《印制電路板技術(shù)》PPT課件.ppt

1、第三章印刷電路板技術(shù)，3.1基板材料3 . 1 . 1 . 1基板材料性能特性，1紙基銅箔層壓板以紙基銅箔層壓板為基礎(chǔ)，簡單地說，紙基覆銅板(CCL)是用浸漬纖維紙將裴秀智溶液浸泡并干燥后涂層的電解銅箔高吸水性，小相對密度；(2)介電性能和機械性能不如環(huán)氧板。(3)耐熱性、機械性能和環(huán)氧-互補纖維機銅板比較低。(4)成本低，價錢價格便宜，一般廣泛用于民間產(chǎn)品。(5)通常僅適用于單面板制作。焊接過程中要注意溫度調(diào)節(jié)和PCB干燥處理，以防止溫度太高，PCB起泡。2環(huán)氧玻璃纖維布覆銅箔層壓板環(huán)氧裴秀智或改性環(huán)氧樹脂用粘合劑制成的玻璃纖維布覆銅箔層壓板是目前銅箔層壓板中產(chǎn)量最高、使用最多的一種。環(huán)氧玻

2、璃纖維保護層銅板特點：(1)沖壓及高速鉆孔技術(shù)，通孔壁光滑，金屬化效果好。(2)低吸水性，工作溫度高，其自身性能對環(huán)境影響小。(3)優(yōu)秀的傳記性能；機械性能、尺寸穩(wěn)定性、抗沖擊性均高于以pernone為基礎(chǔ)的銅板。(4)適用于單面板、雙面板、多層板制作；(5)適合生產(chǎn)中高檔民用電子產(chǎn)品。3復(fù)合機前薄板復(fù)合器材印刷板等印刷板使用的器材的面料和芯材由徐璐其他增強材料組成。復(fù)合機銅箔疊層板在機械性和制造成本方面介于紙機銅箔、環(huán)氧樹脂纖維機銅箔兩者之間。復(fù)合底座中使用的ccl基板主要是復(fù)合Epoxy Material(CEM)系列，是CEM-1和CEM-3牙齒中最具代表性的產(chǎn)品。(1)CEM-1 cc

3、l，(2)CEM-3 cccl由FR-4改進，CEM-3在結(jié)構(gòu)上用玻璃氈(又稱非織造布)浸濕環(huán)氧樹脂后，兩面貼上玻璃纖維布，然后與銅箔合成熱壓FR-4一般來說，CEM-3直接制作雙面銅箔層壓板。CEM-3板在鉆孔加工中比FR-4加工更方便。這是因為玻璃氈在結(jié)構(gòu)上比玻璃纖維松，沖壓加工也比FR-4好。4金屬機動板金屬機動板一般由金屬基板、絕緣介質(zhì)層和導(dǎo)電層(通常是銅箔)三部分組成，表面處理的金屬基板的一側(cè)或兩側(cè)用絕緣介質(zhì)層銅箔復(fù)蓋，經(jīng)過熱壓復(fù)合制成。5陶瓷印刷板陶瓷印刷板是以陶瓷材料作為絕緣器材的印刷板。這種印刷板的特點是散熱性好，導(dǎo)熱系數(shù)高。尺寸穩(wěn)定性好。耐熱性好。機械強度高。高頻特性好。6靈

4、活的印刷電路板靈活的印刷電路板展現(xiàn)了“靈活”的特性，可適應(yīng)電子市場“更小、更快、更便宜”的裝配要求，實現(xiàn)整個電子產(chǎn)品的小型化。筆記型電腦、移動電話等便攜式產(chǎn)品的更換具有重要意義。隨著電子市場的多樣化、多功能需求的不同，連版從外國市場逐漸轉(zhuǎn)向國內(nèi)市場。國內(nèi)市場撓性板的開發(fā)和生產(chǎn)已經(jīng)逐漸成熟。數(shù)據(jù)顯示，我國近年來柔性版的年增長率超過40%，遠遠高于剛性版的年增長率。3.1.2評估基板質(zhì)量相關(guān)參數(shù)(1) PCB相關(guān)參數(shù)1銅箔類型和厚度2玻璃過渡溫度Tg3熱膨脹系數(shù)CTE4可焊性5熱應(yīng)力6吸濕性7導(dǎo)線電阻8絕緣電阻9耐壓10孔電阻11互連電阻12電路短路和電路完整性，(2) PCB的表面安裝(SMT)

