14層PCB板加工

淺析pcb線路板的熱可靠性問題
一般情況下，pcb線路板板上的銅箔分布是非常復雜的，難以準確建模。因此，建模時需要簡化布線的形狀，盡量做出與實際線路板接近的ANSYS模型線路板板上的電子元件也可以應用簡化建模來模擬，如MOS管、集成電路塊等。


熱分析

貼片加工中熱分析可協助設計人員確定pcb線路板上部件的電氣性能，幫助設計人員確定元件或線路板是否會因為高溫而燒壞。簡單的熱分析只是計算線路板的平均溫度，復雜的則要對含多個線路板的電子設備建立瞬態模型。熱分析的準確程度終取決于線路板設計人員所提供的元件功耗的準確性。



在許多應用中重量和物理尺寸非常重要，如果元件的實際功耗很小，可能會導致設計的安全系數過高，從而使線路板的設計采用與實際不符或過于保守的元件功耗值作為根據進行熱分析。與之相反(同時也更為嚴重)的是熱安全系數設計過低，也即元件實際運行時的溫度比分析人員預測的要高，此類問題一般要通過加裝散熱裝置或風扇對線路板進行冷卻來解決。這些外接附件增加了成本，而且延長了**時間，在設計中加入風扇還會給可靠性帶來不穩定因素，因此線路板板主要采用主動式而不是被動式冷卻方式(如自然對流、傳導及輻射散熱)。



線路板簡化建模

建模前分析線路板中主要的發熱器件有哪些，如MOS管和集成電路塊等，這些元件在工作時將大部分損耗功率轉化為熱量。因此，建模時主要需要考慮這些器件。



此外，還要考慮線路板基板上，作為導線涂敷的銅箔。它們在設計中不但起到導電的作用，還起到傳導熱量的作用，其熱導率和傳熱面積都比較大線路板板是電子電路不可缺少的組成部分，它的結構由環氧樹脂基板和作為導線涂敷的銅箔組成。環氧樹脂基板的厚度為4mm，銅箔的厚度為0.1mm。銅的導熱率為400W/(m℃)，而環氧樹脂的導熱率僅為0.276W/(m℃)。盡管所加的銅箔很薄很細，卻對熱量有強烈的引導作用，因而在建模中是不能忽略的。

PCB線路板貼干膜常見問題及解決方法匯總

隨著電子行業的不斷發展，產品的不斷升級，為了節省板子的空間，很多板子在設計的時候的線都已經非常小了，以前的濕膜已經不能滿足現在的圖形轉移工藝了，現在一般小線都用干膜來生產，那么我們在貼膜過程中有哪些問題呢，下面小編來介紹一下。
　　PCB線路板貼干膜常見問題及解決方法匯總
1、干膜與銅箔表面之間出現氣泡
（1）不良問題：選擇平整的銅箔，是無氣泡的關鍵。

