PCB技術(shù)
PCB上鍍金與鍍銀是否有差別?
花花綠綠誰高貴 PCB顏色揭秘 很多DIY玩家會發(fā)現(xiàn),市場中各種各樣的板卡產(chǎn)品所使用的PCB顏色五花八門,令人眼花繚亂。比較常見的PCB顏色有黑色、綠色、藍色、黃色、紫色、紅色和棕色。一些廠商還別出心裁地開發(fā)了白色、粉色等不同色彩的PCB。 在傳統(tǒng)的印象中,黑色PCB似乎定位著高端,而紅色、黃色等則是低端專用,那是不是這樣呢? 沒有涂覆阻焊漆的PCB銅層暴露在空氣中極易氧化 我們知道PCB正反兩面都是銅層,在PCB的生產(chǎn)中,銅層無論采用加成法還是減成法制造,最后都會得到光滑無保護的表面。銅的化學(xué)性質(zhì)雖然不如鋁、鐵、鎂等活潑,但在有水的條件下,純銅和氧氣接觸極易被氧化;因為空氣中存在氧氣和水蒸氣,所以純銅表面在和空氣接觸后很快會發(fā)生氧化反應(yīng)。由于PCB中銅層的厚度很薄,因此氧化后的銅將成為電的不良導(dǎo)體,會極大地損害整個PCB的電氣性能。 為了阻止銅氧化,也為了在焊接時PCB的焊接部分和非焊接部分分開,還為了保護PCB表層,工程師們發(fā)明了一種特殊的涂料。這種涂料能夠輕松涂刷在PCB表面,形成具有一定厚度的保護層,并阻斷銅和空氣的接觸。這層涂層叫做阻焊層,使用的材料為阻焊漆。 既然叫漆,那肯定有不同的顏色。沒錯,原始的阻焊漆可以做成無色透明的,但PCB為了維修和制造方便,往往需要在板上面印制細小的文字。透明阻焊漆只能露出PCB底色,這樣無論是制造、維修還是銷售,外觀都不夠好看。因此工程師們在阻焊漆中加入了各種各樣的顏色,最后就形成了黑色或者紅色、藍色的PCB。 黑色的PCB難以看清走線,為維修帶來了困難 從這一點來看,PCB的顏色和PCB的質(zhì)量是沒有任何關(guān)系的。黑色的PCB和藍色PCB、黃色PCB等其他顏色PCB的差別在于最后刷上的阻焊漆顏色不同。如果PCB設(shè)計、制造過程完全一樣,顏色不會對性能產(chǎn)生任何影響,也不會對散熱產(chǎn)生任何影響。關(guān)于黑色的PCB,由于其表層走線幾乎全部遮住,導(dǎo)致對后期的維修造成很大困難,所以是不太方便制造和使用的一種顏色。因此近年來人們漸漸改革,放棄使用黑色阻焊漆,轉(zhuǎn)而使用深綠色、深棕色、深藍色等阻焊漆,目的就是為了方便制造和維修。 [...]
