PCB技术
PCB上镀金与镀银是否有差别?
花花绿绿谁高贵 PCB颜色揭秘 很多DIY玩家会发现,市场中各种各样的板卡产品所使用的PCB颜色五花八门,令人眼花缭乱。比较常见的PCB颜色有黑色、绿色、蓝色、黄色、紫色、红色和棕色。一些厂商还别出心裁地开发了白色、粉色等不同色彩的PCB。 在传统的印象中,黑色PCB似乎定位着高端,而红色、黄色等则是低端专用,那是不是这样呢? 没有涂覆阻焊漆的PCB铜层暴露在空气中极易氧化 我们知道PCB正反两面都是铜层,在PCB的生产中,铜层无论采用加成法还是减成法制造,最后都会得到光滑无保护的表面。铜的化学性质虽然不如铝、铁、镁等活泼,但在有水的条件下,纯铜和氧气接触极易被氧化;因为空气中存在氧气和水蒸气,所以纯铜表面在和空气接触后很快会发生氧化反应。由于PCB中铜层的厚度很薄,因此氧化后的铜将成为电的不良导体,会极大地损害整个PCB的电气性能。 为了阻止铜氧化,也为了在焊接时PCB的焊接部分和非焊接部分分开,还为了保护PCB表层,工程师们发明了一种特殊的涂料。这种涂料能够轻松涂刷在PCB表面,形成具有一定厚度的保护层,并阻断铜和空气的接触。这层涂层叫做阻焊层,使用的材料为阻焊漆。 既然叫漆,那肯定有不同的颜色。没错,原始的阻焊漆可以做成无色透明的,但PCB为了维修和制造方便,往往需要在板上面印制细小的文字。透明阻焊漆只能露出PCB底色,这样无论是制造、维修还是销售,外观都不够好看。因此工程师们在阻焊漆中加入了各种各样的颜色,最后就形成了黑色或者红色、蓝色的PCB。 黑色的PCB难以看清走线,为维修带来了困难 从这一点来看,PCB的颜色和PCB的质量是没有任何关系的。黑色的PCB和蓝色PCB、黄色PCB等其他颜色PCB的差别在于最后刷上的阻焊漆颜色不同。如果PCB设计、制造过程完全一样,颜色不会对性能产生任何影响,也不会对散热产生任何影响。关于黑色的PCB,由于其表层走线几乎全部遮住,导致对后期的维修造成很大困难,所以是不太方便制造和使用的一种颜色。因此近年来人们渐渐改革,放弃使用黑色阻焊漆,转而使用深绿色、深棕色、深蓝色等阻焊漆,目的就是为了方便制造和维修。 [...]
AI提升PCB布局与检测的效率与精确性
大多数设计者以人工进行印刷电路板(PCB)的设计与布线既复杂且费时,运用人工智能(AI)技术支持相关作业极具潜力,可望大幅提升PCB布局与检测的效率与精确性,包括制程简化与成效改善也都有机会达到前所未有的地步,将为PCB制造业打造新局与开创巨大商机。 根据报道,AI技术发展快速而实际应用也正在重塑人们生活与工作的方式。许多研究者的长期目标希望创造能触类旁通、处理一般性问题的AI技术,可在进行任何认知工作时超越人类的表现。目前AI能强化自动化系统之间,以及自动化系统与操作人员之间的实时沟通,协助制造业提升产能与降低废品率,并强化资产、库存、供应链的管理效率。 现有的AI系统运用的AI技术应用范围狭窄、难以举一反三,仅能根据训练算法的数据来处理诸如侦测网络威胁、驾驶车辆、脸部识别(facial recognition)、网际网络搜寻、PCB元件摆放位置安排(placement)、PCB检测、解方程式等特定问题,但所能达到的专精程度甚至有可能胜过人类。 随着制造业迈向工业4.0(Industry 4.0)与转型智能工厂(smart factory),在PCB制造引进AI技术至为关键,而随着AI技术在PCB制造甚至整个电子业的应用日渐成为主流,未来将是确保计划成功的关键核心。预期AI技术将为作业程序与速度、信任与可靠性带来正面影响,并对促成PCB制造业的转型有极大助益。 随着PCB的尺寸日益缩小,对于安排元件摆放位置的要求也越来越高,内建AI技术的PCB元件精准布置工具(precision placement tool),可让制造厂更精准的安排元件在PCB的摆放位置达到最佳化,以提升PCB的效能表现与组装效率。此外应用AI技术于PCB制造的检测作业,能根据经常出现瑕疵的位置缩小检测范围,可减少检测PCB所耗费的成本与时间。 [...]
