PCB基礎知識問答

PCB是產(chǎn)品中的關鍵元器件，在產(chǎn)品安全與電磁兼容認證中屬管控物料。同時，深入研究PCB材料本身，也將有利于提高產(chǎn)品設計及生產(chǎn)品質(zhì)?，F(xiàn)整理了一部分基礎知識方面的問與答，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、連接導線和裝配焊接元器件的焊盤，以實現(xiàn)元器件間的電氣連接的組裝板。Q：什么是FR-4 A級料？A：FR-4是美國電氣制造協(xié)會（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，不同等級品質(zhì)不一樣，價格也就有差異。我司與供應商的約定為用A級以上料。Q：什么是覆銅板？A：覆銅板，CCL（Copper-clad Iaminates），是以級玻璃纖維布為基材，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 標準為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。基材普遍是以基板的絕緣部分作分類，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PCB溫度升高到某一區(qū)域時，基板將由“玻璃態(tài)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤跋鹉z態(tài)”，此時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，和物體的熔點有點相似，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相關的計算單位有哪些及相互間的換算？A：PCB相關的計算單位有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，常見的是熱風整平（HASL）、有機涂覆（OSP）、化學鍍鎳/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，樣機制作時，如果是手動焊接的話，推薦用有鉛噴錫。選擇性化金目前出現(xiàn)在手機板和一些采用了較小bin間距BGA的路由板。化金/沉金，是大陸和臺灣的不同叫法，意思一樣。Q：如何進行PCB的阻抗計算？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)格型號品牌，常用的銅箔厚度，常用固化片規(guī)格、最小導線寬度、最小導線間距、最小導線寬與間距，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)設計條件，再結(jié)合廠家的工藝參數(shù)設定好各層各類走線的寬度、間距，這時需考慮阻抗匹配了。最后，可根據(jù)PCB設計軟件或polar（廠家也用該軟件）進行阻抗計算。實際情況是，我司的PCB廠家很多，很難將PCB固定某個廠家進行生產(chǎn)，即便固定了，也因為指定了材料廠家會坐地起價，所以除非有必要，一般情況下，設計時的疊層、走線等參數(shù)都是粗略的，到時PCB廠商還會作微調(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支探針對線路板進行高壓絕緣和低阻值導通測試（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間，提高了出貨的效率，適合測試小批量樣板。測試架，是針對量產(chǎn)的PCB進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，可以不申請新的測試架，而與老測試架共用的，這一點，好多人不清楚。Q：CQC/UL需認證哪些內(nèi)容？A：國內(nèi)一般正規(guī)的PCB廠家，為滿足客戶產(chǎn)品進入歐美市場需要，都會做UL認證的。CQC以前要求不高，是可以認可UL認證的，但現(xiàn)在不行了，需在CQC測試通過才行。UL認證內(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認證在PCB板上有哪些標識要求？A：UL認證，PCB上至少應該有兩個以上標識：PCB材料型號（如GF102）、廠家名稱或商標或UL檔案號（如E198681 ）。CQC認證，PCB上可以只有基材的型號。Q：PCB有哪些標準？A：IPC-2222 ：剛性PCB設計規(guī)范IPC-4101A-2002 剛性及多層印制板用基材規(guī)范IPC-A-600F-1999 印制的可接收性標準