《PCB培训资料》PPT课件.ppt

,PCB培训资料,PCB的定义,1936年，英国Eisler博士提出印制电路（Printed Circuit）这个概念。他首创在绝缘基板上全面覆盖金属箔，在其金属箔上涂上耐蚀刻油墨后再将不需要的金属箔腐蚀掉的PCB制造基本技术。1942年，Eisler博士制造出世界上第一块纸质层压绝缘基板，用于收音机的印制板。,PCB的定义,PCB=Printed Circuit Board印制板PCB在各种电子设备中有如下功能。1.提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支撑。2.实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接（信号传输）或电绝缘。提供所要求的电气特性，如特性阻抗等。3.为自动装配提供阻焊图形，为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。,PCB概念,按基材类型分类 1、刚性印刷板 单面板 双面板 多层板2、柔性印刷板 单面板 双面板 多层板3、刚柔结合印刷板,PCB的定义,PCB的应用领域,印刷电路板在运用范围上可区分为信息、通讯、消费电子、航天军事及工业仪器设备等领域，国内由于电子业在全球占有相当高的比重，因此计算机及周边相关产品比重高达70，通讯产品仅占19，消费性电子则占6，而航天军事及工业仪器设备为2。在行动电话及相关通讯产品需求快速成长下，国内通讯板所占比重有逐渐增加的趋势，且仍有相当大的空间，若以导电层数可区分为单层板、双层板及多层板。,PCB的应用领域,印刷电路板应用领域及比重 计算机与周边 通讯产品 消费性电子 工业用产品 其它 全球 47%29%10%10%4%台湾 70%19%6%2%3%,PCB技术发展概要,PCB技术发展概要,通孔插装技术(THT)阶段PCB 1.金属化孔的作用：(1).电气互连-信号传输(2).支撑元器件-引脚尺寸限制通孔尺寸的缩小 a.引脚的刚性 b.自动化插装的要求 2.提高密度的途径(1)减小器件孔的尺寸，但受到元件引脚的刚性及插装精度 的限制，孔径0.8mm(2)缩小线宽/间距：0.3mm0.2mm0.15mm0.1mm(3)增加层数：单面双面4层6层8层10层12层64层,PCB技术发展概要,表面安装技术（SMT）阶段PCB 1.导通孔的作用：仅起到电气互连的作用，孔径可以尽可能的小，堵上孔也可以。2.提高密度的主要途径.过孔尺寸急剧减小：0.8mm0.5mm0.4mm0.3mm0.25mm.过孔的结构发生本质变化：a.埋盲孔结构 优点：提高布线密度1/3以上、减小PCB尺寸或减少层数、提高可靠性、改善了特性阻抗控制，减小了串扰、噪声或失真（因线短，孔小）b.盘内孔（hole in pad）消除了中继孔及连线 薄型化：双面板：1.6mm1.0mm0.8mm0.5mm PCB平整度：a.概念：PCB板基板翘曲度和PCB板面上连接盘表面的共面性。b.PCB翘曲度是由于热、机械引起残留应力的综合结果c.连接盘的表面涂层：HASL、化学镀NI/AU、电镀NI/AU,PCB技术发展概要,CSP以开始进入急剧的变革于发展其之中,推动PCB技术不断向前发展，PCB工业将走向激光时代和纳米时代.,PCB行业发展趋势,（1）印制电路产品用途和市场继续扩展。PCB是电子设备的关键互联件，任何电子设备均需配备。特别在当前电子信息化中数据处理与通信设备对PCB提出了更高标准和更多要求。（2）印制电路行业领域扩大。印制电路行业从单纯的围绕一块电路板加工向电子电路部件发展，包括电子电路部件组装以及为电子制造服务（EMS）发展。印制板制造企业会根据客户要求进行电子组装服务等。（3）印制板产品档次不断提高。目前，普通PCB对一般电子设备还是适用的，而新一代的电子设备需要更高密度电路板，适宜整机多功能、小型化、轻量化要求。主要是要发展多层板、挠性板和高密度互连（HDI/BUM）基板与IC封装（BGA、CSP）基板。（4）生产技术进一步提高，为加工高密度电路板，在图形制作、孔加工和表面涂覆、检测等多方面需采用新的工艺技术，盲/埋孔和积层法会普通应用。开发新材料适用HDI/BUM板和IC封装基板，在电气、机械等方面性能更佳，会大量推出激光和光电自动化新设备。