作者:卧龍會 皮希彼
注意一定要看到最後,過年了,有驚喜!
作為Layout(PCB設計)工程師,設計了那麼多的PCB,你們真的知道PCB是怎麼做出來的嗎?有些工程師可能從來沒去過PCB工廠參觀過,或有的即使參觀了也搞不清哪站是哪站。隻是走馬觀花的參觀參觀。
最近年底各種審廠,皮皮也去參觀學習了幾家PCB闆廠,畢竟皮皮在闆廠呆過三年,一進去問到那味道都甚是親切(那機器還是那機器,那味道還是那味道,哈哈)。
今天皮皮以一個多年經驗的PCB設計工程師和PCB闆廠MI工程師的雙重身份來帶大家走走PCB流程,看看我們的PCB是怎樣做出來的和看看我們設計中要注意些什麼。
皮皮今天以一個普通 PCB制作負片流程為例。首先,上一個總流程圖。
從内層到出貨的全流程,大概就是上圖這樣。簡單來說就是PCB從裡到外,跟做蛋糕樣,一層一層的做出來的。想當初培訓時候,讓背流程圖,我就想成做蛋糕,五分鐘就背出來了,捂嘴笑。
下面我按流程一一簡單說一下:
1.内層:這個流程主要是裁闆和内層線路。1.1 裁闆就是把我們疊層中用的CORE和PP裁成我們需要的尺寸。這個時候千萬不要以為就是裁成我們設計資料中OUTLINE的大小。闆廠也是會拼版,以增加制程的利用率。
一般的基闆尺寸有:40*42;36*48;40*48;42*48等,都是英寸單位,所以想想比我們設計的闆子尺寸大多了,一般的以主機闆9.6*9.6inch為例。也要4開。在這1/4的闆子上面還要拼四個我們闆子。原創今日頭條:卧龍會IT技術
所以問題來了,如果我們能自己設計闆子的大小,盡量符合基闆的尺寸,可以提高基闆的利用率,直接很大的節約成本。這一點可能對于沒這一塊經驗的工程師有點難。可以跟合作的廠商配合完成。
1.2 内層線路主要是用曝光成像的原理,把圖形線路轉移到基闆上,然後蝕刻顯影把線路做出來。
有些還會用激光成像的技術,優點是精度高,不需要底片。缺點是速度慢。所以現在行業内還是多用這種底片的方式完成。底片從普通民用中退出曆史舞台,在工業使用中,還是依然堅挺。
2.壓合:就是将銅箔,PP與内層線路闆壓合成多層闆的過程。
如下圖,一個六層闆的疊構。根據層别順序,疊到一起放到壓機中壓合。在壓合的制程中,我們設計需要注意疊層的對稱性。防止受理不均造成闆彎翹。
3.鑽孔:就是在闆面上鑽出層與層之間線路連接的導通孔。
在鑽孔制程中,我們設計的時候選擇鑽孔大小的時候,能大則大。孔小,鑽頭就細,就容易斷,所以成本就會高。雖然,現在制程能力可以做到0.2mm,甚至标稱可以0.15mm。但是,跟報廢率成正比的。所以,出來混都是要還的,還是盡量做到0.25mm以上。
4.電鍍:就是使孔璧上的非導體部分之樹脂及玻璃纖維進行金屬化。
、我們鑽孔完了,孔壁是非導通的,而且面銅也隻有一層底銅。比如:1/3oz,1/2oz等。我們需要全闆電鍍,導通孔銅,增加面銅。
5.外層:外層線路跟内層原理一樣,都是用曝光成像的原理,把圖形線路轉移到闆子上。
6.防焊:就是我們見到的闆子外面的那層油墨,一般為綠色,所以很多人也叫綠油。其實,紅色,黑色,白色,黃色等等都有。現在還有很騷的粉色。防焊的目的就是為了防止波焊時造成的短路,保護外層線路。我們設計一般都會比外層大3mil。
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防焊具體流程:
6.1利用網闆給闆子全闆刷油墨,這個網闆上面會有一些檔點,作用是防止不需要塞孔的孔進油墨不好清洗。
6.2又是利用曝光的原理,把需要留下來的防焊油墨感光固化。
6.3洗去不需要的油墨。這就叫做防焊開窗。
7.文字:這個流程就直接用文字網闆,直接把文字印刷到PCB上。
8.表面處理:這個流程就是把裸露外面的銅,鍍上一層物質,以保護銅面和方便焊接的作用。
表面處理有化金,化錫,化銀,金手指,噴錫,OSP等等。要注意的是,OSP因為容易氧化,所以都是最後制程進行制作,做完直接包裝出貨。現在用的比較多的是OSP和化金,慢慢化錫也慢慢流行起來,它有焊錫性良好的優點,現在成本還略高。
9.成型:把闆子做成我們需要的尺寸。也就是我們設計中的outline。
在這個流程中,如果有V_CUT,金手指斜邊等也是在這個流程中制作出來。
10.測試:這個流程的測試主要說的是電測。也就是常說的飛針或治具測試。
一般樣品用飛針測試,隻需要編輯好程序,機器就直接測試,但是時間很長。治具測試需要花費制作治具的錢,但是速度快,一般用于量産中。原創今日頭條:卧龍會IT技術
11.成檢:這個流程主要進行一些外觀檢測,還有一些測試實驗。
其實每站出來都會有相應的檢查,還有一些相應的時間。
如線路流程的時候,就會AOI檢查線路的完整性,及一些修補的需求。還有各種切片制作及測試。可靠性方面的一些測試。
經過以上這些流程,PCB就可以打包出貨了。感覺經過了萬裡長征。PCB相對來說流程還是比較多的,上面我說的流程裡面,還有很多小流程。加起來各個功站估計得有50多個了吧。
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原創:卧龍會 皮希彼
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