5、要求1 2熱膨脹系數(shù)關(guān)系3耐熱性關(guān)系：由于表面安裝工藝要求，一個基板要經(jīng)過多次焊接過程，直到組裝完成，一般內(nèi)容折疊溫度為260，10秒。4導(dǎo)熱系數(shù)關(guān)系：安裝和基板上的集成電路等設(shè)備運行時主要通過基板擴散，安裝電路密度高，散熱大時基板必須具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)。5銅箔的粘合強度：表面安裝零部件的焊接區(qū)域小于原始指引線零部件(插件)所在的焊接區(qū)域。6彎曲強度：安裝基板后，該元件的質(zhì)量和外力作用會導(dǎo)致翹曲。這會增加元件接合點處的應(yīng)力，或元件稍微裂開，因此基板的彎曲強度必須達到25kg/cm2或更高。7傳記性能要求：由于電路傳輸速度的高速化，基板的傳記常數(shù)必須小，傳記切線必須小，隨著布線密度的提高，基板的

6、絕緣性能必須滿足規(guī)定的要求。8基板對清洗劑的反應(yīng)：在溶液中浸泡5分鐘，表面不會產(chǎn)生任何不良。并且具有很好的空白性。3.2 PCB設(shè)計工藝3 . 2 . 1 PCB pad設(shè)計工藝設(shè)計表面組裝墊圖形應(yīng)與組件尺寸一致，這與用于選擇適當(dāng)組件和組裝表面的工藝方法密切相關(guān)，合理的墊圖形應(yīng)與組件一致。可用于與制造商略有不同的組件?？梢赃m應(yīng)各種工藝(如重排和波峰焊)，以最大限度地滿足布局和布線要求。墊板設(shè)計應(yīng)遵循以下幾點：(1)自行設(shè)計墊、對稱使用的所有墊(例如片狀電阻、電容、SOIC、QFP等)必須嚴格保持整體對稱性。這意味著建筑地坪形狀的尺寸外觀必須完全匹配，并且圖形的位置必須完全對稱。(2)對同一設(shè)備

7、，焊接盤設(shè)計保證了封裝尺寸最大值和最小值的參數(shù)，焊接盤尺寸計算，設(shè)計結(jié)果的應(yīng)用范圍很廣。(3)焊點的可靠性主要取決于長度，而不是寬度。(4)焊接盤設(shè)計應(yīng)適當(dāng)。太大的話，焊料展開面大，形成的焊料連接薄。小焊板銅箔對熔化焊料的表面張力尺寸太小，小于銅箔的表面張力牙齒熔化焊料表面張力時形成的焊點是非穿透焊點。(5)墊內(nèi)不允許文字和圖形顯示，符號符號必須大于墊邊的0.5mm。沒有外部銷的零件的焊接盤不允許圓盤之間有通孔，以確保清洗質(zhì)量。(6)在兩個元件之間使用一個大焊盤渡邊杏。錫的楊怡不太多，防止熔化后張力增大，將元件拉到一邊(7)。針對接腳中心距離小于0.65mm的狹長元件，必須在建筑地坪圖形的對角

8、處新增兩個對稱熊銅基準(zhǔn)旗標(biāo)，以進行光放置。(8)正確顯示每個零件的所有接腳的順序號碼，以避免引線接腳混淆。(9)墊連接到大導(dǎo)電區(qū)域(例如地面、電源等平面)時，必須通過細線進行熱隔離。一般寬度為0.20.4mm，長度約為0.6mm。(10)波峰焊時，焊盤設(shè)計通常大于回流焊。因為波峰焊上有固定的粘合劑，墊板稍大，不會威脅元件的位移和直立，而是減少波峰焊的“屏蔽效果”。3.2.2 PCB導(dǎo)體設(shè)計工藝1基本原則(1)打印線的方向應(yīng)盡可能直、短，不要返回太遠。(2)印刷線的彎曲線是光滑的自然，接合處是圓角，以避免直角。(3)雙板印刷線兩側(cè)的導(dǎo)線應(yīng)徐璐不平行。用于電路發(fā)送方和輸出的打印導(dǎo)體應(yīng)盡量不平行于徐