AI提升PCB布局與檢測的效率與精確性
大多數(shù)設(shè)計者以人工進行印刷電路板(PCB)的設(shè)計與布線既復(fù)雜且費時,運用人工智能(AI)技術(shù)支持相關(guān)作業(yè)極具潛力,可望大幅提升PCB布局與檢測的效率與精確性,包括制程簡化與成效改善也都有機會達到前所未有的地步,將為PCB制造業(yè)打造新局與開創(chuàng)巨大商機。 根據(jù)報道,AI技術(shù)發(fā)展快速而實際應(yīng)用也正在重塑人們生活與工作的方式。許多研究者的長期目標希望創(chuàng)造能觸類旁通、處理一般性問題的AI技術(shù),可在進行任何認知工作時超越人類的表現(xiàn)。目前AI能強化自動化系統(tǒng)之間,以及自動化系統(tǒng)與操作人員之間的實時溝通,協(xié)助制造業(yè)提升產(chǎn)能與降低廢品率,并強化資產(chǎn)、庫存、供應(yīng)鏈的管理效率。 現(xiàn)有的AI系統(tǒng)運用的AI技術(shù)應(yīng)用范圍狹窄、難以舉一反三,僅能根據(jù)訓(xùn)練算法的數(shù)據(jù)來處理諸如偵測網(wǎng)絡(luò)威脅、駕駛車輛、臉部識別(facial recognition)、網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)搜尋、PCB元件擺放位置安排(placement)、PCB檢測、解方程式等特定問題,但所能達到的專精程度甚至有可能勝過人類。 隨著制造業(yè)邁向工業(yè)4.0(Industry 4.0)與轉(zhuǎn)型智能工廠(smart factory),在PCB制造引進AI技術(shù)至為關(guān)鍵,而隨著AI技術(shù)在PCB制造甚至整個電子業(yè)的應(yīng)用日漸成為主流,未來將是確保計劃成功的關(guān)鍵核心。預(yù)期AI技術(shù)將為作業(yè)程序與速度、信任與可靠性帶來正面影響,并對促成PCB制造業(yè)的轉(zhuǎn)型有極大助益。 隨著PCB的尺寸日益縮小,對于安排元件擺放位置的要求也越來越高,內(nèi)建AI技術(shù)的PCB元件精準布置工具(precision placement tool),可讓制造廠更精準的安排元件在PCB的擺放位置達到最佳化,以提升PCB的效能表現(xiàn)與組裝效率。此外應(yīng)用AI技術(shù)于PCB制造的檢測作業(yè),能根據(jù)經(jīng)常出現(xiàn)瑕疵的位置縮小檢測范圍,可減少檢測PCB所耗費的成本與時間。 [...]
柔性電路的返工與維修
柔性電路用于導(dǎo)體相互連接的各種應(yīng)用,這些導(dǎo)體互連必須是可彎曲的或者是能夠在使用時長時間保持彎曲狀態(tài)。在以前,這種互連技術(shù)都是用導(dǎo)線互連的方式來實現(xiàn)的。柔性電路有很多種,一種是雙向接入的柔性電路,這是一種單面柔性電路,制造這種電路的目的是可以從柔性電路的兩側(cè)接入導(dǎo)電材料。第二種是雙面柔性電路,是一種有兩個導(dǎo)電層的電路,兩個導(dǎo)電層分別位于電路里的基本層的兩個側(cè)面;針對你的具體要求,可以在基板薄片的兩個側(cè)面形成走線圖案,兩個側(cè)面上的走線可以通過鍍銅通孔實現(xiàn)互相連通。第三種是多層柔性電路,是把幾個有復(fù)雜互連的單面電路或雙面電路結(jié)合起來,在多層設(shè)計中需要常常使用屏蔽技術(shù)和表面貼裝技術(shù)。