01 線路板簡介 ? ? 撓性印制電路板

撓性印制電路板（FlexPrintCircuit，簡稱“FPC”），是使用撓性的基材制作的單層、雙層或多層線路的印制電路板。它具有輕、薄、短、小、高密度、高穩定性、結構靈活的特點，除可靜態彎曲外，還能作動態彎曲、卷曲和折疊等。

剛性印制電路板

剛性印制電路板(PrintedCircuieBoard，簡稱“PCB”)，是由不易變形的剛性基板材料制成的印制電路板，在使用時處于平展狀態。它具有強度高不易翹曲，貼片元件安裝牢固等優點。

軟硬結合板

軟硬結合板（RigidFlex），是由剛撓和撓性基板有選擇的層壓在一起組成，結構緊密，以金屬化孔形成電氣連接的特殊撓性印制電路板。它具有高密度、細線、小孔徑、體積小、重量輕、可靠性高的特點，在震動、沖擊、潮濕環境下其性能仍很穩定。可柔曲，立體安裝，有效利用安裝空間，被廣泛應用于手機、數碼相機、數字攝像機等便攜式數碼產品中。剛－柔結合板會更多地用于減少封裝的領域，尤其是消費領域。

02 線路板材料介紹

導電介質：銅（CU）

﹣銅箔:壓延銅(RA)、電解銅(ED)、高延展性電解銅(HTE)

﹣厚度:1/4OZ、1/3OZ、1/2OZ、1OZ、2OZ,此為較常見的厚度

﹣OZ（盎司）：銅箔厚度單位；1OZ = 1.4 mil

絕緣層

聚酰亞胺(Polyimide)、聚脂（Polyester）、聚乙稀萘（PEN）

﹣較常用的為聚酰亞胺(簡稱“PI”)

﹣PI厚度:1/2mil、1mil、2mil,此為較常見的厚度

﹣1 mil = 0.0254mm = 25.4um = 1/1000 inch

接著劑(Adhesive)

環氧樹脂系、壓克力系

﹣較為常用的是環氧樹脂系,厚度跟據不同生產廠家的不同而不定

覆銅板(Cucladlaminates,簡稱“CCL”)

﹣單面覆銅板：3LCCL（有膠）、2LCCL（無膠）

﹣雙面覆銅板：3LCCL（有膠）、2LCCL（無膠）

覆蓋膜(Coverlay ,簡稱“CVL”)

由絕緣層和接著劑構成，覆蓋于導線上，起到保護和絕緣的作用。具體的疊層結構如下。

導電銀箔：電磁波防護膜

﹣類型：SF-PC6000（黑色,16um）

﹣優越性：超薄、滑動性能與撓曲性能佳、適應高溫回流焊、良好的尺寸穩定性。

常用的為SF-PC6000,疊層結構如下:

03 Rigid-Flex疊構展示

04 線路板制作流程

開料：裁剪 Cutting／Shearing

機械鉆孔CNCDrilling

鍍通孔PlatingThroughHole

DES制程

（1）貼膜（貼干膜）

（2）曝光

作業環境：黃光

作業目的：通過UV光照射和菲擋，菲林透明的地方和干膜發生光學聚合反應，菲林是棕色的地方，UV光無法穿透，菲林不能和其對應的干膜發生光學聚合反應。

（3）顯影

作業溶液：Na2CO3（K2CO3)弱堿性溶液

作業目的：用弱堿性溶液作用，將未發生聚合反應之干膜部分清洗掉。

（4）蝕刻

作業溶液：酸氧水：HCl+H2O2

作業目的：利用藥液將顯影后露出的銅蝕刻掉，形成圖形轉移。

(5)剝膜

作業溶液：NaOH強堿性溶液

AOI

主要設備:AOI、VRS系統

已形成線路的銅箔要經過AOI系統掃描檢測線路缺失。標準線路圖像信息以數據形 式存儲于AOI主機中，通過CCD光學取像頭將銅箔上線路信息掃描進入主機與存儲之標準數據比較，有異常時異常點位置會被編號記錄傳輸到VRS主機上.。VRS上會對銅箔進行300倍放大，依照事先記錄的缺點位置依次顯示,通過操作人員判斷其是否為真缺點，對于真缺點會在缺點位置用水性筆作記號。以方便后續作業人員對缺點分類統計以及修補。

作業人員利用150倍放大鏡判斷缺點類型，分類統計形成品質報告，并反饋到前制程以方便改善措施之及時執行。由于單面板缺點較少，成本較低，難于使用AOI判讀，所以使用人工肉眼直接檢查。

假貼

保護膜作用：

1）絕緣、抗焊錫作用；

2）保護線路；

3）增加軟板的可撓性等作用。

熱壓合

作業條件：高溫高壓

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表面處理

熱壓完后，需對銅箔裸露的位置進行表面處理。

絲印

主要設備：網印機，烤箱，UV干燥機.網版制版設備通過網印原理將油墨轉到產品上.主要印刷產品批號,生產周期,文字,黑色遮蔽,簡單線路等內容.通過定位PIN將產品與網版定位,通過刮刀壓力將油墨擠壓到產品上。

