PCB印制线路板流程及品质管理分析

伍洋

（深圳市卓创通电子有限公司，广东 深圳 518000）

0 引言

PCB印制电路板主要在绝缘基材上建立元器件之间电气连接，形成导电图形与印制线路。在PCB电子设备生产过程中，PCB印制电路板是不可或缺的，它在集成电路电子元器件与电气互联方面也提供了技术上所要求的电气特性如特性抗阻等等。

1 PCB印制电路板的制作概述

1.1 PCB印制电路板的基本概念

PCB印制电路板的原始材料一般为覆铜箔基板（基板），它属于一种两面都有铜质材料的树脂板，目前比较常用的板材带好一般为FR-4。作为一种主要应用于计算机、通信设备的高档次电子产品，其对于板材的要求极高，首先FR-4是采用耐燃性板材结构，在高温下只会软化、不会燃烧，其次它拥有Tg点，最后它的介电常数表现突出。这里所指代的Tg点被称为“玻璃态转化温度点”，该温度点关乎介电常数问题，可以描述物质的电特性量，即在高频线路中信号的节制损失必然与基板材料相关，所以当介质损失较大时，吸收高频信号、转变为热作用的能力越强。

1.2 PCB印制电路板的基板基本设计要素分析

PCB印制电路板中的基板材质颇为丰富，主要包括了镀金板、OSP板、化银板、化锡板、化金板以及喷锡板。其中镀金板的制作成本最高，且板材表现也最为稳定，采用无铅之制程技术流程，在某些高价值、高可靠度的电子产品中作为基板基础材料而存在。其次是OSP板，它的制作成本最低，操作最简便，需要修改设备制造流程条件以，普及重工性内容。在采用该类板材过程中，需要进行高温加热并预覆盖PAD保护膜，避免其焊锡性降低。如果基板在经过二次回焊后其要配合展开一次DIP制程，确保有效解决DIP端焊接问题。在采用化银板过程中，它基本保留了银所具有的极强迁移性，一旦发生漏电情况则会出现“沉镀银”，如此可满足无铅制程要求，它的可焊接性寿命时间远比OPS板更长。

2 PCB印制电路板的设计制作基本概念

PCB印制电路板在设计制作过程中涉及诸多概念内容，其中就包括了“层”“过孔”“丝印层”“SMD”“焊盘”“飞线”等等。就以“层”为例，它能够与许多软件实现从图、文、色彩等嵌套的有效融合，合成引入“层”，且“层”的概念并不虚拟，其印刷版材料中大量融入了各种铜箔层，可实现在电子线路元件中的有效密集安装过程，在防干扰与布线层面都提出了特殊要求。就目前某些PCB印制电路板设计过程中就采用了“多层焊盘”与“布线层设置”相关概念，在布线完成以后确保诸多连线终端都能配置焊盘，并添加器件库内容，如此彰显“层”的概念作用。在PCB印制电路板设计制作过程中选用多层次印版，它就可以关闭某些未用层，简化设计制作流程。另外看飞线，它遵循自动布线技术流程，主要采用布线网络连接，在调入元件过程中初步布局飞线命令，配合命令布局网络连线的交叉状况，同时调整元件位置，如此可获得最大自动布线布通率。而在手工补偿阶段，则主要补偿“飞线”第二层次，配合导线连通网络，如此能够保证PCB印制电路板大批量动线生产。在生产阶段可以将飞线视为0欧阻值，稽核统一焊盘间距控制、设计电阻元件[1]。

3 PCB印制电路板的设计制作流程分析

PCB印制电路板的设计制作流程包含多点，首先是下料，在计算分析铜箔板厚度后调整加工尺寸，将大片板料切割成为不同规格要求的小块板料，其工艺流程主要围绕大料开料机台、开料、圆角、洗板、下工序等等展开。在技术操作过程中首先规范自动开料机的检查设定尺寸，避免出现开错料情况，其次对内层板开料后的加标记内容进行调整，避免出现混乱问题；最后要在搬运过程中避免擦花面板，防止氧化情况出现，同时在焗炉开机之前对温度设定值进行检查。

PCB印制电路板下料工艺流程，结合PCB印制电路板分析其下料工艺流程，明确设备价值作用，分析自动开料机的大料切割与细料分配过程。其中要采用到磨圆角机将板角尖端定性。另外要结合板机粉尘杂质风干处理过程进行分析，对焗炉炉板进行有效处理定性，并做好相应标记，提高设备生产应用价值作用。当然，考虑到PCB的生产过程较为复杂，它涉及的工艺范围较广，从简单的机械加工到复杂的机械加工，有普通的化学反应还有光化学电化学热化学等工艺，计算机辅助设计CAM等多方面的知识。而且在生产过程中工艺问题很多而且会时时遇见新的问题而部分问题在没有查清原因问题就消失了，由于其生产过程是一种非连续的流水线形式，任何一个环节出问题都会造成全线停产或大量报废的后果，即印刷线路板如果报废是无法回收再利用的。在此过程中需要创建元件库，确保元件焊接多层板面，优化元器互连几何图形有效优化，同时建立多层板几何特性分析机制，形成电原理图与印制板上元件连线对应关系。

