重庆软硬结合板加急打样工厂

一、什么是软硬结合PCB打样？

软硬结合PCB打样是一种的技术，将软件设计与硬件设计相结合，以实现更、更可靠的电路板制造。在传统的PCB设计中，软件和硬件通常是分离的，而软硬结合PCB打样通过集成软件和硬件设计，使得整个制造过程更加协调和紧密。



1、提高设计效率

软硬结合PCB打样将软件和硬件设计融合在一起，使得设计师可以更加地进行设计。软件设计和硬件设计之间的无缝衔接，使得设计过程更加流畅，减少了设计返工的可能性。设计师可以更快速地完成设计，并且能够更好地优化电路板性能。



2、提高电路板可靠性

软硬结合PCB打样可以帮助设计师更好地解决电路板上的问题，从而提高电路板的可靠性。通过软硬结合的设计，可以更好地考虑电路板的布局、散热、信号干扰等因素，减少潜在的问题。这样一来，制造出的电路板具有更高的质量和可靠性，能够更好地满足用户需求。



3、降低成本

软硬结合PCB打样可以帮助企业降低成本。通过提高设计效率和电路板可靠性，可以减少设计返工和故障修复的成本。同时，软硬结合的设计还可以优化电路板的性能，进一步降低生产成本。这样一来，企业可以更加经济地制造出的电路板。



4、促进创新和发展

软硬结合PCB打样为设计师提供了更多的创新空间。软件和硬件的融合使得设计师能够更好地探索新的设计理念和技术应用。这种创新和发展的推动力将进一步推动电路板行业的发展，促进技术的进步和应用的广泛化。





软硬结合PCB打样作为一种的技术，具有诸多优点。它提高了设计效率，增强了电路板的可靠性，降低了成本，并促进了创新和发展。在电路板制造领域，软硬结合PCB打样将成为未来的发展趋势，为企业带来更大的竞争优势。

在PCB打样中，由于技术要求以及制作能力上的差异，有很多特殊工艺，技术门槛较高、操作难度较大、成本高、周期长。今天，就为您详解PCB打样的特殊工艺：

1、阻抗控制

当数字信号于板上传输时，PCB的特性阻抗值与头尾元件的电子阻抗匹配；一旦不匹配，所传输的信号能量将出现反射、散射、衰减或延误现象；这种情况下，进行阻抗控制，使PCB的特性阻抗值与元件相匹配。
2、HDI盲埋孔

盲孔是只在顶层或底层其中的一层看得到；埋孔是在内层过孔，孔的上下两面都在板子内部层。盲埋孔的应用，地降低HDI（高密度互连）PCB的尺寸和质量，减少层数，提高电磁兼容性，降低成本，同时也使设计工作更加简便快捷。
3、厚铜板

在FR-4外层粘合一层铜箔，当完成铜厚≥2oz，定义为厚铜板。厚铜板具有的延伸性能，耐高温、低温，耐腐蚀，让电子产品拥有更长的使用寿命，并对产品的体积精简化有很大帮助。

4、多层特殊叠层结构

层叠结构是影响PCB板EMC性能的一个重要因素，也是抑制电磁干扰的一个重要手段。对于信号网络的数量越多，器件密度越大，PIN密度越大，信号的频率越高的设计应尽量采用多层特殊叠层结构。

5、电镀镍金/金手指

电镀镍金，是指通过电镀的方式，使金粒子附着到PCB板上，因为附着力强，称为硬金；使用该工艺，可大大增加PCB的硬度和耐磨性，有效防止铜和其他金属的扩散，且适应热压焊与钎焊的要求。镀层均匀细致、空隙率低、应力低、延展性好。
6、化镍钯金

化镍钯金，就是在PCB打样中，采用化学的方法在印制线路铜层的表面沉上一层镍、钯和金，是一种非选择性的表面加工工艺。它通过10纳米厚的金镀层和50纳米厚的钯镀层，使PCB板材达到良好的导电性能、耐腐蚀性能和抗摩擦性能。
7、异形孔