,中国PCB产业状况及在亚洲的作用,中国PCB产业状况及在亚洲的作用,一、产值产量居世界第三 近年中国PCB及相关产业发展迅速，最新统计：我国PCB生产企业，加上设备和材料厂商目前共有1800家以上，其中90%以上属于中小企业。企业的总体规模是三资企业占优势，无论是投资规模、技术、产量、产值都是三资企业强于一般国有企业和集体企业。我国的印制电路工业主要分布于东南沿海地区、集中在长江三角洲和珠江三角洲地区，三者相加超过全国总量的90%，目前长江三角洲与珠江三角洲比例1:2，长江三角洲近几年的发展还会加快。我国PCB产值产量已占世界第三位，仅次于日本和美国，确已有了相当的生产加工能力，然而与日本和美国相比，尤其是设计和开发研制以及高精密度的设备制造方面差距很大，我们仍处于来料加工水平。产品：普通的单面板、双面板和低层数的多层板已在国际市场上占有一定优势，并已实现规模化、量产化。而90年代中期兴起的高密度互连（HDI/BUM）板和IC封装基板，近两年国内已兴建或扩建数十家企业，产量提升很快，发展势头迅猛。材料：印制板的主材覆铜箔层压板国内已经大量生产，品质上也基本达到要求。但高性能、高品质的基板，以及环保型绿色基材仅在试制阶段。生产基材的纸、玻璃布、树脂和铜箔很大部分依靠进口。另外，PCB制造中许多化学药品与涂料等在品质性能上与同类进口产品相比差距很大，只能进口，突出表现在干膜上。设备：国产的一般专用生产设备基本齐全，只是技术档次较低，仅能提供普通印制板加工用。对生产规模大、自动化程度高、精密度、可靠性高的设备还是依赖进口，尤其是数控钻床、激光钻机、印刷机、大吨位液压冲床、压机和检测设备。环保：对于废液，已经开始重视，但如何在处理过程中确保不产生二次污染，仍需改进。边角料的固体废料处理，目前并没有被大多数企业真正重视。对水资源的综合利用还只是起步。,中国PCB产业状况及在亚洲的作用,二、严峻的2002年从CPCA信息中心统计 2002年1-6月，从67家PCB企业汇总的数据反映出（主要经济指标与上年同期的）PCB销售量增长18.48%，其中单面板上升23.34%，双面板上升9.55%，多层板上升了11.73%；而PCB销售额仅上升1.21%，其中单面板上升10.95%，双面板上升8.69%，多层板下降5.21%。从上述数据可以得出，今年上半年我国PCB的产量与上半年同比增长了18.48%，但价格大幅下滑，尤其是多层板，价格下滑近17%，使企业的销售收入、销售利润、税金、利润总额等指标一路下跌，尤其影响到生产HDI产品的大型企业。综观境外PCB企业的涌入，以及市场上手机、彩电、DVD等价格的不断下调，因此，PCB的价格也将受到压力。近年国内出现专业化工序生产企业（专门加工CAD、钻孔等企业）和无（少）设备公司（以接单、发单为主的公司）以及互联网报价的出现，将加速价格的下跌。随着行业竞争的激烈，体制改革步伐的加快，我国PCB将会面临一场兼并转制的行业重组变化。今年雪上加霜的是电子级玻璃纤维布进口关税的上调和进口干膜关税的倒挂，以及PCB成品进口的零关税。经过CPCA协会与政府主管部门的沟通和联系，将于10月1日起得以解决。进口电子级玻璃关税从12%降为6%，干膜每平方关税从9元人民币下降为1.2元人民币。,中国PCB产业状况及在亚洲的作用,三、行业发展呈现新特点印制电路产品用途和市场继续扩展。PCB是电子设备的关键互连件，任何电子设备均需配备。特别在当前电子信息化中数据处理与通信设备对PCB提出了更高标准和更多要求。印制电路行业领域扩大。印制电路行业从单纯围绕一块电路板加工向电子电路部件发展，包括电子电路部件组装以及为电子制造服务（EMS）发展。印制板制造企业会根据客户要求进行电子组装服务等。印制板产品档次不断提高。目前，普通PCB对一般电子设备还是适用的，而新一代的电子设备需要更高密度电路板，适宜整机多功能、小型化、轻量化要求。主要是要发展多层板、挠性板和高密度互连（HDI/BUM）基板与IC封装（BGA、CSP）基板。生产技术进一步提高。为加工高密度电路板，在图形制作、孔加工和表面涂覆、检测等多方面需采用新的工艺技术，盲/埋孔和积层法会普遍应用。开发新材料适用HDI/BUM板和IC封装基板，在电气、机械等方面性能更佳。会大量推出激光和光电自动化新设备。环保材料、工艺及产品的要求会更严格更迫切。国家的改革开放政策吸引外资进入中国。外资企业越来越多，规模越来越大。外资印制板企业普遍在我国各地取得丰厚回报。因此，有的外资印制板企业在进行二期、三期甚至四期的增资扩产，并且又有许多新外资公司在中国设立PCB工厂。