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常见问题

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PCB的质量如何在制作中提高
2021-12-16
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随着电子电路的复杂性不断增加,新兴的新技术提高了这些产品的门槛。 PCB(印刷电路板)作为电子设备的组成部分,其参数也必须符合要求。因此,PCB 设计人员应该了解他们可以使用哪些解决方案,它们的优点和局限性是什么,以及如何最好地使用它们。

保存和保护
PCB通常在恶劣的环境条件下工作,这需要应用额外的涂层(即掩模)来保护产品免受环境因素的影响并提高其可靠性。有时为选定的 PCB 区域提供临时保护就足够了,例如仅在组装阶段,尤其适用于PCB线路板经过多次自动焊接循环之后。该区域由可剥离的面具保护。它是一种特殊涂层,其主要功能是保护 PCB(及其孔)中的选定区域免受焊接和直接作用。化学过程,例如在自动化 PCB 组装过程中。它们在加工后可以很容易地去除,并且没有残留物。通过手动控制、键盘、液晶显示器等组装PCB,通过碳打印,可以提高焊盘的耐用性和导电性。涂层由经过丝网印刷和固化的导电石墨糊制成。一些设计人员将此解决方案用作沿PCB外侧放置的附加且简单的导体层。

PCB线路板中的一些过孔必须永久保护,免受环境影响。例如,在通孔正上方组装元件时,这样做是为了防止焊接、短路等,并且会造成污染物或焊料进入的危险。这个问题在 BGA 电路中非常关键。设计人员目前可能使用多种方法来覆盖或填充通孔。正确的方法取决于必须避免的风险类型。最简单的解决方案是覆盖过孔,阻焊层将覆盖它们。但是,这并不能保证正确填充。它只覆盖环和内壁。这提供了基本级别的保护,主要在焊接期间有效,因为焊料不能润湿通孔。更先进的方法包括使用在制造过程中固化的特殊填充化合物来构建塞孔,然后使用覆盖层作为掩膜层。此过程可保护通孔免受上述所有危害。

微孔压合工艺
PCB 日益复杂,迫使人们使用可确保增加 PCB 面积利用率的技术,例如直径为 0.15 毫米或更小的微孔。盲孔和埋孔也可以用作微孔。这些过孔的主要优点是它们可以在不增加层数或增加 PCB 尺寸的情况下增加互连密度。由于设计设备所需的 EMC,有时需要这种封装密度。

电子设备通常具有提供与其他设备模块的电气连接并允许快速更换模块(例如,出于维护原因)的连接器。如果连接器的耐热性差,则不能焊接。它们是通过压装过程组装的。该过程涉及通过将连接器压入专用通孔中来安装连接器,这些通孔的直径公差减小(标准值为±0.05 mm)。压配工艺不需要特定的设计方法;尽管如此,设计工程师应确保 PCB 制造商确切知道哪些孔必须专用于压装装配。

加工
FR4层压板的非标准加工方法之一是z布线,即将特定层压板区域铣削到指定深度。 Z 形接线允许组装非典型高部件、沉头螺钉的沉孔或将 PCB 安装在非标准(低)外壳中。在订购需要 Z 线布线的 PCB 时,必须向 PCB制造商提供明确指定的层压板加工表面和深度。请注意,z 路径有其自身的加工公差,这通常与传统铣削相似。默认情况下,Techno-Service 使用±50μm 的容差。
另一种非标加工方法是对PCB的边缘进行金属化。与通孔类似,边缘可以电镀形成永久可靠的导电层。该解决方案主要用于提高电子设备的EMC。该工艺还用于在主PCB和非标准组件(例如,更高版本)或其他PCB(无法通过标准工艺组装)之间构建适配器。在这种情况下,电镀边缘被制成为下游组装保留的半孔。此过程的另一个应用是其自定义边缘连接的能力。


依靠品质提供可靠的PCB
许多电子设备必须提供高可靠性。这些要求转化为高质量的应用组件、组件和 PCB。在这种情况下,质量由各种行业标准定义,其中最相关的是 IPC 标准系列(A-600、6010、6012、6013 等)。这些文件提供了 PCB 的标准化和公认标准。这些标准将PCB分为性能(制造)质量类别,考虑了许多参数:最小孔镀层厚度、最小导体宽度、尺寸公差等。大多数PCB制造商将IPC类PCB制定为二级标准。PCB制造商很少有包括技术服务,提供更高性能和质量的PCB:III类。如果设计师需要这样的PCB,需要在采购订单中注明。


PCB的质量也可以通过UL证书来证明,该证书声明了成品PCB及其材料的不燃等级。最高不燃等级为94V-0,这意味着从火中取出的试样会在10秒内自动熄灭,滴下的熔料不会燃烧。
由于话题广泛,本文仅介绍市场上最常见的非标技术,以及对PCB质量的基本介绍。虽然使用非标准技术可能会增加PCB的成本,但通常可以避免成品设备的组装困难和操作问题。如果您想要高质量的 PCB,最好选择具有此处讨论的技术和质量参数的制造商。与PCB厂商的合作,尤其是在其丰富经验的支持下,无疑会避免很多设计错误,从而节省时间和金钱。此外,设计者还应充分了解所选供应商的加工能力,跟踪其范围内的所有变化,同时在需要时提出更多加工方案。

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