PCB技術(shù)
FPC技術(shù)的應(yīng)用動(dòng)向
隨著京東方成都工廠的量產(chǎn),柔性顯示屏正式走到了人們的眼前。大家紛紛幻想,什么時(shí)候買到的手機(jī)能夠卷起來(lái)放到口袋里,什么時(shí)候可以把Pad折疊。其實(shí),要想將手機(jī)卷起來(lái)需要解決好多技術(shù)難題,譬如要把電池做成柔性,把電路板做成柔性…… 今天跟大家捯飭捯飭柔性電路板FPC的技術(shù),看看FPC的技術(shù)開發(fā)動(dòng)向和FPC材料的技術(shù)動(dòng)向。 近年來(lái),全世界的民用電子設(shè)備中的FPC需求量正在迅速增加,特別是在便攜電話之類的便攜電子設(shè)備和平板電視之類的薄型影像設(shè)備中消費(fèi)了大量的FPC。兼有數(shù)字?jǐn)z像的電路制品的便攜電話中所用的FPC,點(diǎn)數(shù)或者總面積大大超過了剛性PCB。在平板顯示(FPD)中的FPC配置成縱橫排列。隨著FPC等的大型化,F(xiàn)PC的使用量迅速增加。 今后的FPC不僅是數(shù)量的增加,還有質(zhì)的大變化。從過去以單面電路為中心,到目前提高雙面電路或者多層剛撓電路的比例,電路密度連續(xù)提高。為此制造技術(shù)年年改良。傳統(tǒng)的減成法(蝕刻法)存在著局限性,需要開發(fā)新的制造技術(shù),與此同時(shí)還需要開發(fā)更高性能的材料。 FPC的基本構(gòu)造 單面結(jié)構(gòu)的FPC的基本構(gòu)成。傳統(tǒng)的FPC情況下,銅箔導(dǎo)體固定在介入環(huán)氧樹脂等粘結(jié)劑的聚酰亞胺等基體薄膜上,然后在蝕刻加工而成的電路上覆蓋保護(hù)膜。這種結(jié)構(gòu)使用環(huán)氧樹脂等粘結(jié)劑,由于這種層構(gòu)成的機(jī)械可靠性高,即使現(xiàn)在仍然是常用的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)之一。然而環(huán)氧樹脂或者丙烯酸樹脂等粘結(jié)劑的耐熱性比聚酰亞胺樹脂基體膜的耐熱性低,因此它成為決定整個(gè)FPC使用溫度上限的瓶頸(Bottle Neck)。 在這種情況下,有必要排除耐熱性低的粘結(jié)劑的FPC構(gòu)成。這種構(gòu)成既可以使整個(gè)FPC的厚度抑制到最小,大大提高耐彎曲性之類的機(jī)械特性,還有利于形成微細(xì)電路或者多層電路。僅僅由聚酰亞胺層和導(dǎo)體層構(gòu)成的無(wú)粘結(jié)劑覆銅箔板材料已經(jīng)實(shí)用化,它擴(kuò)大了適應(yīng)各種用途材料的選擇范圍。 在FPC中也有雙面貫通孔構(gòu)造或者多層構(gòu)造的FPC。FPC的雙面電路的基本構(gòu)造與硬質(zhì)PCB大致相同,層間粘結(jié)使用粘結(jié)劑,然而最近的高性能FPC中排除了粘結(jié)劑,僅僅使用聚酰亞胺樹脂構(gòu)成覆銅箔板的事例很多。FPC的多層電路的層構(gòu)成比印制PCB復(fù)雜得多,它們稱為多層剛撓(Multilayer Rigid? [...]
