PCB的诞生 PCB专业术语介绍

01 线路板简介     挠性印制电路板

挠性印制电路板（FlexPrintCircuit，简称“FPC”），是使用挠性的基材制作的单层、双层或多层线路的印制电路板。它具有轻、薄、短、小、高密度、高稳定性、结构灵活的特点，除可静态弯曲外，还能作动态弯曲、卷曲和折叠等。

刚性印制电路板

刚性印制电路板(PrintedCircuieBoard，简称“PCB”)，是由不易变形的刚性基板材料制成的印制电路板，在使用时处于平展状态。它具有强度高不易翘曲，贴片元件安装牢固等优点。

软硬结合板

软硬结合板（RigidFlex），是由刚挠和挠性基板有选择的层压在一起组成，结构紧密，以金属化孔形成电气连接的特殊挠性印制电路板。它具有高密度、细线、小孔径、体积小、重量轻、可靠性高的特点，在震动、冲击、潮湿环境下其性能仍很稳定。可柔曲，立体安装，有效利用安装空间，被广泛应用于手机、数码相机、数字摄像机等便携式数码产品中。刚－柔结合板会更多地用于减少封装的领域，尤其是消费领域。

02 线路板材料介绍

导电介质：铜（CU）

﹣铜箔:压延铜(RA)、电解铜(ED)、高延展性电解铜(HTE)

﹣厚度:1/4OZ、1/3OZ、1/2OZ、1OZ、2OZ,此为较常见的厚度

﹣OZ（盎司）：铜箔厚度单位；1OZ = 1.4 mil

绝缘层

聚酰亚胺(Polyimide)、聚脂（Polyester）、聚乙稀萘（PEN）

﹣较常用的为聚酰亚胺(简称“PI”)

﹣PI厚度:1/2mil、1mil、2mil,此为较常见的厚度

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

接着剂(Adhesive)

环氧树脂系、压克力系

﹣较为常用的是环氧树脂系,厚度跟据不同生产厂家的不同而不定

覆铜板(Cucladlaminates,简称“CCL”)

﹣单面覆铜板：3LCCL（有胶）、2LCCL（无胶）

﹣双面覆铜板：3LCCL（有胶）、2LCCL（无胶）

覆盖膜(Coverlay ,简称“CVL”)

由绝缘层和接着剂构成，覆盖于导线上，起到保护和绝缘的作用。具体的叠层结构如下。

导电银箔：电磁波防护膜

﹣类型：SF-PC6000（黑色,16um）

﹣优越性：超薄、滑动性能与挠曲性能佳、适应高温回流焊、良好的尺寸稳定性。

常用的为SF-PC6000,叠层结构如下:

03 Rigid-Flex叠构展示

04 线路板制作流程

开料：裁剪 Cutting／Shearing

机械钻孔CNCDrilling

镀通孔PlatingThroughHole

DES制程

（1）贴膜（贴干膜）

（2）曝光

作业环境：黄光

作业目的：通过UV光照射和菲挡，菲林透明的地方和干膜发生光学聚合反应，菲林是棕色的地方，UV光无法穿透，菲林不能和其对应的干膜发生光学聚合反应。

（3）显影

作业溶液：Na2CO3（K2CO3)弱碱性溶液

作业目的：用弱碱性溶液作用，将未发生聚合反应之干膜部分清洗掉。

（4）蚀刻

作业溶液：酸氧水：HCl+H2O2

作业目的：利用药液将显影后露出的铜蚀刻掉，形成图形转移。

(5)剥膜

作业溶液：NaOH强碱性溶液

AOI

主要设备:AOI、VRS系统

已形成线路的铜箔要经过AOI系统扫描检测线路缺失。标准线路图像信息以数据形 式存储于AOI主机中，通过CCD光学取像头将铜箔上线路信息扫描进入主机与存储之标准数据比较，有异常时异常点位置会被编号记录传输到VRS主机上.。VRS上会对铜箔进行300倍放大，依照事先记录的缺点位置依次显示,通过操作人员判断其是否为真缺点，对于真缺点会在缺点位置用水性笔作记号。以方便后续作业人员对缺点分类统计以及修补。

作业人员利用150倍放大镜判断缺点类型，分类统计形成品质报告，并反馈到前制程以方便改善措施之及时执行。由于单面板缺点较少，成本较低，难于使用AOI判读，所以使用人工肉眼直接检查。

假贴

保护膜作用：

1）绝缘、抗焊锡作用；

2）保护线路；

3）增加软板的可挠性等作用。

热压合

作业条件：高温高压

 