印制板制造的骨干企业将形成以外资企业和合资企业为主，国营企业、集体企业为辅的格局，最终将会发展成为以股份制与私营企业为主导的状态。产品市场全球化。通信和效能的发达使地球“变小”，方便了物资交流。外资企业较熟悉国际市场，规模大的PCB企业都以国际市场为主，选择著名电子设备公司为自己的客户确立供应链。再加上中国加入WTO，更有利于进入全球市场和参与竞争。我国PCB电子电路行业在迅速发展壮大，新工艺、新设备、新材料、新技术不断大量涌入。不少企业正在扩大规模，提高档次、创建名牌，这个过程迫切需要大量熟悉本行业的管理技术人才和熟练工人队伍。通过CPCA培训基地的运作，通过考评员队伍的建立，普遍提高PCB行业职工队伍的素质。从2001年起，已统一组织并开展全行业包括国有、集体、私有、合资和独资企业的培训工作。CPCA将要制定一系列的行业标准，为企业的国际交流创造更便捷的条件。,中国PCB产业状况及在亚洲的作用,四、发展前景 据JPCA市场预测和分析资料，世界的PCB需求2001年359.45亿美元，2004年将达422.24亿美元，年平均增长率约5.5%。世界印制板产值预测（TMRI资料）：2001年388.15亿美元，2004年449.15亿美元，年平均增长率约5.0%。推动印制板增长的主导电子设备是通信设备和计算机，在这阶段增长最快的是HDI/BUM微通孔电板和封装基板。据Prismark资料，1999年这类HDI/BUM板产值32.1亿美元，占PCB市场的9%；到2004年产值约122.6亿美元，占PCB市场的22.5%。HDI/BUM板的年均增长率超过30%。目前，中国投资50亿美元启动“中国芯”，北京、上海、深圳纷纷行动，这说明中国芯片制造业的春天来了，随之密不可分的中国PCB制造业更灿烂的明天即将到来。中国印制板市场除满足国内电子设备配套外，有很大一部分出口。中国的通信产业近十年年均增长32%，已成为我国第一大经济支柱产业。我国电子工业1995-2000年年均增长为26.8%，在2001-2005年期间预计年均增长率约为22%，印制板产量增长因受成品的大量进口，而略低于我国电子信息产业总体增长水平，但总会以10%20%的增长速度发展。充分利用改革开放政策和外资打好的印制电路工业基础，使材料、设备、环保、水资源利用等适应企业要求并同步发展，使我国印制电路工业走向配套和健全发展。注重科研投入和技术开发。我国PCB技术还处于来料加工的中低档水平向中高档迈进的过程中，必须增加技术方面的人力、财力投入，缩短与美、日技术差距。要加大力度研制与生产HDI/BUM板。不仅在HDI上下功夫，在EMS上追上美、日步伐，而且应在纳米技术领域上开发研究，取得成效，迅速在PCB工业中推广应用。加强开发电子组装市场，把PCB生产与电子组装紧密结合起来，这是PCB工业发展方向，它起到缩短周期、降低成本、提高市场竞争能力的作用。,中国PCB产业状况及在亚洲的作用,2001年，中国电子信息产业实现工业总产值1641亿USD，增长速度达16.8%，高于全国工业生产增长速度17个百分点，其中软件与系统集成增长了4%，而2002年预计增长超过22%，其中软件与系统集成同比增长7.66%。国际货币基金组织9月25日发表的世界经济展望报告说，中国经济增长速度超过以前的预期，2001年增长7.3%之后，2002年的增长速度将恢复到7.5%，远远高于世界平均增长率一倍以上。中国国内生产总值的增长速度继续超过原先的统计，主要是由于国内需求和信息市场的恢复起到了重要作用，公共投资和出口的增长对经济增长也起到了推动作用。与此同时，中国的进口恢复增长，根据中国海关总署资料，2001年，中国PCB的进口同比增长22%，出口增长1%，而2002年1-6月PCB进口10.68亿USD，出口8.39亿USD，日本、韩国是我国主要进口国，印度、印尼、马来西亚、菲律宾、新加坡、泰国等生产的PCB成品对我国的进口都大幅增加，对推动亚太地区的经济复苏提供了有力的支持。随着日本、韩国等亚洲企业进入中国大陆以及中国大陆企业大量购买亚洲国家设备材料和技术，这些都对亚洲的发展和昌盛起到重要作用。中国的政局十分稳定，人民生活水平迅速提高，各级政府都积极鼓励外商对中国投资，而且都收到十分显著的经济效益。展望未来，21世纪是中国电子信息产业发展的关键时机，中国的电子信息产业以年平均超过22%的速度发展，受到世人瞩目。,PCB的市场情况,总的市场特征,2001年是极艰难的一年，收益的大幅度下降波及到了每个角落，且对大部分领域来说，经济保持以两位数增长的势头已一去不返。