PCB技術(shù)
PCB掉焊盤原因淺析
PCB線路板制程因素1、銅箔蝕刻過度,市場上使用的電解銅箔一般為單面鍍鋅(俗稱灰化箔)及單面鍍銅(俗稱紅化箔),常見的甩銅一般為70um以上的鍍鋅銅箔,紅化箔及18um以下灰化箔基本都未出現(xiàn)過批量性的甩銅。 2、PCB流程中局部發(fā)生碰撞,銅線受外機(jī)械力而與基材脫離。此不良表現(xiàn)為不良定位或定方向性的,脫落銅線會(huì)有明顯的扭曲,或向同一方向的劃痕/撞擊痕。剝開不良處銅線看銅箔毛面,可以看見銅箔毛面顏色正常,不會(huì)有側(cè)蝕不良,銅箔剝離強(qiáng)度正常。 3、PCB線路設(shè)計(jì)不合理,用厚銅箔設(shè)計(jì)過細(xì)的線路,也會(huì)造成線路蝕刻過度而甩銅。 層壓板制程原因正常情況下,層壓板只要熱壓高溫段超過30min后,銅箔與半固化片就基本結(jié)合完全了,故壓合一般都不會(huì)影響到層壓板中銅箔與基材的結(jié)合力。但在層壓板疊配、堆垛的過程中,若PP污染,或銅箔毛面的損傷,也會(huì)導(dǎo)致層壓后銅箔與基材的結(jié)合力不足,造成定位(僅針對(duì)于大板而言)或零星的銅線脫落,但測(cè)脫線附近銅箔剝離強(qiáng)度也不會(huì)有異常。 層壓板原材料原因1、普通電解銅箔都是毛箔鍍鋅或鍍銅處理過的產(chǎn)品,若毛箔生產(chǎn)時(shí)峰值就異常,或鍍鋅/鍍銅時(shí),鍍層晶枝不良,造成銅箔本身的剝離強(qiáng)度就不夠,該不良箔壓制板料制成PCB后在電子廠插件時(shí),銅線受外力沖擊就會(huì)發(fā)生脫落。此類甩銅不良剝開銅線看銅箔毛面(即與基材接觸面)不會(huì)后明顯的側(cè)蝕,但整面銅箔的剝離強(qiáng)度會(huì)較差。 2、銅箔與樹脂的適應(yīng)性不良:現(xiàn)在使用的某些特殊性能的層壓板,如HTg板料,因樹脂體系不一樣,所使用固化劑一般是PN樹脂,樹脂分子鏈結(jié)構(gòu)簡單,固化時(shí)交聯(lián)程度較低,要使用特殊峰值的銅箔與其匹配。當(dāng)生產(chǎn)層壓板時(shí)使用銅箔與該樹脂體系不匹配,造成板料覆金屬箔剝離強(qiáng)度不夠,插件時(shí)也會(huì)出現(xiàn)銅線脫落不良。 另外有可能是在客戶端焊接不當(dāng)導(dǎo)致焊盤脫落(尤其是單雙面板,多層板有大面積的鋪地,散熱快,焊接時(shí)需要的溫度也高,也沒那么容易脫落): 反復(fù)焊接一個(gè)點(diǎn)會(huì)把焊盤焊掉; 烙鐵溫度較高容易把焊盤焊掉; 烙鐵頭給焊盤施加的壓力過大且焊接時(shí)間過長會(huì)把焊盤焊掉。
PCB設(shè)計(jì)中,一些特殊器件的布局要求,你不想知道?
PCB器件布局不是一件隨心所欲的事,它有一定的規(guī)則需要大家遵守。除了通用要求外,一些特殊的器件也會(huì)有不同的布局要求。 壓接器件的布局要求 1)彎/公、彎/母壓接器件面的周圍3mm不得有高于3mm的元器件,周圍1.5mm不得有任何焊接器件;在壓接器件的反面距離壓接器件的插針孔中心2.5mm范圍內(nèi)不得有任何元器件。 2)直/公、直/母壓接器件周圍1mm不得有任何元器件; 對(duì)直/公、直/母壓接器件其背面需安裝護(hù)套時(shí),距離護(hù)套邊緣1mm范圍內(nèi)不得布置任何元器件,不安裝護(hù)套時(shí)距離壓接孔2.5mm范圍內(nèi)不得布置任何元器件。 3)歐式連接器配合使用的接地連接器的帶電插拔座,長針前端6.5mm禁布,短針2.0mm禁布。 4)2mmFB電源單PIN插針的長針,對(duì)應(yīng)單板插座前端8mm禁布。 熱敏器件的布局要求 1)器件布局時(shí),熱敏器件(如電解電容、晶振等)盡量遠(yuǎn)離高熱器件。 2)熱敏器件應(yīng)緊貼被測(cè)元件并遠(yuǎn)離高溫區(qū)域,以免受到其它發(fā)熱功當(dāng)量元件影響,引起誤動(dòng)作。 [...]
