PCB基礎知識

1、PCB定義：

PCB(PRINTING CIRCUIT BOARD)是指在覆鯛板上經過印刷、蝕刻、衝裁等加工手段生產出客戶所要電圖形的板。

2、PCB的基礎材料：覆銅板

3、覆銅板的生產流程

原材料(由石碳酸、聚甲醛及桐油等有機化合物)→混合成樹脂(在化學反應器里不同類別的積層板,可使用不同的樹脂)→浸膠處理(由加固物料滲透合成樹脂形成薄片，此過程中含成樹脂由加固物料穿過樹脂注入機吸收，經過初步化學反應而聚合，同時加固物料之構造與吸收能力各異，注意溫度、時間、氣流等因素影響)→裁切及重疊配箔（按預定尺寸大小，厚度、吸銅箔厚度要求配箔疊成不同薄片）→加熱及加壓處理（疊起的薄片經過熱力及壓力壓緊，使合成樹脂進一步發生縮聚反應，使其它如空氣、蒸氣及其他剩余化學物料從薄片中排除或蒸發）→裁切→磨邊→包裝　

4、覆銅板分類

1．按防火性分為  防火性(94V0)   如KL09

XPC  不防水如用於民間收音機

               不防火性(94HB) 如家用收音機內機板

具有防水性、環保性

FR-1  

                  紙板

2．22F     如黃河X-B2002  20Z  2.3

按材質分為          FR-2

                  半玻璃纖維   CEM-1   如萬年富X-B400   20Z  2.3

                               CEM-3   如萬年富CP-100

                  全玻璃纖維  FR-4  如永照KL09、AD7216

5、常見的覆銅板構成、特性及辨別 

1.一般廠商以紅色字符表示,如KB与2D廠家字符。(除長春環保型外)

2.字符一般為黑色或藍色為不防火

7、PCB制作流程：

1.工程制作：

根據客戶提供相關資料(樣品或圖片)通過電腦進行菲林制作→網板正反兩面圖形

2.生產制造流程：

原材料(覆銅板，檢查銅箔外觀、尺寸，拿取時須戴手套，防止表面受污染)→裁料(根據客戶要求大小、尺寸按其規格)→前處理(田酸性磨刷表面自然氧化層或灰塵)→線路印刷(檢查銅箔表面是否潔凈,以免引起耐蝕油墨排斥。經過溫膜印刷、爆光顯影，同時注意PCB方向性，一般縱向比橫向優越，即與廠商字符方向一致。假如選錯，可能造成加工時或之后屈曲，尺寸收縮，機械強度發生部題，此工序都是自動線→蝕刻(一般采用鹼性蝕銅鹼性，蝕刻后尺快用水將蝕刻液完全洗去，以防止電氣性能和銅箔接觸力惡化,以及基材變色)→鋁定孔(根據菲林制作時的定位孔,以便於后續中衝床印刷作業)→光板磨刷(以利於銅箔面、板面光潔，便於后續作業)→文字面印刷(碳墨印刷、印刷背面字符)→中處理(洗凈及保持線路部分潔凈防止后續耐焊油墨隆起或剝落)→防焊面印刷(即上綠油，起到隔阻、保護電路板活性)→衝床加工(即衝零件孔,此環節特別注意距離與溫度。溫度偏高孔密集地方容易隆起引起銅箔分離，如果太低，則易出現裂痕，銅箔剝落現象，成型孔用PIN針測試，衝完孔還需進行一次套孔，防止未衝到以及堵孔現象)→過V-cut(方便連片分開)→電測(線路通斷測試)→後處理(即再次清理板面灰塵，上助焊劑或保護銅劑，以利於保護銅箔面防止氧化,同時增強后續焊錫活性)→QC檢查→QA抽檢→包裝→入庫。

