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作为一名优秀的PCB设计工程师,首先要掌握这些PCB制造基础知识。
8 i$ {# p& ?8 `/ @' LPCB设计师是 硬件设计的一个细分工种,从硬件开发流程来看,上游客户对接硬件原理图设计工程师、下游客户对接PCB/PCBA加工工厂,因此PCB设计师要了解上下游工序的相关基础知识。 / |3 q! e* c8 m2 N) k& c8 o
一、PCB制造流程
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5 Z" T6 x! r: O! g8 o4 R4 u单/双面PCB制造流程示意图
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多层PCB制造流程示意图 二、PCB板材种类. a+ F+ c% J# v* y; X
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1、覆铜板(CCL)分类 U- A J6 I2 p+ U0 @% [
刚性CCL分为:纸基板、环纤布基板、复合材、料基板、特殊型。
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2、基板材料: ^* g7 w' p$ y5 L- i; @ S& V
(1)主要生产原材料
3 l9 ?! x5 c! q7 n8 h% {/ Xa、通常使用电子级的无碱玻璃布,常用型号有1080、2116、7826等。# \) r! E" E& ]% Y/ T
b、浸渍纤维纸
9 A+ g6 g+ D2 W, C# s/ A2 l/ O- Bc、铜箔
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* C! ]1 t0 P, l9 r9 n按铜箔的制法分类:压延铜箔和电解铜箔! r p' v& E; t9 [/ N+ T
铜箔的标准厚度有:18um(HOZ)、35um(1OZ)和70um(2OZ)
: S! G+ _" F) ^' J1 G* V7 _其他规格:12um(1/3OZ)及高厚度铜箔
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(2)纸基板
% l( v8 l1 ?- v6 {常用的有FR-1、FR-2、FR-3等型号
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(3)玻璃布基5 l# M0 |0 d1 u
最常用的是FR-4玻纤布基CCL,它的基本配方是以低溴环氧树脂(双酚A型)为主树脂,以双氰胺为环氧固化剂,以多元胺类为促进剂,是目前PCB生产中用量最大的原材料。
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: r% c" n! D% R: D7 |* `/ xFR-4常用增强材料为E型玻纤布,常用牌号有7628、2116、1080等,常用的电解粗化铜箔为0.18um、0.35um、0.70um
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5 L( R$ I! I; t; e( g0 FFR-4般分为:& Z0 y2 o: a0 w/ p3 k6 G
FR-4刚性板,常见板厚0.8-3.2mm;FR-4薄性板,常见板厚小于0.78mm。& K1 H9 x* F) j
& T0 Q1 c& ?+ k0 g/ @3 W( L0 @' gFR-4板料的一般技术指标有:
9 a- K7 {- T/ m- g) w抗弯强度、剥离强度、热冲击性能、阻燃性能、体积电阻系数、表面电阻、介电常数、介质损耗角正切、玻璃化温度Tg、尺寸稳定性、最高使用温度、翘曲度等。5 e* m) q0 j+ f* B \( r" l& F
9 o% @7 c# v5 Y/ G* m# O4 t5 r8 t9 h(4)复合基CCL. _1 y% x' }% t! @0 R
主要分为CEM-1(环氧纸基芯料)和CEM-3(环氧玻纤无纺布芯)两种。和FR-4的主要区别是基板中间夹着特定的芯料,其各种使用性能和FR-4相差不大,各有优缺点,主要表现在CEM在加工性能和耐温热性方面比FR-4强。) E/ F S) ^# S0 `8 F: G- S
CEM料的一般技术指标和FR-4大致相同。
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(5)半固化片( Prepreg或PP): f! s6 ~, n% j
PP是由树脂和增强材料构成的一种予浸材料。其中树脂是处于半固化状的“B阶段”树脂。线路板常用PP一般均采用FR-4半固化片。
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! G) ?' T) ?+ ~0 ` {) N$ `FR-4型PP,是以无碱玻璃布为增强材料,浸以环氧树脂,树脂结构为支链状的聚合体。2 a: ` F& s! [
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常用FR-4型PP按增强材料分有106、1080、2116、1500和7628等,分别对应着不同的玻纤布特性、树脂含量和PP厚度。
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PP的各项技术指标如下:
9 v1 |7 E! P$ P, G含胶量、流动度、凝胶时间、挥发物含量
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6 }- m' j! f, @, U0 l& b( [PP的新品种:Tg PP、低介电常数PP、高耐CAF PP、高尺寸稳定性PP、低CTE PP、无气泡PP、绿色PP、附树脂铜箔(RCC)等 X* e% s' `. b7 c4 g0 u E
/ l9 ]+ Y$ M$ Z% c8 _$ D1 f(6)挠性CCL(FCCL)
8 V3 u# z4 e% s0 T9 f9 G分类
$ V0 [ O0 g3 f" \# `按介质基材分:PI和PET0 K7 k) _7 i: m$ z+ B. E. u
按阻燃性能分:阻燃型和非阻燃型
% q$ g/ W; z; g! O' o按制造工艺分:两层法和三层法: }5 y/ u2 M3 W4 y5 q
原材料
9 I" z ?5 @) _# ]7 r! Ta、介质基片:Pl、PET薄膜胶片,一般要求具有良好的可挠曲性;
4 E' o/ F3 y5 `: m/ X2 {3 pb、金属导体箔:普通ED、高延ED、RA、铜铍合金箔和铝箔,一般要求具有良好的延展性,常用的是高延ED和RA。常用厚度为18um、35um和70um;
8 \" w4 b9 K8 M3 A" m: y, e1 s! Lc、胶粘剂:PET类、EP/改性EP类、丙烯酸类、酚醛/缩丁醛类、PI类,一般要求具有较好的树脂粘合度和较低的Z轴热膨胀系数,常用的为丙烯酸类和EP/改性PP类胶粘剂。
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三、PCB板材型号种类 ) P6 R' E$ k v. j" e- N
& b8 U1 S7 }2 T+ n, l" V9 P& Z8 C0 q% r$ w# T0 g
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