在未来的PCB市场中国将发挥举足轻重的作用。对几乎所有的PCB制造商来说，2001年是灾难的一年，抑或说，2000年形势实在是太好了。在2001年，减产及削价影响了大部分公司的运作。移动电话及base-station市场表现尤其差，但受到打击最严重的还是IT的基础设施市场，许多.com公司订购了远超其所需要的网络设备，在网络经济崩溃后，在其设备供应商之间也发生了一系列的连锁反应（如列举其中几个：Cisco思科,Nortel北方电讯,Lucent朗讯,Alcatel阿尔卡特,Siemens西门子,NEC），这种结果最终导致网络公司的主要的PCB及EMS供应商的收益大幅下跌。因移动电话订单的减少，每部移动电话装配中需用到5-8个单元的外形较小的 BGA及CSP的需求量也相应减小。据估计，在2000年共生产了5亿移动电话，销售约4.1亿。余下的0.9亿转入2001年销售，此时移动电话的需求量已降至3亿，CSP产量受其影响减少40-50%。同时，主要用于手机微孔板的制造的RCF（涂树脂铜箔）的销售也受到冲击，销售至少下降了40%。,PCB的市场情况,相较电信的基础设施而言，PC的形势要稍微好一些，但母板的价格仍下跌了15-20%。（一些母板供应商认为降价的幅度甚至更大）因此，尽管需求量变化不大，但是台湾和大陆的母板制造商情况仍不景气，另外消费品及汽车线路板的市场状况相对较好。最具有讽刺性的是，在高科技板盛行的时代，相较于不景气的经济来说，2001年反而成为单面板及双面板销售的好年景。因汇率波动较大，很难对几个不同国家间的PCB制造收益进行比较。尽管2000年至2001年的欧元汇率相对稳定，但另外几个主要PCB制造国的货币却出现了较大程度上的贬值：以1美元为基准，日元的汇率从110跌至125，台币的汇率从31.5跌至34.5，南韩的韩元从1100跌至1300。每种以本地货币计算的总产值已经很糟糕了，但基于比较的目的，将它们转换为美金后，结果更惨,PCB的市场情况,隐含的问题:与2000年人们普遍认为的相反，2001年，各地区PCB收入与2000年相比有所下跌。然而，各地区不确定因素相互影响，更导致了一些问题的产生，使得各区域PCB行业陷入了更大的困境。北美：2001年，约占北美PCB总产值一半的前30名线路板制造商的总收益下降约35%，其余的560-570个线路板制造商的收益下降约18%，整个北美线路板的总收益下降约28%。西欧：西欧前25名线路板制造商的收益下降19%，但小线路板制造商的效益相当好，使总体下降值减少至15%。欧洲的PCB的滑坡比北美迟几个月，因此尽管第4季度形势恶化，2001年总的收入情况并不太糟。台湾：因台湾40-50%的PCB产品出口到美国，所以台湾收益下降的时间与北美相差无几。如以台币计算，占台湾线路板总产值的90%的台湾前35名线路板制造商的整体收益下降了16%，以美元来计算下降了22.4%。,PCB的市场情况,南韩：南韩PCB行业受到多重影响，2001年，主要依赖出口的大线路板制造商开始将目标转向国内市场，抢占了一些原为小制造商占领的本地市场。一些较较大规模的制造商取得了较好的效益，但一些较小的制造商却蒙受了巨大的损失。整体收益如以本地货币计算下降了15%，以美元计算则下降了23%。大陆及香港：因港币及人民币与美金的兑换汇率是固定的，所以汇率变动并没有带来任何收益损失。前15名线路板制造商的产值占总产值的55%，2001年的总体收益下降约13%。但一大批新开设的厂补偿了损失，所以，中国的总体产值仅下降5%。亚洲的其它国家：其它亚洲国家情况较差，特别是多层板制造商，尽管消费电器方面的需求并不太低，但是亚洲其它国家的收益还是下降了30%。日本：日本的损失最大。Mmuch-hyped 3G电话的设想并没有成为现实，受其影响，CSP的生产一蹶不振。除了高端产品外，所有的裸芯片基材的制造商也倍感痛苦：他们的收益差不多下降了60%，个别未受影响的已是奇迹。2001年，多层板基材的销售减少了30%，RCF的销售减少了40%。此外，价格竞争的残酷性也是史无前例。2001年日本的PCB市场相较于2000年来说，整体收益下降了37%。如不是CMK，Ibiden和Sony（产值预计为9600亿日圆占，日本PCB业总产值的25%）的形势较稳定，结果会更惨。,PCB的市场情况,经济回升乏力:因经济不景气，很难精确预测到2002年及以后的形势。