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2022-01
造成电路板焊接缺陷的三大因素详解
造成电路板焊接缺陷的因素有以下三个方面的原因:1、电路板孔的可焊性影响焊接质量电路板孔可焊性不好,将会产生虚焊缺陷,影响电路中元件的参数,导致多层板元器件和内层线导通不稳定,引起整个电路功能失效。所谓可焊性就是金属表面被熔融焊料润湿的性质,即焊料所在金属表面形成一层相对均匀的连续的光滑的附着薄膜。影响印刷电路板可焊性的因素主要有:(1)焊料的成份和被焊料的性质。焊料是焊接化学处理过程中重要的组成部分,它由含有助焊剂的化学材料组成,常用的低熔点共熔金属为Sn-Pb或Sn-Pb-Ag。其中杂质含量要有一定的分比控制,以防杂质产生的氧化物被助焊剂溶解。焊剂的功能是通过传递热量,去除锈蚀来帮助焊料润湿被焊板电路表面。一般采用白松香和异丙醇溶剂。(2)焊接温度和金属板表面清洁程度也会影响可焊性。温度过高,则焊料扩散速度加快,此时具有很高的活性,会使电路板和焊料溶融表面迅速氧化,产生焊接缺陷,电路板表面受污染也会影响可焊性从而产生缺陷,这些缺陷包括锡珠、锡球、开路、光泽度不好等。2、翘曲产生的焊接缺陷电路板和元器件在焊接过程中产生翘曲,由于应力变形而产生虚焊、短路等缺陷。翘曲往往是由于电路板的上下部分温度不平衡造成的。对大的PCB,由于板自身重量下坠也会产生翘曲。普通的PBGA器件距离印刷电路板约0.5mm,如果电路板上器件较大,随着线路板降温后恢复正常形状,焊点将长时间处于应力作用之下,如果器件抬高0.1mm就足以导致虚焊开路。3、电路板的设计影响焊接质量在布局上,电路板尺寸过大时,虽然焊接较容易控制,但印刷线条长,阻抗增大,抗噪声能力下降,成本增加;过小时,则散热下降,焊接不易控制,易出现相邻线条相互干扰,如线路板的电磁干扰等情况。因此,必须优化PCB板设计:(1)缩短高频元件之间的连线、减少EMI干扰。(2)重量大的(如超过20g)元件,应以支架固定,然后焊接。(3)发热元件应考虑散热问题,防止元件表面有较大的ΔT产生缺陷与返工,热敏元件应远离发热源。(4)元件的排列尽可能平行,这样不但美观而且易焊接,宜进行大批量生产。电路板设计为4∶3的矩形最佳。导线宽度不要突变,以避免布线的不连续性。电路板长时间受热时,铜箔容易发生膨胀和脱落,因此,应避免使用大面积铜箔。
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2022-01
线路板厂浅谈印制线路板
线路板厂的印制线路板主要由绝缘基板、印制导线和焊盘组成。绝缘基板:总体上分为有机类基板材料和无机类基板材料。有机类基板材料,指用增强材料如玻璃纤维,浸以树脂粘合剂,通过烘干成坯料,然后覆上铜箔,经高温高压而制成,这类基板称为覆铜箔层压板(CCL),简称覆铜板,是制造PCB的主要材料。无机类基板材料主要是陶瓷板和瓷釉包覆钢基板。陶瓷基板的材料是96%的氧化铝,陶瓷基板主要用于混合集成电路、多芯片微组装电路中,具有耐高温、表面光洁、化学稳定性高的特点,瓷釉包覆钢基板克服了陶瓷基板存在的外形尺寸受限制和介电常数高的缺点,可作为高速电路的基板,应用于某些数码产品中。印制导线通常情况下印制导线尽可能宽一些,有利于承受电流和便于制造。在确定印制导线宽度时,除需要考虑载流量外,还应注意铜箔在板上的剥离强度。印制导线宽度建议采用0.5mm,1.0mm,1.5mm,2.0mm规格,其中电源线和接地线的载流量较大,总体上导线宽度的设计原则是信号线<电源线<地线。印制导线的间距要根据基板材料、工作环境和分布电容大小等因素来综合确定。一般情况下,导线的间距等于导线宽度即可。印制导线的走向须圆滑,不得出现直角甚至锐角的走向。