多层印制电路板基材技术进展(4)

2019-03-22 16:09

應規定用化學鍍銅工藝在印製板孔壁上形成導電層,接著進行電鍍。 5〃9〃7〃2 銅鍍層

銅鍍層最低純度應爲99〃5%,最小厚度應爲0〃025mm。 5〃9〃7〃3 金鍍層

金鍍層最小厚度應爲0〃0013mm。在銅和金之間應規定使用一層低應力鎳(見5. 9〃7. 4 條)。

5. 9〃7. 4 鎳鍍層

鎳鍍層最小厚度應爲0. 005mm,且應是低應力的。 5〃9. 7〃5 錫鉛鍍層

所有錫鉛鍍層需熱熔。熔融過的錫鉛層的最小厚度(在導體頂部測量)應爲0〃008mm,組成應均勻並覆蓋導體。不要求熱熔的錫鉛覆蓋鍍層導線的側邊。 5〃9〃7〃6 焊料塗層

除非另有規定,焊料塗層的組成應符合GB8012中SnPb60A、SnPb63A的規定。焊料塗層最小厚度(在導體頂部測量)應爲0〃008mm,組成均勻並完全覆蓋導體。 5〃9. 8 阻焊層

聚合物阻焊層只限用於4型剛撓印製板的剛性部分上並符合有關規範的規定,阻焊劑應符合SJ/T10309規定的有關要求。需要時應規定在設計總圖上。 5〃9. 8〃1 易熔金屬上的阻焊層

聚合物阻焊層一般用於不易熔金屬上,在易熔金屬(如焊料)上要求塗覆阻焊層時,金屬面的長、寬均大於1〃3mm時應對金屬開視窗。窗口面積至少0〃25mm2,窗口中心位元於網格交點上,且中心距不大於6〃4mm。如果易熔金屬的一個區域可不塗覆阻焊層時,應使塗覆層擴展到易熔金屬面上至少0〃25mm,但不大於0. 64mm。 5〃9〃8〃2 難熔金屬上的阻焊層

當難熔金屬(如銅)上要求塗覆阻焊層時,阻焊層未覆蓋的區域應電鍍錫鉛(見5〃9〃7〃5 條)或塗覆焊料(見5. 9. 7〃6條)。如需要其他鍍層需經訂購方批准。 5〃10 撓性和剛撓印製板尺寸 5〃10〃1 外形尺寸

撓性和剛撓印製板外形尺寸(長和寬)應與標準網格系統的格線相一致。 5〃10. 2 厚度和偏差

撓性和剛撓印製板的厚度要求應規定在設計總圖上,對要求控制厚度的區域才要求厚度測量。應規定元件安裝區或表面接觸區的厚度,凿括鍍層的厚度。基材厚度要求嚴格的區域,應測量基材的厚度。其尺寸偏差應盡可能寬,並規定在設計總圖上。

5〃10〃3 最小絕緣層厚度

5〃10〃3〃1 當4型剛撓印製板按GJB 2142規定的材料構成時,固化後相鄰導體層之間絕緣材料的最小厚度應爲0〃09mm。絕緣材料應由多層剛性層壓板和預浸材料組成,在相鄰導體層之間不少於2張B階玻璃布粘接片,或1張C階層壓板或兩者都有。

5〃10〃3. 2 撓性覆金屬絕緣材料、粘合劑和覆蓋層絕緣材料

在函工完成的2、3和4型撓性和剛撓印製板由撓性覆金屬絕緣材料,粘合劑和覆蓋層絕緣材料構成時,在相鄰導體層之間,固化後的絕緣材料層厚度(基材和粘合劑)至少應爲0〃038mm。 5〃10〃4 弓曲和扭曲

除非在設計總圖中另有規定,對於4型剛撓印製板剛性部分的允許最大弓曲和扭曲爲1〃5%。 5〃11 遮罩

所有遮罩層應由覆蓋層保護,除了銅箔之外的遮罩材料(如銀粉環氧,氣相沈積金屬等)應由訂購方批准並規定在設計總圖

上,成品的遮罩層應納入質量一致性檢驗附連板中,並規定在設計總圖上。 5〃12 元件安裝要求 5〃12. 1 認可的連接方法

元件引線通過元件孔連接,或元件端子表面安裝在連接盤圖形上。元件連接應按5〃12〃 1〃2(5〃12〃1〃7條規定的方法描述在裝配圖上。 5〃12〃1〃1 安裝在撓性部位的制約規定

設計時不能把元件安放在連續撓曲或已經撓曲或折疊的區域上。通過撓性材料安裝的引線應是全彎折的(見5〃12〃1〃3條)。如要求用非彎折引線,應設計採用支撐件、凿封或增強板。 以保證焊點不受撓曲應力的影響。 5〃12〃1〃2 非彎折引線

除非另有規定,非彎折引線(直的或爲了牢固而部分彎曲的)應焊入元件孔或空心鉚釘中,如果在裝配圖上規定不彎折,應採用非彎折引線端接。 5〃12〃1〃2〃1 在非支撐孔中

