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技术资讯2019-09-11T15:44:08+08:00

PCB技术

FPC技术的应用动向

随着京东方成都工厂的量产,柔性显示屏正式走到了人们的眼前。大家纷纷幻想,什么时候买到的手机能够卷起来放到口袋里,什么时候可以把Pad折叠。其实,要想将手机卷起来需要解决好多技术难题,譬如要把电池做成柔性,把电路板做成柔性…… 今天跟大家捯饬捯饬柔性电路板FPC的技术,看看FPC的技术开发动向和FPC材料的技术动向。 近年来,全世界的民用电子设备中的FPC需求量正在迅速增加,特别是在便携电话之类的便携电子设备和平板电视之类的薄型影像设备中消费了大量的FPC。兼有数字摄像的电路制品的便携电话中所用的FPC,点数或者总面积大大超过了刚性PCB。在平板显示(FPD)中的FPC配置成纵横排列。随着FPC等的大型化,FPC的使用量迅速增加。 今后的FPC不仅是数量的增加,还有质的大变化。从过去以单面电路为中心,到目前提高双面电路或者多层刚挠电路的比例,电路密度连续提高。为此制造技术年年改良。传统的减成法(蚀刻法)存在着局限性,需要开发新的制造技术,与此同时还需要开发更高性能的材料。 FPC的基本构造 单面结构的FPC的基本构成。传统的FPC情况下,铜箔导体固定在介入环氧树脂等粘结剂的聚酰亚胺等基体薄膜上,然后在蚀刻加工而成的电路上覆盖保护膜。这种结构使用环氧树脂等粘结剂,由于这种层构成的机械可靠性高,即使现在仍然是常用的标准结构之一。然而环氧树脂或者丙烯酸树脂等粘结剂的耐热性比聚酰亚胺树脂基体膜的耐热性低,因此它成为决定整个FPC使用温度上限的瓶颈(Bottle Neck)。 在这种情况下,有必要排除耐热性低的粘结剂的FPC构成。这种构成既可以使整个FPC的厚度抑制到最小,大大提高耐弯曲性之类的机械特性,还有利于形成微细电路或者多层电路。仅仅由聚酰亚胺层和导体层构成的无粘结剂覆铜箔板材料已经实用化,它扩大了适应各种用途材料的选择范围。 在FPC中也有双面贯通孔构造或者多层构造的FPC。FPC的双面电路的基本构造与硬质PCB大致相同,层间粘结使用粘结剂,然而最近的高性能FPC中排除了粘结剂,仅仅使用聚酰亚胺树脂构成覆铜箔板的事例很多。FPC的多层电路的层构成比印制PCB复杂得多,它们称为多层刚挠(Multilayer Rigid? [...]

刚挠印制电路板去钻污及凹蚀技术

去钻污及凹蚀是刚-挠印制电路板数控钻孔后,化学镀铜或者直接电镀铜前的一个重要工序,要想刚挠印制电路板实现可靠电气互连,就必须结合刚挠印制电路板其特殊的材料构成,针对其主体材料聚酰亚胺和丙烯酸不耐强碱性的特性,选用合适的去钻污及凹蚀技术。刚挠印制电路板去钻污及凹蚀技术分湿法技术和干法技术两种,下面就这两种技术与各位同行进行共同探讨。 刚挠印制电路板湿法去钻污及凹蚀技术由以下三个步骤组成: 1、膨松(也叫溶胀处理)。利用醇醚类膨松药水软化孔壁基材,破坏高分子结构,进而增加可被氧化之表面积,以使其氧化作用容易进行,一般使用丁基卡必醇使孔壁基材溶胀。 2、氧化。目的是清洁孔壁并调整孔壁电荷,目前,国内传统用三种方式。 (1)浓硫酸法:由于浓硫酸具有强的氧化性和吸水性,能将绝大部分树脂碳化并形成溶于水的烷基磺化物而去除,反应式如下:CmH2nOn+H2SO4--mC+nH2O除孔壁树脂钻污的效果与浓硫酸的浓度、处理时间和溶液的温度有关。用于除钻污的浓硫酸的浓度不得低于86%,室温下20-40秒,如果要凹蚀,应适当提高溶液温度和延长处理时间。浓硫酸只对树脂起作用,对玻璃纤维无效,采用浓硫酸凹蚀孔壁后,孔壁会有玻璃纤维头突出,需用氟化物(如氟化氢铵或者氢氟酸)处理。采用氟化物处理突出的玻璃纤维头时,也应该控制工艺条件,防止因玻璃纤维过腐蚀造成芯吸作用,一般工艺过程如下: H2SO4:10% NH4HF2:5-10g/l 温度:30℃ 时间:3-5分钟 按照此方法对打孔以后的刚-挠印制电路板去钻污及凹蚀,然后对孔进行金属化,通过金相分析,发现内层钻污根本没去彻底,导致铜层与孔壁附着力低下,为此在金相分析做热应力实验时(288℃,10±1秒),孔壁铜层脱落而导致内层断路。Visit [...]