PCB制作常遇到非圆形孔的制作，称为异形孔。包括8字孔、菱形孔、方形孔、锯齿形孔等，主要分为孔内有铜（PTH）、孔内无铜（NPTH）两种。

8、控深槽

随着电子产品多元化的发展，特殊的凹型固定元器件逐渐运用到PCB设计上，从而产生了控深槽。

导电孔Via hole又名导通孔，为了达到客户要求，线路板导通孔一般需要塞孔，经过大量的实践，改变传统的铝片塞孔工艺，用白网完成线路板板面阻焊与塞孔。生产稳定，质量可靠。
Via hole导通孔起线路互相连结导通的作用，电子行业的发展，同时也促进PCB的发展，也对印制板制作工艺和表面贴装技术提出更高要求。Via hole塞孔工艺应运而生，同时应满足下列要求：

（一）导通孔内有铜即可，阻焊可塞可不塞；

（二）导通孔内有锡铅，有一定的厚度要求（4微米），不得有阻焊油墨入孔，造成孔内藏锡珠；

（三）导通孔有阻焊油墨塞孔，不透光，不得有锡圈，锡珠以及平整等要求。



随着电子产品向“轻、薄、短、小”方向发展，PCB也向高密度、高难度发展，因此出现大量SMT、BGA的PCB，而客户在贴装元器件时要求塞孔，主要有五个作用：

（一）防止PCB过波峰焊时锡从导通孔贯穿元件面造成短路；特别是我们把过孔放在BGA焊盘上时，就先做塞孔，再镀金处理，便于BGA的焊接。



（二）避免助焊剂残留在导通孔内；



（三）电子厂表面贴装以及元件装配完成后PCB在测试机上要吸真空形成负压才完成：（四）防止表面锡膏流入孔内造成虚焊，影响贴装；（五）防止过波峰焊时锡珠弹出，造成短路。



导电孔塞孔工艺的实现

对于表面贴装板，尤其是BGA及IC的贴装对导通孔塞孔要求平整，凸凹正负1mil，不得有导通孔边缘发红上锡；导通孔藏锡珠，为了达到客户的要求，导通孔塞孔工艺可谓五花八门，工艺流程特别长，过程控制难，时常有在热风整平及绿油耐焊锡实验时掉油；固化后爆油等问题发生。

现根据生产的实际条件，对PCB各种塞孔工艺进行归纳，在流程及优缺点作一些比较和阐述：注：热风整平的工作原理是利用热风将印制电路板表面及孔内多余焊料去掉，剩余焊料均匀覆在焊盘及无阻焊料线条及表面封装点上，是印制电路板表面处理的方式之一。



一 、热风整平后塞孔工艺
此工艺流程为：板面阻焊→HAL→塞孔→固化。采用非塞孔流程进行生产，热风整平后用铝片网版或者挡墨网来完成客户要求所有要塞的导通孔塞孔。塞孔油墨可用感光油墨或者热固性油墨，在湿膜颜色一致的情况下，塞孔油墨采用与板面相同油墨。此工艺流程能热风整平后导通孔不掉油，但是易造成塞孔油墨污染板面、不平整。客户在贴装时易造成虚焊（尤其BGA内）。所以许多客户不接受此方法。

二 、热风整平前塞孔工艺
2.1 用铝片塞孔、固化、磨板后进行图形转移
此工艺流程用数控钻床，钻出须塞孔的铝片，制成网版，进行塞孔，导通孔塞孔饱满，塞孔油墨塞孔油墨，也可用热固性油墨，其特点硬度大，树脂收缩变化小，与孔壁结合力好。工艺流程为：前处理→ 塞孔→磨板→图形转移→蚀刻→板面阻焊 。用此方法可以导通孔塞孔平整，热风整平不会有爆油、孔边掉油等质量问题，但此工艺要求性加厚铜，使此孔壁铜厚达到客户的标准，因此对整板镀铜要求很高，且对磨板机的性能也有很高的要求，确保铜面上的树脂等去掉，铜面干净，不被污染。许多PCB厂没有性加厚铜工艺，以及设备的性能达不到要求，造成此工艺在PCB厂使用不多。

