數(shù)字PCB線路板技術(shù)探究

楊杰

摘要：PCB是高端電子設(shè)備中的主要技術(shù)。符合要求中的高性能、高速度和輕巧的特性，是一種多學(xué)科行業(yè)，PCB產(chǎn)品中無論剛性、撓性、為高端電子設(shè)備做出重大貢獻(xiàn)。PCB行業(yè)在電子產(chǎn)品技術(shù)中占有很大的地位。PCB是一中重要的電子部件，應(yīng)用于所有電子設(shè)備，包括電子手表、計(jì)算器，甚至計(jì)算機(jī)、通訊、武器系統(tǒng)中都有應(yīng)用。PCB印制板可以完成集成電路元件之間電氣互連。其中印制板的設(shè)計(jì)、文件編制與制造是許多大型的電子產(chǎn)品研制過程中，最主要的成功因素之一。印制板制造行業(yè)已經(jīng)棲身電子信息類的上游行業(yè)，近兩年國內(nèi)外的PCB行業(yè)受到消費(fèi)類電子的拉動(dòng)，行業(yè)景氣持續(xù)上升，更有4G手機(jī)的應(yīng)用以及數(shù)字電視的迅速普及，PCB行業(yè)更是進(jìn)一步增高。

關(guān)鍵詞：電子部件 PCB 品質(zhì)分析 PCB成型

中圖分類號(hào)：TN41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）08-0099-01

印刷電路板（Printed Circuit Board，PCB）應(yīng)用于所有電子設(shè)備。作為電子設(shè)備的載體存在，特別是在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，從主板到內(nèi)存、CPU、光驅(qū)等等。一些日常生活中用到的各種電子設(shè)備，車載電子設(shè)備，飛機(jī)上使用的航空電子產(chǎn)品、衛(wèi)星火箭上高可X性電子設(shè)備。我們的生活與PCB密切相關(guān)。本文就PCB的是制造工藝及作用、如何對(duì)電路板進(jìn)行評(píng)估進(jìn)行了探討。

1 PCB板的組成

從制造者的角度講，線路板是多層的，分為內(nèi)層和外層。組成結(jié)構(gòu)有導(dǎo)線、孔及PAD。導(dǎo)線所用的原料為銅線，起到了導(dǎo)通的目的；孔分類為導(dǎo)通孔和不導(dǎo)通孔。此外，在電路板的兩側(cè)分別為Comp面與Sold面。因?yàn)殡娐钒宓囊幻嫱鶗?huì)當(dāng)做很多電子元件的安裝面。也為電路板不會(huì)出現(xiàn)多種問題打好了基礎(chǔ)。

2 線路板所需的原始物料

（1）銅箔：銅箔是在基板上形成導(dǎo)線的導(dǎo)體。（2）干膜：即感光干膜的簡稱，它能對(duì)特定光譜敏感最終產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，是一種的樹脂類材料。（3）PP：PP是多層板制作中不可缺少的原料，是層與層粘接劑。（4）基板：是覆銅基板的簡稱。由基材和銅箔組成，具有燃點(diǎn)高穩(wěn)定型強(qiáng)等特點(diǎn)。（5）防焊漆：防焊漆其實(shí)是一種阻焊劑，要和硬化劑攪拌在一起使用。俗名也叫油墨。（6）底片：與攝影的底片相似，根據(jù)的是感光材料記錄圖像的方法。在線路板的制造中祈禱相當(dāng)重要的作用，也就是說要先變成底片在依據(jù)影像轉(zhuǎn)移的原理，才可以做出基板上的東西。

3 在PCB線路板上常見的問題

（1）阻抗，它的術(shù)語名稱是“特征阻抗”。就是電阻和對(duì)那些電抗參數(shù)，要保證阻抗很低。例如傳輸線特性如圖1所示。（2）要經(jīng)歷沉銅、電鍍錫、接插件焊錫等環(huán)節(jié)在PCB線路板的生產(chǎn)過程中。這些環(huán)節(jié)中要用的材料都得要求電阻率底，才能保證線路板的整體阻抗符合產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，否則線路板則不能正常運(yùn)行。（3）從電子行業(yè)的整體來看，鍍錫環(huán)節(jié)上容易產(chǎn)生問題，它是影響阻抗的最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，由于線路板在鍍錫環(huán)節(jié)上，使用化學(xué)鍍錫技術(shù)來實(shí)現(xiàn)錫目，但是經(jīng)過10多年來的專業(yè)接觸和觀測(cè)，國內(nèi)能做好化學(xué)鍍錫，用于PCB的企業(yè)并不多，原因是化學(xué)鍍錫工藝，在國內(nèi)是后起之秀，而且眾企業(yè)的該項(xiàng)技術(shù)水平參差不齊，很容易導(dǎo)致PCB線路短路以至燒毀或著火事件等等。

