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PCB厂的设计工程师必须掌握的PCB制造知识

  一名优秀的PCB厂设计工程师

  首先要掌握这些PCB制造基础知识

  PCB设计师是硬件设计的一个细分工种,从硬件开发流程来看,上游客户对接硬件原理图设计工程师、下游客户对接PCB/PCBA加工工厂,因此PCB设计师需要了解上下游工序的相关基础知识。

  (1)PCB制造流程

  单/双面PCB制造流程示意图

  多层PCB制造流程示意图

  (2)PCB板材种类

  1、覆铜板(CCL)分类

  刚性CCL分为:纸基板、环纤布基板、复合材、料基板、特殊型。

  2、基板材料

  (1)主要生产原材料

  a、通常使用电子级的无碱玻璃布,常用型号有1080、2116、7826等。

  b、浸渍纤维纸

  c、铜箔

  按铜箔的制法分类:压延铜箔和电解铜箔

  铜箔的标准厚度有:18um(HOZ)、35um(1OZ)和70um(2OZ)

  其他规格:12um(1/3OZ)及高厚度铜箔

  (2)纸基板

  常用的有FR-1、FR-2、FR-3等型号

  (3)玻璃布基

  最常用的是FR-4玻纤布基CCL,它的基本配方是以低溴环氧树脂(双酚A型)为主树脂,以双氰胺为环氧固化剂,以多元胺类为促进剂,是目前PCB生产中用量最大的原材料。

  FR-4常用增强材料为E型玻纤布,常用牌号有7628、2116、1080等,常用的电解粗化铜箔为0.18um、0.35um、0.70um

  FR-4一般分为:

  FR-4刚性板,常见板厚0.8-3.2mm;FR-4薄性板,常见板厚小于0.78mm。

  FR-4板料的一般技术指标有:

  抗弯强度、剥离强度、热冲击性能、阻燃性能、体积电阻系数、表面电阻、介电常数、介质损耗角正切、玻璃化温度Tg、尺寸稳定性、最高使用温度、翘曲度等。

  (4)复合基CCL

  主要分为CEM-1(环氧纸基芯料)和CEM-3(环氧玻纤无纺布芯)两种。和FR-4的主要区别是基板中间夹着特定的芯料,其各种使用性能和FR-4相差不大,各有优缺点,主要表现在CEM在加工性能和耐温热性方面比FR-4强。

  CEM料的一般技术指标和FR-4大致相同。

  (5)半固化片(Prepreg或PP)

  PP是由树脂和增强材料构成的一种予浸材料。其中树脂是处于半固化状的“B阶段”树脂。线路板常用PP一般均采用FR-4半固化片。

  FR-4型PP,是以无碱玻璃布为增强材料,浸以环氧树脂,树脂结构为支链状的聚合体。

  常用FR-4型PP按增强材料分有106、1080、2116、1500和7628等,分别对应着不同的玻纤布特性、树脂含量和PP厚度。

  PP的各项技术指标如下:

  含胶量、流动度、凝胶时间、挥发物含量

  PP的新品种:TgPP、低介电常数PP、高耐CAFPP、高尺寸稳定性PP、低CTEPP、无气泡PP、绿色PP、附树脂铜箔(RCC)等

  (6)挠性CCL(FCCL)

  分类

  按介质基材分:PI和PET

  按阻燃性能分:阻燃型和非阻燃型

  按制造工艺分:两层法和三层法

  原材料

  a、介质基片:PI、PET薄膜胶片,一般要求具有良好的可挠曲性;

  b、金属导体箔:普通ED、高延ED、RA、铜铍合金箔和铝箔,一般要求具有良好的延展性,常用的是高延ED和RA。常用厚度为18um、35um和70um;

  c、胶粘剂:PET类、EP/改性EP类、丙烯酸类、酚醛/缩丁醛类、PI类,一般要求具有较好的树脂粘合度和较低的Z轴热膨胀系数,常用的为丙烯酸类和EP/改性PP类胶粘剂。

  (3)PCB板材型号种类

  PCB板材类型列表

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