PCB打板,要確認(rèn)的參數(shù)非常多。尺寸、數(shù)量、板材、厚度、阻焊顏色、絲印顏色這些都算是比較好懂的,但是銅厚、最小的線寬/線距、最小孔徑、過(guò)孔開(kāi)窗、過(guò)孔蓋油、噴錫、沉金......就沒(méi)那么好懂了。
今天,我們就詳細(xì)講講這些參數(shù),這樣以后打板選參數(shù)時(shí)就不用愁,不用追著工程師問(wèn)東問(wèn)西。
PCB制作常見(jiàn)參數(shù),圖源:華秋電路
板子數(shù)量/板子尺寸
板子數(shù)量很好理解,就是你要做多少塊板。而板子尺寸就是板子的大小,但PCB板一般不會(huì)把尺寸做很大,如果需要,則往往會(huì)分成幾塊,制造后再進(jìn)行拼接組合。當(dāng)然,PCB板一般也不會(huì)做得特別小,太小的話,板子的生產(chǎn)、檢測(cè)、使用,都會(huì)有些麻煩,進(jìn)而引起成本上升。
板子層數(shù)
層數(shù)一般在PCB電路設(shè)計(jì)時(shí)就會(huì)確定好,因此一般根據(jù)設(shè)計(jì)要求直接選相應(yīng)的層數(shù)即可。一般而言,層數(shù)越高,工藝制程難度越大,成本也更高。PCB按照層數(shù)可分為單面板、雙面層和多層板。
單面板是最基礎(chǔ)的PCB,零件都放在同一面上,而導(dǎo)線則集中在另一面,適合簡(jiǎn)單的電路。
雙面板應(yīng)用十分廣泛,它的頂層和底層都敷有銅,都可以布線焊接,中間為一層絕緣層,兩面的電路通過(guò)導(dǎo)孔通連接,適用于一般復(fù)雜的電路。
多層板與單面板、雙面板最大的不同在于多層板增加了內(nèi)部電源層和接地層,但是多層板布線主要基于頂層和底層,由中間布線層補(bǔ)充。多層板層數(shù)一般都是偶數(shù)(偶數(shù)層比奇數(shù)層更有優(yōu)勢(shì)),但,層數(shù)不能直接說(shuō)明有幾層布線層,因?yàn)橛袝r(shí)候會(huì)加入空層來(lái)控制板厚。多層板的布線空間更大,電路設(shè)計(jì)合理的情況下,EMC(電磁抗干擾)能力更強(qiáng)。
阻焊的顏色
綠、藍(lán)、黑、紅、黃等顏色是常用的,如果沒(méi)有什么特殊要求,就用綠色,如果是自己實(shí)驗(yàn)用的話,最好用綠色,因?yàn)檎G闆r下,綠油的性能最好。
絲印顏色
白,黑是常用色,如果阻焊是綠油的話,一般選白字,這個(gè)主要是看得清楚就行了,選跟板的顏色對(duì)比度大就可以,如果是白色阻焊的話,就要選黑字了。
板材類(lèi)型
材質(zhì)是影響PCB的質(zhì)量的重要因素之一。常用的是FR-4(環(huán)氧樹(shù)脂-玻璃纖維板),它具有高強(qiáng)度、抗熱/抗火(不會(huì)燃燒)、抗化(不易腐蝕、不易長(zhǎng)霉菌)、防潮、 熱性(膨脹系數(shù)低、熱傳導(dǎo)系數(shù)高)、電性(不導(dǎo)電,絕緣)等優(yōu)點(diǎn),因此,F(xiàn)R-4得到了業(yè)內(nèi)最廣泛的采用。
板材品牌
國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的板材品牌有生益、建滔、金安國(guó)紀(jì)、南亞、羅杰斯等。
板子厚度
0.8mm,1.0mm,1.2mm,1.6mm,2.0mm......常用的規(guī)格其實(shí)是挺多的,但沒(méi)有特別要求的話,最好選1.6mm的板厚。
銅箔厚度
0.5oz,1.0oz,2.0 oz......銅箔的常用規(guī)格其實(shí)也不少,但如果功率不是特別大,可以選0.5oz,如果功率在100W左右,可以用1.0oz,至于具體的選擇,目前業(yè)內(nèi)暫無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
最小的線寬/線距
正常情況下,越小難度越高。目前,國(guó)內(nèi)大廠的制程能力上限以3/3mil為主,個(gè)別非常優(yōu)秀的在2/2mil左右。
