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PCB培训教材东莞市合通电子有限公司1、XPC板材:是用纤维纸作芯材增强材料,浸以酚醛树脂,并覆以电解铜箔做成的覆铜基板,防火等级是94HB,也叫非阻燃型纸基板,一般水印为蓝字。此板材是PCB板材最低级的材料,价格成本低,因没有添加阻燃剂,故而不防火,故此板材的
加工工艺只能适用于丝印加工及过UV机光固化,而不能做曝光工艺及电镀加工,贴片也一定不能做回流焊工艺。此类板材主要是用来做通微弱电压和电流的电子产品,比如遥控器、玩具、等安装干电池的电子产品中。PCB板材分类PCB板材分类2、FR-1(FR-2)板材:是用纤维纸作芯
材增强材料,浸以酚醛树脂,并覆以电解铜箔做成的覆铜基板,添加了阻燃剂,防火等级是94V0,也叫阻燃型酚醛纸基板,一般水印为红字。此板材是目前对于单面板使用较多材料,相比XPC材料,主要是添加了阻燃剂材料成份,因此能够达到防火级别为94V
0的等级,此板材能较好的适用与过UV光固化的加工制程,但是对于酸碱药水的攻击及高温的耐热性不佳,故而只适用于点红胶的贴片制程,如果用作贴片回流焊工艺就会造成板材变形等异常。3、22F板材(国产):主要是以木浆纤维纸或棉浆纤维纸作芯材材料,加无机填料﹐用玻璃纤
维布作表层增强材料﹐环氧树脂加酚醛树脂体系压制而成的覆铜板,也叫改性环氧纸芯玻璃布复合层压覆铜板。此材料是国内自行开发研制的材料,用来替代CEM-1的板材,但是性能略低于CEM-1,而且防火等级无法达到94V0,只能达到国内的FV0等级。成本相对于CEM-1板材稍低。PC
B板材分类PCB板材分类4、CEM-1板材:主要是以木浆纤维纸或棉浆纤维纸半固化片作芯材增强材料,用玻纤布半固化片作表层增强材料﹐环氧树脂加酚醛树脂体系压制铜箔而成的覆铜板,也叫环氧纸芯玻璃布复合层压覆铜板。此板材因增加了玻璃纤维布材料,而使得其比
FR-1板材的硬度和耐热性都较好,加工过程也能够做曝光工艺,但不适宜作沉铜电镀工艺。在贴片加工中因材料由多种原料复合压制而成,故而对于回流焊工艺的稳定性还是欠缺,最佳的还是用波峰焊接制作。此板材可适合做一般的日
常使用的电源电子产品,如PC电源、开关电源、家电开关等。5、CEM-3板材:主要是以玻纤纸半固化片为芯板材料﹐以双层玻璃纤维布作表层增强材料﹐两者都浸以阻燃环氧树脂层压制成的覆铜板,也叫环氧玻纤复合型覆铜板。此材料因去掉了木浆纸基材料和酚醛树脂材料,使得此材料性能较CEM-
1稍好,但是仍然是复合型材料,不能完全达到FR4全波纤板的性能,特别在做沉铜电镀的工艺会有风险。目前CEM-3材料多数为假双面板产品,而且现在已经研发出导热性较高的材料,用来代替铝基板材,其主要用来做LED背光源产品,如液晶电视背光源、LED
灯条及其他光源产品。PCB板材分类PCB板材分类6、FR-4板材:是以环氧树脂作主剂﹐以多张电子级玻璃纤维布作增强材料加上填充剂,并压制铜箔所做出的材料基板,也叫环氧树脂玻纤覆铜板。此板材为全玻璃纤维布材料,故材料的硬度高,抗酸碱的性能和耐热性相对前面提到的材料都是
最好的,目前业界双面和多层板电子产品都是采用此板料加工制作。7、铝基板材:是一种三明治结构,由基材为铝+导热绝缘材料+铜箔的特殊散热板材。(采用铝基板主要是注重此板材的高散热性能,一般导热率为1--2W/M-K)PCB板材分类板材的各性能对比:PCB板材分类板材大料规格:1.