柔性电路的返工与维修
柔性电路用于导体相互连接的各种应用,这些导体互连必须是可弯曲的或者是能够在使用时长时间保持弯曲状态。在以前,这种互连技术都是用导线互连的方式来实现的。柔性电路有很多种,一种是双向接入的柔性电路,这是一种单面柔性电路,制造这种电路的目的是可以从柔性电路的两侧接入导电材料。第二种是双面柔性电路,是一种有两个导电层的电路,两个导电层分别位于电路里的基本层的两个侧面;针对你的具体要求,可以在基板薄片的两个侧面形成走线图案,两个侧面上的走线可以通过镀铜通孔实现互相连通。第三种是多层柔性电路,是把几个有复杂互连的单面电路或双面电路结合起来,在多层设计中需要常常使用屏蔽技术和表面贴装技术。第四种是刚性-柔性电路,是把刚性印刷电路板和柔性电路两者的优势整合起来,电路通常是通过刚性电路和柔性电路之间的电镀通孔实现互连。 柔性电路有很多好处。柔性组件的主要的一个好处就是可以实现几乎无错误的布线,替代劳动密集型的手工布线。另外与刚性电路不同的是,柔性电路还可以设计成复杂的三维结构,因为可以把他们弯曲成各种形状。顾名思义,在柔性电路中使用的材料可以来回弯曲无数次,这意味着它们可以用于高度重复的应用,例如在印刷头上使用。在需要考虑产品的重量问题时,柔性电路是刚性电路板和导线非常好的替代品,因为它的介电材料和导体线路都非常薄。 在过去的几年里,柔性电路行业的需求不断增长。现在,柔性电路行业年产值达到100亿美元,年增长率达7% - 10%。 随着柔性电路使用的快速增长,这些类型的电子互连电路的返工标准(更换的器件仍然符合最初的规格和功能)与修复标准(在柔性电路上修复物理损坏)还没有同步跟上。 有一些返工挑战来自柔性电路自身的特点。首先,在返工时很难使柔性电路保持是平的。从返工的角度看,Kapton材料或其他基础柔性材料的可弯曲性是对返工的挑战,虽然他们的可弯曲性正是他们在应用中的优势。为了保持组件是平的,必须粘贴胶带来使它保持平坦。在一些情况下,为柔性电路的返工制作一个真空夹具是一种比较昂贵的办法。在放置微间距元件时,这种夹具的真空结构对返工会有很大的影响。如果真空正好在一个微间距元件的引线下面,可能少许的真空就会把柔性导线“拉”进孔里,使元件不能和柔性电路的导线接触,从而导致电气“开路”。对于返工时的锡膏印刷,当模板和待印刷的表面不是共面的时,共面性是个挑战。因此,经常需要使用注射器涂布锡膏来代替印刷涂布。有时,在互连器件中使用加导电环氧树脂的柔性材料。虽然这些材料的固化温度远低于标准焊锡的回流温度,但是,它可能会把事情弄糟。对于这种情况,只要返工工艺的设计是正确的,对多次返工的限制是组件的边际成本远低于返工造成的成本,这时,对大量废品进行返工是一个更有吸引力的经济选择。 从工艺的角度看,返工柔性电路的工艺有一些优势。柔性电路板的热质量比刚性印刷电路板的小,在焊接柔性电路板时,温度达到液相线的加热时间比刚性电路板短。这加快了返工工艺的替换操作。此外,这使焊接时所需的来自热空气系统的空气的温度降低了几倍,热空气造成元件损坏的可能性比较小。柔性材料的高温耐受性,比如Kapton、Peek和耐高温聚酰亚胺,使柔性电路返工工艺的工艺窗口比较大。 根据修复PCB的行业标准,IPC 7711/21修复和修改印刷电路板与电子组件的规定覆盖各种柔性电路的返工与维修工艺。这个标准中列出的每一个工艺,根据各个工艺对返工或修复柔性电路的适用性,在工艺文档的右上角的“电路板类型”一节标题下加上字母“F”。在这个标准中甚至有一个柔性电路专用的导体修复标准。在步骤7.1.1中覆盖在柔性电路上的修复导体的各种工艺。 [...]