从各种迹象看来，现在的经济似乎已处于最低谷，但仍未能感觉到市场强势回升的趋势。在2002年的第一季度，北美PCB制造商的产量很可能只占总产能的25-40%。北美制造商已停止对固定资产进行投资。台湾似乎已逐步开始增加投资，但投资并不用于扩大产能，而是用于更换生产线。事实上，南韩、日本及南亚国家都在中国为扩充产能而进行投资。那些未在中国投资的规格较大的北美PCB制造商对这种趋势很担心。所有数据显示，从2000年至2002年第三季度，中国PCB制造业产能急剧增长：单面板产能上升19.5%，双面板产能上升33.3%，多层板产能上升36.5%，挠性板也上升了35.1%。然而，北美PCB产能的永久性减少估计达20%（以外层计算），如一些备用产能仍不能恢复的话，北美总产能的损失可能达到22-23%。2002年未期经济的复苏将发生在什么地方？当然是中国。同样，欧洲的PCB行业因关厂也减少了总产能，这其中包括法国的一些厂（Bayonne的 Ruwel,、Pulvershiem的PPE、Evreux的Aspocomp及在Lanion的SAT/Sagem）都将关闭后，在中国再投产。另外，日本的CMK、Ibiden、Meiko、Daisho、Sony Chemical、Fujikura及其它挠性板制造商均会在中国扩产，如此一来，日本经济的复苏更加无望。,PCB的市场情况,PCB的市场情况,印刷电路板在运用范围上可区分为信息、通讯、消费电子、航天军事及工业仪器设备等领域，计算机及周边相关产品比重高达60，通讯产品仅占19，消费性电子则占16，而航天军事及工业仪器设备为2。在行动电话及相关通讯产品需求快速成长下，国内通讯板所占比重有逐渐增加的趋势，且仍有相当大的空间。,PCB的市场情况,计算机及周边领域需求赛迪顾问今年第一到第三季度的台式PC市场报告显示，2002年前三个季度中国PC市场销售量为631.2万台，比去年同期增长16.3%；市场销售额为511.9亿元，比去年同期增长11.2%（见表1）。表1 2002年1-3季度PC市场销售统计,PCB的市场情况,2002年前三个季度，中国PC市场结构变化的重要特征是笔记本电脑销售量和销售额的市场份额都比去年同期得到了很大提高。在市场销售量方面，笔记本电脑的市场份额已经达到9.1%，PC服务器的市场份额保持在2.5%左右。在市场销售额方面，笔记本电脑的市场份额已经达到17.5%，PC服务器的市场份额为8.4%，台式PC的市场份额降为74.1%。基本上PC市场的销售量与PC 也对PCB的需求量是基本一致的，因此明年的PC市场对PCB的需求量将持续增加，但是由于这一领域的产品可替代性强，竞争激烈，因此价格有进一步下降的可能，所以在这一领域的需求额可能会略低于去年，供应商在微利或亏损的情况下经营着。,PCB的市场情况,通讯领域需求，通讯行业对PCB的需求主要来自于手机行业的需求，我国手机行业的特点是中国手机市场曾一直是寡头天下：摩托罗拉、诺基亚、爱立信等三巨头一统江湖。而现在，爱立信手机急速颓败；摩托罗拉和诺基亚为了争一个百分点而挥汗如雨，全然没了往昔的霸气。国产手机虽欲夺得更多的市场，但因为芯片供应和价格等原因，仅仅是瓜分二、三流海外厂家市场，摩托罗拉和诺亚基两大品牌仍旧占据中国手机市场近60的份额，且产量激增，价格走低，大有重演彩电价格战之势。而在国内厂商方面，TCL和波导的产能都声称达到1500万台年，CEC、科健、以及现在甚至还未成规模的海尔、南方高科的目标则是1000万台年。据初步统计，目前国内手机生产厂家有36家，其中同时生产GSM和CDMA的有12家，只生产GSM手机产品的有17家，只生产CDMA手机产品的有7家。国内手机厂家总体年产能达到2.5亿台。通讯业对PCB的需求基本上随各厂家的产量预测而变动，但由于手机板的技术及工业要求都相对较高，所以在交期、品质等各个方面国内厂商都面对较大压力，一般手机制造商都有稳定的海外供应商，打破这种市场纽带也有相当大的困难，总之手机市场是一块肥肉，但是这口肥肉并不容易吃下。,勤基PCB供应能力状况分析,勤基PCB 综合制程能力,综合月产能：超过150万ft层数：226层板厚：0.16.5MM阻抗控制：+/-5%外层线宽/线距：4MIL/4MIL（镀金板最高制程可达3MIL/3MIL）内层线宽/线距：3MIL/3MIL最大工作尺寸：24”x40”最小孔径：0.2MM（常规），激光钻孔可达0.075MM孔径公差：+/-2MIL表面处理方式：喷锡、沉锡、镀金、化学沉金、防氧化、银胶贯孔、碳油（详见附录中PCB加工工艺种类）可加工的PCB种类及相关板材：A：硬制板：FR-1、FR-4、CEM-1、CEM-3、BTB：柔性板（FPC）C：高频板系列（PTFE）,PCB表面涂覆技术,PCB表面涂覆技术是指阻焊涂覆(兼保护)层以外的可供电气连接用的可焊性涂(镀)覆层和保护层。