PCB工藝流程與技術
PCBA製程（1）常規雙面板工藝流程和技術。
①開料---鑽孔---孔化與全板電鍍---圖形轉移（成膜、曝光、顯影）---蝕刻與退膜---阻焊膜與字元---HAL或OSP等---外形加工---檢驗---成品
②開料---鑽孔---孔化---圖形轉移---電鍍---退膜與蝕刻---退抗蝕膜（Sn,或Sn/pb）---鍍插頭---阻焊膜與字元---HAL或OSP等---外形加工---檢驗---成品
（2）常規多層板工藝流程與技術。
開料---內層製作---氧化處理---層壓---鑽孔---孔化電鍍（可分全板和圖形電鍍）---外層製作---表面塗覆---外形加工---檢驗---成品
（注1）：內層製作是指開料後的在制板---圖形轉移（成膜、曝光、顯影）---蝕刻與退膜---檢驗等的過程。
（注2）：外層製作是指經孔化電鍍的在制板---圖形轉移（成膜、曝光、顯影）---蝕刻與退膜等過程。
（注3）：表面塗（鍍）覆是指外層製作後---阻焊膜與字元---塗（鍍）層（如HAL、OSP、化學Ni/Au、化學Ag、化學Sn等等）。
（3）埋/盲孔多層板工藝流程與技術。
一般採用順序層壓方法。即：
開料---形成芯板（相當於常規的雙面板或多層板）---層壓---以下流程同常規多層板。
（注1）：形成芯板是指按常規方法造成的雙面板或多層板後，按結構要求組成埋/盲孔多層板。如果芯板的孔的厚徑比大時，則應進行堵孔處理，才能保證其可靠性。
（4）積層多層板工藝流程與技術。
芯板製作---層壓RCC---雷射鑽孔---孔化電鍍---圖形轉移---蝕刻與退膜---層壓RCC---反覆進行形成a n b結構的集成印製板（HDI/BUM板）。
（注1）：此處的芯板是指各種各樣的板，如常規的雙面、多層板，埋/盲孔多層板等等。但這些芯板必須經過堵孔和表面磨平處理，才能進行積層製作。
（注2）：積層（HDI/BUM）多層板結構可用下式表示。
a n b
a— 為一邊積層的層數，n—為芯板，b—為另一邊積層的層數。
（5）集成元件多層板工藝流程與技術。
開料---內層製作---平面元件製作---以下流程同多層板製作。
（注1）：平面元件以CCL或網印形式材料而採用。
無鉛條件下PCBA可製造性初探
PCBA製程關鍵字： PCBA裝聯；無鉛化；無鉛再流焊；無鉛波峰焊；無鉛手工焊
中圖分類號： TN41
Research of PCBA Assemble in Lead Free
BAI Yun,LIU Yan-xin,
（Beijing Zhuanglian Electronic Engineering CO.,LTD, Beijing 100041,China）
Abstract: Improving producibility of PCBA includes much factors, such as fabrication of PCB ,design of component, selection of solder, capability of equipment and technology of process. Analyse the producibility principle of PCBA, and critical techniques of lead free is proposed and researched. Finally, the research on the key impacts of Sn-Ag-Cu and Sn-Cu lead free solder and their implementation in lead free reflow soldering and lead free wave soldering is presented.
Key words: PCBA assemble; Lead Free; Lead Free Reflow Soldering; Lead Free Wave Soldering; Lead Free Hand Soldering
2003年1月27日，歐洲議會和理事會通過了最後版本的WEEE和ROHS兩項指令案。WEEE將於2004年8月13日起在整個歐盟各國實行，它是關於報廢電子電氣設備的指令，該指令除對報廢電子電氣設備的回收和處理作出特殊規定外，還規定回收費用由生產者承擔；ROHS將從2006年7月1日起在歐盟各國實施，它的內容是禁止銷售含鉛、汞、鎘等六種有害物質的電子電氣設備。歐盟這一立法舉動，無疑是對20世紀90年代開始的全球禁鉛活動的極大推進，逼使全球電子業界加速攻克無鉛化這一新的技術壁壘。
我國的電子工業已達年產值近2萬億元的較大規模，但除少數企業已做到無鉛化外，大多數企業的電子產品製造還是有鉛的。因此，我國電子業界面臨著製造無鉛化的艱巨任務。為迎接挑戰，我國電子主管部門已採取了積極的對策，例如，組織科技攻關（焊料、焊接設備），連續舉辦了多次電子製造無鉛化的國際會議，醞釀出台《電子信息產品污染防治管理辦法》等。
電子裝備製造實現無鉛化的重點領域是元器件封裝和印製電路板裝聯，即PCBA製造。由於電子元器件封裝無鉛化涉及眾多特殊問題，因此當前全世界電子業界將無鉛化的主要精力都集中於PCBA的製造方面。要使PCBA製造實現無鉛化，它將會遇到哪些困難？如何解決這些困難？這就是無鉛條件下PCBA的可製造性問題。
PCBA製程小常識
SMT製程爐溫仕樣書(PROFILE)
PCBA製程(2)預熱溫度130度-170度
(3)預熱時間60-120秒.
