工程師不得不知的PCB基本常識

2016-09-22  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

分以下5個方面給大家介紹:

1.線路板簡介

2.線路板材料介紹

3.線路板基本疊構

4.線路板制作流程

5.線路板案例分享

1線路板簡介

1.撓性印制電路板

撓性印制電路板(FlexPrintCircuit,簡稱“FPC”),是使用撓性的

基材制作的單層、雙層或多層線路的印制電路板。它具有輕、薄、短、小、高

密度、高穩定性、結構靈活的特點,除可靜態彎曲外,還能作動態彎曲、卷曲和折疊等。

2.剛性印制電路板

剛性印制電路板(PrintedCircuieBoard,簡稱“PCB”),是由不易變形

的剛性基板材料制成的印制電路板,在使用時處于平展狀態。它具有強度高

不易翹曲,貼片元件安裝牢固等優點。

3.軟硬結合板

軟硬結合板(RigidFlex),是由剛撓和撓性基板有選擇的層壓在一起組

成,結構緊密,以金屬化孔形成電氣連接的特殊撓性印制電路板。它具有高

密度、細線、小孔徑、體積小、重量輕、可靠性高的特點,在震動、沖擊、

潮濕環境下其性能仍很穩定?？扇崆?立體安裝,有效利用安裝空間,被廣

泛應用于手機、數碼相機、數字攝像機等便攜式數碼產品中。剛-柔結合板

會更多地用于減少封裝的領域,尤其是消費領域。

2線路板材料介紹

1、 導電介質:銅(CU)

﹣銅箔:壓延銅(RA)、電解銅(ED)、高延展性電解銅(HTE)

﹣厚度:1/4OZ、1/3OZ、1/2OZ、1OZ、2OZ,此為較常見的厚度

﹣OZ(盎司):銅箔厚度單位;1OZ = 1.4 mil

2、絕緣層:聚酰亞胺(Polyimide)、聚脂(Polyester)、聚乙稀萘(PEN)

﹣較常用的為聚酰亞胺(簡稱“PI”)

﹣PI厚度:1/2mil、1mil、2mil,此為較常見的厚度

﹣1 mil = 0.0254mm = 25.4um = 1/1000 inch

3、 接著劑(Adhesive):環氧樹脂系、壓克力系。

﹣較為常用的是環氧樹脂系,厚度跟據不同生產廠家的不同而不定

4、覆銅板(Cucladlaminates,簡稱“CCL”):

﹣單面覆銅板:3LCCL(有膠)、2LCCL(無膠),以下為圖解。

﹣雙面覆銅板:3LCCL(有膠)、2LCCL(無膠),以下為圖解。

5、覆蓋膜(Coverlay ,簡稱“CVL”) :由絕緣層和接著劑構成,覆蓋于導線上,

起到保護和絕緣的作用。具體的疊層結構如下

2、導電銀箔:電磁波防護膜

﹣類型:SF-PC6000(黑色,16um)

﹣優越性:超薄、滑動性能與撓曲性能佳、適應高溫回流

焊、良好的尺寸穩定性。

常用的為SF-PC6000,疊層結構如下:

3Rigid-Flex疊構展示

4線路板制作流程

1、開料:裁剪 Cutting/Shearing

2、機械鉆孔CNCDrilling

4、DES制程(五部曲)

(1).貼膜(貼干膜)

