PCB基础知识

PCB应知应会培训教材PCB基础知识PCB应知应会培训教材印制电路板的概念和功能1、印制电路板的英文：PrintedCricuitBoard2、印制电路板的英文简写:PCB3、印制电路板的主要功能：支撑电路元件和互连电路元件，即支撑和互连两大作用PCB应知应会培训教材印制电路板发展简史印制电路概念于1936年由英国Eisler博士提出，且首创了铜箔腐蚀法工艺；在二次世界大战中，美国利用该工艺技术制造印制板用于军事电子装置中，获得了成功，才引起电子制造商的重视；1953年出现了双面板，并采用电镀工艺使两面导线互连；1960年出现了多层板；1990年出现了积层多层板；随着整个科技水平，工业水平的提高，印制板行业得到了蓬勃发展。PCB应知应会培训教材印制电路板分类􀃊PCB分类结构硬度性能孔的导通状态表面制作单面板双面板多层板硬板软板软硬板埋孔板盲孔板通孔板喷锡板镀金板沉金板ENTEK板碳油板金手指板沉锡板沉银板PCB应知应会培训教材PCB分类A.以材质分a.有机材质酚醛树脂、玻璃纤维/环氧树脂、Polyimide(聚酰亚胺)、BT/Epoxy(环氧树脂)等皆属之。b.无机材质铝、Copper-invar（钢）-copper、ceramic(陶瓷)等皆属之。主要取其散热功能。PCB应知应会培训教材B.以成品软硬区分硬板RigidPCB软板FlexiblePCB软硬板Rigid-FlexPCBPCB应知应会培训教材C.以结构分a.单面板b.双面板c.多层板PCB应知应会培训教材D.依表面制作分HotAirLevelling喷锡Goldfingerboard金手指板Carbonoilboard碳油板Auplatingboard镀金板Entek（防氧化）板ImmersionAuboard沉金板ImmersionTin沉锡板ImmersionSilver沉银板PCB应知应会培训教材印制电路板常用基材􀃊常用的FRFR-4覆铜板包括以下几部分：􀃊A、玻璃纤维布􀃊B、环氧树脂C、铜箔D、填料(应用于高性能或特殊要求板材）PCB应知应会培训教材PCB常用化学品（三酸二碱一铜）H2SO4--硫酸(含量98%）HNO3--硝酸（含量68%）HCL--盐酸（含量36%）NaOH--氢氧化钠（烧碱）Na2CO3--碳酸钠（纯碱）CuSO4·5H2O--五水硫酸铜PCB应知应会培训教材常用化学品纯度等级GR级（优级纯）；适用于精密分析或科研，如AA机标准样品，要求纯度≥99.8%AR级（分析纯）；普通化验分析，纯度≥99.7%CP级（化学纯）；一般工业/学校应用，纯度≥99.5%工业级；一般工业应用。MSDS：物质安全资料表，是化学品生产商和供应商用来阐明危险化学品的燃、爆性能，毒性和环境危害，以及安全使用、泄漏应急救护处置、主要理化参数、法律法规等方面信息的综合性文件PCB应知应会培训教材常用单位面积：1m2=10.76ft2,1ft2=144inch2长度：1inch=25.4mm,1mm＝１０００ｕｍ，１mil＝２5.４ｕｍ，１ｕｍ＝３９.３７ｕｉｎ≈40uin体积：1L=1000ml=1000cm3压力：1Kg/cm2=14.2PSI重量：１ＯＺ＝２８.３５ｇ,1kg=1000g=1000000mg,厚度：１ＯＺ铜厚定义为重量为28.35g铜箔均匀平铺1ft2面积的厚度，标准为34.3um，实际应用以35un为准。PCB应知应会培训教材常用单位电流密度：ASF—安培每平方英尺，ASD—安培每平方分米，1ASD=9.29ASF.电量：AH—安培·小时，AMIN—安培·分钟例：电镀铜电流密度为20ASF，CR面电镀面积1FT2，SR面电镀面积2FT2,每飞巴夹板10pnl，电镀时间为75min,铜光剂添加要求为100ml/500AH，则火牛CR、SR面输出电流分别是多少?电镀此飞巴板消耗的光剂量是多少？CR面电流：20×1×10=200A.SR面电流：20×2×10=400A.