在钻孔设计制作过程中，需要在线路板上钻通孔或者盲孔，并建立层层之间通道，其工艺流程中包含了双面板，要在钻孔过程中建立多层板，并设置Fixtur于机台之上，检查相关工序内容，优化设备用途，主要对钻机线路板钻孔问题进行分析。具体来讲，就是要正确取拿钻阻，搬运生产板避免污染钻阻与线路板受到污染。同时建立拖板、摔板、板上齐板现象，避免出现线路板擦花问题。同时要对钻阻孔径、孔数、孔位置、内层偏移多层板等等进行参数调整。另外，要做好沉铜操作，对孔内非导体部分的无电镀方式进行调整，发挥孔镀上铜面的导通作用，配合电镀方式加厚孔，体现工序中内层压板、钻孔后电镀化学操作方法应用便捷性。主要来讲就是采用全板电镀方法来设计一次铜结构，确保通孔导电铜一层厚度在0.2～0.6mm左右。在补足一次铜孔以及面铜线路厚度后，还需要有效增加电镀铜附着力，确保形成线路上的scum剥离，确保咬铜线路上铜粗糙度控制到位，易于展开电镀操作。在去除铜线路氧化膜过程中需要镀二次铜，增加铜厚度[2]。

随后进行绿漆操作，它主要是为了保护电路板上线路，避免出现刮伤所造成的短路、断路现象问题，同时做好防焊工作。具体来讲就是要在电路板上涂上一层保护膜，即防焊绿漆，如此可以达到美化面板的良好效果。其处理流程包括了前处理、涂布印刷、曝光、显影、热烘等等操作，主要将印刷过的绿漆油板浸入到熔锡之中，同时避免高速热风孔中填锡有效吹出，同时保留孔壁、板面上的一层焊锡。

在外形加工过程中，需要基于多片展开工作排版，按照客户规格分切SLOT内槽，做好切型、斜边、清洗以及检验工作。然后进行E-Test电测试。如果对检查板设计被进行测试，必须检查板内是否串短路、断路问题，对于不良板需要及时分开处理。另外在出货之前也要进行一次检验工作，配合E-T测试展开最终品质检验，确保人员检验分类到位，同时检测出货品质，强化检验品质，即出货检验[3]。

4 PCB印制电路板的质量管理工作分析

确保电路获得最佳性能，分析元器件布线与导线布设重要价值，同时建立符合抗干扰设计的相关技术内容。例如在PCB质量管理布局方面，需要首先了解PCB尺寸大小，如果PCB尺寸过大，印制线条过长，则阻抗相应增加，抗噪声能力逐渐降低，但生产成本会相应增加。如果PCB尺寸过小，则会导致电子产品成本过小、散热不佳、且容易受到临近线条干扰。所以在确定PCB尺寸过程中需要确定特殊元件位置，有效减少分布参数相互之间干扰作用，同时印制般定位孔与固定支架位置。大体来说，要参考电路功能单元对电路全部元器件进行合理布局，满足相关质量管理要求：必须按照电路流程安排不同功能背景下电路单元的合理位置，对电路中的全部元器件进行合理布局，并满足电路流程安排不同功能电路单元位置，确保高频工作电路下元器件之间分布参数被有效考量，利用元器件平行排列，确保PCB印制电路板设计美观，装焊简易化，同时展开批量生产过程。在电路板边缘元器件控制方面，需要保证电路板边缘≤2mm，同时将电路板的最佳形状控制为矩形，长宽比控制在3:2以及4:3，同时充分考量电路板所受到的机械强度问题。

另外也要结合退耦电容配置PCB，确保印制电路板各个关键部位配置到位，形成一般配置原则，做好质量管理工作。要在4～8个芯片上布置1～10pF电容，对于抗噪能力较弱、电源变换较大器件需要采用到RAM/ROM存储器件，配合芯片电源线、地线建立直接接入退藕电容，同时配合RC电路来吸收放电电流。在CMOS输入阻抗较高情况下，需要分析易受感应问题，同时对接地端电源进行接正处理[4-5]。

5 结语

PCB印制线电路板在设计流程与品质管理方面需要有效解决焊接工艺质量问题，避免留下安全隐患，保证焊点最小距离控制在合理范围内，同时分析人工钻孔与数控钻孔等技术性问题，有效规避腐蚀不均匀问题。诚如本文中所论述，即应该在多点技术内容上进行有效把控，全面增大PCB印制线电路板的地线面积增大与抗干扰能力。