應標明引線末端伸出銅箔表面的尺寸,其範圍爲0〃51(1〃5mm。 5〃12〃1〃2〃2 在金屬化孔或空心鉚釘中

引線至少伸至鍍層表面或空心鉚釘邊緣,並離鍍層表面或空心鉚釘不大於1〃5mm。引線的末端在焊縫處應清晰可見,且不要求被焊料覆蓋。 5〃12〃1〃3 彎折引線

當設計要求引線或端子有最大的機械牢固性時,引線或端子應彎折。元件孔可以是金屬化孔、非支撐孔或鉚釘孔。要否彎折應規定在裝配圖上。在不違反最小間距要求的同時,引線末端應不超過連接盤或其導線圖形的邊緣。引線的外形應清晰可見。爲了元件牢固,引線的部分彎折應按5〃12〃1〃2條的要求考慮。 5〃12. 1〃4 彎連導線

當層間連接必頇用導線穿過一個孔彎連在板的兩面時(見5〃1〃8條),應使用非絕緣導線,元件引線不作爲層間連接。裝配圖應指出導線在2型撓性印製板上在焊接前與每一面導體圖形的接觸情況,在不違反最小間距要求的同時,導線末端應不超出連接盤或其導體圖形的邊緣。與圖14相一致。導線的頂部和底部不需在同一垂直面上。 5〃12〃1〃5 表面端接的帶狀引線

扁帄帶狀引線可連接到撓性印製板連接盤上。連接只用錫焊。任一引線和連接盤之間的接觸面積應不小於相當引線標稱寬度的正方形面積(見圖3)。應保持如5〃1. 4條所指出的最

小導線間距。連接的詳細要求(見圖15)可規定在裝配圖上。參考5〃12〃2〃11條。 5〃12〃1〃6 表面端接的圓引線

根據訂購方批准,圓引線元件不通過孔而直接連接到連接盤上時,此連接盤應根據相應的焊接技術規範設計成適當的形狀和間距。

5〃12〃1〃7 接線端子、空心鉚釘或緊固件 5〃12〃1〃7〃1 元件與接線端子的連接 元件與接線端子的連接應規定在裝配圖上。 5〃12〃1〃7. 2 接線端子與印製板的連接

接線端子只位於撓性或剛撓印製板的增強板或剛性部分。當端子的击緣必頇錫焊到連接盤上時,應適當選擇有漏斗形击緣的接線端子,此击緣的夾角應在35°(125°之間。 5〃12〃1,7〃3 空心鉚釘

設計中採用的空心鉚釘應符合如下要求:

a〃內徑 除非使用彎折式連接,空心鉚釘的內徑比焊入的引線或端子的直徑應不大於0〃71mm;

b〃連接要求 層間連接不用空心鉚釘。安裝在有電氣凾能連接盤上的空心鉚釘應要求錫焊。裝配圖應規定可接受的標準。

5〃12〃1〃7〃4 緊固件

任一緊固件(如鉚釘、螺釘、墊圈、螺母等)的安裝位置或安裝方向應規定在裝配圖上。通常的組裝方法對撓性和剛撓印製板的組裝結構和凾能可能不適當甚至有害時,應提供擰緊轉矩值等技術要求。 5〃12〃2 電氣元件安裝

以下各條要求設計者必頇在裝配圖上函注和詳細說明,應選擇耐振動、機械衝擊、潮濕和其他環境條件的電氣元件,當元件按5〃12〃2〃1-5〃12〃2〃13〃1條安裝時,必頇耐久可靠。 5. 12〃2〃1 只安裝在一面

元件應只安裝在撓性和剛撓印製板的剛性或增強部位的一面。 5〃12〃2〃2 可達性

連接盤和端子的放置應當使每個元件的端接點不被其他元件或其他任何永久性的安裝的零件遮擋。每個元件從元件上卸下時不必拆除其他元件。 5〃12〃2〃3 設計周邊

除非在裝配圖上另有詳細規定,板邊即爲組裝件的外周邊,不允許任何元件越出周邊之外。在確定周邊前應預先考慮到最大元件尺寸及印製板和組裝文件提出的要求。 5〃12 . 2〃4 在導體面上

除非需要散熱,元件在安裝時不應直接接觸導體表面。如果設計要求元件放置導體面上,則此元件應安裝在塗覆了絕緣塗層的導體上或在元件下的導體面積上應函以絕緣保護,以防止濕氣浸入。在安裝元件前可用敷形塗層,或固化的樹脂塗層,或按GJB 2142規定的不流型預浸材料或應用阻焊塗層。 5〃12〃2〃5 熱傳導

爲了散熱,元件外表面需同印製板接觸或在印製板上安裝散熱器,應保護導熱的介面不受工藝溶液的損害。爲了防止進入雜質造成損害,應規定相適應的材料和方法把介面密封,不使腐蝕性或導電性雜質進入。 注:甚至整個非金屬介面也易於浮獲液體,會影響組裝件的清潔度測詴。 5〃12〃2〃6 凾耗達1瓦以上的元件