(4)200度以上時間30秒以內.
(5)升溫角度3度/秒以內.
2.無鉛:(1)PEAK溫度235度-245度.
(2)預熱溫度140度-180度
(3)預熱時間60-120秒.
(4)200度以上時間30秒以內.
(5)升溫角度3度/秒以內.
(6)降溫速率200度以下6-12度/秒.
3.紅膠:(1)PEAK溫度:135度-150度.
(2恆溫時間:90秒-120秒.
波峰焊錫爐製程仕(PROFILE)
1.有鉛:(1)預熱溫度:80度-100度.
(2)預熱時間:30-60秒
(3)PEAK溫度:220-240度
(4)DIP時間3-5秒
(5)溫度落差 T:小於60度
2.無鉛:(1)預熱溫度:100度-120度.
(2)預熱時間:40-80秒
(3)PEAK溫度:250度正負10度
(4)DIP時間3-5秒
(5)溫度落差 T:小於60度
(6)降溫速率(217度以下):6-12度/秒.
DTA無鉛錫線成分含量.
SN:96.5%
AG:3.0%
CU:0.5%
FLUX:2.0%
無鉛烙鐵焊接溫度:360度正負15度.
SMT.Bonding.THT組裝工藝現有SMT、工藝對PCBA設計
PCBA製程一、 單面或雙面布置SMT組件：
相當一部分塑膠電子產品所使用的PCBA，混合使用了SMT . COB . THT這三種電子組裝生產工藝，所以在設計為單面貼裝SMT組件時，採用這些設備和工藝都很實惠，能順利完成設計師的產品；設計為雙面生產SMT組件時，則需考慮三個方面：
1． 因受SMT設備影響，在其中一面布置的組件應儘可能的少，如不超過五個，則不需高成本的更改生產工序，也無需添加不同熔點的焊錫膏。具體生產方法為：
a.先正常貼裝零件少的一面，並回流焊接完成。
b.在另一面印焊錫膏，如使用機器印刷，則調整背面頂針位置；如使用手工印刷，需製作特殊夾具，使PCB平整，以保證錫膏印刷質量。
c.組件貼裝好之後，將PCB放在Bonding使用的大鋁盤上，進入回流焊機中，並適當調低底面溫度即可。
2． Bonding裸IC的正背面，需要留出20-30mm無SMT組件的空間，以給Bonding機的工作檯夾具留下空間(普通低端Bonding機是工作檯鏇轉，裸IC的正背面必須對準鏇轉工作檯的軸心，才能獲得良好品質)。
3． 如果還需進行外掛程式浸錫爐，這時對SMT組件的熱衝擊將超過每秒二百攝氏度以上，SMT組件會受到損壞。此時應儘量考慮SMT組件與THT組件分開布置在PCB的不同面。
二、PCB外形：
1． 一般為：
長：50mm---460mm 寬：30mm---400mm
生產最優選的PCB外形是：
長：100mm---400mm 寬：100mm---300mm
2．如PCB太小，應該製作成拼板，以便進行機器貼裝並提升貼片機效率。拼板需製作工藝邊(如無工藝邊，使用0805組件時，生產效率低，精度差，如使用0603組件則精度差到無法正常生產。)
3．工藝邊上需製作FIDUCIAL MARK：直徑為1mm至1.5mm的圓實心覆銅點。
PCBA製程1.V-CUT聯接：使用分割機分割，這種分割方式斷面平滑，對後道工序無不良影響。
2.使用針孔(郵票孔)聯接：需考慮斷裂後的毛刺，及是否影響COB工序的Bonding機上的夾具穩定工作，還應考慮是否影響外掛程式過軌道，及是否影響裝配組裝。
四、PCB材質：
1．XXXP、FR2、FR3這類紙板PCB受溫度影響較大，因熱膨脹係數不同容易導致PCB上銅皮出現起泡、變形，斷裂，脫落現象。
2．G10、G11、FR4、FR5這類玻璃纖維板PCB受SMT溫度及COB、THT的溫度影響相對較小。
如果一塊PCB上需要進行兩種以上的COB. SMT. THT生產工藝，從兼顧質量和成本考慮，FR4適合大部分產品。