解決方法：增大PCB貼膜壓力，板材傳遞要輕拿輕放。

（2）不良問題：熱壓輥表面不平，有凹坑和膠膜鉆污。

解決方法：定期檢查和保護熱壓輥表面的平整。

(3)不良問題：PCB貼膜溫度過高，導致部分接觸材料因溫差而產生皺皮。

解決方法：降低PCB貼膜溫度。

2、干膜在銅箔上貼不牢

(1)不良問題：在處理銅箔表面是沒有進行合理的清潔，直接上手操作會留下油污或氧化層。

解決方法：應戴手套進行洗板。

(2)不良問題：干膜溶劑品質不達標或已過期。

解決方法：生產廠家應該選擇干膜以及定期檢查干膜保質期。

(3)不良問題：傳送速度快，PCB貼膜溫度低。

解決方法：改變PCB貼膜速度與PCB貼膜溫度。

(4)不良問題：加工環境濕度過高，導致干膜粘結時間延長。

解決方法：保持生產環境相對濕度50%。

3、干膜起皺

(1)不良問題：干膜太黏，在操作過程中小心放板。

解決方法：一但出現碰觸應該及時進行處理。

(2)不良問題：PCB貼膜前板子太熱。

解決方法：板子預熱溫度不宜太高。

4、余膠

(1)不良問題：干膜質量差。

解決方法：更換干膜。

(2)不良問題：曝光時間太長。

解決方法：對所用的材料有一個了解進行合理的曝光時間。

(3)不良問題：顯影液失效。

解決方法：換顯影液。

PCB線路板沉金與鍍金工藝的區別

在PCB生產中，沉金和鍍金都是表面處理的一種，那么， PCB線路板沉金工藝與鍍金工藝都有哪些優劣性呢？

鍍金，一般指的是“電鍍金”、“電鍍鎳金”、“電解金”等，有軟金和硬金的區分（一般硬金是用于金手指的），原理是將鎳和金（俗稱金鹽）溶化于化學藥水中，將線路板浸在電鍍缸內并接通電流而在電路板的銅箔面上生成鎳金鍍層，電鎳金因鍍層硬度高，耐磨損，不易氧化的優點在電子產品中得到廣泛的應用。

沉金是通過化學氧化還原反應的方法生成一層鍍層，一般厚度較厚，是化學鎳金金層沉積方法的一種，可以達到較厚的金層。

沉金與鍍金的區別：

1、沉金與鍍金所形成的晶體結構不一樣，沉金對于金的厚度比鍍金要厚很多，沉金會呈金黃色，較鍍金來說更黃（這是區分鍍金和沉金的方法之一）。

2、沉金比鍍金更容易焊接，不會造成焊接不良。

3、沉金板的焊盤上只有鎳金，信號的趨膚效應是在銅層上傳輸，不會對信號產生影響。

4、沉金比鍍金的晶體結構更致密，不易產生氧化。

5、鍍金容易使金線短路。而沉金板的焊盤上只有鎳金，因此不會產生金線短路。

6、沉金板的焊盤上只有鎳金，因此導線電阻和銅層的結合更加牢固。

7、沉金板的平整性與使用壽命較鍍金板要好。



以上便是 PCB線路板沉金工藝與鍍金工藝的區別。

FPC柔性電路有哪些主要材料？

在柔性電路中使用的主要材料是絕緣簿膜、膠黏劑和導線。絕緣簿膜形成了電路的基礎。膠黏劑將銅箔黏接到絕緣簿膜上，在多層結構設計中，內部有許多層被黏合在了一起。使用外保護層將電與砂塵和潮氣相隔絕，與此同時還可以降低在撓曲時所受的應力。導電層是由銅箔提供的。

在一些柔性電路中，采用鋁或者不銹鋼作為加強肋，以確保幾何尺寸的穩定性。同時還可以提供在元器件和連接器插入時的機械支撐力，以及消除掉應力。加強肋采用膠黏劑黏接在柔性電路上面。

有時在柔性電路中采用的另外一種材料是黏接片（bond ply），它是由兩面涂覆有膠黏劑的絕緣簿膜構成。黏接片能夠提供環境保護和電氣絕緣，它能夠起到取消簿膜層和在層數較少的多層電路中起到黏接的作用。

許多絕緣簿膜可以從市場上采購到，常用的是聚酰亞胺和滌綸材料（如表1所示）。在美國的所有柔性電路制造廠商中，接近80%的廠商是采用聚酰亞胺簿膜作為柔性電路的材料，大約20%的制造廠商結合采用滌綸簿膜。

聚酰亞胺材料具有不易燃、幾何尺寸穩定的特點，擁有較高的抗撕裂強度，并且能夠忍受焊接時的高溫。滌綸也稱為聚對苯二甲酸乙二醇脂（polyethylene terephthalate 簡稱PET），物理性能與聚酰亞胺相類似，具有較低的介電常數和能夠吸附少量的潮氣，但是耐高溫的能力較差。

滌綸的熔化點在250℃，它的玻璃化轉變溫度(Tg)為80℃，這些參數限制了它們在需要進行大量焊接的場合的使用。在低溫狀態下，它們較硬,但是它們仍適用于在電話以及其他不暴露在惡劣環境下工作的電子產品中使用。

聚酰亞胺絕緣簿膜通常與聚酰亞胺或者丙烯酸膠黏劑一起使用，絳綸絕緣簿膜一般與絳綸膠黏劑一起使用。在焊接或者在整個多層層壓周期操作以后，黏接好的材料具有令人滿意的特性優點，即穩定的幾何尺寸。在膠黏劑中的其他重要特性是較低的介電常數、較高的絕緣阻抗、較高的玻璃化轉變溫度和較低的吸濕性。