总体上印制导线的布线要先考虑信号线,后考虑电源线和地线。为了减小导线间的寄生耦合,在布线时要按照信号的流通顺序进行排列,电路的输入端和输出端尽可能远离,输入端和输出端之间用地线隔开。印制导线的设计与SMT焊盘连接时,一般不得在两焊盘的相对间隙之间直接进行,建议在两端引出后再连接;为了防止集成电路在回流焊中发生偏转,与集成电路焊盘连接的导线原则上从焊盘任一端引出,但不应使焊盘的表面张力过分聚集在一侧,要使器件各侧所受的焊锡张力保持均衡,以保证器件不会相对焊盘发生偏转;当印制导线的宽度较大时且需要和元器件焊盘连接时,一般在连接前需要将宽导线变窄至0.25mm,且不短于0.65mm的长度,再和焊盘连接,这样避免虚焊。印制线路板的质量检测1.目测检验目测检验是指人工检验印制线路板缺陷,检验内容包括表面光洁度、丝印是否清晰、焊盘是否圆整且焊空是否在焊盘中,方法是用照相底图制造的底片覆盖在已加工好的印制线路板上,测定印制线路板的边缘尺寸、导线的宽度和外形是否在要求范围内。2.电气性能检验电气性能检验主要包括电路板的绝缘性和连通性。绝缘性检验主要测量绝缘电阻,绝缘电阻可以在同一层上的各条导线之间,也可以在不同层之间来进行。选择两根或多根间距紧密的导线,先测量绝缘电阻,然后加湿加热一定时间且恢复到室温后再次测量。通过光板测试仪测量连通性主要是根据电气原理图看该连接的两点是否连通。3.焊盘可焊性检验焊盘可焊性是印制线路板的重要指标,主要测量焊锡对印制焊盘的润湿能力,分为润湿、半润湿和不润湿三个指标。润湿是指焊锡在焊盘上可自由流动和扩展,形成粘附性连接。半润湿是指焊锡先润湿焊盘表面,由于润湿性能不佳导致焊锡回缩,结果在基底金属上留下一薄层焊锡。不润湿是指焊锡虽然在焊盘上堆积,但未和焊盘形成粘附性连接。4.铜箔附着力检验铜箔附着力是指印制导线和焊盘在基板上的粘附力,粘附力小,印制导线和焊盘容易从基板上剥离。检查铜箔附着力可用胶带,把透明胶带粘于要检测的导线上,去除气泡,然后与印制线路板呈90°方向快速用力扯掉胶带,若导线完好无损,说明该印制线路板的铜箔附着力合格。
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2022-01
PCB线路板生产之沉铜工艺
也许有些刚接触线路板厂的小伙伴们会奇怪,线路板的基材只有两面有铜箔,而中间是绝缘层,那么在线路板两面或多层线路之间它们就不用导通了吗?两面的线路怎么可以连接在一起,使电流顺畅的经过呢?下面请看线路板厂家为您解析这神奇的工艺—沉铜。沉铜是化学镀铜的简称,也叫做镀通孔,简写为PTH,是一种自身催化的氧化还原反应。两层或多层板完成钻孔后就要进行PTH的流程。PTH的作用:在已钻孔的不导电的孔壁基材上,用化学的方法沉积上一层薄薄的化学铜,以作为后面电镀铜的基底。PTH流程分解:碱性除油→二或三级逆流漂洗→粗化(微蚀)→二级逆流漂洗→预浸→活化→二级逆流漂洗→解胶→二级逆流漂洗→沉铜→二级逆流漂洗→浸酸PTH详细流程解说:1、碱性除油:除去板面油污,指印,氧化物,孔内粉尘;使孔壁由负电荷调整为正电荷,便于后工序中胶体钯的吸附;除油后清洗要严格按指引要求进行,用沉铜背光试验进行检测。2、微蚀:除去板面的氧化物,粗化板面,保证后续沉铜层与基材底铜之间具有良好的结合力;新生的铜面具有很强的活性,可以很好吸附胶体钯;3、预浸:主要是保护钯槽免受前处理槽液的污染,延长钯槽的使用寿命,主要成分除氯化钯外与钯槽成份一致,可有效润湿孔壁,便于后续活化液及时进入孔内进行足够有效的活化;4、活化:经前处理碱性除油极性调整后,带正电的孔壁可有效吸附足够带有负电荷的胶体钯颗粒,以保证后续沉铜的平均性,连续性和致密性;因此除油与活化对后续沉铜的质量至关重要。