PCB基礎(chǔ)知識(shí)問答

PCB是產(chǎn)品中的關(guān)鍵元器件，在產(chǎn)品安全與電磁兼容認(rèn)證中屬管控物料。同時(shí)，深入研究PCB材料本身，也將有利于提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)品質(zhì)?，F(xiàn)整理了一部分基礎(chǔ)知識(shí)方面的問與答，如下：Q：什么是PCB？A：PCB，Printed Circuit Board，印刷（也稱印刷線路板，Printed Wiring Board），是指在絕緣基板上，有選擇地加工安裝孔、連接導(dǎo)線和裝配焊接元器件的焊盤，以實(shí)現(xiàn)元器件間的電氣連接的組裝板。Q：什么是FR-4 A級(jí)料？A：FR-4是美國電氣制造協(xié)會(huì)（NAME）所命名的。PCB基材廠商將FR-4分成A1/A2/A3/AB/B等不同等級(jí)，不同等級(jí)品質(zhì)不一樣，價(jià)格也就有差異。我司與供應(yīng)商的約定為用A級(jí)以上料。Q：什么是覆銅板？A：覆銅板，CCL（Copper-clad Iaminates），是以級(jí)玻璃纖維布為基材，浸以環(huán)氧樹脂，經(jīng)烘干處理后，制成半固化狀態(tài)的粘結(jié)片，再在單面、雙面或多層板面敷上板薄的銅箔，經(jīng)特殊的熱壓工藝條件下制成的，是PCB的直接原材料。另外，按照覆銅板的厚度，可分為常規(guī)板和薄型板。一般將厚度(不含銅箔厚度)小于0.8mm 的覆銅板，稱為薄板(IPC 標(biāo)準(zhǔn)為0.5mm)，環(huán)氧玻纖布基的0.8mm 以下薄型板可適于沖孔加工，0.8mm 及其以下的玻纖布覆銅板可作為多層印制制作用的內(nèi)芯板。Q：基材、板材分別指什么？A：基材就是指PCB的基本材料，也稱板材?；钠毡槭且曰宓慕^緣部分作分類，常見的原料為電木板、玻璃纖維板以及各式的塑膠板。而PCB的制造商普遍會(huì)以一種以玻璃纖維、布織物料以及樹脂組成的絕緣部分，再以環(huán)氧樹脂和銅箔壓制成“黏合片”（prepreg）使用。Q：芯板core什么意思？A：芯板（core）是指多層板的內(nèi)層板，兩面敷銅的半成品板子，厚度很薄。Q：什么Tg？A：當(dāng)PCB溫度升高到某一區(qū)域時(shí)，基板將由“玻璃態(tài)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋鹉z態(tài)”，此時(shí)的溫度稱為該板的玻璃化溫度Tg。Tg是基材保持剛性的最高溫度，和物體的熔點(diǎn)有點(diǎn)相似，但是不是同一概念。IPC-4101C將Tg分為三檔，普通FR-4 Tg>110℃、中Tg>150℃、高Tg>170℃。如果PCB常溫下工作溫度都較高，應(yīng)采用中或高Tg的板子，我司目前常用普通FR-4材質(zhì)的PCB。Q：PCB相關(guān)的計(jì)算單位有哪些及相互間的換算？A：PCB相關(guān)的計(jì)算單位有oz、inch、mil、mm。1 OZ的定義：1平方英尺面積上單面覆蓋銅箔重量1oz（28.35g）的銅層厚度。故可推算：1oz≈34um1inch=25.4mm1inch=1000mil1mil=1000u"（ u"念“買”，umil，鍍層厚度的單位）1mil=25umQ：PCB表面處理工藝有哪些，如何選擇？A：現(xiàn)在有許多PCB表面處理工藝，常見的是熱風(fēng)整平（HASL）、有機(jī)涂覆（OSP）、化學(xué)鍍鎳/浸金（Enig）、浸銀和浸錫這五種工藝，特殊的有選擇性化金。