在柔性電路中除了采用絕緣簿膜與導電材料相互黏接以外，膠黏劑也被用作防護涂覆來使用，它可以形成覆蓋層（也稱為coverlays）和表面涂層。這兩者之間的主要差異在于所采用的應用方式不同。覆蓋層是將膠黏劑覆蓋在層壓有電路的絕緣簿膜上面，而表面涂層是通過表面印刷的方式涂布膠黏劑。

不是所有的層壓結構都要與膠黏劑相接合，不采用膠黏劑的層壓結構與采用膠黏劑的層壓結構相比較，能夠提供更簿的電路、更佳的柔軟性和更好的導熱率。簿型結構的導熱率和不采用耐熱膠黏劑的結構，允許不采用膠黏劑的電路在不宜采用膠黏劑為基礎的層壓簿片的工作場合中使用。

在柔性電路中所使用的銅箔可以采用電沉積或者采用鍛制的方式獲得。采用電沉積制造的箔片一面是有光澤的，而另外一面是沒有光澤的，它形成了可以彎曲的材料，可以形成不同的厚度尺寸和寬度尺寸。

由電沉積制成的箔片的無光澤一面常常需要采用特殊處理，以求改善其黏接性能。采用鍛制方式形成的銅箔除了可以彎曲以外，具有一定的硬度和表面光滑度，可以適應要求動態柔性活動的場合使用。

影響FPC柔性電路板的價格，有哪些因素？

一、柔性電路板所用材料不同造成價格的多樣性



以普通雙面板為例，板料一般有PET，PI等，板厚從0.0125mm到0.10mm不等，銅厚從1/2Oz到3Oz不同,所有這些在板料一項上就造成了的價格差異；材料的品牌不同也存在著一定的價格差,因而材料的不同造成了價格的多樣性。材料一般包括PI FCCl 銅箔補強材料輔材（NC墊板黑化鍍銅包裝材料等)等組成。


二、柔性電路板所采用生產工藝的不同造成價格的多樣性

不同的生產工藝會造成不同的成本。如鍍金板與噴錫板，制作外形的精度，采用絲印線路與干膜線路等都會形成不同的成本，導致價格的多樣性。

三、柔性電路板本身難度不同造成的價格多樣性

即使材料相同，工藝相同，但柔性電路板本身難度不同也會造成不同的成本。如兩種線路板上都有1000個孔，一塊板孔徑都大于0.6mm與另一塊板孔徑均小于0.6mm就會形成不同的鉆孔成本；如兩種線路板其他相同，但線寬線距不同，一種均大于0.15mm，一種均小于0.15mm，也會造成不同的生產成本，因為難度大的板報廢率較高，必然成本加大，進而造成價格的多樣性。

四、客戶要求不同也會造成價格的不同
客戶要求的高低會直接影響板廠的成品率，如一種板按IPC-A-6013，class1要求有98%合格率，但按class3要求可能只有90%的合格率，因而造成板廠不同的成本，后導致產品價格的多變。

五、柔性電路板廠家不同造成的價格多樣性


即使同一種產品，但因為不同廠家工藝裝備、技術水平不同，也會形成不同的成本，時下很多廠家喜歡生產鍍金板，因為工藝簡單，成本低廉，但也有一部分廠家生產鍍金板，報廢即上升，造成成本提高，所以他們寧愿生產噴錫板或鍍錫板，因而他們的噴錫板報價反而比鍍金板低。

六、付款方式不同造成的價格差異

目前柔性電路板板廠一般都會按付款方式的不同調整柔性電路板價格，幅度為5%-10%不等，因而也造成了價格的差異性。

七、區域不同造成價格的多樣性

目前國內從地理位置上來講，從南到北，價格呈遞增之勢，不同區域價格有一定差異，因而區域不同也造成了價格的多樣性。

八、電鍍方式不同造成的價格不一樣

局部電鍍高全面電鍍15%左右。

九、金手指部分的表面處理方式


鍍金與鍍錫相差5％左右

十：FPC生產過程中的不良率的高低也決定了FPC的單價

十一：代客戶SMT的費用以及不良率的高低也決定了FPC的單價

通過以上論述不難看出，柔性電路板價格的多樣性是有其內在的必然因素的，本人僅可提供一個大致的價格范圍，以供參考，具體價格以實際價格為準。

柔性電路板FPC表面電鍍知識

1.柔性電路板FPC電鍍

（1）FPC電鍍的前處理柔性印制板FPC經過涂覆蓋層工藝后露出的銅導體表面可能會有膠黏劑或油墨污染，也還會有因高溫工藝產生的氧化、變色，要想獲得附著力良好的緊密鍍層把導體表面的污染和氧化層去除，使導體表面清潔。