控制要点:规定的时间;标准亚锡离子和氯离子浓度;比重,酸度以及温度也很重要,都要按作业指导书严格控制。5、解胶:去除胶体钯颗粒外面包抄的亚锡离子,使胶体颗粒中的钯核暴露出来,以直接有效催化启动化学沉铜反应,经验表明,用氟硼酸做为解胶剂是比较好的选择。6、沉铜:通过钯核的活化诱发化学沉铜自催化反应,新生的化学铜和反应副产物氢气都可以作为反应催化剂催化反应,使沉铜反应持续不断进行。通过该步骤处理后即可在板面或孔壁上沉积一层化学铜。过程中槽液要保持正常的空气搅拌,以转化出更多可溶性二价铜。沉铜工序的质量直接关系到生产线路板的品质,这一点对于线路板厂家来说只至关重要的,是过孔不通,开短路不良的主要来源工序,且不方便目测检查,后工序也只能通过破坏性实验进行概率性的筛查,无法对单个PCB板进行有效分析监控。所以一旦出现问题必然是批量性问题,就算测试也没办法完成杜绝,最终产品造成极大品质隐患,只能批量报废,所以要严格按照作业指导书的参数操作。
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2022-01
PCB电路板过孔设计的注意事项
PCB电路板过孔设计的注意事项孔径尽量大一些:上面讲了,小孔要用小钻头,小钻头价格高,对板厂要求也高。如果电路板面积较大,甚至可以用0.5mm内径的机械孔。尽量不用激光孔:即尽量不使用激光孔。带有一层激光孔的电路板,比不带激光孔的贵30%(一阶板)。带有2层激光孔的,比1层激光孔的再贵30%(二阶板)。其他更贵的设计:过孔工艺越复杂,电路板价格越高,最便宜的和最贵的相差几十倍以上。像0.2mm的机械孔比0.3mm的机械孔电路板贵20%左右;2层激光孔重叠的叠孔板,比2层激光孔交错的错孔板贵20%以上;苹果手机喜欢用的任意层互联板比普通只有机械孔的电路板贵10倍以上(全板都是重叠激光孔)。PCB电路板密集打孔,规则排列还是随机排列?每个过孔的内表面面积是有限的,通过的电流也是有限的。对于电源线、地线等需要通过大电流的PCB线路,需要打很多个过孔。这些过孔可以是矩阵式规则排列,也可以是随机排列的,这两种有没有区别呢?规则排列的比随机排列的好看。随机排列的画图速度快。大部分公司没有强制要求,“有强迫症”的PCB电路板工程师都喜欢用规则排列。矩阵型规则排列的过孔,有可能在某些方向上对信号的阻挡能力更强,如果不刻意追去好看,随机打孔会更稳妥一些。
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2022-01
PCB厂电路板检测的9个常识
PCB厂电路板检测的9个常识介绍如下:1、严禁在无隔离变压器的情况下,用已接地的测试设备去接触底板带电的电视、音响、录像等设备来检测PCB板严禁用外壳已接地的仪器设备直接测试无电源隔离变压器的电视、音响、录像等设备。虽然一般的收录机都具有电源变压器,当接触到较特殊的尤其是输出功率较大或对采用的电源性质不太了解的电视或音响设备时,首先要弄清该机底盘是否带电,否则极易与底板带电的电视、音响等设备造成电源短路,波及集成电路,造成故障的进一步扩大。2、检测PCB板要注意电烙铁的绝缘性能不允许带电使用烙铁焊接,要确认烙铁不带电,把烙铁的外壳接地,对MOS电路更应小心,能采用6~8V的低压电路铁更安全。3、检测PCB板前要了解集成电路及其相关电路的工作原理检查和修理集成电路前首先要熟悉所用集成电路的功能、内部电路、主要电气参数、各引脚的作用以及引脚的正常电压、波形与外围元件组成电路的工作原理。如果具备以上条件,那么分析和检查会容易许多。4、测试PCB板不要造成引脚间短路电压测量或用示波器探头测试波形时,表笔或探头不要由于滑动而造成集成电路引脚间短路,在与引脚直接连通的外围印刷电路上进行测量。任何瞬间的短路都容易损坏集成电路,在测试扁平型封装的CMOS集成电路时更要加倍小心。