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技術資料

PCB廠的設計工程師必須掌握的PCB制造知識

一名優秀的PCB廠設計工程師

首先要掌握這些PCB制造基礎知識

   PCB設計師是硬件設計的一個細分工種,從硬件開發流程來看,上游客戶對接硬件原理圖設計工程師、下游客戶對接PCB/PCBA加工工廠,因此PCB設計師需要了解上下游工序的相關基礎知識。

(1)PCB制造流程

單/雙面PCB制造流程示意圖

多層PCB制造流程示意圖

(2)PCB板材種類

1、覆銅板(CCL)分類

  剛性CCL分為:紙基板、環纖布基板、復合材、料基板、特殊型。

2、基板材料

(1)主要生產原材料

  a、通常使用電子級的無堿玻璃布,常用型號有1080、2116、7826等。

  b、浸漬纖維紙

  c、銅箔

  按銅箔的制法分類:壓延銅箔和電解銅箔

  銅箔的標準厚度有:18um(HOZ)、35 um(1OZ)和70 um(2OZ)

  其他規格:12 um(1/3OZ)及高厚度銅箔

(2)紙基板

  常用的有FR-1、FR-2、FR-3等型號

(3)玻璃布基

  最常用的是FR-4玻纖布基CCL,它的基本配方是以低溴環氧樹脂(雙酚A型)為主樹脂,以雙氰胺為環氧固化劑,以多元胺類為促進劑,是目前PCB生產中用量最大的原材料。

  FR-4常用增強材料為E型玻纖布,常用牌號有7628、2116、1080等,常用的電解粗化銅箔為0.18 um、0.35 um、0.70 um

FR- 4一般分為:

  FR-4剛性板,常見板厚0.8-3.2mm;FR-4薄性板,常見板厚小于0.78mm。

FR-4板料的一般技術指標有:

  抗彎強度、剝離強度、熱沖擊性能、阻燃性能、體積電阻系數、表面電阻、介電常數、介質損耗角正切、玻璃化溫度Tg、尺寸穩定性、最高使用溫度、翹曲度等。

(4)復合基CCL

  主要分為CEM-1(環氧紙基芯料)和CEM-3(環氧玻纖無紡布芯)兩種。和FR-4的主要區別是基板中間夾著特定的芯料,其各種使用性能和FR-4相差不大,各有優缺點,主要表現在CEM在加工性能和耐溫熱性方面比FR-4強。

  CEM料的一般技術指標和FR-4大致相同。

(5)半固化片(Prepreg或PP)

  PP是由樹脂和增強材料構成的一種予浸材料。其中樹脂是處于半固化狀的“B階段”樹脂。線路板常用PP一般均采用FR-4半固化片。

  FR-4型PP,是以無堿玻璃布為增強材料,浸以環氧樹脂,樹脂結構為支鏈狀的聚合體。

  常用FR-4型PP按增強材料分有106、1080、2116、1500和7628等,分別對應著不同的玻纖布特性、樹脂含量和PP厚度。

PP的各項技術指標如下:

  含膠量、流動度、凝膠時間、揮發物含量

PP的新品種:Tg PP、 低介電常數PP、高耐CAF PP、 高尺寸穩定性 PP、低CTE PP、無氣泡PP、綠色 PP、附樹脂銅箔(RCC) 等

(6)撓性CCL(FCCL)

分類

按介質基材分:PI和PET

按阻燃性能分:阻燃型和非阻燃型

按制造工藝分:兩層法和三層法

原材料

  a、介質基片:PI、PET薄膜膠片,一般要求具有良好的可撓曲性;

  b、金屬導體箔:普通ED、高延ED、RA、銅鈹合金箔和鋁箔,一般要求具有良好的延展 性,常用的是高延ED和RA。常用厚度為18um、35 um和70 um;

  c、膠粘劑:PET類、EP/改性EP類、丙烯酸類、酚醛/縮丁醛類、PI類,一般要求具有較好的樹脂粘合度和較低的Z軸熱膨脹系數,常用的為丙烯酸類和EP/改性PP類膠粘劑。

(3)PCB板材型號種類

PCB板材類型列表

 


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