2.2 用铝片塞孔后直接丝印板面阻焊
此工艺流程用数控钻床，钻出须塞孔的铝片，制成网版，安装在丝印机上进行塞孔，完成塞孔后停放不得超过30分钟，用36T丝网直接丝印板面阻焊，工艺流程为：前处理——塞孔——丝印——预烘——曝光一显影——固化 用此工艺能导通孔盖油好，塞孔平整，湿膜颜色一致，热风整平后能导通孔不上锡，孔内不藏锡珠，但容易造成固化后孔内油墨上焊盘，造成可焊性不良；热风整平后导通孔边缘起泡掉油，采用此工艺方法生产控制比较困难，须工艺工程人员采用特殊的流程及参数才能确保塞孔质量。

2.3 铝片塞孔、显影、预固化、磨板后进行板面阻焊
用数控钻床，钻出要求塞孔的铝片，制成网版，安装在移位丝印机上进行塞孔，塞孔饱满，两边为佳，再经过固化，磨板进行板面处理，其工艺流程为：前处理——塞孔一预烘——显影——预固化——板面阻焊由于此工艺采用塞孔固化能HAL后过孔不掉油、爆油，但HAL后，过孔藏锡珠和导通孔上锡难以完全解决，所以许多客户不接收。

2.4 板面阻焊与塞孔同时完成
此方法采用36T（43T）的丝网，安装在丝印机上，采用垫板或者钉床，在完成板面的同时，将所有的导通孔塞住，其工艺流程为：前处理--丝印--预烘--曝光--显影--固化此工艺流程时间短，设备的利用率高，能热风整平后过孔不掉油、导通孔不上锡，但是由于采用丝印进行塞孔，在过孔内存着大量空气，在固化时，空气膨胀，冲破阻焊膜，造成空洞，不平整，热风整平会有少量导通孔藏锡。目前，我公司经过大量的实验，选择不同型号的油墨及粘度，调整丝印的压力等，基本上解决了过孔空洞和不平整，已采用此工艺批量生产。

随着iPhone 8与iPhone X智能型手机新上市，硬体功能增加，但机体尺寸却只能更薄型，在关键零组件无法有效缩小下，新一代产品找出更小、更精密的PCB载板满足设计需求，其采用技术科技产业潮流。

此次，Apple iPhone 8大量使用mSAP(modified Semi-Additive Process)制程的高密度互连技术(High Density Interconnect)电路板，同时加上采用有机发光二极管(OLED)显示与无线充电等技术的整合，助长更多的软板(FPC)与软硬板(Rigid-Flex PCB)整合到智能型手机上，高阶PCB制程产品将成为重要的成长的火车头，产业界非常看好2017年接续的PCB商机。



高密度互连线路PCB板(HDI)采行积层法制作，简单说就是用普通多层板作为核心板材进行迭加与积层，再运用钻孔、孔内金属化的制作程序使各层电子电路形成内部电路连结效用，这会比仅有单纯通孔的普通多层板在PCB可更省布线面积用量、提高元器密度。



类载板(Substrate-Like PCB；SLP)作法是在HDI技术基础上采行mSAP制程，以进一步将电子电路线宽缩小，也是是新一代提升PCB线路密度的新制程。



例如，高阶智慧手机若改导入类载板连接元器，可将单片HDI细分多片类载板混搭HDI形式整合，透过细化线路再迭加SIP封装，进一步提高线路密度，解决智慧手机机构空间限制下零件过多、电池元件无法扩充的设计困境。