剛撓印制電路板去鉆污及凹蝕技術(shù)
去鉆污及凹蝕是剛-撓印制電路板數(shù)控鉆孔后,化學(xué)鍍銅或者直接電鍍銅前的一個(gè)重要工序,要想剛撓印制電路板實(shí)現(xiàn)可靠電氣互連,就必須結(jié)合剛撓印制電路板其特殊的材料構(gòu)成,針對(duì)其主體材料聚酰亞胺和丙烯酸不耐強(qiáng)堿性的特性,選用合適的去鉆污及凹蝕技術(shù)。剛撓印制電路板去鉆污及凹蝕技術(shù)分濕法技術(shù)和干法技術(shù)兩種,下面就這兩種技術(shù)與各位同行進(jìn)行共同探討。 剛撓印制電路板濕法去鉆污及凹蝕技術(shù)由以下三個(gè)步驟組成: 1、膨松(也叫溶脹處理)。利用醇醚類膨松藥水軟化孔壁基材,破壞高分子結(jié)構(gòu),進(jìn)而增加可被氧化之表面積,以使其氧化作用容易進(jìn)行,一般使用丁基卡必醇使孔壁基材溶脹。 2、氧化。目的是清潔孔壁并調(diào)整孔壁電荷,目前,國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)用三種方式。 (1)濃硫酸法:由于濃硫酸具有強(qiáng)的氧化性和吸水性,能將絕大部分樹脂碳化并形成溶于水的烷基磺化物而去除,反應(yīng)式如下:CmH2nOn+H2SO4--mC+nH2O除孔壁樹脂鉆污的效果與濃硫酸的濃度、處理時(shí)間和溶液的溫度有關(guān)。用于除鉆污的濃硫酸的濃度不得低于86%,室溫下20-40秒,如果要凹蝕,應(yīng)適當(dāng)提高溶液溫度和延長(zhǎng)處理時(shí)間。濃硫酸只對(duì)樹脂起作用,對(duì)玻璃纖維無(wú)效,采用濃硫酸凹蝕孔壁后,孔壁會(huì)有玻璃纖維頭突出,需用氟化物(如氟化氫銨或者氫氟酸)處理。采用氟化物處理突出的玻璃纖維頭時(shí),也應(yīng)該控制工藝條件,防止因玻璃纖維過腐蝕造成芯吸作用,一般工藝過程如下: H2SO4:10% NH4HF2:5-10g/l 溫度:30℃ 時(shí)間:3-5分鐘 按照此方法對(duì)打孔以后的剛-撓印制電路板去鉆污及凹蝕,然后對(duì)孔進(jìn)行金屬化,通過金相分析,發(fā)現(xiàn)內(nèi)層鉆污根本沒去徹底,導(dǎo)致銅層與孔壁附著力低下,為此在金相分析做熱應(yīng)力實(shí)驗(yàn)時(shí)(288℃,10±1秒),孔壁銅層脫落而導(dǎo)致內(nèi)層斷路。Visit [...]
PCB蝕刻工藝過程如何把控?
印刷線路板從光板到顯出線路圖形的過程是一個(gè)比較復(fù)雜的物理和化學(xué)反應(yīng)的過程,本文就對(duì)其最后的一步——蝕刻進(jìn)行解析。 目前,印刷電路板(PCB)加工的典型工藝采用"圖形電鍍法"。即先在板子外層需保留的銅箔部分上,也就是電路的圖形部分上預(yù)鍍一層鉛錫抗蝕層,然后用化學(xué)方式將其余的銅箔腐蝕掉,稱為蝕刻。 蝕刻的種類 要注意的是,蝕刻時(shí)的板子上面有兩層銅。在外層蝕刻工藝中僅僅有一層銅是必須被全部蝕刻掉的,其余的將形成最終所需要的電路。這種類型的圖形電鍍,其特點(diǎn)是鍍銅層僅存在于鉛錫抗蝕層的下面。 另外一種工藝方法是整個(gè)板子上都鍍銅,感光膜以外的部分僅僅是錫或鉛錫抗蝕層。這種工藝稱為“全板鍍銅工藝“。與圖形電鍍相比,全板鍍銅的最大缺點(diǎn)是板面各處都要鍍兩次銅而且蝕刻時(shí)還必須都把它們腐蝕掉。因此當(dāng)導(dǎo)線線寬十分精細(xì)時(shí)將會(huì)產(chǎn)生一系列的問題。同時(shí),側(cè)腐蝕會(huì)嚴(yán)重影響線條的均勻性。 在印制板外層電路的加工工藝中,還有另外一種方法,就是用感光膜代替金屬鍍層做抗蝕層。這種方法非常近似于內(nèi)層蝕刻工藝,可以參閱內(nèi)層制作工藝中的蝕刻。 目前,錫或鉛錫是最常用的抗蝕層,用在氨性蝕刻劑的蝕刻工藝中.氨性蝕刻劑是普遍使用的化工藥液,與錫或鉛錫不發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)。氨性蝕刻劑主要是指氨水/氯化氨蝕刻液。 此外,在市場(chǎng)上還可以買到氨水/硫酸氨蝕刻藥液。以硫酸鹽為基的蝕刻藥液,使用后,其中的銅可以用電解的方法分離出來(lái),因此能夠重復(fù)使用。由于它的腐蝕速率較低,一般在實(shí)際生產(chǎn)中不多見,但有望用在無(wú)氯蝕刻中。 有人試驗(yàn)用硫酸-雙氧水做蝕刻劑來(lái)腐蝕外層圖形。由于包括經(jīng)濟(jì)和廢液處理方面等許多原因,這種工藝尚未在商用的意義上被大量采用.更進(jìn)一步說,硫酸-雙氧水,不能用于鉛錫抗蝕層的蝕刻,而這種工藝不是PCB外層制作中的主要方法,故決大多數(shù)人很少問津。 蝕刻質(zhì)量及先期存在的問題 [...]