PCB激光切割機(jī)與金屬激光切割機(jī)有何區(qū)別?
PCB激光切割機(jī)與金屬激光切割機(jī)是完全不同的產(chǎn)品,因而百能網(wǎng)整理出PCB激光切割機(jī)與金屬激光切割機(jī)的區(qū)別,幫助各位朋友去區(qū)分兩種產(chǎn)品,并能準(zhǔn)確找到適合自己的產(chǎn)品。 首先兩種設(shè)備采用的激光器光源不同,PCB激光切割機(jī)通常采用的是紫外激光器或綠光激光器;而金屬激光切割機(jī)通常采用的是光纖激光器或CO2激光器;兩種設(shè)備的工作性質(zhì)有較大的差異,在使用功率上也有很大的差異,PCB激光切割機(jī)使用的功率一般不會(huì)超過30W(紫外激光器),而金屬激光切割機(jī)根據(jù)材料的厚度可達(dá)到10KW以上(光纖激光器)。 另一部分需要區(qū)分的是,在PCB行業(yè)中有一部分是鋁基板或者是陶瓷基板采用的是脈沖光纖激光器;而某些廠家也會(huì)采用低功率的CO2激光器去加工PCB線路板,通常是100W以下激光器。其次PCB激光切割機(jī)采用的是紫外激光器,能夠兼容切割0.2mm以下的超薄金屬材料;而大功率光纖或者CO2則不能對(duì)超薄金屬材料切割,容易出現(xiàn)毛刺、發(fā)黑、變形的狀況。 第二,切割性質(zhì)上的差異。PCB激光切割機(jī)是采用振鏡掃描的方式,通過來回多次掃描,一層一層去除形成切割;而金屬激光切割機(jī)是采用準(zhǔn)直聚焦系統(tǒng)配備同軸輔助氣體,一次性對(duì)材料形成穿透切割。 第三,結(jié)構(gòu)差異。金屬激光切割機(jī)通常采用大的龍門式機(jī)床,采用伺服電機(jī);而PCB激光切割機(jī)則是采用大理石穩(wěn)定平臺(tái),采用直線電機(jī),并標(biāo)配的有CCD相機(jī)視覺,相對(duì)的位置切割精度、切割尺寸精度、定位精度都要優(yōu)異于金屬激光切割機(jī),兩者是不同類型的產(chǎn)品。
PCB設(shè)計(jì)靜電分析,常用的放電方法有這些!
在PCB板的設(shè)計(jì)當(dāng)中,可以通過分層、恰當(dāng)?shù)牟季植季€和安裝實(shí)現(xiàn)PCB的抗ESD設(shè)計(jì)。通過調(diào)整PCB布局布線,能夠很好地防范ESD.盡可能使用多層PCB,相對(duì)于雙面PCB而言,地平面和電源平面,以及排列緊密的信號(hào)線-地線間距能夠減小共模阻抗和感性耦合,使之達(dá)到雙面PCB的1/10到1/100.對(duì)于頂層和底層表面都有元器件、具有很短連接線。 來自人體、環(huán)境甚至電子設(shè)備內(nèi)部的靜電對(duì)于精密的半導(dǎo)體芯片會(huì)造成各種損傷,例如穿透元器件內(nèi)部薄的絕緣層;損毀MOSFET和CMOS元器件的柵極;CMOS器件中的觸發(fā)器鎖死;短路反偏的PN結(jié);短路正向偏置的PN結(jié);熔化有源器件內(nèi)部的焊接線或鋁線。為了消除靜電釋放(ESD)對(duì)電子設(shè)備的干擾和破壞,需要采取多種技術(shù)手段進(jìn)行防范。 在PCB板的設(shè)計(jì)當(dāng)中,可以通過分層、恰當(dāng)?shù)牟季植季€和安裝實(shí)現(xiàn)PCB的抗ESD設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中,通過預(yù)測(cè)可以將絕大多數(shù)設(shè)計(jì)修改僅限于增減元器件。通過調(diào)整PCB布局布線,能夠很好地防范ESD。以下是一些常見的防范措施。 盡可能使用多層PCB,相對(duì)于雙面PCB而言,地平面和電源平面,以及排列緊密的信號(hào)線-地線間距能夠減小共模阻抗和感性耦合,使之達(dá)到雙面PCB的 1/10到1/100.盡量地將每一個(gè)信號(hào)層都緊靠一個(gè)電源層或地線層。對(duì)于頂層和底層表面都有元器件、具有很短連接線以及許多填充地的高密度PCB,可以考慮使用內(nèi)層線。 對(duì)于雙面PCB來說,要采用緊密交織的電源和地柵格。電源線緊靠地線,在垂直和水平線或填充區(qū)之間,要盡可能多地連接。一面的柵格尺寸小于等于60mm,如果可能,柵格尺寸應(yīng)小于13mm.確保每一個(gè)電路盡可能緊湊。