半加成法(modified-semi-additive process；mSAP)的封装方案，主要是针对减成法制作困境、与加成法精细线路制作的既存问题进行改良，半加成法为在基板上进行化学铜、并于其上制作抗蚀图形，再经由电镀工法将预作基板金属线路图形增厚，再经去除抗蚀图形后经过闪蚀去除多馀化学铜层，保留下来的部分即形成精细电子电路。



mSAP制程的特点是图形在形成过程主要为依靠电镀、闪蚀处理，而在闪蚀过程所蚀刻化学铜层相当地薄，因此，蚀刻耗时相当短，较不会产生电子电路线路侧向蚀刻问题。

再与减成法比较，半加成法制成线路宽度不受电镀铜厚影响、较容易控制，同时线路具更高分辨率，在制作高精细线路线宽、线距可以制作更为一致，同时提升成品良率。



半加成法制程能力可以达到小线宽∕线距14μm/14μm、小孔径55μm。类载板虽然算PCB制法的一种，其实制程观察其小线宽∕线距分别为30μm/30μm，为无法使用减成法生产的高精密度PCB。

PCBA焊接加工的时候，通常会对PCBA板有很多的要求，且满足要求的板子才能接受焊接加工。那么为什么焊接加工需要对板子有这么多要求呢？原来，PCBA的加工过程中，会经过非常多的特殊工艺，而特殊工艺的应用随即带来的就是对PCB板子的要求，如果PCB板子存在问题，就会加大PCBA焊接工艺的难度，终可能导致焊接缺陷，板子不合格等情况。因此，为了能特殊工艺的加工顺利完成，也为了方便PCBA焊接加工，PCB板在尺寸、焊盘距离等方面都要符合可制造性要求，今天就来看看PCBA焊接加工对PCB板的要求吧。

1、PCB尺寸

PCB宽度(含板边) 要大于等50mm，小于460mm，PCB长度(含板边) 要大于等50mm。尺寸过小需做成拼板。

2、PCB板边宽度

板边宽度：>5mm，拼板间距：<8mm，焊盘与板缘距离：>5mm

3、PCB弯曲度

向上弯曲程度：<1.2mm，向下弯曲程度：<0.5mm，PCB扭曲度：大变形高度÷对角长度<0.25

4、PCB板Mark点

Mark的形状：标准圆形、正方形、三角形；

Mark的大小：0.8~1.5mm；

Mark的材质：镀金、镀锡、铜铂；

Mark的表面要求：表面平整、光滑、无氧化、无污物；

Mark的周围要求：周围1mm内不能有绿油或其它障碍物，与Mark颜色有明显差异；

Mark的位置：距离板边3mm以上，周围5mm内不能有类似Mark的过孔、测试点等。

5、PCB焊盘

贴片元器件焊盘上无通孔。若有通孔会导致锡膏流入孔中，造成器件少锡，或者锡流到另一面，造成板面不平，无法印刷锡膏。

在进行PCB设计及生产时，需了解PCBA焊接工艺的一些知识，这样才能使产品适合生产。先了解加工厂的要求，可以让后面的生产制造过程更为顺利，避免不必要的麻烦。

这就是PCBA焊接加工对PCB板的要求，在生产PCB板的时候不懈怠，生产出合规的PCB板才能让板子更好的接受其他特殊工艺，并给予PCB板生命，并注入功能的灵魂。

今天小编要和大家分享的是EDA,IC设计相关信息，接下来我将从PCB印制电路板的复合材料加工技术解析，什么是复合材料,复合材料是如何分类的 复合材料分类这几个方面来介绍。
随着电子技术的飞速发展，电子产品趋于小型化、复杂化、功能越来越。因此对于PCB印制电路板而言，也从原来的单面板发展到双面板、多层板。、高密度、高可靠性、体积小型化成为PCB印制电路板发展的大趋势。因此，相对应的电路板加工的孔径也越来越多的同时，孔径越来越小，孔与孔的间距越来越小。