9、璐，最好在這些導(dǎo)體之間粘貼地線。(4)印刷線作為地線盡可能多地保留銅箔，并放置在PCB的邊緣。(5)倒角規(guī)則：確保PCB設(shè)計中不存在銳角和直角。2針間距內(nèi)的通過原則低密度要求必須在2.54mm針中心距離內(nèi)通過2線直徑為0.23mm的導(dǎo)線。中等密度必須在1.27mm接腳中心距離內(nèi)通過一條線直徑為0.15mm的線材。高密度必須在1.27mm接腳中心距離內(nèi)通過23個細導(dǎo)體。3印刷電路板線的寬度印刷電路板線的寬度要求必須一致，以幫助匹配阻抗。在印刷板制作工藝方面，寬度可以為0.3mm、0.2mm、0.1mm，但是隨著線條變細，間距變小，在生產(chǎn)過程中很難調(diào)節(jié)質(zhì)量。除非有特殊要求，否則通常建議選擇0.3m

10、m線寬和0.3mm線間距的布線原則。4多層板行走方向根據(jù)功率層，接地層和信號層分開，減少電源、地面、信號之間的干擾。此外，要求相鄰兩層印刷板的線版權(quán)法應(yīng)盡量走徐璐垂直或斜線、曲線，不均勻的行走線有助于減少基板層之間的藕合和干涉。5電源線，接地設(shè)計原則越大，有助于減少干擾，高頻信號線用紙線屏蔽效果最好。大面積的電源層接地層必須相鄰，其作用是在電源和土地之間形成一個電容，起到過濾器的作用。6屏蔽保護(如圖所示):所述接地電路規(guī)則實際上旨在最小化信號的電路區(qū)域，在更重要的信號(例如時鐘信號、同步信號)中可以看到更多。特別是在一些重要且頻率很高的信號中，銅軸電纜屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計布線線上方、下方、左側(cè)、右側(cè)

11、、左側(cè)、右側(cè)、左側(cè)、右側(cè)、右側(cè)、右側(cè)、左側(cè)、右側(cè)、右側(cè)、右側(cè)、7行線的避免徐璐從相鄰層向同一方向移動其他信號線，以減少不必要的層間移動。如果由于主板結(jié)構(gòu)限制(例如某些底板)而難以避免這種情況，尤其是信號速度高的情況下，應(yīng)考慮將每個電纜層分離到地面上，并使用信號線分開每個信號線。8線的開環(huán)檢查規(guī)則通常不允許浮動在一端的“電纜”牙齒，如圖所示。這主要是為了避免“天線效應(yīng)”，減少不必要的干擾輻射和接受。否則，可能會產(chǎn)生不可預(yù)測的結(jié)果。9阻抗匹配檢查規(guī)則(如圖所示):相同的網(wǎng)絡(luò)配線寬度必須一致，線寬變化可能導(dǎo)致線路特性阻抗不平衡，傳輸速度高時發(fā)生反射，設(shè)計中應(yīng)盡量避免這種情況。在某些條件下(例如，插件

12、引線，類似于BGA封裝引線的結(jié)構(gòu))，無法避免線寬更改，因此必須最小化中間不匹配部分的有效長度。3.3 PCB制作工藝PCB是怎么制作的？打開通用電腦鍵，可以看到有軟性薄膜(柔性絕緣基板)牙齒銀白色(銀場)的導(dǎo)電圖形和干緯圖形。由于用通用絲網(wǎng)漏印方法得到了這種圖形，我們稱這種印刷線路板為柔性銀裝印刷線路板。電腦城的電腦主板、顯卡、網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器、音效卡和家用電器印刷電路板不同。使用的基板包括紙基(單面)或玻璃布(經(jīng)常用于雙面和多層)、苯酚或環(huán)氧裴秀智、表面面或兩側(cè)涂層銅書，然后分層硬化。這種電路板復(fù)蓋銅板材，我們稱之為剛性板。再做印刷電路板，我們稱之為剛性印刷電路板。剖面包含打印線圖形。我們稱