PCB变形原因解析,需要怎么改善

电路板经过回流焊时大多容易发生板弯板翘,严重的话甚至会造成元件空焊、立碑等情况,应如何克服呢? 1、PCB线路板变形的危害 在自动化表面贴装线上,电路板若不平整,会引起定位不准,元器件无法插装或贴装到板子的孔和表面贴装焊盘上,甚至会撞坏自动插装机。装上元器件的电路板焊接后发生弯曲,元件脚很难剪平整齐。板子也无法装到机箱或机内的插座上,所以,装配厂碰到板翘同样是十分烦恼。目前的表面贴装技术正在朝着高精度、高速度、智能化方向发展,这就对做为各种元器件家园的PCB板提出了更高的平整度要求。 在IPC标准中特别指出带有表面贴装器件的PCB板允许的最大变形量为0.75%,没有表面贴装的PCB板允许的最大变形量为1.5%。实际上,为满足高精度和高速度贴装的需求,部分电子装联厂家对变形量的要求更加严格。 PCB板由铜箔、树脂、玻璃布等材料组成,各材料物理和化学性能均不相同,压合在一起后必然会产生热应力残留,导致变形。同时在PCB的加工过程中,会经过高温、机械切削、湿处理等各种流程,也会对板件变形产生重要影响,总之可以导致PCB板变形的原因复杂多样,如何减少或消除由于材料特性不同或者加工引起的变形,成为PCB制造商面临的最复杂问题之一。 2、变形产生原因分析 PCB板的变形需要从材料、结构、图形分布、加工制程等几个方面进行研究,本文将对可能产生变形的各种原因和改善方法进行分析和阐述。 电路板上的铺铜面面积不均匀,会恶化板弯与板翘。 一般电路板上都会设计有大面积的铜箔来当作接地之用,有时候Vcc层也会有设计有大面积的铜箔,当这些大面积的铜箔不能均匀地分布在同一片电路板上的时候,就会造成吸热与散热速度不均匀的问题,电路板当然也会热胀冷缩,如果涨缩不能同时就会造成不同的应力而变形,这时候板子的温度如果已经达到了Tg值的上限,板子就会开始软化,造成永久的变形。 电路板上各层的连结点(vias,过孔)会限制板子涨缩 [...]

PCB蚀刻工艺过程如何把控?

印刷线路板从光板到显出线路图形的过程是一个比较复杂的物理和化学反应的过程,本文就对其最后的一步——蚀刻进行解析。 目前,印刷电路板(PCB)加工的典型工艺采用"图形电镀法"。即先在板子外层需保留的铜箔部分上,也就是电路的图形部分上预镀一层铅锡抗蚀层,然后用化学方式将其余的铜箔腐蚀掉,称为蚀刻。 蚀刻的种类 要注意的是,蚀刻时的板子上面有两层铜。在外层蚀刻工艺中仅仅有一层铜是必须被全部蚀刻掉的,其余的将形成最终所需要的电路。这种类型的图形电镀,其特点是镀铜层仅存在于铅锡抗蚀层的下面。 另外一种工艺方法是整个板子上都镀铜,感光膜以外的部分仅仅是锡或铅锡抗蚀层。这种工艺称为“全板镀铜工艺“。与图形电镀相比,全板镀铜的最大缺点是板面各处都要镀两次铜而且蚀刻时还必须都把它们腐蚀掉。因此当导线线宽十分精细时将会产生一系列的问题。同时,侧腐蚀会严重影响线条的均匀性。 在印制板外层电路的加工工艺中,还有另外一种方法,就是用感光膜代替金属镀层做抗蚀层。这种方法非常近似于内层蚀刻工艺,可以参阅内层制作工艺中的蚀刻。 目前,锡或铅锡是最常用的抗蚀层,用在氨性蚀刻剂的蚀刻工艺中.氨性蚀刻剂是普遍使用的化工药液,与锡或铅锡不发生任何化学反应。氨性蚀刻剂主要是指氨水/氯化氨蚀刻液。 此外,在市场上还可以买到氨水/硫酸氨蚀刻药液。以硫酸盐为基的蚀刻药液,使用后,其中的铜可以用电解的方法分离出来,因此能够重复使用。由于它的腐蚀速率较低,一般在实际生产中不多见,但有望用在无氯蚀刻中。 有人试验用硫酸-双氧水做蚀刻剂来腐蚀外层图形。由于包括经济和废液处理方面等许多原因,这种工艺尚未在商用的意义上被大量采用.更进一步说,硫酸-双氧水,不能用于铅锡抗蚀层的蚀刻,而这种工艺不是PCB外层制作中的主要方法,故决大多数人很少问津。 蚀刻质量及先期存在的问题 [...]