第四種是剛性-柔性電路,是把剛性印刷電路板和柔性電路兩者的優(yōu)勢整合起來,電路通常是通過剛性電路和柔性電路之間的電鍍通孔實現(xiàn)互連。 柔性電路有很多好處。柔性組件的主要的一個好處就是可以實現(xiàn)幾乎無錯誤的布線,替代勞動密集型的手工布線。另外與剛性電路不同的是,柔性電路還可以設(shè)計成復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu),因為可以把他們彎曲成各種形狀。顧名思義,在柔性電路中使用的材料可以來回彎曲無數(shù)次,這意味著它們可以用于高度重復(fù)的應(yīng)用,例如在印刷頭上使用。在需要考慮產(chǎn)品的重量問題時,柔性電路是剛性電路板和導(dǎo)線非常好的替代品,因為它的介電材料和導(dǎo)體線路都非常薄。 在過去的幾年里,柔性電路行業(yè)的需求不斷增長?,F(xiàn)在,柔性電路行業(yè)年產(chǎn)值達到100億美元,年增長率達7% - 10%。 隨著柔性電路使用的快速增長,這些類型的電子互連電路的返工標準(更換的器件仍然符合最初的規(guī)格和功能)與修復(fù)標準(在柔性電路上修復(fù)物理損壞)還沒有同步跟上。 有一些返工挑戰(zhàn)來自柔性電路自身的特點。首先,在返工時很難使柔性電路保持是平的。從返工的角度看,Kapton材料或其他基礎(chǔ)柔性材料的可彎曲性是對返工的挑戰(zhàn),雖然他們的可彎曲性正是他們在應(yīng)用中的優(yōu)勢。為了保持組件是平的,必須粘貼膠帶來使它保持平坦。在一些情況下,為柔性電路的返工制作一個真空夾具是一種比較昂貴的辦法。在放置微間距元件時,這種夾具的真空結(jié)構(gòu)對返工會有很大的影響。如果真空正好在一個微間距元件的引線下面,可能少許的真空就會把柔性導(dǎo)線“拉”進孔里,使元件不能和柔性電路的導(dǎo)線接觸,從而導(dǎo)致電氣“開路”。對于返工時的錫膏印刷,當(dāng)模板和待印刷的表面不是共面的時,共面性是個挑戰(zhàn)。因此,經(jīng)常需要使用注射器涂布錫膏來代替印刷涂布。有時,在互連器件中使用加導(dǎo)電環(huán)氧樹脂的柔性材料。雖然這些材料的固化溫度遠低于標準焊錫的回流溫度,但是,它可能會把事情弄糟。對于這種情況,只要返工工藝的設(shè)計是正確的,對多次返工的限制是組件的邊際成本遠低于返工造成的成本,這時,對大量廢品進行返工是一個更有吸引力的經(jīng)濟選擇。 從工藝的角度看,返工柔性電路的工藝有一些優(yōu)勢。柔性電路板的熱質(zhì)量比剛性印刷電路板的小,在焊接柔性電路板時,溫度達到液相線的加熱時間比剛性電路板短。這加快了返工工藝的替換操作。此外,這使焊接時所需的來自熱空氣系統(tǒng)的空氣的溫度降低了幾倍,熱空氣造成元件損壞的可能性比較小。柔性材料的高溫耐受性,比如Kapton、Peek和耐高溫聚酰亞胺,使柔性電路返工工藝的工藝窗口比較大。 根據(jù)修復(fù)PCB的行業(yè)標準,IPC 7711/21修復(fù)和修改印刷電路板與電子組件的規(guī)定覆蓋各種柔性電路的返工與維修工藝。這個標準中列出的每一個工藝,根據(jù)各個工藝對返工或修復(fù)柔性電路的適用性,在工藝文檔的右上角的“電路板類型”一節(jié)標題下加上字母“F”。在這個標準中甚至有一個柔性電路專用的導(dǎo)體修復(fù)標準。在步驟7.1.1中覆蓋在柔性電路上的修復(fù)導(dǎo)體的各種工藝。 [...]