按用途分类：1.焊接用：因铜的表面必须有涂覆层保护，不然在空气中很容易氧化。2.接插用：电镀Ni/Au或化学镀Ni/Au（硬金，含P及Co）3.线焊用：wire bonding 工艺 热风整平（HASL或HAL）从熔融Sn/Pb焊料中出来的PCB经热风（230）吹平的方法。1.基本要求：(1).Sn/Pb=63/37（重量比）(2).涂覆厚度至少3um(3)避免形成非可焊性的Cu3Sn的出现，Cu3Sn出现的原因是锡量不足，如Sn/Pb合金涂覆层太薄，焊点组成由可焊的Cu6Sn5 Cu4Sn3-Cu3Sn2不可焊的Cu3Sn 2.工艺流程 退除抗蚀剂板面清洁处理印阻焊及字符清洁处理涂助焊剂 热风整平清洁处理 3.缺点：a.铅锡表面张力太大，容易形成龟背现象。b.焊盘表面不平整，不利于SMT焊接。,PCB表面涂覆技术,化学镀Ni/Au 是指PCB连接盘上化学镀Ni(厚度3um)后再镀上一层薄金，或镀上一层厚金(0.3-0.5um)。由于化学镀层均匀，共面性好，并可提供多次焊接性能，因此具有推广应用的趋势。其中镀薄金（0.05-0.1um）是为了保护Ni的可焊性，而镀厚金（）是为了线焊(wire bonding)工艺需要。1.Ni层的作用：a.作为Au、Cu之间的隔离层，防止它们之间相互扩散，造成其扩散部位呈疏松状态。b.作为可焊的镀层，厚度至少3um 2.Au的作用：是Ni的保护层，厚度之间，不能太薄，因金的气孔性较大如果太薄不能很好的保护Ni，造成Ni氧化。其厚度也不能0.15um，因焊点中会形成金铜合金Au3Au2(脆性),当焊点中Au超过3%时，可焊性变差。电镀Ni/Au 镀层结构基本同化学Ni/Au，因采用电镀的方式，镀层的均匀性要差一些。,PCB覆铜板材料,PCB用覆铜板材料（Copper Clad Laminates）缩写为CCL：它是PCB 的基础，起着导电、绝缘、支撑的功能，并决定PCB的性能、质量、等级、加工性、成本等。按增强材料分类：,PCB覆铜板材料,电解铜箔厚度：目前市场常见的有：9um、12um、18um、35um、70um几种规格。常用层间介质类型：,PCB加工工艺种类,根据PCB实际需要，我公司可加工PCB种类有如下几种：热风整平板（HASL）化学镀Ni/Au板电镀Ni/Au板（包括选择性镀厚金）插头镀硬金碳导电油墨在印完阻焊后的PCB板局部再印一层碳导电油墨，有键盘式的、线路图形式的，从而可形成简单的积层多层印制板。碳导电油墨通常有较好的导电性及耐磨性。可剥性蓝胶现代PCB有时需经过多次焊接过程，为了使在同一块印制板第二次或第三次焊接的元件孔不沾上焊料，需将这些孔印上一层可剥性蓝胶保护起来，需要时再将蓝胶剥掉。蓝胶可经受250-300 波峰焊的冲击，用手很容易剥掉，不会留有余胶在孔内。电镀超厚铜箔：100um以上特性阻抗（Impedance）控制板通信高频信号的传输，电脑运算速度的加快，对多层板的层间介质厚度、线宽、线距、线厚、阻焊、线路的侧蚀、线路上出现的缺口、针孔都提出严格的要求。盲、埋孔印制板 热熔板 黑化板,PCB制作工艺流程简介,1).基材剪裁(即通常所说的裁板,将大的一张板材按规定的尺寸裁切成相应的workingpnl,以便后制程作业,由工程设计尺寸大小,一般保留边料为1cm左右.)2).内层钻孔(钻外围孔,以方便后制程作业:Pin孔用来对工作底片;靶孔用来外钻定位;喷锡用之挂钩孔等.)3).内层制作(一般内层线路不是很复杂)a.前处理(磨刷,酸洗,烘干.去除板面油脂杂物及氧化,起清洁板面的作用.)b.涂布(有人工印刷后烘烤或机器涂布.在板面覆盖一层抗蚀油墨.)c.曝光(人工用内层底片对板或直接上Pin作业.利用UV光对油墨产生聚合作用,以致不被显影掉.)d.显影(显影液一般采用1%之NaCO2溶液.将未被UV光照射的油墨显影掉,露出板面铜箔.)e.内层蚀刻(大多采用碱性蚀刻液,将露出之板面铜层蚀刻掉,而有油墨覆盖之铜层则保留下来.)f.去墨(一般用10%之NaOH溶液并升温将板面的油墨全部去除掉,露出保留下来的铜层,形成内层线路.),以四层刚性板为例,PCB制作工艺流程简介,4).