4 其主體影像轉(zhuǎn)移

做好電路板上的所有線路，電路板上存在底片上的線路。這個(gè)原理為應(yīng)用影像轉(zhuǎn)移，也就是使用感光的材料，移動(dòng)圖像從某一介質(zhì)到另一介質(zhì)上。在這里把內(nèi)層線路制作作為例子：首先在基板上壓上一層可感光的、優(yōu)質(zhì)的干膜，第二部在干膜上蓋上底片，接著曬光，撤下底片觀察干膜，有光照的位置和沒有光照的位置基本完全不同。其中的光聚合型干膜，顏色變深的位置受到光照，這個(gè)過程中發(fā)生硬化（光聚合反應(yīng)），之后通過顯示影像，以前底片上透明的位置，干膜會(huì)被留下，防止丟失，但是在以前，底片上那些黑的位置，因?yàn)楦赡]有硬化，所以沒有被保留下來。之后用蝕銅液在基板上做出標(biāo)記，那些未經(jīng)干膜保護(hù)的銅將會(huì)被腐蝕，但是干膜下面的銅面就會(huì)保留。

假設(shè)在底片上利用的是無顏色的所替代線路及有銅的部位，則黑色表示無銅，再通過曝光、顯影、蝕刻等工藝，轉(zhuǎn)移底片上的影像到基板上。影像轉(zhuǎn)移是PCB廠中使用最為頻繁的方法，同時(shí)解決了目前的很多問題。

5 加層法制造多層板

電路板具有分層結(jié)構(gòu)，例如計(jì)算機(jī)中，其板卡分為雙面板和多層板。其中雙面板基板擁有兩面，而多層板則是將多片雙面板“粘”結(jié)在一起。在這里要說的是，辨別一塊板子到底是雙面板還是多層板，看外表就可以實(shí)現(xiàn)，但遇到多層板時(shí)是不可以辨別出多層板的層數(shù)的，它需要從一些沒有涂布防焊漆的基板位置向里看，看到板子內(nèi)部一片黑色，即是內(nèi)層的顏色。電路板是分層的，計(jì)算機(jī)中的板卡不但有雙面板，還有多層板。雙面板的做法簡單，基板擁有兩面，而多層板則是將多片雙面板“粘”結(jié)在一起。在這里要說的是，從外表上是能夠辨別一塊板子是雙面板或者多層板，但不能夠辨別出來一片多層板總共多少層，對(duì)于多層板可以通過一些沒有涂布防焊漆的基板部分看到板子內(nèi)部一片黑色，即是內(nèi)層的顏色。

6 制作流程

溫度要求在21±1℃、濕度要求在57%左右，達(dá)到板子及底片的尺寸固定效果。由于板子及底片的組成材料均為有機(jī)高分子材料，受溫濕度影響較大。要生產(chǎn)的基板上需要壓利用膜機(jī)貼上一層干膜，壓膜時(shí)會(huì)自動(dòng)將與板面連接的一側(cè)mylay膜撕下來。壓好膜的板子去對(duì)片曝光。基板和底片的漲縮也會(huì)影響對(duì)準(zhǔn)度。

7 結(jié)語

對(duì)于企業(yè)量產(chǎn)印制電路板需要使用傳統(tǒng)的化學(xué)制板工藝，對(duì)于高校和科研機(jī)構(gòu)的教學(xué)與科研能夠采用機(jī)械制板工藝。所以PCB是電子產(chǎn)品的基本載體，起到了整合連接其它元件功能的作用，機(jī)械制板中就引入了激光切割機(jī)能夠利用激光束來雕刻出不一樣的線路圖形。在未來人們必定會(huì)研制出更成功的方法在印制電路板的制作與生產(chǎn)中。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃書偉.印制電路板的可靠性設(shè)計(jì)[M].北京：國防工業(yè)出版社，2004.

[2]何小艇.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].浙江：浙江大學(xué)出版社，2004.

[3]石宗義.電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程Protel99SE[M].北京：北京希望教育出版社，2002.

[4]曾峰.印制電路板設(shè)與制作[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.