电子组装基板
发布时间:2011/8/24 14:45:48 访问次数:2597
板级组装和整机组装所用的基板即常规印制电路板,是电子基板技术的主流,已经成为电子制造技术的重要基础产业。
1.组装印制电路板的组成
印制电路板由基材——黏覆铜箔的绝缘板经过几十道工序加工而成,普通印制电路板主要由基板、导电图形、金属表面镀层及保护涂覆层等组成。
(1)基板 由基材构成的起承载元器件和结构支撑作用的绝缘板。基材品种很多,大体上分为两大类,即有机类基板材料和无机类基板材料。有机类基板材料是指用增强材料如玻璃纤维布(纤维纸、玻璃毡等),浸以树脂黏合剂,通过烘干成基板坯料;无机类基板主要是陶瓷板、玻璃和瓷釉基板。
(2)导电图形 由以铜为代表的导电材料,通过某种方式黏敷在基板上构成电路连接或印制元件的导电图形。目前广泛采用的印制电路板制造工艺是在基材上黏压一定厚度的铜箔,通过图形转移和蚀刻等技术制作出需要的图形,不同导电层之间的连接则是通过金属化孔技术来实现的。
(3)表面镀层为了保护导电图形并且增强焊盘可焊性而在导电图形上涂敷的一种表面涂敷保护层,例如银或锡及其合金。这种表面镀层直接影响电路板组装焊接性能,是印制电路板的重要组成部分。
(4)保护涂覆屡 为了防止导电图形上不需要连接部分在焊接时被润湿,或者用于保护导电图形的可焊性而在印制电路板表面涂覆的保护层,前者称为阻焊层,后者称为助焊层。在一些要求不高的电路板中助焊层可代替表面镀层,例如在裸铜图形上涂覆松香助焊剂。
目前常用环氧树脂作为黏合剂与增强材料玻璃丝布构成基板,加上铜箔构成覆铜箔层压板,在经过一系列制造工艺将导电图形和孔按设计要求完成后还要在导电图形表面涂敷保护层或合金层,并在不需要焊接的部位涂敷阻焊层。图4.4.6是典型的印制电路板结构示意图。
2.印制电路的制造
1)印制电路基本制造方法
在基板上再现导电图形有两种基本方式。
(1)减成法
这是最普遍采用的方式,即先在基板上敷满铜箔,然后用化学或机械方式除去不需要的部分,常用有以下两种方法:
①蚀刻法采用化学腐蚀办法除去不需要的铜箔,这是目前最主要的制造方法,后面将专门介绍。
②雕刻法 用机械加工方法除去不需要的铜箔,这在单件试制或业余条件下可快速制出印制电路板,图4.4.7所示为一种计算机控制的印制电路板雕刻机。
雕刻法由于效率低、速度慢,不适合批量生产。
蚀刻法由于技术成熟、效率高,是当前的主流技术,但其制造工艺复杂并且存在环境污染和生态方面问题。
(2)加成法
这是另一种制作印制电路板的方式:在绝缘基板上用某种方式敷设所需的印制电路图形。敷设印制电路的方法有丝印电镀法、粘贴法以及近年兴起的打印法等。
理论上加成法具有材料利用率高,环境污染轻的优势,但面临众多技术难题而未能实现工业化生产。打印法有望成为未来新宠,不过实现工业化生产还有很长的路要走。
2)典型的双面板制造工艺
印制电路板制造工艺技术在不断进步,不同条件、不同规模的制造厂采用的工艺技术不犀相同。当前使用最广泛的是铜箔蚀刻法,即将设计好的图形通过图形转移在敷铜板上形成防蚀图形,然后用化学蚀刻除去不需要的铜箔,从而获得导电图形。
实际生产中,制造印制电路板要经过几十个工序。图4.4.8是典型的双面板制造工艺流程简图。
印制电路板制造过程中,孔金属化和图形电镀蚀刻是关键,图4.4.9是采用于膜电镀工艺的双面板制造过程示意图。
3)典型的多层板制造工艺
对于多层PCB,根据所需的层数,将称作核心的几个双面薄层相互叠在一起,用绝缘材料(预浸)分开,然后层压在一起。多层PCB制造中所涉及的工艺描述如下。
(1)内层制造(见图4.4.10)
(2)坯料压制
把所有多层板材料放在一起,就形成多层板的坯料。坯料包含内层的双面板、外层铜箔及半固化片。如图4-4.1l所示,是常用的4层板坯料压制示意图,叠层开始时为第1层——片铜箔,然后是一片半固化片(又称预浸板),加代表第2~3层的内芯,然后又是一片半固化片,最后是作为第4层的铜箔。
(3)外层加工
坯料形成后,需要使用许多同内层相同的加工步骤在坯料上创建外层线路以及建立层间互联。外层加工如图4.4.12所示。 T74LS174B
