PCB板材及生產流程詳述

印製板(PCB)的主要材料是覆銅板

覆銅板(敷銅板)是由基板、銅箔構成

基板:合成樹脂和增強材料構成    合成樹脂:酚醛樹脂、環氧樹脂等   

                                                      增強材料:分爲玻纖布、紙基、複合材料等幾種類型

半固化PP片:環氧玻纖布覆銅板製作過程中的半成品 ,用於多層板製作中粘合基材和銅箔

 

基板是由高分子合成樹脂和增強材料組成的絕緣層板

按基材絕緣材料分類,可分以下幾類:紙基板(FR1,FR2,)、玻纖布基板(FR4,FR5)、複合基板(CEM3)

在基板的表面覆蓋着一層導電率較高、焊接性良好的純銅箔,常用銅箔的厚度35~70um(1.37mil--2.74mil)

銅箔能否牢固地覆在基板上,則由半固化片(粘合劑)來完成

 

按粘結劑樹脂不同又分爲酚醛、環氧、聚脂和聚四氟乙烯等;

按用途可分爲通用型和特殊型。主要有以下幾類1080=0.0712mm,2116=0.1143mm,7628=0.1778mm

 

市場上常用的有:酚醛 紙層 壓板覆銅板

                             酚醛 玻璃布層 壓板覆銅板

                             環氧 玻璃布層 壓板覆銅板

                             聚四氟乙烯層 壓板覆銅板

 

酚醛紙基板

這種PCB板由紙漿木漿等組成,因此有時候也稱爲紙板、V0板、阻燃板以及94HB等,它的主要材料是木漿纖維紙,經過酚醛樹脂粘合加壓合成的一種PCB板

這種紙基板特點是不防火,可進行衝孔加工﹑成本低﹑價格便宜﹐相對密度小

酚醛紙基板我們經常看見的有XPC、FR-1、FR-2、FE-3等。而94V0屬於阻燃紙板,是防火的

 

複合PCB基板

粉板, 以木漿纖維紙或棉漿纖維紙爲增強材料﹐同時輔以玻璃纖維布作表層增強材料﹐兩種材料用阻燃環氧樹脂粘合製作而成。有單面半玻纖22F、CEM-1以及雙面半玻纖板CEM-3等,其中CEM-1和CEM-3這兩中是目前最常見的複合基覆銅板

 

玻纖PCB基板

環氧板、玻纖板、 FR4、纖維板等﹐它是以環氧樹脂作粘合劑﹐同時用玻璃纖維布作增強材料。 這種電路板工作溫度較高﹐受環境影響很小、在雙面PCB經常用這種板﹐但是價格相對複合PCB基板價格貴,常用厚度1.6MM。這種基板適合於各種電源板、高層線路板,在計算機及外圍設備、通訊設備等應用廣泛

 

阻燃特性的等級劃分可以分爲UL94V-0 /V-1 /V-2 94-HB 幾種

Tg是玻璃轉化溫度,即熔點
電路板必須耐燃,在一定溫度下不能燃燒,只能軟化。這時的溫度點就叫做玻璃態轉化溫度(Tg點),這個值關係到PCB板的尺寸安定性
一般Tg的板材爲130度以上,高Tg一般大於170度,中等Tg約大於150度。通常Tg≥170℃的PCB印製板,稱作高Tg印製板。基板的Tg提高了,印製板的耐熱性、耐潮溼性、耐化學性、耐穩定性等特徵都會提高和改善。TG值越高,板材的耐溫度性能越好,尤其在無鉛製程中,高Tg應用比較多。高Tg指的是高耐熱性。一般的FR-4與高Tg的FR-4的區別:是在熱態下,特別是在吸溼後受熱下,其材料的機械強度、尺寸穩定性、粘接性、吸水性、熱分解性、熱膨脹性等各種情況存在差異,高Tg產品明顯要好於普通的PCB基板材料

 

PCB打樣板材介電常數Er(3.8--4.7可調)

● 接受文件 : protel  autocad  powerpcb  orcad  gerber或實板抄板等
● 板材種類 : CEM-1,CEM-3 FR4,高TG料;
● 最大板面尺寸 : 600mm*700mm(24000mil*27500mil)
● 加工板厚度 : 0.4mm-4.0mm(15.75mil-157.5mil)
● 最高加工層數 : 16Layers
● 銅箔層厚度 : 0.5-4.0(oz)   // 1.38mil

● 成品板厚公差 : +/-0.1mm(4mil)
● 成型尺寸公差 : 電腦銑:0.15mm(6mil) 模具衝板:0.10mm(4mil)
● 最小線寬/間距: 0.1mm(4mil) 線寬控制能力 : <+-20%
● 成品最小鑽孔孔徑 : 0.25mm(10mil)   8/18mill  12/24mil   16/32mil
●成品最小衝孔孔徑 : 0.9mm(35mil)
●成品孔徑公差 : PTH :+-0.075mm(3mil) 適當擴大孔徑3mil
●NPTH:+-0.05mm(2mil)
● 成品孔壁銅厚 : 18-25um(0.71-0.99mil)  正常覆銅1oz是35um
● 最小SMT貼片間距 : 0.15mm(6mil)
● 表面塗覆 : OSP保護膜  化學沉金、熱風平整噴錫、整板鍍鎳金(水/軟金)、絲印蘭膠等
● 板上阻焊膜厚度 : 10-30μm(0.4-1.2mil)默認0.5mil/Er3.3左右
● 抗剝強度 : 1.5N/mm(59N/mil)
● 阻焊膜硬度 : >5H
● 阻焊塞孔能力 : 0.3-0.8mm(12mil-30mil)塞孔能力範圍
● 介質常數 : ε= 2.1-10.0
● 絕緣電阻 : 10KΩ-20M
● 特性阻抗 : 60 ohm±10%
● 熱衝擊 : 288℃,10 sec
● 成品板翹曲度 : 〈 0.7%

 

FR-4”是一種耐燃材料等級的代號,它所代表的意思是樹脂材料經過燃燒狀態必須能夠自行熄滅的一種材料規格,它不是一種材料名稱,而是一種材料等級

 

 

表面組裝技術中用 PCB 要求高導熱性,優良耐熱性(150℃,60min)和可焊性(260℃,10s),高銅箔粘合強度(1.5×104Pa 以上)和抗彎強度(25×104Pa),高導電率和小介電常數、好衝裁性(精度±0.02mm)及與清洗劑兼容性,另外要求外觀光滑平整,不可出現 翹曲、裂紋、傷痕及鏽斑等

 

                

 

 

                    

 

 

                        

                                                       

                            

 

                               

 

 

                           

 

                          

 

                        

 

                           

 

                             

 

                             

 

                           

 

                         

 

                         

 

                         

 

                       

 

                       

 

                      

 

                    

 

                    

 

                   

 

                  

 

                 

 

                 

 

                

 

               

 

               

 

                  

 

                 

 

 

 

 

疊層的銅層之間的間距至少大於3mil,因爲實際PP片在壓制之後會存在0.5mil的誤差

疊層時中間的疊層PP片至少使用兩種以上

 

PCB的走線,由於腐蝕,截面是一個梯形,上下相差約1mil

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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