PCB電鍍生產(chǎn)中電鍍工藝管理
電鍍工藝管理是電鍍生產(chǎn)中的一個重要的環(huán)節(jié),它的確定是電鍍工作者經(jīng)過數(shù)千萬次的反復(fù)試驗研究得到的,因此,電鍍工藝具有很強的科學(xué)性。工藝的確定不僅要考慮到鍍層沉積速率、陰陽極的電流效率、金屬離子溶解和沉積的平衡,還要考慮到pH值的穩(wěn)定性,溫度和電流密度范圍的寬廣性、以及出光速率、整平性能、光亮范圍等多方面的綜合而制定的。因此,我們必須要十分重視工藝中規(guī)定的各種技術(shù)參數(shù),只有這樣才能保證鍍出好的鍍層。關(guān)于如何加強電鍍工藝管理,作者提出以下幾點看法。 1、工藝管理 1.1 前處理 電鍍前處理是電鍍質(zhì)量的基礎(chǔ)。電鍍前處理不好,鍍層不是發(fā)花,就是氣泡、脫殼,甚至兩者兼有而造成次品報廢。電鍍前處理主要是去除鍍件上的油污、氧化皮、銹蝕物等。這樣即保證基體與鍍層的良好結(jié)合力,又能加快鍍層的沉積速率,同時保證鍍液不因鍍件的油污、異金屬雜質(zhì)的帶入而受到污染。 如有一個鍍鋅的廠家,鍍鋅后發(fā)現(xiàn)鍍層上有嚴重起泡、毛刺,于是反復(fù)調(diào)整鍍液,問題不能解決。結(jié)果有位老師傅發(fā)現(xiàn),工件在入槽前有一層類似膠狀類物質(zhì)粘在表面。原來是盛裝濃硫酸的容器內(nèi)襯的橡膠溶解而粘在工件表面,無法清洗而造成的。因此,作者建議對前處理必須要按工藝規(guī)定進行除油、除銹,并且觀察工件表面狀態(tài)。鍍前處理有超聲波除油,化學(xué)除油,陰、陽極電解除油,酸洗除氧化皮和銹蝕等工序。需對除油、除銹液的成分定期分析,定期加料,堿槽要定期過濾,酸槽要定期出缸腳、更新等。使除油、除銹液處在良好的狀態(tài),從而保證鍍層質(zhì)量。 1.2 鍍液成分的檢測與管理 1.2.1 化驗分析 [...]
PCB Iayout的設(shè)計秘密
能夠應(yīng)用和生產(chǎn),繼而成為一個正式的有效的產(chǎn)品才是PCB layout最終目的,layout的工作才算告一個段落。那么在layout的時候,應(yīng)該注意哪些常規(guī)的要點,才能使自己畫的文件有效符合一般PCB加工廠規(guī)則,不至于給企業(yè)造成不必要的額外支出? 這篇文章為是為大家總結(jié)出目前PCBlayout一般要遵行七大規(guī)則: 一、外層線路設(shè)計規(guī)則: (1)焊環(huán)(Ring環(huán)):PTH(鍍銅孔)孔的焊環(huán)必須比鉆孔單邊大8mil,也就是直徑必需比鉆孔大16mil.Via孔的焊環(huán)必須比鉆孔單邊大8mil,直徑必需比鉆孔大16mil.總之不管是通孔PAD還是Via,設(shè)置內(nèi)徑必須大于12mil,外徑必須大于28mil,這點很重要啊! (2)線寬、線距必須大于等于4mil,孔與孔之間的距離不要小于8mil. (3)外層的蝕刻字線寬大于等于10mil.注意是蝕刻字而不是絲印。 (4)線路層設(shè)計有網(wǎng)格的板子(鋪銅鋪成網(wǎng)格狀的),網(wǎng)格空處矩形大于等于10*10mil,就是在鋪銅設(shè)置時line spacing不要小于10mil,網(wǎng)格線寬大于等于8mil.在鋪設(shè)大面積的銅皮時,很對資料都建議將其設(shè)置成網(wǎng)狀,一來可以防止PCB板的基板與銅箔的黏合劑在浸焊或受熱時,產(chǎn)生揮發(fā)性氣體、熱量不易排除,導(dǎo)致銅箔膨脹、脫落現(xiàn)象;二來更重要的是網(wǎng)格狀的鋪地其受熱性能,高頻導(dǎo)電性性能都要大大優(yōu)于整塊的實心鋪地。但是本人認為在散熱方面不能以網(wǎng)格鋪銅的優(yōu)點以偏概全。應(yīng)考慮到局部受熱而會導(dǎo)致PCB變形的情況下,以損耗散熱效果而保全PCB完整性為條件應(yīng)采用網(wǎng)格鋪銅,這種鋪銅相對鋪實銅的好處就是,板面溫度雖有一定提高,但還在商業(yè)或工業(yè)標準的范圍之內(nèi),對元器件損害有限;但是如果PCB板彎曲帶來的直接后果就是出現(xiàn)虛焊點,可能會直接導(dǎo)致線路出故障。相比較的結(jié)果就是采用以損害小為優(yōu)。真正的散熱效果還是應(yīng)該以實銅最佳。在實際應(yīng)用中中間層鋪銅基本上很少有網(wǎng)格狀的,就是因溫度引起的受力不均情況不象表層那么明顯了,而基本采用散熱效果更好的實銅。 (5)NPTH孔與銅的距離大于等于20mil. [...]
