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PCB板简介 PCB基础知识 一、 PCB定义： PCB(PRINTING CIRCUIT BOARD)是指在覆鲷板上经过印刷、蚀刻、冲裁等加工手段生产出客户所要电图形的板。 二、 PCB的基础材料：覆铜板 三、 覆铜板的生产流程 原材料(由石碳酸、聚甲醛及桐油等有机化合物)→混合成树脂(在化学反应器里不同类别的积层板,可使用不同的树脂)→浸胶处理(由加固物料渗透合成树脂形成薄片，此过程中含成树脂由加固物料穿过树脂注入机吸收，经过初步化学反应而聚合，同时加固物料之构造与吸收能力各异，注意温度、时间、气流等因素影响)→裁切及重迭配箔（按预定尺寸大小，厚度、吸铜箔厚度要求配箔迭成不同薄片）→加热及加压处理（迭起的薄片经过热力及压力压紧，使合成树脂进一步发生缩聚反应，使其它如空气、蒸气及其它剩余化学物料从薄片中排除或蒸发）→裁切→磨边→包装 四、 覆铜板分类 １． 按防火性分为 防火性(94V0) 如KL09 不防火性(94HB) 如家用收音机内机板 纸板 ２． 按材质分为 FR-2 半玻璃纤维 CEM-1 如万年富X-B400 20Z 2.3 CEM-3 如万年富CP-100 全玻璃纤维 FR-4 如永照KL09、AD7216 五、 常见的覆铜板构成、特性及辨别 | 名称 | 构 成 | 特 点 | 辨 别 | | 纸板 | 酚醛、纸、铜箔 | 易受潮.机械强度低、成本低、一般用于小型家用电器 | 颜色偏浅、偏裼色 | | FR-1 FR-2 | 纸、酚醛树脂、铜箔 | 且有环保型，不含卤素，不含锑，可避免燃烧时产生有毒物质和气体。适用于高密度粘着技术等精密线路，耐漏电流痕迹优越（600V以上）机械强度，扭曲度小且稳定。气味小，有利于环保，同时适于室温冲床 | 颜色偏浅 | | 22F | 纸、玻璃布、环氧树脂、铜箔 | 表面上下各一层玻璃布,中间由纸构成，机械强度、防潮性、防火性比纸板优。一般不符合安规 | 偏黄或褐色较深些如黄河X-B2002 20Z 2.3万年富Y-B200 10Z 2.4 | | CEM-1 | 纸、玻璃布、环氧树脂、铜箔 | 玻璃布含四层，具有良好耐热冲击性能，良好冲压加工性，良好耐温性，耐漏电流、痕迹耐金属离子迁移性，符合安规 | 板材颜色偏米白色，如万年富X-B400 20Z 2.3 偏米黄色建发KB AD25S | | CEM-3 | 玻璃布、玻璃毡、铜箔、环氧树脂、无机材料 | 玻璃布含六层，可代替FR-4，具有良好冲压工性，良好金属化孔的可靠性，良好耐湿、耐热性。具有环保性 | 颜色偏黄绿色，万年富CP-100 | | FR-4 | 全纤维性 | 层与层之间粘接性强，尺寸变化小,高速钻孔时产生树脂污垢少，具有卓越电气性能与机械性能,优越耐热性,一般用于移动电话，军事设备、计算器等产品 | 颜色透明白色。如建滔KB板材 永照KL09 | 六、 覆铜板防火等级鉴别： 1. 一般厂商以红色字符表示,如KB与2D厂家字符。(除长春环保型外) 2. 字符一般为黑色或蓝色为不防火 七、 PCB制作流程： 1. 工程制作： 根据客户提供相关数据(样品或图片)通过计算机进行菲林制作→网板正反两面图形 2. 生产制造流程： 原材料(覆铜板，检查铜箔外观、尺寸，拿取时须戴手套，防止表面受污染)→裁料(根据客户要求大小、尺寸按其规格)→前处理(田酸性磨刷表面自然氧化层或灰尘)→线路印刷(检查铜箔表面是否洁凈,以免引起耐蚀油墨排斥。经过温膜印刷、爆光显影，同时注意PCB方向性，一般纵向比横向优越，即与厂商字符方向一致。假如选错，可能造成加工时或之后屈曲，尺寸收缩，机械强度发生部题，此工序都是自动线→蚀刻(一般采用碱性蚀铜碱性，蚀刻后尺快用水将蚀刻液完全洗去，以防止电气性能和铜箔接触力恶化,以及基材变色)→铝定孔(根据菲林制作时的定位孔,以便于后续中冲床印刷作业)→光板磨刷(以利于铜箔面、板面光洁，便于后续作业)→文字面印刷(碳墨印刷、印刷背面字符)→中处理(洗凈及保持线路部分洁凈防止后续耐焊油墨隆起或剥落)→防焊面印刷(即上绿油，起到隔阻、保护电路板活性)→冲床加工(即冲零件孔,此环节特别注意距离与温度。温度偏高孔密集地方容易隆起引起铜箔分离，如果太低，则易出现裂痕，铜箔剥落现象，成型孔用PIN针测试，冲完孔还需进行一次套孔，防止未冲到以及堵孔现象)→过V-cut(方便连片分开)→电测(线路通断测试)→后处理(即再次清理板面灰尘，上助焊剂或保护铜剂，以利于保护铜箔面防止氧化,同时增强后续焊锡活性)→QC检查→QA抽检→包装→入库。 