设备内部。为了增强或防止潮湿,我们通常用环氧树脂将其灌入孔中。此外,它还主要用作柔性印刷电路和印刷电缆,并可用作连接器的过渡线。

电路板生产流程

1: 数据优化

数据的优化直接关系到生产的难易程度、材料的利用率;废品率;生产线的工作量;所以数据优化是板厂最关键的核心环节!另外,板厂的物料优化与工程设计项目的朋友们也有很大的区别,要了解设计数据的简单原理;与设计项目沟通;防止生产出来的产品与设计要求不一致!另外,还要考虑排版设计,这与 SMT 工厂的工作息息相关,好的排版设计可以帮助 SMT 省去贴装不齐的情况,同时还可以提高板厂的材料利用率!

2: 切割

从工程数据到切割规则的优化,工作板的尺寸和项目工艺的材料模型是不同的。每种材料型号的大量材料的尺寸是不同的。可用尺寸通常有两种规格:41*49。因此,如果有两种 43*49 英寸的材料型号,可以将其分为很多种。有硬纸板、玻璃纤维板、高频板、高 TG 板等;生产厂家也不同。最常用的有台湾南亚建陶生艺、聚四氟乙烯板、罗杰斯板等,请务必查看设计项目的要求。

3: 钻孔

钻孔的主要目的是先将电路板上需要插件的孔与通孔连接起来;固定好所需的孔位;使用孔径在 0.15-6.0 之间,可以进行 CNC 钻孔;只有使用激光才能钻出小孔(注:此工艺成本很高,工程设计中不建议使用 0.15-6.0 的通孔);钻孔常用的机器目前有华强机器和 48、84 系统钻孔机;钻孔速度在 16 万转到 20 万转之间;钻孔的目的是将电路板上需要插件的孔与通孔连接起来。1 通孔);目前常用的钻孔机床有华强机床和 48、84 系统钻孔机;钻孔速度在 16 万转至 20 万转之间;也有 22 万转的。

4: 浸铜

沉铜是指在钻孔中镀铜。目前,中国有两种沉铜工艺。先说第一种(1:纯铜沉铜工艺:这是目前的老工艺,可以满足要求。

PCB 生产
PCB 生产
PCB 生产

所有电路板的生产都要求孔的铜厚能达到18um以上。间隙的铜厚可以大于 18um,并达到加厚 30um,以满足电路板电流过大的要求;二是发黑(导电胶)工艺,因为目前价格便宜。电路板也可以使用的原因,但这种工艺有一个致命的缺陷,就是孔壁铜厚偏薄,只有 12-16um 之间。而且无法通过 UL 认证,也无法提供大电流和长时间工作)。

5: 蚀刻

蚀刻的作用是制作电路板线路,蚀刻的极限是 2 分钟,一般 3 分钟为宜,一般电路板厂喜欢 5 分钟以上,当然越精确数值越高。

6: 阻焊层

这是为了制作阻焊层;阻焊层的作用是使相应的颜色变色,并在需要开窗的地方漏出;难点在于需要在特定的高精度电路板上制造 IC 阻焊桥 BGA。集成电路焊接掩模桥通常需要保持桥与桥之间 6 分钟的间隙;BGA 的难点在于 BGA 窗口通常比导线点稍大,单边只有 1 分钟左右。它不适合焊接掩模印刷,对位不良;如果窗口过大,生成的 BGA 点将不圆,窗口过大,会造成滑焊和次品!

7: 字符打印

打印字符时要注意三点(第一是颜色和油墨类型;第二是不能与要打印的地方的便笺相冲突!)。

8: 表面处理

表面处理有多种工艺。(常用的有喷铅锡、无铅喷锡、浸金、电金、OSP、浸锡等)。

9: 形状处理

形状加工有两种方式:一种是 CNC,另一种是模具冲压(CNC 外观光滑,模具冲压粗糙)。

10: 测试

通常使用测试架测试和飞针测试,测试架测试效率更高。

PCB 生产
PCB 产品
PCB 产品

印刷电路板有什么用途?

印刷电路板的功能

PCB 在电子设备中具有以下功能

(1) 为集成电路等各种电子元件的固定和组装提供机械支持,实现集成电路等各种电子元件之间的布线和电气连接或电气绝缘,并提供所需的电气特性。

 (2) 为自动焊接提供阻焊图形,并为元件插入、检查和维护提供识别字符和插图。

(3) 电子设备采用印制板后,由于同类印制板的一致性,自动插入或安装电子元件,自动焊接,自动检测,可避免人工接线错误,确保电子产品。品质量,提高劳动生产率,降低成本,便于维护。

(4) 提供高速或高频电路所需的电气特性、特性阻抗和电磁兼容特性。

(5) 内嵌无源元件的印刷电路板具有一定的电气功能,简化了电子安装程序,提高了产品的可靠性。

(6) 在大型和超大型电子封装元件中,为电子元件的小型化芯片封装提供有效的芯片载体。

印刷电路板的特点

印刷电路板之所以能得到越来越广泛的应用,是因为它具有许多独特的优势,大致如下:

高密度

多年来,随着集成电路集成度的提高和安装技术的进步,印刷电路板的高密度化也得到了相应的发展。

可靠性高

通过一系列检查、测试和老化试验等技术手段,保证 PCB 长期(通常为 20 年)可靠工作。

可设计性

通过设计标准化和规范化,PCB 的各种性能都能达到要求(电气、物理、化学、机械等)。这样,设计时间短,效率高。

可制造性

PCB 采用现代化管理,可实现标准化、规模化(定量)、自动化生产,确保产品质量的一致性。

可测试性

利用各种测试设备和仪器对 PCB 产品的合格性和使用寿命进行检测和鉴定,建立了较为完善的测试方法和测试标准。

可组装性

PCB 产品便于各种元件的标准化组装和自动化大规模生产。此外,PCB 与其他不同元件的组装对整机构成更重要的部件和系统。

可维护性

由于组装这些 PCB 产品的各种元件都是标准化设计和规模化生产的,因此这些元件也是标准化的。因此,一旦系统出现故障,这些都可以快速、方便、灵活地进行更换,并迅速恢复系统工作。

PCB 还具有其他优势,如系统小型化、轻量化和高速信号传输。

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