印刷电路板的规格比较复杂，产品种类多。目前印刷电路板中应用广的是环氧树脂基复合材料的微小孔（直径0.6mm以下为小孔，0.3mm以下为微孔）加工技术。

复合材料电路板脆性大、硬度高，纤维强度高、韧性大、层间剪切强度低、各向异性，导热性差且纤维和树脂的热膨胀系数相差很大，当切削温度较高时，易于在切削区周围的纤维与基体界面产生热应力；当温度过高时，树脂熔化粘在切削刃上，导致加工和排屑困难。钻削复合材料的切削力很不均匀，易产生分层、毛刺以及劈裂等缺陷，加工质量难以。这种材料对加工工具的磨蚀性，刀具磨损相当严重，刀具的磨损反过来又会导致更大的切削力和产生热量，如果热量不能及时散去，会导致PCB材料中低熔点组元的熔化及复合材料层与层之间的剥离。因此PCB复合材料属于难加工非金属复合材料，其加工机理与金属材料完全不同。目前微小孔加工方法主要有机械钻削和激光钻削。本文给大家介绍机械钻削。

机械钻削PCB材料时，加工效率较高，孔定位准确，孔的质量也较高。但是，钻削微小孔时，由于钻头直径太小，极易折断，钻削过程中还可能会出现材料分层、孔壁损坏、毛刺及污斑等缺陷。

机械钻削过程中出现的各种问题都直接或间接与轴向力、切削扭矩有关，影响轴向力和扭矩的主要因素是进给量、切削速度，纤维束形状及有无预制孔对轴向力和扭矩也有影响。轴向力和扭矩随进给量、切削速度的增大而增大。随着进给量增加，切削层厚度增加，而切削速度的增大，单位时间内切割纤维的数量增大，刀具磨损量迅速增大，所以轴向力和扭矩增大。

轴向力可分为静态分力FS和动态分力FD。轴向力的分力对切削刃有不同的影响，轴向力的静态分力FS影响横刃的切削，而动态分力FD主要影响主切削刃的切削，动态分力FD对表面粗糙度的影响比静态分力FS要大。轴向力随进给量而增大，切削速度对轴向力影响不是很明显。另外，有预制孔的情况下，孔径小于0.4mm时，静态分力FS随孔径的增大而急剧减小，而动态分力FD减小的趋势较平坦。

由于复合材料基体和增强纤维的加工性质不同，机械钻削时基体树脂和纤维对轴向力的影响不同。Khashaba研究了基体和纤维的类型对轴向力和扭矩的影响，发现纤维束的形状对轴向力影响较明显，而基体树脂类型对轴向力影响不太大。

PCB复合材料微钻磨损包括化学磨损和摩擦磨损。化学磨损是由于PCB材料中释放出的高温分解产物对微钻材料WC-Co硬质合金中的Co粘结剂的化学侵蚀所造成的。在300℃左右，这种侵蚀反应已比较明显。而在钻进速度低于150mm/min时，化学磨损不再是磨损的主要形式，摩擦磨损成为磨损的主要形式。PCB微钻的磨损还与切削速度、进给量及钻头半径对纤维束宽度的比值有关。Inoue等人的研究表明：钻头半径对纤维束（玻璃纤维）宽度的比值对刀具寿命影响较大，比值越大，刀具切削纤维束宽度也越大，刀具磨损也随之增大。在实际应用中，新钻头钻达2500个孔需研磨，一次研磨钻头达2000个孔需再研磨，二次研磨钻头达1500个孔需再研磨，三次研磨钻头达1000个孔报废。