PCB變形原因解析,需要怎么改善
電路板經(jīng)過回流焊時(shí)大多容易發(fā)生板彎板翹,嚴(yán)重的話甚至?xí)斐稍蘸?、立碑等情況,應(yīng)如何克服呢? 1、PCB線路板變形的危害 在自動(dòng)化表面貼裝線上,電路板若不平整,會(huì)引起定位不準(zhǔn),元器件無(wú)法插裝或貼裝到板子的孔和表面貼裝焊盤上,甚至?xí)矇淖詣?dòng)插裝機(jī)。裝上元器件的電路板焊接后發(fā)生彎曲,元件腳很難剪平整齊。板子也無(wú)法裝到機(jī)箱或機(jī)內(nèi)的插座上,所以,裝配廠碰到板翹同樣是十分煩惱。目前的表面貼裝技術(shù)正在朝著高精度、高速度、智能化方向發(fā)展,這就對(duì)做為各種元器件家園的PCB板提出了更高的平整度要求。 在IPC標(biāo)準(zhǔn)中特別指出帶有表面貼裝器件的PCB板允許的最大變形量為0.75%,沒有表面貼裝的PCB板允許的最大變形量為1.5%。實(shí)際上,為滿足高精度和高速度貼裝的需求,部分電子裝聯(lián)廠家對(duì)變形量的要求更加嚴(yán)格。 PCB板由銅箔、樹脂、玻璃布等材料組成,各材料物理和化學(xué)性能均不相同,壓合在一起后必然會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力殘留,導(dǎo)致變形。同時(shí)在PCB的加工過程中,會(huì)經(jīng)過高溫、機(jī)械切削、濕處理等各種流程,也會(huì)對(duì)板件變形產(chǎn)生重要影響,總之可以導(dǎo)致PCB板變形的原因復(fù)雜多樣,如何減少或消除由于材料特性不同或者加工引起的變形,成為PCB制造商面臨的最復(fù)雜問題之一。 2、變形產(chǎn)生原因分析 PCB板的變形需要從材料、結(jié)構(gòu)、圖形分布、加工制程等幾個(gè)方面進(jìn)行研究,本文將對(duì)可能產(chǎn)生變形的各種原因和改善方法進(jìn)行分析和闡述。 電路板上的鋪銅面面積不均勻,會(huì)惡化板彎與板翹。 一般電路板上都會(huì)設(shè)計(jì)有大面積的銅箔來(lái)當(dāng)作接地之用,有時(shí)候Vcc層也會(huì)有設(shè)計(jì)有大面積的銅箔,當(dāng)這些大面積的銅箔不能均勻地分布在同一片電路板上的時(shí)候,就會(huì)造成吸熱與散熱速度不均勻的問題,電路板當(dāng)然也會(huì)熱脹冷縮,如果漲縮不能同時(shí)就會(huì)造成不同的應(yīng)力而變形,這時(shí)候板子的溫度如果已經(jīng)達(dá)到了Tg值的上限,板子就會(huì)開始軟化,造成永久的變形。 電路板上各層的連結(jié)點(diǎn)(vias,過孔)會(huì)限制板子漲縮 [...]
全面總結(jié)PCB板設(shè)計(jì)中抗ESD的常見方法和措施
來(lái)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。 1、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。 2、對(duì)于雙面PCB來(lái)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。 3、確保每一個(gè)電路盡可能緊湊。 4、盡可能將所有連接器都放在一邊。 5、在每一層的機(jī)箱地和電路地之間,要設(shè)置相同的“隔離區(qū)”;如果可能,保持間隔距離為0.64mm。 6、PCB裝配時(shí),不要在頂層或者底層的焊盤上涂覆任何焊料。 [...]