全面总结PCB板设计中抗ESD的常见方法和措施

来自人体、环境甚至电子设备内部的静电对于精密的半导体芯片会造成各种损伤,例如穿透元器件内部薄的绝缘层;损毁MOSFET和CMOS元器件的栅极;CMOS器件中的触发器锁死;短路反偏的PN结;短路正向偏置的PN结;熔化有源器件内部的焊接线或铝线。为了消除静电释放(ESD)对电子设备的干扰和破坏,需要采取多种技术手段进行防范。 在PCB板的设计当中,可以通过分层、恰当的布局布线和安装实现PCB的抗ESD设计。在设计过程中,通过预测可以将绝大多数设计修改仅限于增减元器件。通过调整PCB布局布线,能够很好地防范ESD。以下是一些常见的防范措施。 1、尽可能使用多层PCB 相对于双面PCB而言,地平面和电源平面,以及排列紧密的信号线-地线间距能够减小共模阻抗和感性耦合,使之达到双面PCB的1/10到1/100。尽量地将每一个信号层都紧靠一个电源层或地线层。对于顶层和底层表面都有元器件、具有很短连接线以及许多填充地的高密度PCB,可以考虑使用内层线。 2、对于双面PCB来说,要采用紧密交织的电源和地栅格。 电源线紧靠地线,在垂直和水平线或填充区之间,要尽可能多地连接。一面的栅格尺寸小于等于60mm,如果可能,栅格尺寸应小于13mm。 3、确保每一个电路尽可能紧凑。 4、尽可能将所有连接器都放在一边。 5、在每一层的机箱地和电路地之间,要设置相同的“隔离区”;如果可能,保持间隔距离为0.64mm。 6、PCB装配时,不要在顶层或者底层的焊盘上涂覆任何焊料。 [...]

电子元器件基础知识之元器件存放注意事项

一、湿度对电子元器件和整机的危害 绝大部分电子产品都要求在干燥条件下作业和存放。据统计,全球每年有1/4以上的工业制造不良品与潮湿的危害有关。对于电子工业,潮湿的危害已经成为影响产品质量的主要因素之一。 (1)集成电路:潮湿对半导体产业的危害主要表现在潮湿能透过IC塑料封装和从引脚等缝隙侵入IC内部,产生IC吸湿现象。 在SMT过程的加热环节中形成水蒸气,产生的压力导致IC树脂封装开裂,并使IC器件内部金属氧化,导致产品故障。此外,当器件在PCB板的焊接过程中,因水蒸气压力的释放,亦会导致虚焊。 根据IPC-M190 J-STD-033标准,在高湿空气环境暴露后的SMD元件,必需将其放置在10%RH湿度以下的干燥箱中放置暴露时间的10倍时间,才能恢复元件的“车间寿命”,避免报废,保障安全。 (2)液晶器件:液晶显示屏等液晶器件的玻璃基板和偏光片、滤镜片在生产过程中虽然要进行清洗烘干,但待其降温后仍然会受潮气的影响,降低产品的合格率。因此在清洗烘干后应存放于40%RH以下的干燥环境中。 (3)其它电子器件:电容器、陶瓷器件、接插件、开关件、焊锡、PCB、晶体、硅晶片、石英振荡器、SMT胶、电极材料粘合剂、电子浆料、高亮度器件等,均会受到潮湿的危害。 (4)作业过程中的电子器件:封装中的半成品到下一工序之间;PCB封装前以及封装后到通电之间;拆封后但尚未使用完的IC、BGA、PCB等;等待锡炉焊接的器件;烘烤完毕待回温的器件;尚未包装的产成品等,均会受到潮湿的危害。 (5)成品电子整机在仓储过程中亦会受到潮湿的危害。如在高湿度环境下存储时间过长,将导致故障发生,对于计算机板卡CPU等会使金手指氧化导致接触不良发生故障。 [...]