光剂消耗量：(20×1×10+20×2×10)×75/60×100/500=150mlPCB应知应会培训教材常用单位浓度：铜缸开缸须配置120ml/L硫酸，缸体积为5000L,须添加浓硫酸数量为多少？5000*120ML/l=600000ml=600L铜缸开缸须配置60g/L五水硫酸铜，缸体积为5000L,须添加五水硫酸铜数量为多少？5000*60g/L=300000g=300kg铜缸开缸须配置50ppmCL-，缸体积为5000L,须添加36%浓度盐酸数量为多少？5000*50/1000000/36%=0.694L=694mL外层蚀刻线退膜缸开缸须配置4%（W/W)NaOH，缸体积为500L,须添加NaOH数量为多少？500*4%=20kgPCB应知应会培训教材常用单位洁净度：洁净房洁净度要求：内层线路/外层线路/阻焊设计为1万级，层压设计为10万级。洁净房温湿度要求：温度22±2℃，湿度：55±5%.我司洁净度定义：采用美制单位标准，以每立方英尺中=0.5μm之微尘粒子数目，以10的幂次方表示。PCB应知应会培训教材制作流程:双面喷锡板流程:开料→钻孔→沉铜→板面电铜→外层线路→图形电镀→外层蚀刻→阻焊→字符→喷锡→成形→成品测试→FQC→FQA→包装四层防氧化板流程:开料→内层→层压→钻孔→沉铜→板面电铜→外层线路→图形电镀→外层蚀刻→阻焊→字符→成形→成品测试→FQC→OSP→FQC→FQA→包装PCB应知应会培训教材开料：按生产所需要的板料根据工程设计进行裁切、磨角、刨边、烤板，加工成基板尺寸方便后工序的生产。开料前的基板开料好的基板PCB应知应会培训教材1）开料•按照生产指令,将大张敷铜板切割成适宜生产的规格尺寸；•关键控制:尺寸,铜厚,板厚、经纬方向。•基板经/纬向辨识：49inch为纬向，另一边尺寸（37、41、43inch）为经向，保证多层板的PP与基板的经向、纬向一致是控制涨缩、翘曲的首要条件。•常见铜箔厚度：1/3OZ—12um,1/2OZ—17.5um,1OZ—35um,2OZ—70ｕｍ。3OZ—105umPCB应知应会培训教材2)焗板作用：消除板料内应力，防止板翘，提高板的尺寸稳定性。关键控制：不同板材焗板参数区分，焗板时间，焗板温度、叠层厚度。PCB应知应会培训教材基板分类基板按TG类型分类：普通TG(≤140℃)，中TG(150℃),高TG(≥170℃)。基板按材料种类分类：CEM、FR-4、无卤素等TG值定义：玻璃转化温度，可理解为材料开始软化如玻璃熔融状态下的温度点。PCB应知应会培训教材3)刨边生产板磨边应圆滑，洗板后板面无粉尘、垃圾；应无刮伤板面和残留披锋。关键控制：刀口水平调整；刀具深浅调整；洗板传输速度。PCB应知应会培训教材内层流程：影像转移过程图例湿膜Cu基材底片蚀刻曝光显影涂布褪膜PCB应知应会培训教材1)内层前处理作用：清洁、粗化板面，保证图形转移材料与板面的结合力。工作原理：刷磨+化学关键设备：前处理机（磨板/化学）关键物料：磨刷（500#）关键控制：微蚀量：0.6-1.0um磨痕宽度：10-18mm水破时间：≥15s≥0.5mm磨板测试项目：磨痕测试、水膜测试。内层制作：PCB应知应会培训教材2)涂布作用：使用滚涂方式在板面涂上一层感光油墨。.工作原理：涂布轮机械滚涂.关键设备：涂布轮、隧道烘箱.关键物料：油墨.关键控制：温度均匀性、速度.测试项目：油墨厚度8-12um.PCB应知应会培训教材3)曝光作用：完成底片图形→板面图形之转移工作原理：菲林透光区域所对应位置油墨经紫外光的照射后发生交联反应；菲林挡光区域所对应位置油墨未经紫外光照射、未发生产交联反应。