PCB雙面板基本制造工藝流程及測試
PCBA工藝流程 PCBA工藝流程十分復(fù)雜,基本要經(jīng)歷近50道工序,從電路板制程、元器件采購與檢驗、SMT貼片組裝、DIP插件、PCBA測試、程序燒制、包裝等重要過程。其中,電路板制程擁有20~30道工序,程序極為復(fù)雜。通過下圖詳細展示PCBA加工工藝流程,讓您快速擁有相關(guān)專業(yè)知識。電路板加工工藝及設(shè)備 電路板設(shè)備包含電鍍線、沉銅線、DES線、SES線、清洗機、OSP線、沉鎳金線、壓機、曝光機、烤箱、AOI、板翹整平機、磨邊機、開料機、真空包裝機、鑼機、鉆機、空壓機、噴錫機、CMI系列、光繪機等。 路板按照導(dǎo)體圖形的層數(shù)可以分為單面、雙面和多層印制板。單面板的基本制造工藝流程如下 覆箔板-->下料-->烘板(防止變形)-->制模-->洗凈、烘干-->貼膜(或網(wǎng)印) —>曝光顯影(或抗腐蝕油墨) -->蝕刻-->去膜--->電氣通斷檢測-->清潔處理-->網(wǎng)印阻焊圖形(印綠油)-->固化-->網(wǎng)印標記符號-->固化-->鉆孔-->外形加工-->清洗干燥-->檢驗-->包裝-->成品。 雙面板的基本制造工藝流程如下: 圖形電鍍工藝流程 覆箔板-->下料-->沖鉆基準孔-->數(shù)控鉆孔-->檢驗-->去毛刺-->化學(xué)鍍薄銅-->電鍍薄銅-->檢驗-->刷板-->貼膜(或網(wǎng)印)-->曝光顯影(或固化)-->檢驗修板---->圖形電鍍(Cn十Sn/Pb)-->去膜-->蝕刻-->檢驗修板-->插頭鍍鎳鍍金-->熱熔清洗-->電氣通斷檢測-->清潔處理-->網(wǎng)印阻焊圖形-->固化-->網(wǎng)印標記符號-->固化-->外形加工 [...]
鋁基板和pcb板有什么區(qū)別?
很多剛涉及PCB行業(yè)的小伙伴經(jīng)常會碰到鋁基板這個名詞,那么鋁基板和PCB板究竟有什么區(qū)別,今天小捷哥就和大家簡單的解釋下: 一般我們碰到的鋁基板都是單層的鋁基PCB板,是PCB板中的一種,疑問鋁基板有良好的導(dǎo)熱性,故專門運用在LED行業(yè)中的PCB板的泛稱。目前最常用的LED鋁基板有正反兩面,白色的一面是焊接LED引腳的,另一面呈現(xiàn)鋁本色,一般會涂抹導(dǎo)熱凝漿后于導(dǎo)熱部分接觸。有良好散熱功能的金屬基覆銅板,一般單面板由三層結(jié)構(gòu)所組成,分別是電路層(銅箔)、絕緣層和金屬基層。用于高端使用的也有設(shè)計為雙面板,結(jié)構(gòu)為電路層、絕緣層、鋁基、絕緣層、電路層。極少數(shù)應(yīng)用為多層板,可以由普通的多層板與絕緣層、鋁基貼合而成。 而我們說的最多的PCB板,一般都是銅基板,也根據(jù)層數(shù)的不同分成單雙層板和多層板,銅基板和鋁基板相比因為材料相對特殊,散熱性也相對較好,故在PCB計價上也相對來說會更貴。這里需要說明的是鋁基板不能做過孔。故通過PCB的成品板上就能很簡單的看出板子是否是鋁基板了!