電子元器件基礎(chǔ)知識(shí)之元器件存放注意事項(xiàng)
一、濕度對(duì)電子元器件和整機(jī)的危害 絕大部分電子產(chǎn)品都要求在干燥條件下作業(yè)和存放。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球每年有1/4以上的工業(yè)制造不良品與潮濕的危害有關(guān)。對(duì)于電子工業(yè),潮濕的危害已經(jīng)成為影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素之一。 (1)集成電路:潮濕對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的危害主要表現(xiàn)在潮濕能透過IC塑料封裝和從引腳等縫隙侵入IC內(nèi)部,產(chǎn)生IC吸濕現(xiàn)象。 在SMT過程的加熱環(huán)節(jié)中形成水蒸氣,產(chǎn)生的壓力導(dǎo)致IC樹脂封裝開裂,并使IC器件內(nèi)部金屬氧化,導(dǎo)致產(chǎn)品故障。此外,當(dāng)器件在PCB板的焊接過程中,因水蒸氣壓力的釋放,亦會(huì)導(dǎo)致虛焊。 根據(jù)IPC-M190 J-STD-033標(biāo)準(zhǔn),在高濕空氣環(huán)境暴露后的SMD元件,必需將其放置在10%RH濕度以下的干燥箱中放置暴露時(shí)間的10倍時(shí)間,才能恢復(fù)元件的“車間壽命”,避免報(bào)廢,保障安全。 (2)液晶器件:液晶顯示屏等液晶器件的玻璃基板和偏光片、濾鏡片在生產(chǎn)過程中雖然要進(jìn)行清洗烘干,但待其降溫后仍然會(huì)受潮氣的影響,降低產(chǎn)品的合格率。因此在清洗烘干后應(yīng)存放于40%RH以下的干燥環(huán)境中。 (3)其它電子器件:電容器、陶瓷器件、接插件、開關(guān)件、焊錫、PCB、晶體、硅晶片、石英振蕩器、SMT膠、電極材料粘合劑、電子漿料、高亮度器件等,均會(huì)受到潮濕的危害。 (4)作業(yè)過程中的電子器件:封裝中的半成品到下一工序之間;PCB封裝前以及封裝后到通電之間;拆封后但尚未使用完的IC、BGA、PCB等;等待錫爐焊接的器件;烘烤完畢待回溫的器件;尚未包裝的產(chǎn)成品等,均會(huì)受到潮濕的危害。 (5)成品電子整機(jī)在倉(cāng)儲(chǔ)過程中亦會(huì)受到潮濕的危害。如在高濕度環(huán)境下存儲(chǔ)時(shí)間過長(zhǎng),將導(dǎo)致故障發(fā)生,對(duì)于計(jì)算機(jī)板卡CPU等會(huì)使金手指氧化導(dǎo)致接觸不良發(fā)生故障。 [...]
SMT貼片加工后檢測(cè)常用方法
SMT貼片加工的工藝流程復(fù)雜繁瑣,每個(gè)環(huán)節(jié)都有可能會(huì)出現(xiàn)問題,為確保產(chǎn)品質(zhì)量合格,就需要用到各類檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行故障缺陷檢測(cè),及時(shí)解決問題。那么在SMT貼片加工中常見的檢測(cè)設(shè)備都有哪些?其功能作用是什么?下面靖邦科技技術(shù)員就為大家整理介紹。 1、MVI(人工目測(cè)) 2、AOI檢測(cè)設(shè)備 (1)AOI檢測(cè)設(shè)備使用的場(chǎng)合:AOI可用于生產(chǎn)線上的多個(gè)位置,各個(gè)位置可檢測(cè)特殊缺陷,但AOI檢查設(shè)備應(yīng)放到一個(gè)可以盡早識(shí)別和改正最多缺陷的位置。 (2)AOI能夠檢測(cè)的缺陷:AOI一般在PCB板蝕刻工序之后進(jìn)行檢測(cè),主要用來(lái)發(fā)現(xiàn)其上缺少的部分和多余的部分。 3、X-RAY檢測(cè)儀 (1)X-RAY檢測(cè)儀使用的場(chǎng)合:能檢測(cè)到電路板上所有的焊點(diǎn),包括用肉眼看不到的焊點(diǎn),例如BGA。 (2)X-RAY檢測(cè)儀能夠檢測(cè)的缺陷:X-RAY檢測(cè)儀能夠檢測(cè)的缺陷主要有焊接后的橋接、空洞、焊點(diǎn)過大、焊點(diǎn)過小等缺陷。 4、ICT檢測(cè)設(shè)備 (1)ICT使用的場(chǎng)合:ICT面向生產(chǎn)工藝控制,可以測(cè)量電阻、電容、電感、集成電路。它對(duì)于檢測(cè)開路、短路、元器件損壞等特別有效,故障定位準(zhǔn)確,維修方便。 [...]