PCB电镀生产中电镀工艺管理
电镀工艺管理是电镀生产中的一个重要的环节,它的确定是电镀工作者经过数千万次的反复试验研究得到的,因此,电镀工艺具有很强的科学性。工艺的确定不仅要考虑到镀层沉积速率、阴阳极的电流效率、金属离子溶解和沉积的平衡,还要考虑到pH值的稳定性,温度和电流密度范围的宽广性、以及出光速率、整平性能、光亮范围等多方面的综合而制定的。因此,我们必须要十分重视工艺中规定的各种技术参数,只有这样才能保证镀出好的镀层。关于如何加强电镀工艺管理,作者提出以下几点看法。 1、工艺管理 1.1 前处理 电镀前处理是电镀质量的基础。电镀前处理不好,镀层不是发花,就是气泡、脱壳,甚至两者兼有而造成次品报废。电镀前处理主要是去除镀件上的油污、氧化皮、锈蚀物等。这样即保证基体与镀层的良好结合力,又能加快镀层的沉积速率,同时保证镀液不因镀件的油污、异金属杂质的带入而受到污染。 如有一个镀锌的厂家,镀锌后发现镀层上有严重起泡、毛刺,于是反复调整镀液,问题不能解决。结果有位老师傅发现,工件在入槽前有一层类似胶状类物质粘在表面。原来是盛装浓硫酸的容器内衬的橡胶溶解而粘在工件表面,无法清洗而造成的。因此,作者建议对前处理必须要按工艺规定进行除油、除锈,并且观察工件表面状态。镀前处理有超声波除油,化学除油,阴、阳极电解除油,酸洗除氧化皮和锈蚀等工序。需对除油、除锈液的成分定期分析,定期加料,碱槽要定期过滤,酸槽要定期出缸脚、更新等。使除油、除锈液处在良好的状态,从而保证镀层质量。 1.2 镀液成分的检测与管理 1.2.1 化验分析 [...]
PCB Iayout的设计秘密
能够应用和生产,继而成为一个正式的有效的产品才是PCB layout最终目的,layout的工作才算告一个段落。那么在layout的时候,应该注意哪些常规的要点,才能使自己画的文件有效符合一般PCB加工厂规则,不至于给企业造成不必要的额外支出? 这篇文章为是为大家总结出目前PCBlayout一般要遵行七大规则: 一、外层线路设计规则: (1)焊环(Ring环):PTH(镀铜孔)孔的焊环必须比钻孔单边大8mil,也就是直径必需比钻孔大16mil.Via孔的焊环必须比钻孔单边大8mil,直径必需比钻孔大16mil.总之不管是通孔PAD还是Via,设置内径必须大于12mil,外径必须大于28mil,这点很重要啊! (2)线宽、线距必须大于等于4mil,孔与孔之间的距离不要小于8mil. (3)外层的蚀刻字线宽大于等于10mil.注意是蚀刻字而不是丝印。 (4)线路层设计有网格的板子(铺铜铺成网格状的),网格空处矩形大于等于10*10mil,就是在铺铜设置时line spacing不要小于10mil,网格线宽大于等于8mil.在铺设大面积的铜皮时,很对资料都建议将其设置成网状,一来可以防止PCB板的基板与铜箔的黏合剂在浸焊或受热时,产生挥发性气体、热量不易排除,导致铜箔膨胀、脱落现象;二来更重要的是网格状的铺地其受热性能,高频导电性性能都要大大优于整块的实心铺地。但是本人认为在散热方面不能以网格铺铜的优点以偏概全。应考虑到局部受热而会导致PCB变形的情况下,以损耗散热效果而保全PCB完整性为条件应采用网格铺铜,这种铺铜相对铺实铜的好处就是,板面温度虽有一定提高,但还在商业或工业标准的范围之内,对元器件损害有限;但是如果PCB板弯曲带来的直接后果就是出现虚焊点,可能会直接导致线路出故障。相比较的结果就是采用以损害小为优。真正的散热效果还是应该以实铜最佳。在实际应用中中间层铺铜基本上很少有网格状的,就是因温度引起的受力不均情况不象表层那么明显了,而基本采用散热效果更好的实铜。 (5)NPTH孔与铜的距离大于等于20mil. [...]
PCB双面板基本制造工艺流程及测试
PCBA工艺流程 PCBA工艺流程十分复杂,基本要经历近50道工序,从电路板制程、元器件采购与检验、SMT贴片组装、DIP插件、PCBA测试、程序烧制、包装等重要过程。其中,电路板制程拥有20~30道工序,程序极为复杂。通过下图详细展示PCBA加工工艺流程,让您快速拥有相关专业知识。电路板加工工艺及设备 电路板设备包含电镀线、沉铜线、DES线、SES线、清洗机、OSP线、沉镍金线、压机、曝光机、烤箱、AOI、板翘整平机、磨边机、开料机、真空包装机、锣机、钻机、空压机、喷锡机、CMI系列、光绘机等。 路板按照导体图形的层数可以分为单面、双面和多层印制板。单面板的基本制造工艺流程如下 覆箔板-->下料-->烘板(防止变形)-->制模-->洗净、烘干-->贴膜(或网印) —>曝光显影(或抗腐蚀油墨) -->蚀刻-->去膜--->电气通断检测-->清洁处理-->网印阻焊图形(印绿油)-->固化-->网印标记符号-->固化-->钻孔-->外形加工-->清洗干燥-->检验-->包装-->成品。 双面板的基本制造工艺流程如下: 图形电镀工艺流程 覆箔板-->下料-->冲钻基准孔-->数控钻孔-->检验-->去毛刺-->化学镀薄铜-->电镀薄铜-->检验-->刷板-->贴膜(或网印)-->曝光显影(或固化)-->检验修板---->图形电镀(Cn十Sn/Pb)-->去膜-->蚀刻-->检验修板-->插头镀镍镀金-->热熔清洗-->电气通断检测-->清洁处理-->网印阻焊图形-->固化-->网印标记符号-->固化-->外形加工 [...]