PCB設(shè)計(jì)中焊盤的形狀和尺寸設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
作為PCB表面貼裝裝配的基本構(gòu)成單元,和用來構(gòu)成電路板的焊盤圖案的東西,有著豐富焊盤的知識(shí)儲(chǔ)備是作為一名優(yōu)秀的PCB工程師必不可少的。照著元件手冊(cè)畫焊盤很多人都會(huì),但是畫的時(shí)候要注意怎么畫出的焊盤最好,相信這些小技巧會(huì)令你更加學(xué)習(xí)到更加完備的焊盤知識(shí)。 一、焊盤種類 總的來說焊盤可以分為6大類,按照形狀的區(qū)分如下 1.方形焊盤——印制板上元器件大而少、且印制導(dǎo)線簡單時(shí)多采用。在手工自制PCB時(shí),采用這種焊盤易于實(shí)現(xiàn)。 2.圓形焊盤——廣泛用于元件規(guī)則排列的單、雙面印制板中。若板的密度允許,焊盤可大些,焊接時(shí)不至于脫落。 3.島形焊盤——焊盤與焊盤間的連線合為一體。常用于立式不規(guī)則排列安裝中。比如收錄機(jī)中常采用這種焊盤。 4.淚滴式焊盤——當(dāng)焊盤連接的走線較細(xì)時(shí)常采用,以防焊盤起皮、走線與焊盤斷開。這種焊盤常用在高頻電路中。 5.多邊形焊盤——用于區(qū)別外徑接近而孔徑不同的焊盤,便于加工和裝配。 6.橢圓形焊盤——這種焊盤有足夠的面積增強(qiáng)抗剝能力,常用于雙列直插式器件。 開口形焊盤——為了保證在波峰焊后,使手工補(bǔ)焊的焊盤孔不被焊錫封死時(shí)常用。 [...]
PCB覆銅的利與弊
覆銅作為PCB設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),不管是國產(chǎn)的青越鋒PCB設(shè)計(jì)軟件,還國外的一些Protel,PowerPCB都提供了智能覆銅功能,那么怎樣才能敷好銅,我將自己一些想法與大家一起分享,希望能給同行帶來益處。 所謂覆銅就是將PCB上閑置的空間作為基準(zhǔn)面,然后用固體銅填充,這些銅區(qū)又稱為灌銅。覆銅的意義在于,減小地線阻抗,提高抗干擾能力;降低壓降,提高電源效率;與地線相連,還可以減小環(huán)路面積。也出于讓PCB焊接時(shí)盡可能不變形的目的,大部分PCB生產(chǎn)廠家也會(huì)要求PCB設(shè)計(jì)者在PCB的空曠區(qū)域填充銅皮或者網(wǎng)格狀的地線,覆銅如果處理的不當(dāng),那將得不賞失,究竟覆銅是“利大于弊”還是“弊大于利”? 大家都知道在高頻情況下,印刷電路板上的布線的分布電容會(huì)起作用,當(dāng)長度大于噪聲頻率相應(yīng)波長的1/20 時(shí),就會(huì)產(chǎn)生天線效應(yīng),噪聲就會(huì)通過布線向外發(fā)射,如果在PCB 中存在不良接地的覆銅話,覆銅就成了傳播噪音的工具,因此,在高頻電路中,千萬不要認(rèn)為,把地線的某個(gè)地方接了地,這就是“地線”,一定要以小于λ/20 的間距,在布線上打過孔,與多層板的地平面“良好接地”。如果把覆銅處理恰當(dāng)了,覆銅不僅具有加大電流,還起了屏蔽干擾的雙重作用。 覆銅一般有兩種基本的方式,就是大面積的覆銅和網(wǎng)格銅,經(jīng)常也有人問到,大面積覆銅好還是網(wǎng)格覆銅好,不好一概而論。為什么呢?