单面板材(FR-1\CEM-1)大料规格尺寸:1020x1220mm(40”x48”)2.双面板材FR-4大料规格尺寸:1041x1245mm(41”x49”)1092x1245mm(43”x49”)PCB板材
资料板材开料加工过程:PCB板材资料1SHEET即1张大料1PNLPCB厂加工的工作件1SETPCB成品交于客户的连片1PCS客户最终产品使用的单只PCB单面板制作流程图SingleSidedManufactureFlowChart品质控制站QualityC
ontrolStation检查站Inspectionstation生产站ProductionStationCuttingScrubbing裁板ImageTransferEtching刷磨影像轉移IPQC蝕刻W/RResist
StrippingDryingHoleDrillingTouch-upScrubbing刷磨LeagendPrinting防焊印刷UVDryingUV烘乾IPQCSolderMaskPrinting文字印刷UVDryingUV烘乾IPQCPunchingV/CUT成型/V-CUT
IPQC100%O/STesting&InspFinalInspOQCUVDrying上松香保護膜QAPacking包裝Shipping出貨水洗去墨烘乾中檢打定位孔短/斷測試/檢修成檢PCB双面板制作流程图DoubleSidedH.A.LManufactureFlowChartCu
ttingDrilling裁板ScrubbingCNC鑽孔檢修IQC刷磨ElectrolessCopper(PTH)PanelPlatingImageTransfer影像轉移LeagendPrinting文字印刷IPQCPatternPlating二次銅Ti
n-leadPlating錫鉛電鍍PunchingV/CUT成型/V-CUTIPQC100%O/STesting&InspFinalInspLPSM濕膜防焊Packing包裝Shipping出貨品质控制站QualityControlStation品质控制站Inspectionstation品质控制
站ProductionStation化學銅一次銅短/斷測試/檢修成檢Touch-up檢修Touch-upIPQCScrubbing刷磨IPQC檢修Touch-upStripping去膜(墨)Etching蝕刻剝錫鉛Tin-leadPlati
ng檢修Touch-upIPQCIPQCIPQCHotAirLeveling噴錫檢修Touch-upIPQCIPQC100%O/STesting&Insp短/斷測試/檢修OQCBakingLeveling烘烤/整平QA生产制程能力ProcessCapability序号No项目Item能力Capa
bility1線路板層數Layers1,2,4,6multilayer2線徑/線距(H/H、1/1、2/2)Linewidth/spacing(H/H、1/1、2/2)4/4mil、5/5mil、6/6mil0.
1mm、0.125mm、0.15mm3最小孔徑(钻孔)Min.HoleSize(BeforePlating)10mil0.25mm4各層通孔對準度RegistrationBetweenLayers+/-4mil+/-0.1mm5防焊誤差值SolderMaskTo
lerance+/-3mil+/-0.076mm6防焊隔焊條SolderDam4mil0.1mm7成型尺寸精度OutlineDimension+/-4mil+/-0.1mm8最大板尺寸Max.PanelSize20″×30″9电镀板厚和孔径從橫比AspectRatio6:110薄板能力Thi
cknessBoard8mil0.2mm.1.单面板孔径制作:1)钻孔及模冲成型一般孔径公差都是+/-0.lmm2)针对孔径要求高的公差可以达到+/-0.05mm,但此模具必须开高档的精修模,费用是普通的3-5倍。3)零件孔的孔径制作补偿一般要+0.1mm,否则会出现因为板材本身的特性
或出现冲孔毛刺而造成孔径偏小问题,导致插件困难或插不进零件问题。4)模冲板因受机械冲板力度影响,孔边到孔边的最小安全距离跟距不同板厚度而有差异,最小处必须大于0.8mm(见合通开模设计制作能力表),否则冲板时会出现
