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PCB特殊工藝有這些
- 發(fā)布時間:2024-11-14 13:58:43
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PCB(印制電路板)的特殊工藝涵蓋了多種技術(shù)和方法,旨在提升電路板的性能、適應(yīng)性和可靠性。以下是一些常見的PCB特殊工藝:
1. 金手指(Gold Finger)
- 定義:金手指是PCB連接邊緣的鍍金柱,用于輔助PCB與計算機(jī)主板或其他設(shè)備的連接。
- 作用:通過鍍金處理,金手指增強(qiáng)了導(dǎo)電性和耐磨性,確保信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。
- 常見工藝:包括化學(xué)鍍鎳浸金(ENIG)和電鍍硬金,后者因其高附著力和硬度,特別適用于頻繁插拔的場合。
2. 阻抗控制
- 定義:PCB設(shè)計中確保信號完整性的關(guān)鍵工藝,要求PCB的特性阻抗值與頭尾元件的電子阻抗匹配,以避免信號反射、散射、衰減或延誤。
- 實(shí)現(xiàn)方式:通過精確設(shè)計PCB阻抗條和阻抗線,控制導(dǎo)線電阻、電感和電容等參數(shù),保證信號按預(yù)期傳輸。這一工藝對于高速電路尤其重要。
3. 盲孔和埋孔
- 定義:盲孔是從PCB的頂層或底層鉆出但不穿透整個板層的孔,埋孔則完全位于PCB的內(nèi)部層。
- 作用:這些孔的應(yīng)用減少了PCB的層數(shù)和尺寸,提高了電磁兼容性,降低了成本,并簡化了設(shè)計工作。
4. 厚銅PCB
- 定義:在制造過程中使用比標(biāo)準(zhǔn)PCB更厚銅箔的電路板,標(biāo)準(zhǔn)銅箔厚度一般在35微米左右,而厚銅板的銅厚度可達(dá)105微米甚至更高。
- 特點(diǎn):具有高電流承載能力、良好的熱管理性能和增強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度,適用于高功率、高電流和惡劣環(huán)境的應(yīng)用場景,如汽車電子和工業(yè)控制系統(tǒng)。
5. 多層特殊疊層結(jié)構(gòu)
- 定義:通過合理安排信號層、電源層和接地層,實(shí)現(xiàn)信號的有效隔離和電磁干擾的抑制。
- 作用:對于信號數(shù)量多、器件密度大、信號頻率高的設(shè)計,采用多層特殊疊層結(jié)構(gòu)可以顯著提升PCB的EMC性能,確保信號的完整性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
6. 異形孔
- 定義:PCB制作中遇到的非圓形孔,如8字孔、菱形孔、方形孔和鋸齒形孔等。
- 分類:根據(jù)設(shè)計需求分為孔內(nèi)有銅(PTH)和孔內(nèi)無銅(NPTH)兩種。
- 應(yīng)用:隨著電子產(chǎn)品多元化的發(fā)展,異形孔被廣泛應(yīng)用于特殊元器件的固定和互連,提高了PCB的靈活性和適應(yīng)性。
7. 控深槽
- 定義:在PCB上加工特定深度的凹槽,以滿足特殊元器件的安裝和固定需求。
- 作用:常用于固定散熱片、連接器或其他需要精確深度控制的元器件,提高了PCB的組裝精度和可靠性。
8. 半孔/包邊(Half Hole & Edge Wrap)
- 半孔工藝:在PCB邊緣形成部分穿透的孔。
- 包邊工藝:在孔的邊緣增加額外的銅箔層以增強(qiáng)連接強(qiáng)度。
- 應(yīng)用:這些工藝常用于邊緣連接器和特殊接口的設(shè)計,提高了連接的可靠性和耐用性。
9. 超薄板和超厚板
- 定義:超薄板是指厚度小于標(biāo)準(zhǔn)厚度的PCB,超厚板則相反,是指厚度大于標(biāo)準(zhǔn)厚度的PCB。
- 應(yīng)用:常應(yīng)用于特定的電子產(chǎn)品,如輕薄型電子產(chǎn)品(智能手機(jī)、平板電腦)或高功率電子設(shè)備(電源模塊、電機(jī)驅(qū)動器)。
10. 電鍍鎳金/化鎳鈀金
- 電鍍鎳金:通過電鍍的方式,使金粒子附著到PCB板上,因附著力強(qiáng)而稱為硬金,可大大增加PCB的硬度和耐磨性,有效防止銅和其他金屬的擴(kuò)散,適應(yīng)熱壓焊與釬焊的要求。
- 化鎳鈀金:采用化學(xué)方法在印制線路銅層的表面沉上一層鎳、鈀和金,是一種非選擇性的表面加工工藝,通過10納米厚的金鍍層和50納米厚的鈀鍍層,使PCB板材達(dá)到良好的導(dǎo)電性能、耐腐蝕性能和抗摩擦性能。
11. PCB表面處理工藝
- 熱風(fēng)整平(HASL):在PCB表面涂覆熔融錫(鉛)焊料并用加熱壓縮空氣整平,形成一層既抗銅氧化又可提供良好的可焊性的鍍層。價格較低,焊接性能佳,但不適合焊接細(xì)間隙的引腳及過小的元器件。
- 有機(jī)可焊性保護(hù)劑(OSP):PCB銅箔表面處理的一種工藝,符合RoHS指令要求。制程簡單,表面平整,適合無鉛焊接和SMT,但焊接時需要氮?dú)?,且回流焊次?shù)受限,不適合壓接技術(shù),存儲條件要求高。
- 全板鍍鎳金:在PCB表面導(dǎo)體上先鍍一層鎳再鍍一層金,鍍鎳主要是為了防止金和銅間的擴(kuò)散。分為鍍軟金和鍍硬金兩種,軟金主要用于芯片封裝時打金線,硬金主要用在非焊接處的電性互連。存儲時間長,適合接觸開關(guān)設(shè)計和金線邦定,但成本較高,且焊接過程中可能因金太厚而導(dǎo)致焊點(diǎn)脆化,影響強(qiáng)度。
- 沉錫:與焊料兼容性好,具有良好的可焊性,同時平整度優(yōu)良,適合無鉛焊接和壓接,但不耐存儲,焊接過程最好有氮?dú)獗Wo(hù),容易產(chǎn)生“錫須”。
- 沉銀:介于有機(jī)涂覆和化學(xué)鍍鎳/沉金之間,工藝簡單,即使暴露在熱、濕和有污染的環(huán)境中,銀仍然能夠保持良好的可焊性,但存儲條件要求高,易污染、氧化,焊接強(qiáng)度不好,易出現(xiàn)微空洞問題。
這些特殊工藝在PCB制造中發(fā)揮著重要作用,能夠滿足不同應(yīng)用場景下的性能需求。
THE END
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