為了簡化工藝選擇，量產(chǎn)PCB一般推薦OSP，帶金手指推薦選擇整板化金工藝，樣機(jī)制作時(shí)，如果是手動(dòng)焊接的話，推薦用有鉛噴錫。選擇性化金目前出現(xiàn)在手機(jī)板和一些采用了較小bin間距BGA的路由板?；?沉金，是大陸和臺(tái)灣的不同叫法，意思一樣。Q：如何進(jìn)行PCB的阻抗計(jì)算？A：首先，確定好PCB的疊層結(jié)構(gòu)；其次，從PCB廠家那里獲取其工藝能力參數(shù)，比如基材的規(guī)格型號(hào)品牌，常用的銅箔厚度，常用固化片規(guī)格、最小導(dǎo)線寬度、最小導(dǎo)線間距、最小導(dǎo)線寬與間距，最小線到線/盤到盤間距等。然后，從廠家獲得多層板的疊層結(jié)構(gòu)。然后，根據(jù)設(shè)計(jì)條件，再結(jié)合廠家的工藝參數(shù)設(shè)定好各層各類走線的寬度、間距，這時(shí)需考慮阻抗匹配了。最后，可根據(jù)PCB設(shè)計(jì)軟件或polar（廠家也用該軟件）進(jìn)行阻抗計(jì)算。實(shí)際情況是，我司的PCB廠家很多，很難將PCB固定某個(gè)廠家進(jìn)行生產(chǎn)，即便固定了，也因?yàn)橹付瞬牧蠌S家會(huì)坐地起價(jià)，所以除非有必要，一般情況下，設(shè)計(jì)時(shí)的疊層、走線等參數(shù)都是粗略的，到時(shí)PCB廠商還會(huì)作微調(diào)的。Q：什么是飛針測試？與測試架有何區(qū)別？A：PCB生產(chǎn)商針對(duì)PCB線路板的通斷測試主要有兩種，即飛針測試和測試架測試。飛針測試，是利用4支探針對(duì)線路板進(jìn)行高壓絕緣和低阻值導(dǎo)通測試（測試線路的開路和短路）而不需要做測試治具，直接裝PCB板運(yùn)行測試程序即可，測試極為方便，節(jié)約了測試成本，減去了制作測試架的時(shí)間，提高了出貨的效率，適合測試小批量樣板。測試架，是針對(duì)量產(chǎn)的PCB進(jìn)行通斷測試而做的專門的測試夾具，制作成本較高，但測試效率較好。PS：量產(chǎn)PCB如果有修改，不涉及到焊盤位置變化的話，可以不申請(qǐng)新的測試架，而與老測試架共用的，這一點(diǎn)，好多人不清楚。Q：CQC/UL需認(rèn)證哪些內(nèi)容？A：國內(nèi)一般正規(guī)的PCB廠家，為滿足客戶產(chǎn)品進(jìn)入歐美市場需要，都會(huì)做UL認(rèn)證的。CQC以前要求不高，是可以認(rèn)可UL認(rèn)證的，但現(xiàn)在不行了，需在CQC測試通過才行。UL認(rèn)證內(nèi)容：基材（基材廠家做）、阻焊油墨（油墨廠家做）、PCB工藝（PCB生產(chǎn)商做）等。CQC認(rèn)證內(nèi)容：基材（基材廠家做）或PCB工藝（PCB生產(chǎn)商做）。Q：CQC/UL認(rèn)證在PCB板上有哪些標(biāo)識(shí)要求？A：UL認(rèn)證，PCB上至少應(yīng)該有兩個(gè)以上標(biāo)識(shí)：PCB材料型號(hào)（如GF102）、廠家名稱或商標(biāo)或UL檔案號(hào)（如E198681 ）。CQC認(rèn)證，PCB上可以只有基材的型號(hào)。Q：PCB有哪些標(biāo)準(zhǔn)？A：IPC-2222 ：剛性PCB設(shè)計(jì)規(guī)范IPC-4101A-2002 剛性及多層印制板用基材規(guī)范IPC-A-600F-1999 印制的可接收性標(biāo)準(zhǔn)