PCB生产流程?老炮儿带你扒皮!别再被那些“完美”流程图忽悠了!
PCB生产流程?老炮儿带你扒皮!别再被那些“完美”流程图忽悠了!
各位“愣头青”们,还有那些被“忽悠”得找不着北的新人们,今儿个老炮儿我就来跟你们好好聊聊这PCB(Printed Circuit Board)的事儿!别看这玩意儿不起眼,它可是电子产品的“骨骼”和“神经”,没它,啥高科技都得歇菜!
1. 开篇:别跟我扯淡,先搞清楚啥是PCB!
啥叫PCB?说白了,就是一块上面布满了线路的板子,用来连接各种电子元件。你手机里、电脑里、电视里,甚至汽车里,到处都是这玩意儿。它的主要作用就是俩字:支撑和连接。支撑电路元件,把它们固定好;连接电路元件,让它们能互相通信。要是把PCB比作城市,那上面的线路就是道路,元件就是建筑物,没路没楼,城市还怎么运转?
别跟我扯什么“高密度互连技术”、“表面贴装技术”,这些词儿听着唬人,其实就是把线路做得更细、元件贴得更紧而已。本质上,还是那块板子,还是那些线路。
2. 流程图?那是糊弄外行人的!
网上那些“完美”的PCB生产工艺流程图,看看得了,别当真!实际生产中,哪有那么一帆风顺?返工、调整、妥协,那是家常便饭!
就拿钻孔来说吧。别以为钻孔就是“Duang”一下的事儿!钻头磨损、板材材质、温度湿度,哪个没伺候好,孔壁粗糙、分层,等着报废吧!我见过最夸张的情况,一批板子钻完孔,用放大镜一看,孔壁跟月球表面似的,坑坑洼洼的,这还怎么镀铜?直接报废,几万块钱就这么打水漂了!
还有蚀刻。酸碱浓度、蚀刻时间、温度控制,稍有偏差,线路变细、短路,几百万的订单就打水漂了!我有个朋友,当年就是因为蚀刻液的浓度没控制好,导致一批板子的线路细得跟头发丝似的,客户直接拒收,公司差点倒闭!
所以说,流程图是死的,人是活的。实际生产中,要根据具体情况灵活调整,千万别照本宣科!
3. 功能?支撑和连接?太肤浅!
别以为PCB的功能就是支撑和连接,这太肤浅了!PCB对电子产品的性能、稳定性和可靠性都有着至关重要的影响。
在高频电路中,PCB的材料选择、阻抗控制至关重要,直接影响信号传输质量。要是你用普通的FR-4板材来做高频电路,那信号衰减得厉害,性能肯定上不去。我见过一些厂家,为了省钱,在高频电路中也用FR-4板材,结果产品性能一塌糊涂,客户投诉不断。
在恶劣环境下,PCB的防护涂层、焊接工艺决定了其寿命和可靠性。比如说,在高温、高湿的环境下,普通的PCB很容易腐蚀、短路。这时候,就需要使用特殊的防护涂层和焊接工艺,才能保证PCB的可靠性。我见过一些军工产品,对PCB的要求非常高,必须经过严格的环境测试,才能保证在各种恶劣环境下正常工作。
4. 重点环节“扒皮”:线路成像、阻焊、表面处理
4.1 线路成像
线路成像,简单来说,就是把线路图“印”到PCB板上。这个环节的关键在于曝光和显影。曝光时间、光强、显影液的浓度和温度,都会影响线路的质量。如果曝光过度,线路会变粗;如果曝光不足,线路会断开。显影也是一样,显影过度会腐蚀线路,显影不足则会残留胶膜。
行业内有些不良厂家,为了节省成本,会使用劣质的感光材料,或者缩短曝光时间,导致线路质量不稳定。这种板子,用一段时间后,很容易出现线路断裂、短路等问题。
老炮儿经验:
- 曝光时,要根据板材的厚度和感光材料的特性,调整曝光参数。可以用曝光尺来测试曝光效果,保证曝光均匀。
- 显影时,要控制好显影液的浓度和温度,定期更换显影液,避免显影过度或不足。
4.2 阻焊
阻焊,就是在PCB板上涂一层绿色的油墨,防止焊接时焊锡流到不该去的地方,造成短路。阻焊的好坏,直接影响到PCB的可靠性。
有些厂家为了省钱,会使用劣质的阻焊油墨,或者偷工减料,导致阻焊层太薄,容易脱落。这种板子,用一段时间后,焊盘很容易被氧化,影响焊接质量。
老炮儿经验:
- 选择质量好的阻焊油墨,保证阻焊层的厚度和附着力。
- 在焊接前,要检查阻焊层是否有气泡、划痕等缺陷,及时修复。
4.3 表面处理
表面处理,就是在PCB板的表面镀一层金属,防止氧化,提高焊接性能。常见的表面处理方式有OSP、HASL、ENIG等。
- OSP(有机可焊性保护膜): 成本低,环保,但耐热性差,不适合多次回流焊。
- HASL(热风整平): 成本低,焊接性能好,但表面不平整,不适合高密度封装。
- ENIG(化学镀镍金): 表面平整,焊接性能好,耐腐蚀,但成本高。
有些厂家为了降低成本,会使用劣质的镀液,或者缩短电镀时间,导致镀层太薄,容易氧化。这种板子,焊接时很容易出现虚焊、假焊等问题。
老炮儿经验:
- 根据产品的具体要求,选择合适的表面处理方式。
- 选择信誉好的供应商,保证镀液的质量和电镀工艺。
- 定期检测镀层的厚度和均匀性,保证焊接性能。
| 表面处理方式 | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| OSP | 成本低,环保 | 耐热性差,不适合多次回流焊 | 对焊接要求不高的场合 |
| HASL | 成本低,焊接性能好 | 表面不平整,不适合高密度封装 | 对表面平整度要求不高的场合 |
| ENIG | 表面平整,焊接性能好,耐腐蚀 | 成本高 | 高端产品,高密度封装 |
5. 设备?“花架子”还是“真家伙”?
PCB生产中,各种设备是必不可少的。钻孔机、蚀刻机、AOI检测仪等等,这些设备的性能直接影响到PCB的质量和生产效率。
有些厂家为了省钱,会购买一些二手设备,或者是一些小厂生产的“花架子”。这些设备虽然价格便宜,但性能不稳定,故障率高,维护成本也高。我见过一些小厂,用的都是一些老掉牙的设备,生产出来的PCB质量根本没法保证。
老炮儿经验:
- 选择信誉好的设备供应商,购买性能稳定的设备。
- 定期对设备进行维护保养,延长设备的使用寿命。
- 不要贪图便宜,购买一些劣质设备,否则会得不偿失。
6. 新人避坑指南:
- 理论与实践相结合: 别光看书本上的知识,要多去车间看看,多向“老法师”们学习,把理论知识和实践经验结合起来。
- 保持警惕: 行业内有很多“坑”,要保持警惕,不要轻易相信别人的话,多问几个为什么。
- 注重质量控制: 质量是产品的生命,要注重质量控制,坚决抵制“偷工减料”的行为。
- 多学习,多积累: PCB技术日新月异,要不断学习新的知识和技术,才能跟上时代的步伐。
7. 结尾:这行水深,且行且珍惜!
PCB这行,水深得很!要想在这行混下去,光有技术是不够的,还要有经验、有头脑、有责任心。希望各位新人能够脚踏实地,一步一个脚印,最终成为一名合格的PCB工程师。记住,且行且珍惜!别被那些“妖魔鬼怪”给忽悠了!