PCB在制程中的异常及原因分析 一、 PCB氧化其原因为： １． ＰＣＢ铜箔面受到外界含酸、碱性物质污染，使铜箔面保护层受到破坏。从手取ＰＣＢ接到铜箔面；受到腐蚀性 ２． ＰＣＢ贮存的环境条件未达到标准。一般要求温度２５℃±２℃，湿度５５％－８５％，如：受到阳光直接照射或受到雨水影响。 二、 ＰＣＢ铜箔残缺断路短路，其原因为： １． 覆铜板在蚀刻时由于耐蚀油墨未充分印刷，覆盖在所需的线路上 ２． 由于铜箔面未处理洁凈，有残渍，凹凸不平现象，引起线路印刷不良 ３． 由于在ＰＣＢ电测时漏测，以及外观检查未发现。 三、 ＰＣＢ面文字面印刷模糊、残缺、偏位其原因： １． 菲林制作网面偏位，定位孔不良。 ２． 印刷时比印网不良 ３． ＰＣＢ背面不光洁，机板变形 四、 ＰＣＢ漏冲孔、堵孔、偏孔、孔径偏小现象 １． 由于机床冲床作业时，冲针断，或磨损较大 ２． 由于气压偏小 ３． 由于冲孔后进入套孔时漏套，或是套孔时残物被拉回堵塞原来的孔 ４． 由于机台作业面不洁凈，使殛料又落入孔中 ５． 偏孔其主要是由于定位不良或机板变形造成，在过锡炉时可造成空焊现象 五、 ＰＣＢ漏Ｖ－cut，Ｖ－cut深度未达到标准（原板厚的２／３）造成分析因难或易断之原因 １． 刀具磨损较大，上刀与下刀不平行 ２． Ｖ－cut宽度小于0.2mm，深浅不一 ３． 厂商作业环境不良,已过与未过板区分不明显。 六、 ＰＣＢ孔边缘铜箔裂痕、分离、剥落，有轻微白斑现象，其原因： 在冲孔时，由于温度控制不良造成，如果温度偏高则会引起铜箔分离，如果温度低，则出现裂痕、剥落现象，同时引起铜箔表面不光洁，有白斑产生。 七、 ＰＣＢ绿油剥落与不均现象 １． 在防焊面印刷时由于线路部分未洗凈有脏污和杂质，造成耐焊油塞，隆起或剥落，或不均 ２． 防焊油墨(绿油)质量不良，含有水份与其它杂质较重 ３． ＰＣＢ在过锡炉时，由于机板内含水份较重，受到高温时发生蒸发引起 八、 有关ＰＣＢ在过锡炉时焊锡不良状况有： （一） ＰＣＢ不吃锡或吃锡不良其原因 １．ＰＣＢ板面发生严重氧化（即发黑），易不吃锡 ２． ＰＣＢ板面铜箔保护处理与锡炉的助焊剂不匹配 ３． ＰＣＢ铜箔面受到如油、漆、蜡、脂等杂质污染，这些可用清洗剂除去，但由于受到防焊油墨污染，就难以除去，易引起不吃锡 ４． 机器设备与维修的偏差，即为：温度输送带速度、角度、ＰＣＢ浸泡深度有关 ５． ＰＣＢ面零件焊锡性不良 ６． 对于贯孔ＰＣＢ应检查贯穿孔是否平整干凈、断裂或其它杂质。 ７． 锡炉中锡铅含量成分超标。 （二）ＰＣＢ面锡球产生的原因 １．由于助焊剂中含水量过高 ２． ＰＣＢ预热不够，导致表面的助焊剂未干 ３． 不良的贯穿孔 ４． ＩＴ环境温度过高 （三）ＰＣＢ面锡洞（即空焊）少锡 １．由于孔边缘铜箔面破孔或残缺，以及组件脚吃锡不良造成 ２．贯孔板由于孔内气体产生较慢或较少，当往上挥发时由于上面锡已凝固，而底部熔锡未干冲出造成 ３．铜箔面该上锡范围而小铜箔面的１／４ （四）ＰＣＢ面吃锡过剩－包锡其原因： 包锡是指焊点四周被过多的锡包覆而不能判断其为标准焊点 其原因：1.过锡深度不正确 2.预热或锡温不正确 3.助焊剂活性与比重选择不当 4.PCB及零件焊锡不良 5.不适合的油脂物夹混在焊锡流程里 6.锡的成份不标准或已经严重污染 (五)ＰＣＢ上锡峰其原因 １． 温度传导不良：1机器设备或工具传导温度不均 2ＰＣＢ表面太大的焊接触面或密集焊接物，使局部吸热造成热传导不够 ２． 焊锡性：1ＰＣＢ或零件本身焊锡性不足 2助焊剂活性不够，不足以润焊 ３． ＰＣＢ设计：1零件脚与零件孔比率不正确 2设插零件的贯穿孔太大 3ＰＣＢ表面焊接区域太大时，无防焊圈造成表面熔锡凝固慢，流动性大 ４． 机器设备：1ＰＣＢ过锡太深 2锡波流动不稳定 3锡炉内有锡渣或悬浮物 （六）ＰＣＢ上发生短路现象 １． PCB设计：1PCB焊接面设有考虑锡流的排放，造成锡流经过发生堆积 2PCB过锡后，焊点或其它焊接线路未干产生熔锡流动，沾到附近线路 3PCB线路设计太近 4零件脚弯脚不规则，彼此太近 ２． 焊锡材料：1ＰＣＢ或零件脚有锡或铜等金属之杂物残留 2ＰＣＢ或零件脚焊锡性不良 3助焊剂活性不够 ３． 机器设备：1遇热不够 2锡波表面有浮渣 3ＰＣＢ浸锡太深 4锡波振动较大
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