破孔现象。当然如果是CNC数控钻孔就不会出现这个问题,但数控钻孔的成本较高,效率也较模冲低。PCB钻孔制程2.双面板孔径制作:要正确定义PTH(镀铜孔),NPTH(非镀铜孔),VIA孔(导通孔/过电孔)的属性,否则容易造成
孔径错误。一般PTH孔径公差是+/-0.075mm,NPTH的孔径公差+/-0.05mm钻孔补偿的标准:1)化金、OSP(ENTEK\抗氧化膜)、喷锡板:PTH+0.15mm,NP+0.05mm;2)电金板:PTH+0.1mm,NP+0.05mm;3)VIA孔补偿要依据线
路PAD(焊盘)大小而定,在保证焊环(Ring)最小在0.15mm的情况下作补偿,一般越小的钻孔成本越高。PCB钻孔制程1.单面板线路制作工艺及标准:单面板线路制作工艺有两种:1)丝印工艺:直接用网板丝印线路油墨到板上,再经蚀刻后,
做出线路图像,此工艺一般设计最小线宽/线距为0.25/0.25mm,这是单面板传统的制作方式;2)曝光工艺:在板材上涂布一层感光线路油墨,再用线路图像菲林贴在板上,经曝光机曝光,显影机显出线路图形,再经蚀刻退油墨后,做出线路图像,此工艺一般设计最小线宽/线距为0.125/0.125m
m,适用与线路密集的板,因制作工艺流程多,及物料耗用多,所以成本较高,但线路边缘平整光滑。PCB线路制程2.双面板线路制作工艺及标准:双面板线路制作工艺相对来说就更加复杂,其中的线路图像转移同单面板的曝光方式相同,但另外还包含有电镀制程,此工艺流程也分两种:1)电厚铜工
艺:钻孔后的板经过沉铜后,进入电镀槽一次性电镀厚铜,经铜板面贴干膜,再线路负片曝光,显影,最后经蚀刻退膜后,做出线路图像,此工艺流程稍短,但对与线路焊环小于0.25mm的设计和有开走锡槽PTH孔因干膜封孔问题无法就无法采用此设计,;2)电二次铜锡工艺:
钻孔后的板经过沉铜后,进入电镀槽做第一次电镀薄铜,经铜板面贴干膜,再线路正片曝光,显影,再第二次进入电镀槽镀铜,镀锡,经退膜、蚀刻、剥锡后,做出线路图像,这个是以往大多数工厂采用的制作工艺;双面板设计最小线宽/线距根据板的成品表面铜
厚不同而有所区别,1OZ成品铜厚的是:0.125/0.125mm,2OZ成品铜厚的是:0.15/0.15mm,主要是因为面铜的厚度差异造成的侧蚀不同而受影响。3.单面板线路焊环(Ring)设计标准单面板线路焊环设计:最小为0.3mm,一般设计是焊环达到0.4mm,否则因制程对位
的偏移,孔径补偿的加大,模具冲孔的机械受力,会导致焊环破环、插件焊环小,出现空洞而不牢或铜箔脱落的现象。但有部分设计的板上元件(如D符号和Q符号元件)是需要保证焊盘的安全间距,而无法加大焊环的,此类情况就必须制作前先沟通焊盘破环接受之事宜。4.双面板线路焊
环(Ring)设计标准双面多层板正片线路焊环设计:VIA孔(导通孔)焊环最小为0.15mm,PTH孔焊环最小为0.2mm。另外线路大铜面如要设计网格方式,网格的线宽线距最佳做0.25/0.25mm或更大一点,这样的设计有助与线路显影后的干膜碎减少
且大,为提升线路制程的良率而起到关键作用。(PTH孔)(VIA孔)5.双面板线到PAD距离不足:曝光线路工艺,线到PAD的最小安全距离为0.1mm,若是间距不足容易造成短路现象。遇到此类问题时,一般优化
线路选择削PAD,故会出现PAD的形状不是圆形的现象。所以线路间距足够的情况下尽量不要设计太小。(处理后)(处理前)6.线与贴片焊盘间隙小于0.1mm曝光线路工艺,线到贴片焊盘的最小安全间隙为0.1mm,若是间距不足容易造成干膜附着力不够而产生漂浮,导致开路现象。遇到此类问题时,一般选择填实线路的
间隙。(NG)(OK)(黑色的是干膜浮离造成断线)(结果)(根本解决方案)在板边线路设计时,有细线路的地方需要特别注意。要是按照一般规范内削安全距离有削到线时,能移线的考虑移线,不能移线的就减少内削。一般削线不超出线宽的10%为标准,线到成型边的安全距离为0.4mm。7.板边线
路到成型线不足:(NG)(OK)8.板边的导通孔焊环小或没有:此种的设计异常就是在成型边有放导通孔的,因导通孔设计比较靠板边,而达不到安全距离,造成导通孔一边破孔。所以这中情况要补上一点比导通孔大的焊盘,或者设计时将孔向板内移
动,保证足够焊盘。(NG)(OK)1.单面板防焊制作工艺及标准:单面板防焊制作工艺有两种:1)丝印工艺:直接用网板丝印防焊UV油墨到板上,再经UV机固化。此工艺一般设计防焊焊盘开窗单边比线路焊盘大0.2mm,这是单面板防焊的一般制作方式;2)曝光工艺:在板面上涂布一层感光