层压(也就是我们通常所说的压合,利用半固化片将内层及外层铜箔层压在一起构成多层板.一般四层板压合结构如下图所示,正常情况下工程设计人员依据成品板厚的要求选择内层板的厚度及相应型号的半固化片,外层铜箔通常采用1/2OZ规格.)1/2OZ铜箔 半固化片 内 层 半固化片 1/2OZ铜箔a.黑、棕化(清洁,微蚀,酸洗,黑棕化,烘干.一般依客户要求选择黑化或棕化,它们的目的都是粗糙铜面,使内层铜面产生氧化膜,以免环氧树脂在聚合硬化过程中产生的胺份攻击铜面从而提高树脂与铜面的结合力,防止分层现象.)b.裁切半固化片(依内层板尺寸裁切P.P胶片,一般工厂均采用自动裁切机,以利后工序之压合作业.)c.叠合(即将内层板、半固化片、铜箔依上图所示层次叠好后放入压合柜内,以备后续压合.注意排版及叠合层数.)d.压合(由机器设备进行压合,一般先热压110min后冷压40min,依据板的面积及排版数计算压力.),PCB制作工艺流程简介,5).外层钻孔(依相应料号钻孔程式由机器进行钻孔.)6).化学铜即所谓之PTH(Plated Through Hole)-通孔电镀.在孔壁(环氧树脂及玻璃纤维,为绝缘体)先沉上一层化学铜,以备后工序电镀.7).电镀(此处为一次性电镀,对后段蚀刻能力要求较高.有的分二次电镀,即所谓的镀一次铜、镀二次铜.)8).外层线路制作(有干膜制作及湿膜印刷之分,目前较大公司都采用干膜制作对环境要求较严.)a.前处理.b.压膜(由专用压膜机在板面压上一层干膜.若采用湿膜制作则要进行烘烤.)c.曝光(有采用外层线路底片人工进行对板或直接上Pin作业.)d.显影9).外层线路蚀刻(到此为止,PCB外层线路完全制造出来.)10).测试(检测线路开路、短路及线路缺口状况.),PCB制作工艺流程简介,11).防焊制作(在PCB表面印上一层阻焊膜,以利后续表面贴装及插件作业,也起保护板面之作用.)a.前处理.b.油墨印刷(依客户要求选择相应颜色之油墨及型号.)c.预烤(初步将油墨烤干,注意烘烤温度及时间,以免产生显影不尽.)d.曝光(一般采用防焊底片人工对板.)e.显影.f.后烤(彻底烤干油墨,避免喷锡后出现防焊脱落、防焊空泡等不良.)12).镀金(此处指的是镀金手指部分,若是镀全面金,则在防焊制作前进行,若无镀金要求则直接进行后续喷锡作业.)13).喷锡(表面处理的一种,将未有防焊油墨的铜面喷上一层锡,以利后工序焊接.)14)文字印刷(依客户资料要求印刷相应之文字字符,起辨识作用,方便后段插件.)15)成型(即依客户的图纸资料进行CNC成型,使PCB尺寸符合客户的要求.)16)斜边制作(主要针对需插槽之卡板.)17).切割(即所谓之V-Cut,对多PCS出货之连片板进行适当深度的切割,方便后工序插件后折板.)18).清洗(将板面清洗干净.)19).成品测试(针对线路进行Open/Short性能测试.)20).外观检验(针对外观进行检验修补.),PCB常见品质异常分析,PCB常见品质异常分析,PCB常见品质异常分析,PCB常见品质异常分析,PCB常见品质异常分析,PCB常见品质异常分析,PCB常见品质异常分析,PCB常见品质异常分析,PCB常见品质异常分析,PCB常见品质异常分析,高频板资料简介,高 频 板 资 料 简 介 应用场所 使用频率 Cellular&Pager Telecom.1 3 GHz 个人接收基地台或卫星发射 13 24 GHz 汽车防碰撞系统(CA)75GHz 直播卫星系统(DBS)13GHz 卫星降频器(LNB/LNA)2 3GHZ 家庭接收卫星 12 14GHz 全球卫星定位系统(GPS)-40 85 1.57/1.22GHz 汽车、个人接收卫星 2.4GHz 无线携带通信天线系统 14GHz 卫星小型地面站(VSAT)12 14GHz 数字微波系统(基站对基站接收)10 38GHz,高频板资料简介,高频基板材料的基本特性要求有以下几点:(1)介电常数(Dk)必须小而且很稳定,通常是越小越好.信号的传送速率与材料介电常数的平方根成反比,高介电常数容易造成信号传输延迟.(2)介质损耗(Df)必须小.这主要影响到信号传送的品质,介质损耗越小使信号损耗也越小.(3)与铜箔的热膨胀系数尽量一致.因为不一致会在冷热变化中造成铜箔分离.(4)吸水性要低.吸水性高就会在受潮时影响介电常数与介质损耗.(5)其它耐热性、抗化学性、冲击强度、剥离强度等亦必须良好.一般来说,高频可定义为频率在1GHz以上.