PCB在制程中的異常及原因分析

1、PCB氧化其原因為：

1．ＰＣＢ銅箔面受到外界含酸、鹼性物質污染，使銅箔面保護層受到破壞。從手取ＰＣＢ接到銅箔面；受到腐蝕性

2．ＰＣＢ貯存的環境條件未達到標準。一般要求溫度２５℃±２℃，濕度５５％－８５％，如：受到陽光直接照射或受到雨水影響。

2、ＰＣＢ銅箔殘缺斷路短路，其原因為：

1．覆銅板在蝕刻時由於耐蝕油墨未充分印刷，覆蓋在所需的線路上

2．由於銅箔面未處理潔凈，有殘漬，凹凸不平現象，引起線路印刷不良

3．由於在ＰＣＢ電測時漏測，以及外觀檢查未發現。

3、ＰＣＢ面文字面印刷模糊、殘缺、偏位其原因：

1．菲林制作網面偏位，定位孔不良。

2．印刷時比印網不良

3．ＰＣＢ背面不光潔，機板變形

4、ＰＣＢ漏沖孔、堵孔、偏孔、孔徑偏小現象

1．由於機床衝床作業時，衝針斷，或磨損較大

2．由於氣壓偏小

3．由於衝孔後進入套孔時漏套，或是套孔時殘物被拉回堵塞原來的孔

4．由於機臺作業面不潔凈，使殛料又落入孔中

5．偏孔其主要是由於定位不良或機板變形造成，在過錫爐時可造成空焊現象

5、ＰＣＢ漏Ｖ－cut，Ｖ－cut深度未達到標準（原板厚的２／３）造成分析因難或易斷之原因

1．刀具磨損較大，上刀與下刀不平行

2．Ｖ－cut寬度小於0.2mm，深淺不一

3．廠商作業環境不良,已過與未過板區分不明顯。

6、ＰＣＢ孔邊緣銅箔裂痕、分離、剝落，有輕微白斑現象，其原因：

在衝孔時，由於溫度控制不良造成，如果溫度偏高則會引起銅箔分離，如果溫度低，則出現裂痕、剝落現象，同時引起銅箔表面不光潔，有白斑產生。

7、ＰＣＢ綠油剝落與不均現象

1．在防焊面印刷時由於線路部分未洗凈有臟污和雜質，造成耐焊油塞，隆起或剝落，或不均

2．防焊油墨(綠油)質量不良，含有水份與其它雜質較重

3．ＰＣＢ在過錫爐時，由於機板內含水份較重，受到高溫時發生蒸發引起

8、有關ＰＣＢ在過錫爐時焊錫不良狀況有：

（1）ＰＣＢ不吃錫或吃錫不良其原因

１．ＰＣＢ板面發生嚴重氧化（即發黑），易不吃錫

2．ＰＣＢ板面銅箔保護處理與錫爐的助焊劑不匹配

3．ＰＣＢ銅箔面受到如油、漆、蠟、脂等雜質污染，這些可用清洗劑除去，但由於受到防焊油墨污染，就難以除去，易引起不吃錫

4．機器設備與維修的偏差，即為：溫度輸送帶速度、角度、ＰＣＢ浸泡深度有關

5．ＰＣＢ面零件焊錫性不良

6．對於貫孔ＰＣＢ應檢查貫穿孔是否平整干凈、斷裂或其他雜質。

7．錫爐中錫鉛含量成分超標。

（二）ＰＣＢ面錫球產生的原因

１．由於助焊劑中含水量過高

2．ＰＣＢ預熱不夠，導致表面的助焊劑未干

3．不良的貫穿孔

4．ＩＴ環境溫度過高

（三）ＰＣＢ面錫洞（即空焊）少錫

１．由於孔邊緣銅箔面破孔或殘缺，以及元件腳吃錫不良造成

２．貫孔板由於孔內氣體產生較慢或較少，當往上揮發時由於上面錫已凝固，而底部熔錫未干衝出造成

３．銅箔面該上錫範圍而小銅箔面的１／４

（四）ＰＣＢ面吃錫過剩－包錫其原因：

包錫是指焊點四周被過多的錫包覆而不能判斷其為標準焊點

其原因：1.過錫深度不正確

2.預熱或錫溫不正確

3.助焊劑活性與比重選擇不當

4.PCB及零件焊錫不良

5.不適合的油脂物夾混在焊錫流程里

6.錫的成份不標準或已經嚴重污染

(五)ＰＣＢ上錫峰其原因

1．溫度傳導不良：機器設備或工具傳導溫度不均　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＰＣＢ表面太大的焊接觸面或密集焊接物，使局部吸熱造成熱傳導不夠

2．焊錫性：ＰＣＢ或零件本身焊錫性不足

助焊劑活性不夠，不足以潤焊

3．ＰＣＢ設計：零件腳與零件孔比率不正確

設插零件的貫穿孔太大

ＰＣＢ表面焊接區域太大時，無防焊圈造成表面熔錫凝固慢，流動性大

4．機器設備：ＰＣＢ過錫太深

錫波流動不穩定

錫爐內有錫渣或懸浮物

（六）ＰＣＢ上發生短路現象

1．PCB設計： PCB焊接面設有考慮錫流的排放，造成錫流經過發生堆積

PCB過錫後，焊點或其他焊接線路未干產生熔錫流動，沾到附近線路

PCB線路設計太近

零件腳彎腳不規則，彼此太近

2．焊錫材料：ＰＣＢ或零件腳有錫或銅等金屬之雜物殘留

ＰＣＢ或零件腳焊錫性不良

助焊劑活性不夠

3．機器設備：遇熱不夠

錫波表面有浮渣

ＰＣＢ浸錫太深

錫波振動較大下载本文