13、之為雙面互連形成的印刷電路板，通過單面印刷電路板、雙面印刷線圖形和孔的金屬化。這稱為雙面板。一張雙面為內(nèi)層，兩個單面為外層或雙面為內(nèi)層，兩個單面為外層的印刷電路板通過位置系統(tǒng)和絕緣粘合材料交替，導(dǎo)電圖形根據(jù)設(shè)計要求相互連接的印刷電路板為4層、6層印刷電路板。也稱為多層印刷電路板?，F(xiàn)在已經(jīng)有超過100層的實用印刷電路板。(a)加法器工藝在絕緣基板表面選擇性沉積導(dǎo)電金屬以形成導(dǎo)電圖形的方法(稱為加法器)。印刷版工藝用加印法制造，其優(yōu)點如下。(1)采用加法法避免了大量蝕刻銅，并相應(yīng)地以大量蝕刻溶液處理成本大幅降低了印刷板生產(chǎn)成本。(2)與加法工藝減少法工藝工序相比，減少了約三分之一，簡化了生產(chǎn)工序，

14、提高了生產(chǎn)率。特別是產(chǎn)品等級越高，避免工序越復(fù)雜的惡性循環(huán)。(3)加法工藝()可以到達表面齊平導(dǎo)線和表面齊平，從而產(chǎn)生高密度的印刷板(例如SMT)。(4)加加法工藝、孔壁和電線同時進行化學(xué)鍍銅，因此孔壁和板面導(dǎo)電圖形的鍍銅層厚度均勻，提高了金屬化孔的可靠性，也滿足了高厚度長寬比印刷板、小孔內(nèi)的鍍銅要求。(2)減法工藝減法工藝是從銅箔層壓板表面有選擇地去除一些銅箔，以獲得導(dǎo)電圖形的方法。減縮法是當(dāng)今打印電路制造的主要方法，最大的優(yōu)點是工藝成熟、穩(wěn)定性和可靠性?？煞譃闇p法工藝制造的印刷電路兩種。1 PCB印刷電路板，例如非共享印刷板，可以使用絲網(wǎng)印刷，然后以蝕刻方式生產(chǎn)印刷板，也可以采用光化學(xué)法生

15、產(chǎn)。賤工電鍍印刷版主要是單面面板，還有少量雙面板，主要用于電視機、收音機。雙孔印刷板在已經(jīng)穿孔的銅箔層壓板上使用化學(xué)鍍和電鍍等方法，使兩層以上導(dǎo)電圖形之間的孔在傳記絕緣中成為傳記連接。這種印刷板稱為穿孔鍍金印刷板。穿孔電鍍印刷版主要用于電腦、節(jié)目控制開關(guān)、手機等。根據(jù)電鍍方法分為圖形電鍍和全板電鍍。3.3.1單面PCB制作，單面剛性印刷版：單面銅版空白(粉刷清洗、干燥、3.3.2)。PCB制作、PCB制作、剛性印刷版：銅箔層壓板、鋼電鍍(導(dǎo)電金屬化) (全板電鍍薄銅)檢驗、網(wǎng)印負、圖形、硬化(干膜或濕膜、濕膜)印料(感光膜) 鉆位置孔)疊層數(shù)控制鉆孔檢查孔字典處理和化學(xué)鍍銅前板電鍍薄鍍銅檢查貼

16、紙光電鍍干膜或涂層光鍍金涂層拋光底暴露現(xiàn)象，電路板線圖形電鍍鍍錫錫鉛合金或鎳/金電鍍和蝕刻檢查屏幕印刷電阻圖形或光電阻焊接圖形印刷文字圖形(熱風(fēng)平焊或有機焊接膜)數(shù)控制清洗圖形清洗，干燥傳記堵塞檢查包裝成品廠。3.3.4其他種類的電路板1剛性柔性版是指剛性器材和柔性器材相結(jié)合的印刷板。部分可以折疊、彎曲，并根據(jù)需要變形。其他部分結(jié)實不變，起到固定和支持的作用。牙齒印刷版的靈活性和剛性部分連接在一起，可以在安裝過程中消除接頭，連接穩(wěn)定，減輕重量，裝配小型化。剛性柔性板種類也分為單面、反芻、多層。剛性柔性印版制造方法有兩種。一是根據(jù)每個普通工藝制作剛性和靈活性的部分圖形，然后將粘合層加工制成完整的印刷版。另一種是將剛性器材和柔性器材結(jié)合形成強油結(jié)合銅箔板，然后打印圖形，加工成產(chǎn)品。剛性柔性印刷版主要用于醫(yī)療電子設(shè)備、電腦和外部設(shè)備、通信設(shè)備、航空航天設(shè)備和國防軍事設(shè)備。2導(dǎo)電膠印刷版是指用導(dǎo)電膠直接在基