铝基板和pcb板有什么区别?
很多刚涉及PCB行业的小伙伴经常会碰到铝基板这个名词,那么铝基板和PCB板究竟有什么区别,今天小捷哥就和大家简单的解释下: 一般我们碰到的铝基板都是单层的铝基PCB板,是PCB板中的一种,疑问铝基板有良好的导热性,故专门运用在LED行业中的PCB板的泛称。目前最常用的LED铝基板有正反两面,白色的一面是焊接LED引脚的,另一面呈现铝本色,一般会涂抹导热凝浆后于导热部分接触。有良好散热功能的金属基覆铜板,一般单面板由三层结构所组成,分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层。用于高端使用的也有设计为双面板,结构为电路层、绝缘层、铝基、绝缘层、电路层。极少数应用为多层板,可以由普通的多层板与绝缘层、铝基贴合而成。 而我们说的最多的PCB板,一般都是铜基板,也根据层数的不同分成单双层板和多层板,铜基板和铝基板相比因为材料相对特殊,散热性也相对较好,故在PCB计价上也相对来说会更贵。这里需要说明的是铝基板不能做过孔。故通过PCB的成品板上就能很简单的看出板子是否是铝基板了!
在没有PCB板厂前是怎样做印制板的?
一、雕刻法: 此法最直接。将设计好的铜箔图形用复写纸,复写到覆铜板铜箔面,使用钢锯片磨制的特殊雕刻刀具,直接在覆铜板上沿着铜箔图形的边缘用力刻画,尽量切割到深处,然后再撕去图形以外不需要的铜箔,再用手电钻打孔就可以了。此法的关键是:刻画的力度要够;撕去多余铜箔要从板的边缘开始,操作的好时,可以成片的逐步撕去,可以使用小的尖嘴钳来完成这个步骤。一些小电路实验版适合用此法制作。 二、手工描绘法: 就是用笔直接将印刷图形画在覆铜板上,然后再进行化学腐蚀等步骤。此法看似简单,实际操作起来很不容易!现在的电子元件体积小,引脚间距更小(毫米量级),铜箔走线也同样细小,而且画上去的线条还很难修改,要画好这样的板就完全看你的笔头工夫了。经验是:“颜料”和画笔的选用都很关键。我自己曾经用红色指甲油装在医用注射器中,描绘电路板,效果不错,但针头的尖端要适当加工;也有人介绍用漆片溶于无水酒精中,使用鸭嘴笔勾画,具体方法如下: 漆片(即虫胶,化工原料店有售)一份,溶于三份无水酒精中,并适当搅拌,待其全部溶解后,滴上几滴医用紫药水(龙胆紫),使其呈现一定的颜色,搅拌均匀后,即可作为保护漆用来描绘电路板。 先用细砂纸把敷铜板擦亮,然后采用绘图仪器中的鸭嘴笔(或圆规上用来画图形的墨水鸭嘴笔),进行描绘,鸭嘴笔上有调整笔划粗细的螺母,笔划粗细可调,并可借用直尺、三角尺描绘出很细的直线,且描绘出的线条光滑、均匀,无边缘锯齿,给人以顺畅、流利的感觉;同时,还可以在电路板的空闲处写上汉字、英语、拼音或符号描绘出的线条,若向周围浸润,则是浓度太小,可以加一点漆片;若是拖不开笔,则是太稠了,需滴上几滴无水酒精。万一描错了也没关系,只要用一小棍(火柴杆),做一个小棉签,蘸上一点无水酒精,即可方便地擦掉,然后重新描绘即可。一旦电路板图绘好后,即可在三氯化铁溶液中腐蚀。电路板腐蚀好后,去漆也很方便,用棉球蘸上无水酒精,就可以将保护漆擦掉,略一晾干,就可随之涂上松香水使用。 由于酒精挥发快,配制好的保护漆应放在小瓶中(如墨水瓶)密封保存,用完后别忘了盖上瓶盖,若在下次使用时,发现浓度变稠了,只要加上适量无水酒精即可。 三、贴图法: ①预切符号法 电子商店有售一种“标准的预切符号及胶带”,预切符号常用规格有 [...]