关键设备：手动散射光曝光机半自动CCD散射光曝光机内层曝光机PCB应知应会培训教材3)曝光关键物料：A、银盐片（黑片）B、曝光灯（功率7/8KW）关键控制：对位精度：人工对位：±3milCCD对位：±1.5mil解析度：3mil曝光能量：7-9级（21级曝光尺方式）内层曝光机PCB应知应会培训教材3)曝光曝光能量均匀性（曝光能量min/max）A、手动散射光曝光机：≥80%B、半自动CCD曝光机：≥85%底片光密度：A、新菲林：阻光度≥4.5透光度≤0.15B、旧菲林：阻光度≥4.0透光度≤0.35测试项目：曝光尺、曝光能量均匀性、底片光密度无尘室环境项目内层曝光机PCB应知应会培训教材4)显影作用：去掉未曝光部分，露出须蚀刻去除的铜面图形线路工作原理：未发生交联反应之油墨层与显影液进行化学反应形成钠盐而被溶解，而发生交联反应部分油墨则不参与反应而得以保存。关键设备：显影机关键物料：A、碳酸钠（Na2CO3）PCB应知应会培训教材4)显影.关键控制：喷淋压力：上喷1.6-2.3kg/cm2下喷1.2-1.8kg/cm2显影速度：3.5-4.0m/min药水浓度：0.8-1.2%药水温度：28-32℃显影点：45%-55%.测试项目：显影点内层显影蚀刻机内层显影放板PCB应知应会培训教材5)蚀刻作用：把显影后裸露出来的铜蚀去，得到所需图形线路工作原理：通过强酸环境下的自体氧化还原反应把铜层咬掉，同时通过强氧化剂氧化再生的酸性蚀刻体系。关键设备：蚀刻机关键物料：A、盐酸：HCLB、氧化剂：NaClO3内层显影蚀刻机PCB应知应会培训教材5)蚀刻关键控制：蚀刻压力：上喷2.8kg/cm2下喷1.5kg/cm2药水温度：48-52℃自动添加控制器：比重/酸度/氧化剂测试项目：蚀刻均匀性：COV≥90%蚀刻因子：≥3内层显影蚀刻机PCB应知应会培训教材蚀刻均匀性测试（针对设备）PCB应知应会培训教材•EtchFactor:r=2H(D-A)ADH覆锡铜层+全电层基材b图电层蚀刻因子（针对药水、设备）：蚀铜除了要做正面向下的溶蚀（Downcut)之外，蚀液也会攻击线路两侧无保护的腰面，称之为侧蚀（Undercut），经常造成如蘑菇般的蚀刻缺陷，即为蚀刻品质的一种指标（EtchFactor)，酸性蚀刻因子≥3，碱性蚀刻因子≥1.8PCB应知应会培训教材6)退膜作用：把已经形成的线路图形所覆盖的油墨退除，得到所需的铜面图形线路工作原理：是通过较高浓度的NaOH将保护线路铜面的油墨溶解并清洗掉测试项目：/关键设备：退膜机关键物料：NaOH关键控制：退膜喷淋压力、药水浓度内层显影蚀刻机内层显影放板PCB应知应会培训教材7)定位孔冲孔作用：使用CCD精确定位冲孔，为后续多张芯板定位提供基准定位。测试项目：缺陷板测试。关键设备：CCD冲孔机关键物料：平头钻刀关键控制：钻刀返磨次数，测试项目：冲孔精度≤1mil.CCD定位冲孔机PCB应知应会培训教材8)AOI作用：利用光学原理比对工程资料进行精确检查，找出缺陷点。工作原理：通过对比正常与缺陷位置光反射的不同原理，找出缺陷产生的位置。测试项目：缺陷板测试。关键设备：AOI、VRS关键物料：/关键控制：基准参数AOI光学检查机PCB应知应会培训教材1)棕化.作用：在铜面生成一层有机铜氧化层，保证后续压合时芯板与PP的结合力。.工作原理：化学氧化络合反应.关键设备：水平棕化线.关键物料：棕化药水.关键控制：棕化药水浓度、.测试项目：微蚀量:1-1.5um、棕化拉力≥1.05N/mm层压：利用半固片将导电图形在高温、高压下粘合起来，形成多层图形的PCB。内层水平棕化机PCB应知应会培训教材2)叠板铆合、熔合、预排作用：将叠好的PP片和内层芯板通过铆钉机或熔合机将其固定在一起，保证不同层图形的对准度，避免压合过程中不同芯板滑动造成错位。叠板铆合结构图PCB应知应会培训教材铆合机2)叠板铆合、熔合、预排关键设备：铆钉机、熔合机、裁切机关键物料：铆钉关键控制：重合精度,PP型号，经纬方向。测试项目：重合度≤2mil熔合点结合力预叠PP片PCB应知应会培训教材PP裁剪机2)叠板铆合、熔合、预排P/P(PREPREG):由树脂和玻璃纤维布组成,,据玻璃布种类可分为1080;2116;7628等几种树脂具有三个生命周期满