但這些污染有的和銅導體結合十分牢固，用弱的清洗劑并不能完全去除，因此大多往往采用有一定強度的堿性研磨劑和拋刷并用進行處理，覆蓋層膠黏劑大多都是環氧樹脂類而耐堿性能差，這樣就會導致粘接強度下降，雖然不會明顯可見，但在FPC電鍍工序，鍍液就有可能會從覆蓋層的邊緣滲入，嚴重時會使覆蓋層剝離。在終焊接時出現焊錫鉆人到覆蓋層下面的現象?？梢哉f前處理清洗工藝將對柔性印制板F{C的基本特性產生重大影響，對處理條件給予充分重視。



（2）FPC電鍍的厚度電鍍時，電鍍金屬的沉積速度與電場強度有直接關系，電場強度又隨線路圖形的形狀、電極的位置關系而變化，一般導線的線寬越細，端子部位的端子越尖，與電極的距離越近電場強度就越大，該部位的鍍層就越厚。在與柔性印制板有關的用途中，在同一線路內許多導線寬度差別的情況存在這就更容易產生鍍層厚度不均勻，為了預防這種情況的發生，可以在線路周圍附設分流陰極圖形，吸收分布在電鍍圖形上不均勻的電流，大限度地所有部位上的鍍層厚薄均勻。



因此在電極的結構上下功夫。在這里提出一個折中方案，對于鍍層厚度均勻性要求高的部位標準嚴格，對于其他部位的標準相對放松，例如熔融焊接的鍍鉛錫，金屬線搭（焊）接的鍍金層等的標準要高，而對于一般防腐之用的鍍鉛錫，其鍍層厚度要求相對放松。



（3）FPC電鍍的污跡、污垢剛剛電鍍好的鍍層狀態，特別是外觀并沒有什么問題，但不久之后有的表面出現污跡、污垢、變色等現象，特別是出廠檢驗時并未發現有什么異樣，但待用戶進行接收檢查時，發現有外觀問題。這是由于漂流不充分，鍍層表面上有殘留的鍍液，經過一段時間慢慢地進行化學反應而引起的。特別是柔性印制板，由于柔軟而不十分平整，其凹處易有各種溶液“積存？，而后會在該部位發生反應而變色，為了防止這種情況的發生不僅要進行充分漂流，而且還要進行充分干燥處理?？梢酝ㄟ^高溫的熱老化試驗確認是否漂流充分。

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2.柔性電路板FPC化學鍍



當要實施電鍍的線路導體是孤立而不能作為電極時，就只能進行化學鍍。一般化學鍍使用的鍍液都有強烈的化學作用，化學鍍金工藝等就是典型的例子?；瘜W鍍金液就是pH值非常高的堿性水溶液。使用這種電鍍工藝時，很容易發生鍍液鉆人覆蓋層之下，特別是如果覆蓋膜層壓工序質量管理不嚴，粘接強度低下，更容易發生這種問題。



置換反應的化學鍍由于鍍液的特性，更容易發生鍍液鉆入覆蓋層下的現象，用這種工藝電鍍很難得到理想的電鍍條件。



3.柔性電路板FPC熱風整平



熱風整平原本是為剛性印制板PCB涂覆鉛錫而開發出來的技術，由于這種技術簡便，也被應用于柔性印制板FPC上。熱風整平是把在制板直接垂直浸入熔融的鉛錫槽中，多余的焊料用熱風吹去。這種條件對柔性印制板FPC來說是十分苛刻的，如果對柔性印制板FPC不采取任何措施就無法浸入焊料中，把柔性印制板FPC夾到鈦鋼制成的絲網中間，再浸入熔融焊料中，當然事先也要對柔性印制板FPC的表面進行清潔處理和涂布助焊劑。



由于熱風整平工藝條件苛刻也容易發生焊料從覆蓋層的端部鉆到覆蓋層之下的現象，特別是覆蓋層和銅箔表面粘接強度低下時，更容易頻繁發生這種現象。由于聚酰亞胺膜容易吸潮，采用熱風整平工藝時，吸潮的水分會因急劇受熱蒸發而引起覆蓋層起泡甚至剝離，所以在進行FPC熱風整平之前，進行干燥處理和防潮管理。