最小孔徑
通孔的話,業(yè)內(nèi)一般認(rèn)為最小為0.1mm(約4mil),這個(gè)由鉆機(jī)、鉆咀和板材共同決定的;如果是盲孔,目前最先進(jìn)的激光鉆機(jī)可生產(chǎn)最小孔徑為25μm(約1mil)。一般情況下,孔越小越貴。通孔建議使用10/18mil、12/20mil的孔,電源孔可以用16/24mil的。
阻焊覆蓋
阻焊覆蓋,即綠油覆蓋,是指電路板上要上綠油的部分,主要用于絕緣。阻焊覆蓋主要有三種類(lèi)型:過(guò)孔開(kāi)窗、過(guò)孔蓋油、過(guò)孔塞孔。
- 過(guò)孔開(kāi)窗,即露銅。指的是印刷阻焊層的時(shí)候,凡有過(guò)孔(VIA)的地方都開(kāi)窗,把過(guò)孔兩端的銅箔(焊盤(pán))暴露出來(lái);
- 過(guò)孔蓋油就是阻焊印刷版不開(kāi)窗,過(guò)孔兩端的銅箔(焊盤(pán))用綠油覆蓋而不可焊;
- 過(guò)孔塞孔就是把過(guò)孔用東西塞住,這樣表面就不會(huì)看到有孔,一般用綠油塞,也有用樹(shù)脂、金屬塞的。
阻焊覆蓋其實(shí)對(duì)孔徑?jīng)]有要求,但不管選用哪一種類(lèi)型,過(guò)孔都不能太大,一般塞孔的過(guò)孔最大0.5mm,再大就塞不住了。而且孔大了,會(huì)占用較大的設(shè)計(jì)空間,影響線寬。
表面處理
電路板上的銅焊點(diǎn)在空氣中容易被氧化,導(dǎo)致吃錫不良或者接觸不良,降低電路板的導(dǎo)電性,因此需要對(duì)銅焊點(diǎn)進(jìn)行表面處理。PCB制造常見(jiàn)的表面處理工藝有噴錫、沉金、電鍍金和osp,用戶(hù)可以根據(jù)本身需要,選擇最適合的。
噴錫是印刷電路板打樣早期常見(jiàn)的加工方法。分為有鉛噴錫和無(wú)鉛噴錫。PCB完成后,銅面完全潤(rùn)濕(焊錫前錫完全覆蓋),適合無(wú)鉛焊接,技術(shù)成熟,成本低,適合目測(cè)和電氣測(cè)試。
沉金,即在PCB上鍍金,金可以有效地阻隔銅金屬和空氣防止氧化掉,這個(gè)鍍金的過(guò)程會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),因此也稱(chēng)化金。沉金表面非常光滑,沉積顏色很穩(wěn)定,抗環(huán)境侵蝕能力強(qiáng),一般金的厚度為1-3 Uinch,適用于SMT、電氣測(cè)試、開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)設(shè)計(jì)、鋁線鍵合、厚板。
電鍍金,即在PCB上通電鍍金,與沉金類(lèi)似,但比沉金成本更高,主要特點(diǎn)為耐磨,因此需要插拔的位置通常會(huì)選擇電鍍金
osp,即有機(jī)可焊性保護(hù)膜,是在潔凈的裸銅表面上,以化學(xué)的方法長(zhǎng)出一層有機(jī)皮膜。這層膜具有防氧化,耐熱沖擊,耐濕性。它表面平整、工藝簡(jiǎn)單、便于操作與維護(hù)、污染少、成本低,osp可以說(shuō)是PCB表面處理工藝中成本最低的。但缺點(diǎn)也很明顯,一是保護(hù)膜極薄,容易劃傷;二是保護(hù)膜經(jīng)過(guò)多次高溫焊接會(huì)發(fā)生變色或裂縫,影響可焊性和可靠性;三是不耐酸,高濕環(huán)境會(huì)影響其可焊性。
當(dāng)然,除上以上常規(guī)參數(shù),制作PCB還會(huì)涉及到一些特殊工藝,包括金手指,阻抗,埋盲孔、厚銅板、多層特殊疊層結(jié)構(gòu)、異形孔、控深槽等,大家可根據(jù)產(chǎn)品需求作相應(yīng)的設(shè)計(jì)。
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原文標(biāo)題:PCB打板不會(huì)選參數(shù)?一文教你搞懂!
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