在進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮哪些問題
1、前言 隨著通信﹑電子類產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇,產(chǎn)品的生命周期在不斷縮短,企業(yè)原有產(chǎn)品的升級(jí)及新產(chǎn)品的投放速度對(duì)該企業(yè)的生存和發(fā)展起到越來(lái)越關(guān)鍵的作用。而在制造環(huán)節(jié),如何在生產(chǎn)中用更少的導(dǎo)入時(shí)間獲得更高可制造性和制造質(zhì)量的新產(chǎn)品越來(lái)越成為有識(shí)之士所追求的核心競(jìng)爭(zhēng)力。 在電子產(chǎn)品的制造中,隨著產(chǎn)品的微型化﹑復(fù)雜化,電路板的組裝密度越來(lái)越高,相應(yīng)產(chǎn)生并獲得廣泛使用的新一代SMT裝聯(lián)工藝,要求設(shè)計(jì)者在一開始,就必須考慮到可制造性。一旦在設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周導(dǎo)致可制造性差,勢(shì)必要修改設(shè)計(jì),必然會(huì)延長(zhǎng)產(chǎn)品的導(dǎo)入時(shí)間和增加導(dǎo)入成本,即使對(duì)PCB布局進(jìn)行微小的改動(dòng),重新制做印制板和SMT焊膏印刷網(wǎng)板的費(fèi)用高達(dá)數(shù)千甚至上萬(wàn)元以上,對(duì)模擬電路甚至要重新進(jìn)行調(diào)試。而延誤了導(dǎo)入時(shí)間可能使企業(yè)在市場(chǎng)上錯(cuò)失良機(jī),在戰(zhàn)略上處于非常不利的位置。但如果不進(jìn)行修改而勉強(qiáng)生產(chǎn),必然使產(chǎn)品存在制造缺陷,或使制造成本猛增,所付出的代價(jià)將更大。所以,在企業(yè)進(jìn)行新產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),越早考慮設(shè)計(jì)的可制造性問題,越有利于新產(chǎn)品的有效導(dǎo)入。 2、PCB設(shè)計(jì)時(shí)考慮的內(nèi)容 PCB設(shè)計(jì)的可制造性分為兩類,一是指生產(chǎn)印制電路板的加工工藝性;二是指電路及結(jié)構(gòu)上的元器件和印制電路板的裝聯(lián)工藝性。對(duì)生產(chǎn)印制電路板的加工工藝性,一般的PCB制作廠家,由于受其制造能力的影響,會(huì)非常詳細(xì)的給設(shè)計(jì)人員提供相關(guān)的要求,在實(shí)際中相對(duì)應(yīng)用情況較好,而根據(jù)筆者的了解,真正在實(shí)際中沒有受到足夠重視的,是第二類,即面向電子裝聯(lián)的可制造性設(shè)計(jì)。本文的重點(diǎn)也在于描述在PCB設(shè)計(jì)的階段,設(shè)計(jì)者必需考慮的可制造性問題。 面向電子裝聯(lián)的可制造性設(shè)計(jì)要求PCB設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)PCB的初期就考慮以下內(nèi)容: 2.1 恰當(dāng)?shù)倪x擇組裝方式及元件布局 組裝方式的選擇及元件布局是PCB可制造性一個(gè)非常重要的方面,對(duì)裝聯(lián)效率及成本﹑產(chǎn)品質(zhì)量影響極大,而實(shí)際上筆者接觸過相當(dāng)多的PCB,在一些很基本的原則方面考慮也尚有欠缺。 2.4.1 [...]