網版為文字和圖案部分部分開通,無文字或圖案部分被感光乳劑封死油墨無法漏下。印刷完畢后,進入烤箱烘干,文字或圖案印刷層就緊密結合在產品表面。一些特殊產品要求有部分特殊線路,如單面板上增加少許線路實現雙面板功能,或是雙面板增加一層遮蔽層都必須通過印刷實現。如油墨為UV干燥型油墨,則必須使用UV干燥機干燥.常見問題:漏印、污染、缺口、突起、脫落等。

測試（O/S檢測）

測試治具＋測試軟件對線路板進行功能全檢

沖制

相應的外形膜具：刀膜、激光切割、蝕刻膜、簡易鋼模、鋼模

加工組合

加工組合即根據客戶要求組裝配料，如要求供應商組合的有:

A.不銹鋼補強

B.鈹銅片/磷銅片/鍍鎳鋼片補強

C.FR4補強

D.PI補強

檢驗

檢驗項目：外觀、尺寸、可靠性

檢測工具：二次元、千分尺、卡尺、放大鏡﹑錫爐﹑拉力

包裝

作業方式：

１．塑膠袋+紙板

２．低粘著包材

３．制式真空盒

４．專用真空盒（抗靜電等級）

雙面PCB板制作流程圖

軟硬結合板制作流程圖

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PCB專業術語

PCB的誕生

在PCB出現之前，電路是通過點到點的接線組成的，這種方法的可靠性很低，因為隨著電路的老化，線路的破裂會導致線路節點的斷路或者短路。

繞線技術是電路技術的一個重大進步，這種方法通過將小口徑線材繞在連接點的柱子上，提升了線路的耐久性以及可更換性。

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當電子行業從真空管、繼電器發展到硅半導體以及集成電路的時候，電子元器件的尺寸和價格也在下降。電子產品越來越頻繁的出現在了消費領域，促使廠商去尋找更小以及性價比更高的方案，于是，PCB誕生了。

PCB的組成

PCB的基材一般都是玻璃纖維，大多數情況下，PCB的玻璃纖維基材一般就指FR4這種材料，FR4這種固體材料給予了PCB硬度和厚度。除了FR4這種基材外，還有柔性高溫塑料(聚酰亞胺或類似)上生產的柔性電路板等等。

PCB看上去像多層蛋糕或者千層面--制作中將不同的材料的層，通過熱量和粘合劑壓制到一起。

PCB的基材

PCB的基材一般都是玻璃纖維，大多數情況下，PCB的玻璃纖維基材一般就指FR4這種材料，FR4這種固體材料給予了PCB硬度和厚度。除了FR4這種基材外，還有柔性高溫塑料(聚酰亞胺或類似)上生產的柔性電路板等等。

廉價的PCB和洞洞板(見上圖)是由環氧樹脂或酚這樣的材料制成，缺乏 FR4那種耐用性，但是卻便宜很多，當在這種板子上焊接東西時，將會聞到很大的異味。

這種類型的基材，常常被用在很低端的消費品里面，酚類物質具有較低的熱分解溫度，焊接時間過長會導致其分解碳化，并且散發出難聞的味道。

銅箔

接下來介紹是很薄的銅箔層，生產中通過熱量以及黏合劑將其壓制到基材上面，在雙面板上，銅箔會壓制到基材的正反兩面。在一些低成本的場合，可能只會在基材的一面壓制銅箔，當我們提及到”雙面板“或者”兩層板“的時候，指的是我們的千層面上有兩層銅箔。當然，不同的PCB設計中，銅箔層的數量可能是1層這么少，或者比16層還多。

銅層的厚度種類比較多，而且是用重量做單位的，一般采用銅均勻的覆蓋一平方英尺的重量(盎司oz)來表示。大部分PCB的銅厚是1oz，但是有一些大功率的PCB可能會用到2oz或者3oz的銅厚，將盎司(oz)每平方英尺換算一下，大概是 35um或者1.4mil的銅厚。

阻焊

在銅層上面的是阻焊層，這一層讓PCB看起來是綠色的或者是SparkFun的紅色。阻焊層覆蓋住銅層上面的走線，防止PCB上的走線和其他的金屬、焊錫或者其它的導電物體接觸導致短路。

阻焊層的存在，使大家可以在正確的地方進行焊接 ，并且防止了焊錫搭橋。

如上圖所示，我們可以看到阻焊覆蓋了PCB的大部分，包括走線，但是露出了銀色的孔環以及SMD焊盤以方便焊接，一般來說，阻焊都是綠色的，但幾乎所有的顏色可以用來做阻焊。