大面積覆銅,具備了加大電流和屏蔽雙重作用,但是大面積覆銅,如果過波峰焊時(shí),板子就可能會(huì)翹起來,甚至?xí)鹋荨R虼舜竺娣e覆銅,一般也會(huì)開幾個(gè)槽,緩解銅箔起泡,單純的網(wǎng)格覆銅主要還是屏蔽作用,加大電流的作用被降低了,從散熱的角度說,網(wǎng)格有好處(它降低了銅的受熱面)又起到了一定的電磁屏蔽的作用。但是需要指出的是,網(wǎng)格是使由交錯(cuò)方向的走線組成的,我們知道對(duì)于電路來說,走線的寬度對(duì)于電路板的工作頻率是有其相應(yīng)的“電長度“的(實(shí)際尺寸除以工作頻率對(duì)應(yīng)的數(shù)字頻率可得,具體可見相關(guān)書籍),當(dāng)工作頻率不是很高的時(shí)候,或許網(wǎng)格線的作用不是很明顯,一旦電長度和工作頻率匹配時(shí),就非常糟糕了,你會(huì)發(fā)現(xiàn)電路根本就不能正常工作,到處都在發(fā)射干擾系統(tǒng)工作的信號(hào)。所以對(duì)于使用網(wǎng)格的同仁,我的建議是根據(jù)設(shè)計(jì)的電路板工作情況選擇,不要死抱著一種東西不放。因此高頻電路對(duì)抗干擾要求高的多用網(wǎng)格,低頻電路有大電流的電路等常用完整的鋪銅。 說了這么多,那么我們?cè)诟层~中,為了讓覆銅達(dá)到我們預(yù)期的效果,那么覆銅方面需要注意那些問題: 1.如果PCB的地較多,有SGND、AGND、GND,等等,就要根據(jù)PCB板面位置的不同,分別以最主要的“地”作為基準(zhǔn)參考來獨(dú)立覆銅,數(shù)字地和模擬地分開來覆銅自不多言,同時(shí)在覆銅之前,首先加粗相應(yīng)的電源連線:5.0V、3.3V等等,這樣一來,就形成了多個(gè)不同形狀的多變形結(jié)構(gòu)。 2.對(duì)不同地的單點(diǎn)連接,做法是通過0歐電阻或者磁珠或者電感連接; [...]
不同制造工藝對(duì)PCB上的焊盤會(huì)有啥影響和要求?
1、貼片元器件兩端沒連接插裝元器件的必須增加測(cè)試點(diǎn),測(cè)試點(diǎn)直徑在1.0mm~1.5mm之間為宜,以便于在線測(cè)試儀測(cè)試。測(cè)試點(diǎn)焊盤的邊緣至少離周圍焊盤邊緣距離0.4mm。測(cè)試焊盤的直徑在1mm以上,且必須有網(wǎng)絡(luò)屬性,兩個(gè)測(cè)試焊盤之間的中心距離應(yīng)大于或等于2.54mm;若用過孔做為測(cè)量點(diǎn),過孔外必須加焊盤,直徑在1mm(含)以上; 2、有電氣連接的孔所在的位置必須加焊盤;所有的焊盤,必須有網(wǎng)絡(luò)屬性,沒有連接元件的網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)名不能相同;定位孔中心離測(cè)試焊盤中心的距離在3mm以上;其他不規(guī)則形狀,但有電氣連接的槽、焊盤等,統(tǒng)一放置在機(jī)械層1(指單插片、保險(xiǎn)管之類的開槽孔)。 3、腳間距密集(引腳間距小于2.0mm)的元件腳焊盤(如:IC、搖擺插座等)如果沒有連接到手插件焊盤時(shí)必須增加測(cè)試焊盤。測(cè)試點(diǎn)直徑在1.2mm~1.5mm之間為宜,以便于在線測(cè)試儀測(cè)試。 4、焊盤間距小于0.4mm的,須鋪白油以減少過波峰時(shí)連焊。 5、點(diǎn)膠工藝的貼片元件的兩端及末端應(yīng)設(shè)計(jì)有引錫,引錫的寬度推薦采用0.5mm的導(dǎo)線,長度一般取2、3mm為宜。 6、單面板若有手焊元件,要開走錫槽,方向與過錫方向相反,寬度視孔的大小為0.3mm到0.8mm 7、 導(dǎo)電橡膠按鍵的間距與尺寸大小應(yīng)與實(shí)際的導(dǎo)電橡膠按鍵的尺寸相符,與此相接的PCB板應(yīng)設(shè)計(jì)成為金手指,并規(guī)定相應(yīng)的鍍金厚度(一般要求為大于0.05um~0.015um)。 8 、焊盤大小尺寸與間距要與貼片元件尺寸相匹配。 [...]