在沒有PCB板廠前是怎樣做印制板的?
一、雕刻法: 此法最直接。將設(shè)計好的銅箔圖形用復(fù)寫紙,復(fù)寫到覆銅板銅箔面,使用鋼鋸片磨制的特殊雕刻刀具,直接在覆銅板上沿著銅箔圖形的邊緣用力刻畫,盡量切割到深處,然后再撕去圖形以外不需要的銅箔,再用手電鉆打孔就可以了。此法的關(guān)鍵是:刻畫的力度要夠;撕去多余銅箔要從板的邊緣開始,操作的好時,可以成片的逐步撕去,可以使用小的尖嘴鉗來完成這個步驟。一些小電路實驗版適合用此法制作。 二、手工描繪法: 就是用筆直接將印刷圖形畫在覆銅板上,然后再進行化學(xué)腐蝕等步驟。此法看似簡單,實際操作起來很不容易!現(xiàn)在的電子元件體積小,引腳間距更小(毫米量級),銅箔走線也同樣細小,而且畫上去的線條還很難修改,要畫好這樣的板就完全看你的筆頭工夫了。經(jīng)驗是:“顏料”和畫筆的選用都很關(guān)鍵。我自己曾經(jīng)用紅色指甲油裝在醫(yī)用注射器中,描繪電路板,效果不錯,但針頭的尖端要適當(dāng)加工;也有人介紹用漆片溶于無水酒精中,使用鴨嘴筆勾畫,具體方法如下: 漆片(即蟲膠,化工原料店有售)一份,溶于三份無水酒精中,并適當(dāng)攪拌,待其全部溶解后,滴上幾滴醫(yī)用紫藥水(龍膽紫),使其呈現(xiàn)一定的顏色,攪拌均勻后,即可作為保護漆用來描繪電路板。 先用細砂紙把敷銅板擦亮,然后采用繪圖儀器中的鴨嘴筆(或圓規(guī)上用來畫圖形的墨水鴨嘴筆),進行描繪,鴨嘴筆上有調(diào)整筆劃粗細的螺母,筆劃粗細可調(diào),并可借用直尺、三角尺描繪出很細的直線,且描繪出的線條光滑、均勻,無邊緣鋸齒,給人以順暢、流利的感覺;同時,還可以在電路板的空閑處寫上漢字、英語、拼音或符號描繪出的線條,若向周圍浸潤,則是濃度太小,可以加一點漆片;若是拖不開筆,則是太稠了,需滴上幾滴無水酒精。萬一描錯了也沒關(guān)系,只要用一小棍(火柴桿),做一個小棉簽,蘸上一點無水酒精,即可方便地擦掉,然后重新描繪即可。一旦電路板圖繪好后,即可在三氯化鐵溶液中腐蝕。電路板腐蝕好后,去漆也很方便,用棉球蘸上無水酒精,就可以將保護漆擦掉,略一晾干,就可隨之涂上松香水使用。 由于酒精揮發(fā)快,配制好的保護漆應(yīng)放在小瓶中(如墨水瓶)密封保存,用完后別忘了蓋上瓶蓋,若在下次使用時,發(fā)現(xiàn)濃度變稠了,只要加上適量無水酒精即可。 三、貼圖法: ①預(yù)切符號法 電子商店有售一種“標準的預(yù)切符號及膠帶”,預(yù)切符號常用規(guī)格有 [...]