五、焊盤連線線的布線以及通孔位置對SMT生產的影響：
焊盤連線線的布線以及通孔位置對SMT的焊接成品率有很大影響，因為不合適的焊盤連線線以及通孔可能起“偷竊”焊料的作用，在回流爐中把液態的焊料吸走(流體中的虹吸和毛細作用)。以下的情況對生產品質有好處：
1．減小焊盤連線線的寬度：
如果沒有電流承載容量和PCB製造尺寸的限制，焊盤連線線的最大寬度為0.4mm或1/2焊盤寬度，可以更小。
2．與大面積導電帶(如接地面，電源面)相連的焊盤之間最優選為用長度不小於0.5mm的窄連線線(寬度不大於0.4mm或寬度不大於1/2焊盤寬度) 。
3．避免連線線從旁邊或一個角引入焊盤。最優選為連線線從焊盤後部的中間進入。
4．通孔儘量避免放置在SMT組件的焊盤內或直接靠近焊盤。
原因是：焊盤內的通孔將吸引焊料進入孔中並使焊料離開焊點；直接靠近焊盤的孔，即使有完好的綠油保護(實際生產中，PCB來料中綠油印刷不精確的情況很多)，也可能引起熱沉作用，會改變焊點浸潤速度，導致片式元器件出現立碑現象，嚴重時會阻礙焊點的正常形成。
通孔和焊盤之間的連線最優選為用長度不小於0.5mm的窄連線線(寬度不大於0.4mm或寬度不大於1/2焊盤寬度) 。
產業現狀
由於印製電路板的製作處於電子設備製造的後半程，因此被成為電子工業的下游產業。幾乎所有的電子設備都需要印製電路板的支持，因此印製電路板是全球電子元件產品中市場份額占有率最高的產品。目前日本、中國、台灣地區、西歐和美國為主要的印製電路板製造基地。受益於終端新產品與新市場的輪番支持，全球PCB市場成功實現復甦及增長。香港線路板協會(HKPCA)數據統計，2011年全球PCB市場將平穩發展，預計將增長6-9%，中國則有望增長9-12%。台灣工研院(IEK)分析報告預測，2011年全球PCB產值將增長10.36%，規模達416.15億美元。
根據Prismark公司的分析數據與興業證券研發中心發布的報告表明，PCB套用結構和產品結構的變化反映了行業未來的發展趨勢。近年來伴隨著單/雙面板、多層板產值的下降，HDI板、封裝載板、軟板產值的增加，表明套用於電腦主機板、通信背板、汽車板等領域的增長比較緩慢，而套用於高端手機、筆記本電腦等“輕薄短小”電子產品的HDI板、封裝板和軟板還將保持快速增長。
北美
美國印刷電路板協會(IPC)公布，2011年2月北美總體印刷電路板製造商接單出貨比(book-to-billratio)為0.95，意味著當月每出貨100美元的產品，僅會接獲價值95美元的新訂單。B/B值連續第5個月低於1，北美地區行業景氣度未有實質性回升。
日本
·日本地震短期影響部分PCB原材料供給，中長期有利於產能向台灣和大陸轉移·高端PCB廠商加速在大陸擴產，技術、產能和訂單向大陸轉移是大勢所趨
·台灣中時電子報報導，日本供應鏈斷裂，中國、韓國PCB板廠將成大贏家
台灣
·台灣工研院(IEK)分析師指出，受益於全球總體經濟復甦以及新興國家消費支撐，2011年台灣PCB產業預計增長29%全球產能將進一步向中國轉移
中投顧問分析報告指出，中國印刷電路板業在內銷增長和全球產能持續轉移的形勢下，將步入高速成長期。到2014年，中國印刷電路板的產業規模占全球的比重將提高到41.92%。電子信息工程
| 電子信息工程，就是將信息（文字的、聲音的、圖像的、甚至於，在將來，感覺的，味道的，心理的）運用電子方式來轉化、保存、傳遞的一系列設施以及涉及到的種種技術的綜合。電子信息工程就是資訊時代的基礎設施。網際網路、固定電話網、行動電話網等等，是日常熟悉的電子信息工程。電子信息工程是理工兼備，傾向於工科，也就是技術和實際操作的技能。 |
