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PCB制作工艺PCB的制作非常复杂,以四层印制板为例,其制作过程主要包括了PCB布局、芯板的制作、内层PCB布局转移、芯板打孔与检查、层压、钻孔、孔壁的铜化学沉淀、外层PCB布局转移、外层PCB蚀刻等步骤。PCB布局PCB制作一步是整理并检查PCB布局(Layout).PCB制作工厂收到PCB设计公司的CAD文件,然后工厂的工程师会检查PCB布局是否符合制作工艺,有没有什么缺陷等问题!感光机用UV灯对铜箔上的感光膜进行照射,透光的胶片下,感光膜被固化,不透光的胶片下还是没有固化的感光膜。
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双面PCB销售
会由机器自动和PCB布局图纸进行比对,查看错误!外层PCB布局转移接将外层的PCB布局转移到铜箔上,过程和之前的内层芯板PCB布局转移原理差不多。内层PCB布局转移采用的是减成法,采用的是负片做板!PCB上被固化感光膜覆盖的为线路,清洗掉没固化的感光膜,露出的铜箔被蚀刻后,PCB布局线路被固化的感光膜保护而留下。外层PCB布局转移采用的是正常法,采用正片做板!PCB上被固化的感光膜覆盖的为非线路区.
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清洗掉没固化的感光膜后进行电镀.有膜处无法电镀,而没有膜处,先镀上铜后镀上锡。退膜后进行碱性蚀刻,然后再退锡!线路图形因为被锡的保护而留在板上。外层PCB蚀刻接下来由一条完整的自动化流水线完成蚀刻的工序.首先将PCB板上被固化的感光膜清洗掉。然后用强碱清洗掉被其覆盖的不需要的铜箔.再用退锡液将PCB布局铜箔上的锡镀层退除!清洗干净后4层PCB布局就完成了。层压半固化片,是芯板与芯板(PCB层数4),以及芯板与外层铜箔之间的粘合剂,同时也起到绝缘的作用!
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钻孔要将PCB里4层毫不接触的铜箔连接在一起,首先要钻出上下贯通的穿孔来打通PCB,然后把孔壁金属化来导电!用X射线钻孔机机器对内层的芯板进行定位,机器会自动找到并且定位芯板上的孔位,然后给PCB打上定位孔!将一层铝板放在打孔机机床上,然后将PCB放在上面。为后在上面的PCB上盖上一层铝板,上下两层的铝板是为了当钻头钻进和钻出的时候,不会撕裂PCB上的铜箔!孔壁的铜化学沉淀由于几乎所有PCB设计都是用穿孔来进行连接的不同层的线路,一个好的连接需要25微米的铜膜在孔壁上!
固化感光膜底下覆盖的铜箔就是需要的PCB布局线路,相当于手工PCB的激光打印机墨的作用.然后用碱液将没有固化的感光膜清洗掉,需要的铜箔线路将会被固化的感光膜所覆盖!然后再用强碱,比如NaOH将不需要的铜箔蚀刻掉.将固化的感光膜撕掉,露出需要的PCB布局线路铜箔.芯板打孔与检查芯板已经制作成功。然后在芯板上打对位孔,方便接下来和其它原料对齐.芯板一旦和其它层的PCB压制在一起就无法进行修改了,所以检查非常重要!