在PCB微孔加工过程中，轴向力和扭矩随着进给量和钻孔深度的增加而增大，其主要原因与排屑状态有关。随着钻孔深度的增加，切屑排出困难，在这种情况下，切削温度升高，树脂材料熔化并牢固地将玻璃纤维和铜箔碎片粘结，形成坚韧的切削体。这种切削体与PCB母体材料具有亲和性，一旦产生这种切削体，切屑的排出便停止，轴向力和扭矩急剧增大，从而造成微孔钻头的折断。PCB微孔钻头的折断形态有压曲折断、扭转折断和压曲扭转折断，一般多为两者并存。折断机理主要是切屑堵塞，它们是造成钻削扭矩增大的关键因素。减少轴向力和切削扭矩是减少微孔钻头折断的关键。

钻孔损坏形式有：分层、孔壁损坏、污斑、毛刺，以下为应对措施：

（1）分层

机械钻削GFRP（玻纤增强）层压板过程中可能会出现各种损坏，其中严重的是层间分层，由此导致孔壁周围材料性能的急剧下降，钻尖施加的轴向力是产生分层的主要原因。分层可分为钻入分层和钻出分层。钻入分层是钻头切削刃与层板接触时，作用在圆周方向的切削力在轴线方向产生的旋切力通过钻头排削槽使层与层间脱离，在层板上表面形成分层区域；钻出分层是当钻头快接近层板底部时，由于未被切削材料的厚度越来越薄，抵抗变形的能力进一部降低，在载荷超过层板间的粘结力的地方，就出现了分层，而这在层板被钻通之前就发生了。轴向力是导致分层的主要原因，切削速度、基材和纤维束的类型对分层也有影响，环氧复合材料的钻人和钻出分层随钻削速度的增加减小，且钻出分层损坏程度要比钻人分层大。减少分层的主要措施有：采用变量进给技术、预置导向孔、使用垫板以及无支撑钻削时使用粘性阻尼器等。

（2）孔壁损坏

在复合材料PCB上钻削微孔，在孔周围出现的各种形式的损坏导致孔金属化后，孔之间的绝缘性能降低及孔壁铜层破裂。切削方向与纤维方向的相对夹角、孔壁玻璃纤维束的厚度、钻点对玻璃布的位置等都会对孔壁损坏造成不同影响。

用直径1.0mm钻头，转速5000rpm，钻削玻纤/环氧树脂复合材料（8层90°交错，每层0.2mm），试验表明：每层钻孔周围的损坏程度不一样，在第1，3，5，7，8层纤维皱褶很大，大达30μm；而2，4，6层纤维皱褶较小，小处不到5μm。在纬纱与经纱重叠交叉区域，纤维夹角45°处纤维束厚度大，孔壁损坏宽度大；而在中心区域，大损坏宽度发生在与纤维夹角接近90°处。

Aoyama等人研究了刀具主偏角对加工孔壁表面粗糙度的影响，发现主偏角为30°时，孔壁表面粗糙度大，可达50μm。

（3）污斑

机械钻削复合材料时，由于钻头横刃与复合材料的挤压、倒锥与孔壁之间摩擦及镶嵌在钻头棱边与孔壁之间细小的切屑随钻头一起回转摩擦所产生的大量切削热，使树脂熔化，并粘附在复合材料的夹层或孔口处的铜箔及孔壁上，形成污斑。适当的切削用量和修磨微小钻头可以减少污斑的产生，降低污斑指数。

（4）毛刺

钻削复合材料时，由于应力的传递作用，在钻头未到达孔底时，钻头前方的增强材料和基体就会产生许多裂纹，以致增强材料从基体上脱胶，产生拔出现象，导致增强材料不能从根部切断。在孔钻通时，这些未从根部切断的增强材料不能与切屑一起排除，而是向孔边倾倒，基体由于切削热的作用而软化、流动，又重新凝结到这些倾倒在孔边的增强材料上，形成毛刺。出口毛刺大小主要受钻削力和钻削温度的影响。在复合材料钻削加工中使用硬质合金钻头钻削、改变刀具几何尺寸和结构以及采用振动钻削技术可以减少毛刺。