PCB制造的失敗有可能是這幾個(gè)的原因
PCB作為各種元器件的載體與電路信號(hào)傳輸?shù)臉屑~已經(jīng)成為電子信息產(chǎn)品的最為重要而關(guān)鍵的部分,其質(zhì)量的好壞與可靠性水平?jīng)Q定了整機(jī)設(shè)備的質(zhì)量與可靠性。 隨著電子信息產(chǎn)品的小型化以及無鉛無鹵化的環(huán)保要求,PCB也向高密度高Tg以及環(huán)保的方向發(fā)展。但是由于成本以及技術(shù)的原因,PCB在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中出現(xiàn)了大量的失效問題,并因此引發(fā)了許多的質(zhì)量糾紛。為了弄清楚失效的原因以便找到解決問題的辦法和分清責(zé)任,必須對(duì)所發(fā)生的失效案例進(jìn)行失效分析。 失效分析的基本程序 要獲得PCB失效或不良的準(zhǔn)確原因或者機(jī)理,必須遵守基本的原則及分析流程,否則可能會(huì)漏掉寶貴的失效信息,造成分析不能繼續(xù)或可能得到錯(cuò)誤的結(jié)論。一般的基本流程是,首先必須基于失效現(xiàn)象,通過信息收集、功能測(cè)試、電性能測(cè)試以及簡單的外觀檢查,確定失效部位與失效模式,即失效定位或故障定位。 對(duì)于簡單的PCB或PCBA,失效的部位很容易確定,但是,對(duì)于較為復(fù)雜的BGA或MCM封裝的器件或基板,缺陷不易通過顯微鏡觀察,一時(shí)不易確定,這個(gè)時(shí)候就需要借助其它手段來確定。 接著就要進(jìn)行失效機(jī)理的分析,即使用各種物理、化學(xué)手段分析導(dǎo)致PCB失效或缺陷產(chǎn)生的機(jī)理,如虛焊、污染、機(jī)械損傷、潮濕應(yīng)力、介質(zhì)腐蝕、疲勞損傷、CAF或離子遷移、應(yīng)力過載等等。 再就是失效原因分析,即基于失效機(jī)理與制程過程分析,尋找導(dǎo)致失效機(jī)理發(fā)生的原因,必要時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,一般盡應(yīng)該可能的進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證,通過試驗(yàn)驗(yàn)證可以找到準(zhǔn)確的誘導(dǎo)失效的原因。 這就為下一步的改進(jìn)提供了有的放矢的依據(jù)。最后,就是根據(jù)分析過程所獲得試驗(yàn)數(shù)據(jù)、事實(shí)與結(jié)論,編制失效分析報(bào)告,要求報(bào)告的事實(shí)清楚、邏輯推理嚴(yán)密、條理性強(qiáng),切忌憑空想象。 分析的過程中,注意使用分析方法應(yīng)該從簡單到復(fù)雜、從外到里、從不破壞樣品再到使用破壞的基本原則。只有這樣,才可以避免丟失關(guān)鍵信息、避免引入新的人為的失效機(jī)理。 就好比交通事故,如果事故的一方破壞或逃離了現(xiàn)場,在高明的警察也很難作出準(zhǔn)確責(zé)任認(rèn)定,這時(shí)的交通法規(guī)一般就要求逃離現(xiàn)場者或破壞現(xiàn)場的一方承擔(dān)全部責(zé)任。 [...]