在 PCBA加工领域,PCB 板的材质多样,不同材质因其独特的物理和化学特性,在加工过程中需要采取特定的工艺和注意事项,以确保加工质量与效率,满足电子产品多样化的需求。

打开网易新闻 查看精彩图片

一、常见 PCB 板材质分类

  1. 酚醛纸质 PCB 板:这是较为传统的 PCB 板材质,以酚醛树脂浸渍的纸质材料作为绝缘基板。其成本相对较低,具有一定的机械强度,适用于对性能要求不特别高的简单电子产品,如部分玩具、小家电的控制电路板等。
  2. 环氧玻璃纤维 PCB 板:目前应用最为广泛,它以环氧树脂作为粘结材料,玻璃纤维布作为增强材料。具有良好的电气性能、机械强度、耐热性和尺寸稳定性,能适应多种复杂的电子电路设计,从消费电子产品如手机、电脑主板,到工业控制设备、汽车电子等领域均有大量应用。
  3. 聚四氟乙烯(PTFE)PCB 板:PTFE 材质具有极低的介电常数和损耗因数,高频性能卓越,耐高温且化学稳定性强。常用于高频通信、微波射频等领域,像 5G 基站的射频电路板、卫星通信设备中的高频电路部分常选用这种材质。
  4. 金属基 PCB 板:以金属板(通常是铝、铜)作为基板,具有优良的散热性能,适合大功率电子器件的搭载,常见于 LED 照明灯具、电源模块、汽车功率电子器件等产品中,确保在高功率运行下有效散热,维持器件稳定工作。

打开网易新闻 查看精彩图片

二、不同材质 PCB 板加工注意事项

酚醛纸质 PCB 板

  1. 机械加工方面:由于机械强度有限,在钻孔、切割等加工过程中,要控制进刀速度和力度,避免板材出现分层、断裂现象。例如在钻孔时,转速不宜过高,进给量适中,同时选用锋利且合适尺寸的钻头,减少对板材的冲击和撕扯。
  2. 焊接环节:其耐热性相对较差,在焊接时要严格把控焊接温度和时间,采用低温焊锡丝和合适的烙铁功率,防止板材因过热碳化,影响电气连接和整体强度。回流焊温度曲线需优化,预热、升温、恒温及冷却阶段都应精准设定,避免长时间高温暴露。

环氧玻璃纤维 PCB 板

  1. 蚀刻工艺:在制作电路图形的蚀刻过程中,蚀刻液的浓度、温度和蚀刻时间要精准控制。蚀刻液浓度不当可能导致线路过蚀或蚀刻不净,影响线路精度和电气性能;温度波动会改变蚀刻速率,造成蚀刻不均匀。同时,蚀刻后需充分清洗,去除残留蚀刻液,防止后续腐蚀问题。
  2. 贴片与焊接:虽然它耐高温性能良好,但在贴片元件的回流焊中,也要依据 PCB 板厚度、元件类型等优化温度曲线,确保锡膏充分熔化、回流,形成可靠焊点,避免虚焊、桥接等缺陷。对于多层板,层间对准精度要求高,需借助高精度的层压设备与工艺,保证各层电路连通准确。

聚四氟乙烯(PTFE)PCB 板

  1. 加工环境要求:PTFE 材质化学稳定性高,但在加工过程中对环境清洁度要求严苛,加工车间需保持无尘、低静电环境,防止杂质混入影响高频性能。例如,在微带线、带状线等高精度高频电路制作时,细微尘埃颗粒附着可能改变线路电容、电感参数,破坏信号传输特性。
  2. 钻孔与金属化:钻孔时因材料韧性,易出现孔壁粗糙、毛刺等问题,要选用高品质钻头,优化钻孔参数,后续化学镀铜、电镀铜实现孔金属化时,需严格把控镀液成分、电流密度与时间,保证孔内镀层均匀、可靠,满足高频信号传输低阻抗需求。

金属基 PCB 板

  1. 散热结构加工:若设计有散热鳍片、沟槽等特殊散热结构,在机械加工中要注意金属切削工艺参数选择,保障散热结构尺寸精度与表面粗糙度,提高散热效率。像数控铣削加工散热鳍片时,刀具路径规划、切削速度与进给量协调优化,防止金属基板变形、损伤。
  2. 绝缘层处理:金属基板与电路层间的绝缘层至关重要,在加工时确保绝缘层厚度均匀、无针孔、气泡等缺陷,避免绝缘失效引发短路。贴片焊接前,对绝缘层表面清洁度、粗糙度管控到位,保障元件贴装牢固、电气绝缘可靠。

打开网易新闻 查看精彩图片

在 PCBA 加工中,针对不同材质 PCB 板 “因材施教”,精细把控各环节加工要点,是制造高品质电子产品、提升产品可靠性与性能的基石,为电子产业创新发展筑牢根基。

来源:https://www.yunhengzhizao.com/news/jszs/1924.html