目前较多采用的高频电路板基材是氟糸介质基板,如聚四氟乙烯(PTFE),通常应用在5GHz以上.另外还有用FR-4或PPO基材,可用于1GHz 10GHz之间的产品.这三种高频基板物性比较如下表2.物性 氟系高分子/陶瓷 PPO/环氧/GF FR-4 介电常数(Dk)3.00.04 3.380.05 4.4 介质损耗(Df)10GHz 0.0013 0.0027 0.02 剥离强度(N/mm)1.04 1.05 2.09 热传导性(W/m/0K)0.50 0.64-频率范围 300MHz 40GHz 800MHz 12GHz 300MHz 4GHz 温度范围()-55 288 0 100-50 100 传输速度(In/sec)7.95 6.95 5.82 吸水性(%)低 中 高,高频板资料简介,现阶段所使用的环氧树脂、PPO树脂和氟系树脂这三大类高频基板材料,以环氧树脂成本最便宜,而氟系树脂最昂贵;而以介电常数、介质损耗、吸水率和频率特性考虑,氟系树脂最佳,环氧树脂较差.当产品应用的频率高过10GHz时,只有氟系树脂印制板才能适用.显而易见,氟系树脂高频基板性能远高于其它基板,但其不足之处除成本高外是刚性差,及热膨胀系数较大.对于聚四氟乙烯(PTFE)而言,为改善性能用大量无机物(如二氧化硅SiO2)或玻璃布作增强填充材料,来提高基材刚性及降低其热膨胀性.另外,因聚四氟乙烯树脂本身的分子惰性,造成不容易与铜箔结合性差,因此更需与铜箔结合面的特殊表面处理.处理方法上有聚四氟乙烯表面进行化学蚀刻或等离子体蚀刻,增加表面粗糙度;或者在铜箔与聚四氟乙烯树脂之间增加一层粘合膜层,提高结合力,但可能对介质性能有影响.,Gerber file 简介,简介：GERBER文件是PCB行业的一个工业标准，不管你的设计软件如何强大,你都必须最终创建Gerber格式的光绘文件才能光绘胶片。原理图-NETLIST-自动布局-自动布线-PCB-GERBER 胶片钻孔数据铣数据其他数据特点:Gerber 数据最漂亮的地方就在于它的简洁，它只有四个基本的命令加上对应的数据。数据库不得不定义得简单和紧凑是因为第一台机器是由打孔纸带驱动的。这就需要把尽可能多的信息压缩到尽可能少的字节以说明许多“问题”，当时我们并没有预料到存储空间是用数以百计的兆字节代替数以百计的字节来计量的今天。但是，简洁也有它自己的代价。Gerber文件缺乏驱动光绘机必需的基本信息。这些丢失的信息是由设计者另外交给光绘操作员的，这正是错误的源泉。实际上，定义一种非标准的扩展命令的诱惑是无法抗拒的。每个光绘机生产商都支持在基本GERBER命令上加上一些他们认为区分他们的光绘机所必须的信息。这样造成的后果就是一家厂家的特性而另一家却不支持。,Gerber 文件介绍 下面简单的举例说明GERBER格式的内容和结构:G90*G70*G54D10*G01X0Y0D02*X450Y330D01*X455Y300D03*G54D11*Y250D03*Y200D03*Y150D03*M02*星号（*）是命令的结束符。这在有些软件和教材中被称为块（Block），大 多数机器和软件只是按块处理Gerber命令，而不理会行。这里可以看出不同 命令的相同之处：使用 G、D、M等命令和、对应的数据。,Gerber file 简介,Gerber 文件介绍数据格式 G90/G91 相对绝对坐标 G70/G71 英寸/毫米 G04：注解命令 大多数的光绘机都会忽略G04后面的内容 G01：画直线命令?D01、D02、D03 画线和画点命令 D01(D1):打开快门，同时移动桌面到对应的X-Y坐标。D02(D2):关闭快门，同时移动桌面到对应的X-Y坐标。D03(D3):打开快门，同时移动桌面到对应的X-Y坐标。然后快速地打开、关闭快门，这样就形成一个曝光点。光圈标志D码（D-CODE）D10-D999，说明所光绘图形的大小和形状。D11 CIRCULAR 40 40 0 D12 SQUARE 10 10 0 D14 CIRCULAR 12 12 0 D15 CIRCULAR 15 15 0 D16 SQUARE 20 20 0 D17 CIRCULAR 20 20 0 X,Y 坐标数据，省略小数点的规则：如果Gerber文件是英制2-3，那么您就 能清楚地知道00560表示0.56Inch(00.560),00320是0.32Inch(00.320),Gerber file 简介,例如，v2001软件保存GERBER