表面处理

热压完后，需对铜箔裸露的位置进行表面处理。

丝印

主要设备：网印机，烤箱，UV干燥机.网版制版设备通过网印原理将油墨转到产品上.主要印刷产品批号,生产周期,文字,黑色遮蔽,简单线路等内容.通过定位PIN将产品与网版定位,通过刮刀压力将油墨挤压到产品上。

网版为文字和图案部分部分开通,无文字或图案部分被感光乳剂封死油墨无法漏下。印刷完毕后,进入烤箱烘干,文字或图案印刷层就紧密结合在产品表面。一些特殊产品要求有部分特殊线路,如单面板上增加少许线路实现双面板功能,或是双面板增加一层遮蔽层都必须通过印刷实现。如油墨为UV干燥型油墨,则必须使用UV干燥机干燥.常见问题:漏印、污染、缺口、突起、脱落等。

测试（O/S检测）

测试治具＋测试软件对线路板进行功能全检

冲制

相应的外形膜具：刀膜、激光切割、蚀刻膜、简易钢模、钢模

加工组合

加工组合即根据客户要求组装配料，如要求供应商组合的有:

A.不锈钢补强

B.铍铜片/磷铜片/镀镍钢片补强

C.FR4补强

D.PI补强

检验

检验项目：外观、尺寸、可靠性

检测工具：二次元、千分尺、卡尺、放大镜﹑锡炉﹑拉力

包装

作业方式：

１．塑胶袋+纸板

２．低粘着包材

３．制式真空盒

４．专用真空盒（抗静电等级）

双面PCB板制作流程图

软硬结合板制作流程图

 

 

PCB专业术语

PCB的诞生

在PCB出现之前，电路是通过点到点的接线组成的，这种方法的可靠性很低，因为随着电路的老化，线路的破裂会导致线路节点的断路或者短路。

绕线技术是电路技术的一个重大进步，这种方法通过将小口径线材绕在连接点的柱子上，提升了线路的耐久性以及可更换性。

 

当电子行业从真空管、继电器发展到硅半导体以及集成电路的时候，电子元器件的尺寸和价格也在下降。电子产品越来越频繁的出现在了消费领域，促使厂商去寻找更小以及性价比更高的方案，于是，PCB诞生了。

PCB的组成

PCB的基材一般都是玻璃纤维，大多数情况下，PCB的玻璃纤维基材一般就指FR4这种材料，FR4这种固体材料给予了PCB硬度和厚度。除了FR4这种基材外，还有柔性高温塑料(聚酰亚胺或类似)上生产的柔性电路板等等。

PCB看上去像多层蛋糕或者千层面--制作中将不同的材料的层，通过热量和粘合剂压制到一起。

PCB的基材

PCB的基材一般都是玻璃纤维，大多数情况下，PCB的玻璃纤维基材一般就指FR4这种材料，FR4这种固体材料给予了PCB硬度和厚度。除了FR4这种基材外，还有柔性高温塑料(聚酰亚胺或类似)上生产的柔性电路板等等。

廉价的PCB和洞洞板(见上图)是由环氧树脂或酚这样的材料制成，缺乏 FR4那种耐用性，但是却便宜很多，当在这种板子上焊接东西时，将会闻到很大的异味。

这种类型的基材，常常被用在很低端的消费品里面，酚类物质具有较低的热分解温度，焊接时间过长会导致其分解碳化，并且散发出难闻的味道。

铜箔

接下来介绍是很薄的铜箔层，生产中通过热量以及黏合剂将其压制到基材上面，在双面板上，铜箔会压制到基材的正反两面。在一些低成本的场合，可能只会在基材的一面压制铜箔，当我们提及到”双面板“或者”两层板“的时候，指的是我们的千层面上有两层铜箔。当然，不同的PCB设计中，铜箔层的数量可能是1层这么少，或者比16层还多。

铜层的厚度种类比较多，而且是用重量做单位的，一般采用铜均匀的覆盖一平方英尺的重量(盎司oz)来表示。大部分PCB的铜厚是1oz，但是有一些大功率的PCB可能会用到2oz或者3oz的铜厚，将盎司(oz)每平方英尺换算一下，大概是 35um或者1.4mil的铜厚。

阻焊

在铜层上面的是阻焊层，这一层让PCB看起来是绿色的或者是SparkFun的红色。阻焊层覆盖住铜层上面的走线，防止PCB上的走线和其他的金属、焊锡或者其它的导电物体接触导致短路。

阻焊层的存在，使大家可以在正确的地方进行焊接 ，并且防止了焊锡搭桥。

如上图所示，我们可以看到阻焊覆盖了PCB的大部分，包括走线，但是露出了银色的孔环以及SMD焊盘以方便焊接，一般来说，阻焊都是绿色的，但几乎所有的颜色可以用来做阻焊。