5、检测PCB板测试仪表内阻要大测量集成电路引脚直流电压时,应选用表头内阻大于20KΩ/V的万用表,否则对某些引脚电压会有较大的测量误差。6、检测PCB板要注意功率集成电路的散热功率集成电路应散热良好,不允许不带散热器而处于大功率的状态下工作。7、检测PCB板引线要合理如需要加接外围元件代替集成电路内部已损坏部分,应选用小型元器件,且接线要合理以免造成不必要的寄生耦合,尤其是要处理好音频功放集成电路和前置放大电路之间的接地端。8、检测PCB板要保证焊接质量焊接时确实焊牢,焊锡的堆积、气孔容易造成虚焊。焊接时间一般不超过3秒钟,烙铁的功率应用内热式25W左右。已焊接好的集成电路要仔细查看,用欧姆表测量各引脚间有否短路,确认无焊锡粘连现象再接通电源。9、检测PCB板不要轻易断定集成电路的损坏不要轻易地判断集成电路已损坏。因为集成电路绝大多数为直接耦合,一旦某一电路不正常,可能会导致多处电压变化,而这些变化不一定是集成电路损坏引起的,另外在有些情况下测得各引脚电压与正常值相符或接近时,也不一定都能说明集成电路是好的。因为有些软故障不会引起直流电压的变化。
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2022-01
PCB印刷电路板的特点和功能
PCB之所以能受到越来越广泛的应用,是因为它有很多独特的优点,大致如下:可高密度化多年来,印制板的高密度一直能够随着集成电路集成度的提高和安装技术的进步而相应发展。高可靠性通过一系列检查、测试和老化试验等技术手段,可以保证PCB长期(使用期一般为20年)而可靠地工作。可设计性对PCB的各种性能(电气、物理、化学、机械等)的要求,可以通过设计标准化、规范化等来实现。这样设计时间短、效率高。可生产性PCB采用现代化管理,可实现标准化、规模(量)化、自动化生产,从而保证产品质量的一致性。可测试性建立了比较完整的测试方法、测试标准,可以通过各种测试设备与仪器等来检测并鉴定PCB产品的合格性和使用寿命。可组装性PCB产品既便于各种元件进行标准化组装,又可以进行自动化、规模化的批量生产。另外,将PCB与其他各种元件进行整体组装,还可形成更大的部件、系统,直至整机。可维护性由于PCB产品与各种元件整体组装的部件是以标准化设计与规模化生产的,因而,这些部件也是标准化的。所以,一旦系统发生故障,可以快速、方便、灵活地进行更换,迅速恢复系统的工作。PCB还有其他的一些优点,如使系统小型化、轻量化,信号传输高速化等。功能编辑播报PCB在电子设备中具有如下功能。(1)提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支承,实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘,提供所要求的电气特性。(2)为自动焊接提供阻焊图形,为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。(3)电子设备采用印制板后,由于同类印制板的一致性,避免了人工接线的差错,并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测,保证了电子产品的质量,提高了劳动生产率、降低了成本,并便于维修。(4)在高速或高频电路中为电路提供所需的电气特性、特性阻抗和电磁兼容特性。(5)内部嵌入无源元器件的印制板,提供了一定的电气功能,简化了电子安装程序,提高了产品的可靠性。(6)在大规模和超大规模的电子封装元器件中,为电子元器件小型化的芯片封装提供了有效的芯片载体。

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