絲印

在阻焊層上面，是白色的絲印層，在PCB的絲印層上印有字母、數字以及符號，這樣可以方便組裝以及指導大家更好地理解板卡的設計。我們經常會用絲印層的符號標示某些管腳或者LED的功能等，絲印層是最最常見的顏色是白色，同樣，絲印層幾乎可以做成任何顏色。黑色，灰色，紅色甚至是黃色的絲印層并不少見，然而，很少見到單個板卡上有多種絲印層顏色。

術語

現在你知道了PCB的結構組成，下面我們來看一下PCB相關的術語吧。

孔環：PCB上的金屬化孔上的銅環。

DRC：設計規則檢查，一個檢查設計是否包含錯誤的程序，比如走線短路，走線太細，或者鉆孔太小。

鉆孔命中：用來表示，設計中要求的鉆孔位置和實際的鉆孔位置的偏差，鈍鉆頭導致的不正確的鉆孔中心是PCB制造里的普遍問題。

如上圖所示，就是不是太準確的drill hit示意圖。

金手指：在板卡邊上裸露的金屬焊盤，一般用做連接兩個電路板，比如計算機的擴展模塊的邊緣、內存條以及老的游戲卡。

郵票孔：除了V-Cut外，另一種可選擇的分板設計方法，用一些連續的孔形成一個薄弱的連接點，就可以容易將板卡從拼版上分割出來。

焊盤：在PCB表面裸露的一部分金屬，用來焊接器件。

拼板：一個由很多可分割的小電路板組成的大電路板，自動化的電路板生產設備在生產小板卡的時候經常會出問題，將幾個小板卡組合到一起，可以加快生產速度。

鋼網：一個薄金屬模板也可以是塑料，在組裝的時候，將其放在PCB上讓焊錫透過某些特定部位。

Pick-and-place：將元器件放到線路板上的機器或者流程。

平面：線路板上一段連續的銅皮，一般是由邊界來定義而不是路徑，也稱作覆銅。

金屬化過孔：PCB上的一個孔，包含孔環以及電鍍的孔壁，金屬化過孔可能是一個插件的連接點，信號的換層處，或者是一個安裝孔。

FABFM PCB上的一個插件電阻，電阻的兩個腿已經穿過了PCB的過孔，電鍍的孔壁可以使PCB正反兩面的走線連接到一起。

Pogo pin：指的是一個彈簧支撐的臨時接觸點，一般用作測試或燒錄程序。

回流焊：將焊錫融化，使焊盤(SMD)和器件管腳連接到一起。

開槽：指的是PCB上，任何不是圓形的洞，開槽可以電鍍也可以不電鍍，由于開槽需要額外的切割時間，有時會增加板卡的成本。

注意: 由于開槽的刀具是圓形的，開槽的邊緣不能完全做成直角。

錫膏層：在往PCB上放置元器件之前，會通過鋼網在表貼器件的焊盤上形成的一定厚度的錫膏層。在回流焊過程中，錫膏融化，在焊盤和器件管腳間建立可靠的電氣和機械連接。

在放置元器件之前，PCB上短暫的錫膏層，記得去了解一下鋼網的定義。

焊錫爐：焊接插件的爐子，一般里面有少量的熔融的焊錫，板卡在上面迅速的通過，就可以將暴露的管腳上錫焊接好。

阻焊：為了防止短路、腐蝕以及其它問題，銅上面會覆蓋一層保護膜。

連錫：器件上的兩個相連的管腳，被一小滴焊錫錯誤的連接到了一起。

表面貼裝：一種組裝的方法，器件只需要簡單的放在板卡上，不需要將器件管腳穿過板卡上的過孔。

熱焊盤：指的是連接焊盤到平面間的一段短走線，如果焊盤沒有做恰當的散熱設計，焊接時很難將焊盤加熱到足夠的焊接溫度，不恰當的散熱焊盤設計，會感覺焊盤比較黏，并且回流焊的時間相對比較長。

在左邊，焊盤通過兩個短走線(熱焊盤)連接到地平面，在右邊，過孔直接連接到地平面，沒有采用熱焊盤。

走線：在電路板上，一般連續的銅的路徑。

一段連接復位點和板卡上其它地方的細走線，一個相對粗一點的走線連接了5V電源點。

V-score：將板卡進行一條不完全的切割，可以將板卡通過這條直線折斷。

過孔：在板卡上的一個洞，一般用來將信號從一層切換到另外一層。塞孔指的是在過孔上覆蓋阻焊，以防被焊接，連接器或者器件管腳過孔，因為需要焊接，一般不會進行塞孔。

同一個PCB上塞孔的正反兩面，這個過孔將正面的信號，通過在板卡上的鉆孔，傳輸到了背面。

波峰焊：一個焊接插件器件的方法，將板卡勻速的通過一個產生穩定波峰的熔融焊錫爐，焊錫的波峰會將器件管腳和暴露的焊盤焊接到一起。

編輯：黃飛

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