丝印

在阻焊层上面，是白色的丝印层，在PCB的丝印层上印有字母、数字以及符号，这样可以方便组装以及指导大家更好地理解板卡的设计。我们经常会用丝印层的符号标示某些管脚或者LED的功能等，丝印层是最最常见的颜色是白色，同样，丝印层几乎可以做成任何颜色。黑色，灰色，红色甚至是黄色的丝印层并不少见，然而，很少见到单个板卡上有多种丝印层颜色。

术语

现在你知道了PCB的结构组成，下面我们来看一下PCB相关的术语吧。

孔环：PCB上的金属化孔上的铜环。

DRC：设计规则检查，一个检查设计是否包含错误的程序，比如走线短路，走线太细，或者钻孔太小。

钻孔命中：用来表示，设计中要求的钻孔位置和实际的钻孔位置的偏差，钝钻头导致的不正确的钻孔中心是PCB制造里的普遍问题。

如上图所示，就是不是太准确的drill hit示意图。

金手指：在板卡边上裸露的金属焊盘，一般用做连接两个电路板，比如计算机的扩展模块的边缘、内存条以及老的游戏卡。

邮票孔：除了V-Cut外，另一种可选择的分板设计方法，用一些连续的孔形成一个薄弱的连接点，就可以容易将板卡从拼版上分割出来。

焊盘：在PCB表面裸露的一部分金属，用来焊接器件。

拼板：一个由很多可分割的小电路板组成的大电路板，自动化的电路板生产设备在生产小板卡的时候经常会出问题，将几个小板卡组合到一起，可以加快生产速度。

钢网：一个薄金属模板也可以是塑料，在组装的时候，将其放在PCB上让焊锡透过某些特定部位。

Pick-and-place：将元器件放到线路板上的机器或者流程。

平面：线路板上一段连续的铜皮，一般是由边界来定义而不是路径，也称作覆铜。

金属化过孔：PCB上的一个孔，包含孔环以及电镀的孔壁，金属化过孔可能是一个插件的连接点，信号的换层处，或者是一个安装孔。

FABFM PCB上的一个插件电阻，电阻的两个腿已经穿过了PCB的过孔，电镀的孔壁可以使PCB正反两面的走线连接到一起。

Pogo pin：指的是一个弹簧支撑的临时接触点，一般用作测试或烧录程序。

回流焊：将焊锡融化，使焊盘(SMD)和器件管脚连接到一起。

开槽：指的是PCB上，任何不是圆形的洞，开槽可以电镀也可以不电镀，由于开槽需要额外的切割时间，有时会增加板卡的成本。

注意: 由于开槽的刀具是圆形的，开槽的边缘不能完全做成直角。

锡膏层：在往PCB上放置元器件之前，会通过钢网在表贴器件的焊盘上形成的一定厚度的锡膏层。在回流焊过程中，锡膏融化，在焊盘和器件管脚间建立可靠的电气和机械连接。

在放置元器件之前，PCB上短暂的锡膏层，记得去了解一下钢网的定义。

焊锡炉：焊接插件的炉子，一般里面有少量的熔融的焊锡，板卡在上面迅速的通过，就可以将暴露的管脚上锡焊接好。

阻焊：为了防止短路、腐蚀以及其它问题，铜上面会覆盖一层保护膜。

连锡：器件上的两个相连的管脚，被一小滴焊锡错误的连接到了一起。

表面贴装：一种组装的方法，器件只需要简单的放在板卡上，不需要将器件管脚穿过板卡上的过孔。

热焊盘：指的是连接焊盘到平面间的一段短走线，如果焊盘没有做恰当的散热设计，焊接时很难将焊盘加热到足够的焊接温度，不恰当的散热焊盘设计，会感觉焊盘比较黏，并且回流焊的时间相对比较长。

在左边，焊盘通过两个短走线(热焊盘)连接到地平面，在右边，过孔直接连接到地平面，没有采用热焊盘。

走线：在电路板上，一般连续的铜的路径。

一段连接复位点和板卡上其它地方的细走线，一个相对粗一点的走线连接了5V电源点。

V-score：将板卡进行一条不完全的切割，可以将板卡通过这条直线折断。

过孔：在板卡上的一个洞，一般用来将信号从一层切换到另外一层。塞孔指的是在过孔上覆盖阻焊，以防被焊接，连接器或者器件管脚过孔，因为需要焊接，一般不会进行塞孔。

同一个PCB上塞孔的正反两面，这个过孔将正面的信号，通过在板卡上的钻孔，传输到了背面。

波峰焊：一个焊接插件器件的方法，将板卡匀速的通过一个产生稳定波峰的熔融焊锡炉，焊锡的波峰会将器件管脚和暴露的焊盘焊接到一起。

编辑：黄飞