防焊油墨,再用防焊图像菲林对准板上线路图像,经曝光机曝光,显影机显出开窗图形,经烘烤而成。此工艺一般设计防焊焊盘开窗单边比线路焊盘大0.1mm,适用与在线路IC较小及贴片和线路间距较小(小于0.35mm),无法丝印的情况下制作,因制作工艺流程多,所以成本较高,但外观较好,精密度高;PCB防
焊制程双面板防焊制作工艺也是采用曝光工艺制作。2.双面板防焊制作工艺及标准:3.防焊开窗设计标准:防焊开窗离周边线路的最小安全距离要保证,若防焊开窗小于安距,生产偏移会覆盖到线路造成线路露铜,焊接短路。丝印防焊开窗离线的最小安全距离0.15mm;曝光防焊开窗离线的最小安全
距离0.1mm(NG)(OK)双面板导通孔若于防焊PAD相切或者太近时需掏开防焊单边0.05mm的距离,否则塞孔时孔内油墨在高温烤板时溢流上防焊焊盘。另外塞孔板在防焊后烤时要由低温到高温分段烤板,否则也会出现油墨溢流上焊盘现象。当然此类情况最好是设计时能将导通孔远离
贴片位置。4.导通孔碰到贴片防焊窗(NG)(OK)1.PCB板文字制作工艺:PCB板文字制作有两种:1)UV型文字:直接用网板丝印文字UV油墨到板上,再经UV机固化。2)热固型文字:直接用网板丝印文字烘烤油墨到板上,再经烤箱热固硬化。PCB文字制程对于文字线宽来
讲,丝印最小制程能力为字线宽0.125mm,单字高度大于1.2mm。若是不足,则印刷下油墨太少,太细印出来的文字不清晰,太小造成9字中间都积满了油墨。2.文字线宽和大小不足:(NG)(OK)一般做文字
时,依照不上焊盘为原则。但是有部分客户有特殊要求,为保持贴片文字框完整起到隔焊作用,文字框可以上焊盘,所以有类似这种设计现象务必和客户沟通达成统一接受标准。3.贴片元件的文字框在焊盘上(NG)(OK)4.合通
各种板材的ULLOGO添加标准:PCB成型制程1.PCB板成型制作:PCB板成型制作方式:1)CNC锣板+V-CUT:适用与样板和小批量生产,锣板板边光滑,无毛刺,成本高,锣板时间长。2)模冲+V-CUT:适用与大批量生产,冲板板边和孔壁有毛刺,生产时间短,但模具开模要一定时间。2.开模制
程能力:2.V-CUT制作要求:板料型号成品板厚余厚上下刀对位误差角度公差FR-4CEM-30.60.25士0.1士0.15士5°0.80.3士0.1士0.15士5°1.00.4士0.1士0.15士5°1.20.4士0.1士0.15士5°1.60.4士0.1士0.15士5°XPCFR-1CEM
-10.60.35士0.1士0.15士5°0.80.4士0.1士0.15士5°1.00.5士0.1士0.15士5°1.20.5士0.1士0.15士5°1.60.7士0.1士0.15士5°PCB板V-CUT制作能
力:1)板最小尺寸:70mm;最大尺寸:430mm2)V-CUT线之间的距离最小:3mm(即最小工艺板边)3)V-CUT残厚:(mm)4.连板V-CUT拼板时,成型线距离板内槽太小连板V-CUT拼板时,V-CUT成型线距离
板内槽太小,V-CUT后分板,导致分板时从槽两角断裂,造成板边残留小板,故设计一般要求槽孔到V-CUT线1.5mm以上,或者直接将槽孔开出到V-CUT线上。(NG)(OK)V-CUT线分板时绿线处断裂序号项目生产能力1生产板尺寸508mm*620mm(最大
)100mm*150mm(最小)2生产板厚度0.4mm-2.4mm3表面锡厚5—8umPCB喷锡工艺1.喷锡制作能力:注意:双面板最小喷锡孔径Ф0.6mm以上,小于此孔径将会有锡塞孔问题。PCB表面防氧化处理工艺1.表面
防氧化处理制作能力:序号工艺项目抗氧化(OSP)松香1类型水剂型溶剂2厚度0.2-0.4um3-5um3最小生产板尺寸100mm*100mm80mm*80mm4耐热冲击次数3次1次5适用单/双面板单面板PCB沉金工艺1.表面
沉金处理制作能力:序号项目生产能力1生产板尺寸508mm*620mm(最大)100mm*150mm(最小)2生产板厚度0.4mm-2.4mm3表面镍厚120-200μ″4表面金厚1–5μ″注意:沉金不适合于XPC、FR1、CEM-1板料以及非感光绿油的
板。PCB贮存条件1.PCB贮存条件见附件:谢谢!