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PCB 工艺制程能力介绍及解析(上)

作者:华秋电子
  • 2023-08-25
    广东
  • 本文字数:1596 字

    阅读完需:约 5 分钟

一个优秀的工程师设计的产品一定是既满足设计需求又满足生产工艺。规范产品的电路设计,辅助 PCB 设计的相关工艺参数,使得生产出来的实物产品满足可生产性、可测试性、可维修性等的技术规范要求。本文将从初学者的角度出发,带你快速了解 PCB 制造中的常用基本概念。

我们在华秋 PCB 下单时,会看到如下界面,那么这里面的 HDI、TG 值等分别是代表什么意思?如何最省成本最高效地下单并且满足产品的需求?



产品类型


1 层数

PCB 板层数的分类主要有三种:1~4 层、6~8 层和 10 层以上。其中 1~4 层是最常见、最简单的,一般用于一些简单的电子产品中,易于制造、维修和定位。6~8 层的 PCB 板则在智能化产品中较为常见,电路复杂度和效率都明显提高。而 10 层以上的 PCB 板则可应用于高速、高密度、高可靠性的产品中,如互联网服务器、高端移动通信设备等。华秋 PCB 可满足 1-20 层 pcb 板制造要求。如何简单分辨层数,下图用四层板横截面方便大家做个理解



当然我们也可以通过查看工程文件,从 TOP 数到 BOT,有多少层就是多少层板



2HDI

HDI 是高密度互连(High Density Interconnector)的缩写,是生产印刷电路板的一种(技术)。使用微盲埋孔技术的一种线路分布密度比较高的电路板。HDI 专为小容量用户设计的紧凑型产品。HDI 板一般采用积层法制造,同时采用叠孔、电镀填孔、激光直接打孔等先进 PCB 技术。华秋 PCB 可满足 1-3 阶制造。




(HDI 的阶数定义:从中心层到最外层,假如有 N 层连续用盲孔导通,则为(N-1)阶)


3 表面镀层

1)喷锡

喷锡是电路板行内最常见的表面处理工艺,它具有良好的可焊接性,可用于大部分电子产品。具有成本低、可焊接性好的优点;缺点是表面没有沉金平整。



2)沉锡

沉锡比喷锡的优点是平整度好,但缺点是极容易氧化发黑。



3)沉金

“沉”的平整度一般都比“喷”的工艺好。沉金是无铅的,沉金一般用于金手指、按键板,因为金的电阻小,所以接触性的必须要用到金,如手机的按键板。一般带有 BGA 的 MID 板卡都用沉金工艺。



4)镀金

对于经常要插拔的产品要用镀金,镀金有个致命的缺点是其焊接性差,但镀金硬度比沉金好。



5)OSP

它主要靠药水与焊接铜皮之间的反应产生可焊接性,优点是生产快,成本低;但缺点是可焊接性差、容易氧化,一般用得比较少。

以上这些表面处理,华秋 PCB 都可以做,大家可以根据产品的需求,选择合适的表面处理方式。

4FR4 板材

FR-4 是玻璃纤维环氧树脂覆铜板,线路板中的一种基材,可分为一般 FR4 板材和高 TG FR4 板材,Tg 是玻璃转化温度,即熔点。电路板必须耐燃,在一定温度下不能燃烧,只能软化。这时的温度点(Tg 点)关系到 PCB 板的尺寸安定性。



一般 Tg 的板材为 130 度以上,高 Tg 一般大于 170 度,中等 Tg 约大于 150 度。通常 Tg≥170℃的 PCB 印制板,称作高 Tg 印制板。TG 值越高,板材的耐温度性能越好,华秋 PCB 常用的板材是 TG-135/TG-150/TG-170

钻孔


1 数控孔


机械钻头的精度较低,但易于执行。这种钻孔技术依赖于钻头,钻头可以钻出的最小孔径约为 6mil



2 激光钻孔

激光钻孔是一种非接触式工艺,工件和工具不会相互接触。激光束用于去除电路板材料并创建精确的孔,可以毫不费力地控制钻孔深度,精确钻出最小直径为 2 mil 的孔


3 槽孔

钻机钻孔程序中自动转化为多个单孔的集合或通过铣的方式加工出来的槽,一般作为接插器件引脚的安装,比如接插座的椭圆形引脚。非圆形孔外的都可以叫做槽孔。



4 厚径比

厚径比(纵横比)=板厚:孔径,深孔定义:比值>5,华秋 pcb 最高可以做到 12:1 的厚径比



5 孔位公差



由于在钻孔时,不能保证 100%与目标孔完全重合,这里的圆心距,就是两个孔的位置偏差,术语称为,孔位公差,华秋 PCB 制造的孔位公差为 0.075mm 内。

6 孔径公差




孔径公差= a - b,华秋 PCB 生产的孔径公差在 0.075 范围内


7PTH 与 NPTH

PTH:电镀通孔、NPTH :非电镀通孔

孔壁沉积有金属层的孔称为金属化孔,其主要用于层间导电图形的电气连接。反之,则为非金属孔,一般用来作为定位孔或安装孔。




8 通孔、盲孔与埋孔

①通孔:可以两面看到有孔

②盲孔:只能在一面看到有孔

③埋孔:从板面不能看到有孔



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