SMT贴片加工后检测常用方法

SMT贴片加工的工艺流程复杂繁琐,每个环节都有可能会出现问题,为确保产品质量合格,就需要用到各类检测设备进行故障缺陷检测,及时解决问题。那么在SMT贴片加工中常见的检测设备都有哪些?其功能作用是什么?下面靖邦科技技术员就为大家整理介绍。 1、MVI(人工目测) 2、AOI检测设备 (1)AOI检测设备使用的场合:AOI可用于生产线上的多个位置,各个位置可检测特殊缺陷,但AOI检查设备应放到一个可以尽早识别和改正最多缺陷的位置。 (2)AOI能够检测的缺陷:AOI一般在PCB板蚀刻工序之后进行检测,主要用来发现其上缺少的部分和多余的部分。 3、X-RAY检测仪 (1)X-RAY检测仪使用的场合:能检测到电路板上所有的焊点,包括用肉眼看不到的焊点,例如BGA。 (2)X-RAY检测仪能够检测的缺陷:X-RAY检测仪能够检测的缺陷主要有焊接后的桥接、空洞、焊点过大、焊点过小等缺陷。 4、ICT检测设备 (1)ICT使用的场合:ICT面向生产工艺控制,可以测量电阻、电容、电感、集成电路。它对于检测开路、短路、元器件损坏等特别有效,故障定位准确,维修方便。 [...]

在进行PCB设计时应该考虑哪些问题

1、前言 随着通信﹑电子类产品的市场竞争不断加剧,产品的生命周期在不断缩短,企业原有产品的升级及新产品的投放速度对该企业的生存和发展起到越来越关键的作用。而在制造环节,如何在生产中用更少的导入时间获得更高可制造性和制造质量的新产品越来越成为有识之士所追求的核心竞争力。 在电子产品的制造中,随着产品的微型化﹑复杂化,电路板的组装密度越来越高,相应产生并获得广泛使用的新一代SMT装联工艺,要求设计者在一开始,就必须考虑到可制造性。一旦在设计时考虑不周导致可制造性差,势必要修改设计,必然会延长产品的导入时间和增加导入成本,即使对PCB布局进行微小的改动,重新制做印制板和SMT焊膏印刷网板的费用高达数千甚至上万元以上,对模拟电路甚至要重新进行调试。而延误了导入时间可能使企业在市场上错失良机,在战略上处于非常不利的位置。但如果不进行修改而勉强生产,必然使产品存在制造缺陷,或使制造成本猛增,所付出的代价将更大。所以,在企业进行新产品设计时,越早考虑设计的可制造性问题,越有利于新产品的有效导入。 2、PCB设计时考虑的内容 PCB设计的可制造性分为两类,一是指生产印制电路板的加工工艺性;二是指电路及结构上的元器件和印制电路板的装联工艺性。对生产印制电路板的加工工艺性,一般的PCB制作厂家,由于受其制造能力的影响,会非常详细的给设计人员提供相关的要求,在实际中相对应用情况较好,而根据笔者的了解,真正在实际中没有受到足够重视的,是第二类,即面向电子装联的可制造性设计。本文的重点也在于描述在PCB设计的阶段,设计者必需考虑的可制造性问题。 面向电子装联的可制造性设计要求PCB设计者在设计PCB的初期就考虑以下内容: 2.1 恰当的选择组装方式及元件布局 组装方式的选择及元件布局是PCB可制造性一个非常重要的方面,对装联效率及成本﹑产品质量影响极大,而实际上笔者接触过相当多的PCB,在一些很基本的原则方面考虑也尚有欠缺。 2.4.1 [...]