板级组装和整机组装所用的基板即常规印制电路板,是电子基板技术的主流,已经成为电子制造技术的重要基础产业。
1.组装印制电路板的组成
印制电路板由基材——黏覆铜箔的绝缘板经过几十道工序加工而成,普通印制电路板主要由基板、导电图形、金属表面镀层及保护涂覆层等组成。
(1)基板 由基材构成的起承载元器件和结构支撑作用的绝缘板。基材品种很多,大体上分为两大类,即有机类基板材料和无机类基板材料。有机类基板材料是指用增强材料如玻璃纤维布(纤维纸、玻璃毡等),浸以树脂黏合剂,通过烘干成基板坯料;无机类基板主要是陶瓷板、玻璃和瓷釉基板。
(2)导电图形 由以铜为代表的导电材料,通过某种方式黏敷在基板上构成电路连接或印制元件的导电图形。目前广泛采用的印制电路板制造工艺是在基材上黏压一定厚度的铜箔,通过图形转移和蚀刻等技术制作出需要的图形,不同导电层之间的连接则是通过金属化孔技术来实现的。
(3)表面镀层为了保护导电图形并且增强焊盘可焊性而在导电图形上涂敷的一种表面涂敷保护层,例如银或锡及其合金。这种表面镀层直接影响电路板组装焊接性能,是印制电路板的重要组成部分。
(4)保护涂覆屡 为了防止导电图形上不需要连接部分在焊接时被润湿,或者用于保护导电图形的可焊性而在印制电路板表面涂覆的保护层,前者称为阻焊层,后者称为助焊层。在一些要求不高的电路板中助焊层可代替表面镀层,例如在裸铜图形上涂覆松香助焊剂。
目前常用环氧树脂作为黏合剂与增强材料玻璃丝布构成基板,加上铜箔构成覆铜箔层压板,在经过一系列制造工艺将导电图形和孔按设计要求完成后还要在导电图形表面涂敷保护层或合金层,并在不需要焊接的部位涂敷阻焊层。图4.4.6是典型的印制电路板结构示意图。
2.印制电路的制造
1)印制电路基本制造方法
在基板上再现导电图形有两种基本方式。
(1)减成法
这是最普遍采用的方式,即先在基板上敷满铜箔,然后用化学或机械方式除去不需要的部分,常用有以下两种方法:
①蚀刻法采用化学腐蚀办法除去不需要的铜箔,这是目前最主要的制造方法,后面将专门介绍。
②雕刻法 用机械加工方法除去不需要的铜箔,这在单件试制或业余条件下可快速制出印制电路板,图4.4.7所示为一种计算机控制的印制电路板雕刻机。
雕刻法由于效率低、速度慢,不适合批量生产。
蚀刻法由于技术成熟、效率高,是当前的主流技术,但其制造工艺复杂并且存在环境污染和生态方面问题。
(2)加成法
这是另一种制作印制电路板的方式:在绝缘基板上用某种方式敷设所需的印制电路图形。敷设印制电路的方法有丝印电镀法、粘贴法以及近年兴起的打印法等。
理论上加成法具有材料利用率高,环境污染轻的优势,但面临众多技术难题而未能实现工业化生产。打印法有望成为未来新宠,不过实现工业化生产还有很长的路要走。
2)典型的双面板制造工艺
印制电路板制造工艺技术在不断进步,不同条件、不同规模的制造厂采用的工艺技术不犀相同。当前使用最广泛的是铜箔蚀刻法,即将设计好的图形通过图形转移在敷铜板上形成防蚀图形,然后用化学蚀刻除去不需要的铜箔,从而获得导电图形。
实际生产中,制造印制电路板要经过几十个工序。图4.4.8是典型的双面板制造工艺流程简图。
印制电路板制造过程中,孔金属化和图形电镀蚀刻是关键,图4.4.9是采用于膜电镀工艺的双面板制造过程示意图。
3)典型的多层板制造工艺
对于多层PCB,根据所需的层数,将称作核心的几个双面薄层相互叠在一起,用绝缘材料(预浸)分开,然后层压在一起。多层PCB制造中所涉及的工艺描述如下。
(1)内层制造(见图4.4.10)
(2)坯料压制
把所有多层板材料放在一起,就形成多层板的坯料。坯料包含内层的双面板、外层铜箔及半固化片。如图4-4.1l所示,是常用的4层板坯料压制示意图,叠层开始时为第1层——片铜箔,然后是一片半固化片(又称预浸板),加代表第2~3层的内芯,然后又是一片半固化片,最后是作为第4层的铜箔。
(3)外层加工
坯料形成后,需要使用许多同内层相同的加工步骤在坯料上创建外层线路以及建立层间互联。外层加工如图4.4.12所示。 T74LS174B