作業環境:黃光

作業目的:通過UV光照射和菲擋,菲林透明的地方和干膜發生光學聚合

反應,菲林是棕色的地方,UV光無法穿透,菲林不能和其對

應的干膜發生光學聚合反應。

作業溶液: Na2CO3(K2CO3)弱堿性溶液

作業目的:用弱堿性溶液作用,將未發生聚合反應之干膜部分清洗掉

作業溶液:酸氧水:HCl+H2O2

作業目的:利用藥液將顯影后露出的銅蝕刻掉,形成圖形轉移。

作業溶液:NaOH強堿性溶液

5、AOI

主要設備:AOI、VRS系統

已形成線路的銅箔要經過AOI系統掃描檢測線路缺失。標準線路圖像信息以數據形 式存儲于AOI主機中,通過CCD光學取像頭將銅箔上線路信息掃描進入主機與存儲之標準數據比較,有異常時異常點位置會被編號記錄傳輸到VRS主機上.。VRS上會對銅箔進行300倍放大,依照事先記錄的缺點位置依次顯示,通過操作人員判斷其是否為真缺點,對于真缺點會在缺點位置用水性筆作記號。以方便后續作業人員對缺點分類統計以及修補。作業人員利用150倍放大鏡判斷

缺點類型,分類統計形成品質報告,并反饋到前制程以方便改善措施之及時執行。由于單面板缺點較少,成本較低,難于使用AOI判讀,所以使用人工肉眼直接檢查。

6、假貼

保護膜作用:1)絕緣、抗焊錫作用;

2)保護線路;

3)增加軟板的可撓性等作用。

作業條件:高溫高壓

8、表面處理

熱壓完后,需對銅箔裸露的位置進行表面處理。

方式依據客戶要求而定

主要設備:網印機.烤箱.UV干燥機.網版制版設備通過網印原理將油墨轉到產品上.主要印刷產品批號,生產周期,文字,黑色遮蔽,簡單線路等內容.通過定位PIN將產品與網版定位,通過刮刀壓力將油墨擠壓到產品上.網版為文字和圖案部分部

分開通,無文字或圖案部分被感光乳劑封死油墨無法漏下.印刷完畢后,進入烤箱烘干,文字或圖案印刷層就緊密結合在產品表面.一些特殊產品要求有部分特殊線路,如單面板上增加少許線路實現雙面板功能,或是雙面板增加一層遮蔽層都必須通過印刷實現. 如油墨為UV干燥型油墨,則必須使用UV干燥機干燥.常見問題:漏印、污染、缺口、突起、脫落等.

測試治具+測試軟件對線路板進行功能全檢

相應的外形膜具:刀膜、激光切割、蝕刻膜、簡易鋼模、鋼模

加工組合即根據客戶要求組裝配料,如要求供應商組合的有:

A.不銹鋼補強

B.鈹銅片/磷銅片/鍍鎳鋼片補強

C.FR4補強

D.PI補強

13、檢驗

檢驗項目:外觀、尺寸、可靠性

檢測工具:二次元、千分尺、卡尺、放大鏡﹑錫爐﹑拉力

作業方式:1.塑膠袋+紙板

2.低粘著包材

3.制式真空盒

4.專用真空盒(抗靜電等級)

軟硬結合板制作流程圖

5線路板案例分享

一、設計方案

1.方案說明:

? 新型COF方案,是補強與芯片貼附區域在一體式鋼片上,見FPC示意圖。

? 主要的用途:

? 1.讓sensor盡量減少與不平整的線路板的表面貼合,直接將sensor與平整的鋼片表

面貼合,使sensor與光學鏡頭的光軸垂直,減少像糊不良。

? 2.在≤0.3mm的方案上,新型COF平整度優于軟硬結合板,在保證平整度的前提下

,達到降低模組高度的目的。

? 3.sensor與鋼片直接接觸,增強導熱效果。

2.設計方案

1).P8V12G-621-00線路板(結構圖如下:)

線路板設計厚度0.3mm,鋼片凸臺高度0.02mm。

4).線路板方案設計局限性評估:

1、圖中紫色小框為鋼片支撐區域;

2、支撐區域以SENSOR對角線分布;

3、支撐區域最小開窗面積0.5*0.5,面積越大對

平整度越佳;

4、模組頭部尺寸≥8.5*8.5;

5、SENSOR管腳數量≤80;

6、MIPI2Lane輸出相比4Lane輸出,更有利走

線;

7、MIPI位于連接器近端時更有利走線(如右圖

MIPI走線位下方焊盤);

4.平整度數據對比:

P8V12G不同類型下平整度對比:

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