下层的铜箔和两层半固化片已经提前通过对位孔和下层的铁板固定好位置,然后将制作好的芯板也放入对位孔中,然后依次将两层半固化片、一层铜箔和一层承压的铝板覆盖到芯板上。将被铁板夹住的PCB板子们放置到支架上,然后送入真空热压机中进行层压!真空热压机里的高温可以融化半固化片里的环氧树脂,在压力下将芯板们和铜箔们固定在一起!层压完成后,卸掉压制PCB的上层铁板!然后将承压的铝板拿走,这时拿出来的PCB的两面都会被一层光滑的铜箔所覆盖。
名词解释:
PCB板
印制电路板{PCB线路板},又称印刷电路板,是电子元器件电气连接的提供者。
它的发展已有100多年的历史了;它的设计主要是版图设计;采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错,提高了自动化水平和生产劳动率。
按照线路板层数可分为单面板、双面板、四层板、六层板以及其他多层线路板。
由于印刷电路板并非一般终端产品,因此在名称的定义上略为混乱,例如:个人电脑用的母板,称为主板,而不能直接称为电路板,虽然主机板中有电路板的存在,但是并不相同,因此评估产业时两者有关却不能说相同。
再譬如:因为有集成电路零件装载在电路板上,因而新闻媒体称他为IC板,但实质上他也不等同于印刷电路板。我们通常说的印刷电路板是指裸板-即没有上元器件的电路板。
分类
单面板
在*基本的PCB上,零件集中在其中一面,导线则集中在另一面上。
因为导线只出现在其中一面,所以这种PCB叫作单面板(Single-sided)。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制(因为只有一面,布线间不能交叉而必须绕独自的路径),所以只有早期的电路才使用这类的板子。
双面板
这种电路板的两面都有布线,不过要用上两面的导线,必须要在两面间有适当的电路连接才行。
这种电路间的“桥梁”叫做导孔(via)。导孔是在PCB上,充满或涂上金属的小洞,它可以与两面的导线相连接。因为双面板的面积比单面板大了一倍,双面板解决了单面板中因为布线交错的难点(可以通过导孔通到另一面),它更适合用在比单面板更复杂的电路上。多层板
为了增加可以布线的面积,多层板用上了更多单或双面的布线板。用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板,通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了,也称为多层印刷线路板。
板子的层数并不代表有几层独立的布线层,在特殊情况下会加入空层来控制板厚,通常层数都是偶数,并且包含*外侧的两层。大部分的主机板都是4到8层的结构,不过技术上理论可以做到近100层的PCB板。大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板,不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替,超多层板已经渐渐不被使用了。
因为PCB中的各层都紧密的结合,一般不太容易看出实际数目,不过如果仔细观察主机板,还是可以看出来。
其他资料
组成
目前的电路板,主要由以下组成
线路与图面(Pattern):线路是做为原件之间导通的工具,在设计上会另外设计大铜面作为接地及电源层。
线路与图面是同时做出的。
介电层(Dielectric):用来保持线路及各层之间的绝缘性,俗称为基材。
孔(Through hole / via):导通孔可使两层次以上的线路彼此导通,较大的导通孔则做为零件插件用,另外有非导通孔(nPTH)通常用来作为表面贴装定位,组装时固定螺丝用。防焊油墨(Solder resistant /Solder Mask) :并非全部的铜面都要吃锡上零件,因此非吃锡的区域,会印一层隔绝铜面吃锡的物质(通常为环氧树脂),避免非吃锡的线路间短路。根据不同的工艺,分为绿油、红油、蓝油。丝印(Legend /Marking/Silk screen):此为非必要之构成,主要的功能是在电路板上标注各零件的名称、位置框,方便组装后维修及辨识用。
表面处理(Surface Finish):由于铜面在一般环境中,很容易氧化,导致无法上锡(焊锡性不良),因此会在要吃锡的铜面上进行保护。
保护的方式有喷锡(HASL),化金(ENIG),化银(Immersion Silver),化锡(Immersion Tin),有机保焊剂(OSP),方法各有优缺点,统称为表面处理。
外观
裸板(上头没有零件)也常被称为"印刷线路板Printed Wiring Board(PWB)"。
板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔,原本铜箔是覆盖在整个板子上的,而在制造过程中部份被蚀刻处理掉,留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线(conductor pattern)或称布线,并用来提供PCB上零件的电路连接。通常PCB的颜色都是绿色或是棕色,这是阻焊(solder mask)的颜色。是绝缘的防护层,可以保护铜线,也防止波焊时造成的短路,并节省焊锡之用量。在阻焊层上还会印刷上一层丝网印刷面(silk screen)。通常在这上面会印上文字与符号(大多是白色的),以标示出各零件在板子上的位置。
丝网印刷面也被称作图标面(legend)。
在制成*终产品时,其上会安装集成电路、电晶体、二极管、被动元件(如:电阻、电容、连接器等)及其他各种各样的电子零件。借着导线连通,可以形成电子讯号连结及应有机能。
优点
采用印制板的主要优点是:
⒈由于图形具有重复性(再现性)和一致性,减少了布线和装配的差错,节省了设备的维修、调试和检查时间;
⒉设计上可以标准化,利于互换;3.布线密度高,体积小,重量轻,利于电子设备的小型化;
⒋利于机械化、自动化生产,提高了劳动生产率并降低了电子设备的造价。印制板的制造方法可分为减去法(减成法)和添加法(加成法)两个大类。目前,大规模工业生产还是以减去法中的腐蚀铜箔法为主。
⒌特别是FPC软性板的耐弯折性,精密性,更好的应用到高精密仪器上。(如相机,手机。
摄像机等.)。