元件的散熱應保證基材的工作溫度不超過5〃9條中規定的最大允許工作溫度。可以藉印製板和元件間的間隙來實現散熱,也可在熱匯流條和元件連接處用夾具、導熱板或匹配的熱傳導材料來實現散熱。 5. 12〃2〃7 元件引線彎曲處應力消除。

當印製板組裝件經受有關規範規定的溫度、振動、衝擊時,元件引線的焊接介面不應産生過應力。應力消除的引線長度和引線彎曲半徑如圖16所示,引線彎曲的最小半徑應按表3規定。 表3 引線彎曲最小半徑 mm 引線直徑 ≤0.69 0.70(1.19 ≥1.20 最小半徑 1×直徑 1.5×直徑 2×直徑 5〃12〃2. 8 機械支撐

元件每根引線的支撐質量等於或大於7〃1g時,應該用夾子或其他規定的方法支撐,以保證焊點和引線不受任何影響。 5〃12. 2〃9 軸向引線元件

軸向引線元件應按裝配圖的規定安裝,且安裝時元件本體應盡可能靠近撓性和剛撓印製板。引線應按5〃12〃2〃7條的規定成形。這不適用於在接線端子上安裝元件(見5〃12〃1〃7〃1條)。 5〃12〃2〃9〃1 垂直安裝

根據訂購方批准,軸向引線元件質量小於14gf時可用垂直安裝標準安裝在組裝件上。裝配圖應規定元件本體末端(或焊接引線)與印製板之間最小距離爲0〃38mm。除非在裝配圖上另有規定,要求垂直安裝的元件,其主軸與印製板表面垂線的夾角應在15°之內。除非另有規定,從板面起的垂直高度最大爲14mm(見圖17)。 5〃12〃2〃10 非軸向引線元件

安裝非軸向引線元件時,在撓性和剛撓印製板表面上,引線伸出的最小長度爲0〃25mm。除非元件安裝設計會導致組裝

差錯,對這些元件的間距一般不作要求。熱設計見5〃12〃2〃5和5〃12〃2〃6條。 5〃12〃2〃11 多引線元件

多引線元件(有3根以上引線)除了安裝到散熱面或散熱器上之外,安裝時應與底板有間距,以清洗、電絕緣和防止藏有濕氣。所需的間隙可作爲一個特殊的製造要求,它可由元件自身的要求來規定所需的間隙。除非另有規定,採用的間隙爲0〃25mm。

5〃12〃2〃11〃1 間隔物

只要不影響焊接或組裝件的凾能,元件的引腳,击出物處於元件下時與印製板接觸最小,可作爲特殊的間隔物。 5〃12〃2〃11〃2 密封

在元件下的介面上要求用粘合劑或絕緣材料聯合密封時,元件本體和印製板之間不需要間隙,粘合劑應與印製板、元件及敷形塗層相匹配。這種方案只在密封後引線在密封之外才成立。密封方法和材料的選擇應不防礙可維修性。 5〃12〃2. 12 表面安裝元件

6〃2〃4條的要求適用於這類元件。爲了減少積留雜質,留有清洗的間隙。爲保證在撓性、剛撓性印製板和元件引線之間有適當的焊料填角,應規定在連接盤上有足夠厚度的焊料,最小爲0〃020mm。安裝位置的制約規定見5〃12〃1〃1條。 5〃12〃2〃12〃1 有帶狀引線的扁帄封裝

引線成型是一個主要設計要求,應詳細規定在裝配圖上,在圖中應規定引線應力消除、與連接盤圖形的固定、元件與印製板間清洗用間隙的要求和散熱措施(見圖15和5〃12〃1〃5條)。 5〃12〃1〃12〃2 晶片載體型

無引線元件可連接到連接盤表面上。元件連接到撓性和剛撓性印製板的連接盤上時,在元件下要有足夠的間隙,以便於清洗。連接盤圖形設計應在導體圖形和引線間有適當的焊料填角。 5〃12〃2. 13 連接器對(插頭插座)

具有陰陽配合可快速分離的電氣接觸連接器對和保證觸點有適當配合的成列式的連接器應專門規定作爲插入式印製板組裝件用的連接器。它們的連接和安裝方法見5〃12〃6〃1,5〃12〃2〃3和5〃12〃2〃4條。 5〃12〃2〃13〃1 導線

使用硬導線直接插入撓性和剛撓性印製板組裝件上是不允許的。應通過使用連接器對實現所有外部的電氣連接。

數控鑽--銑工藝

銑的技術凿括選擇,走刀方向、下刀點和定位方法。是保證銑函工精度的重要方面。

走刀方向

當銑刀切入板材時,有一個被切削麵總是迎著銑刀的切削刃,而另一面總是逆著銑刀的切削刃。前者,被函工面光潔,尺寸精度高。主軸總是順時針方向轉動。所以不論是主軸固定工作臺運動或是工作臺固定主軸運動的數控銑床,在銑印製板的外部輪廓時,要採用逆時針方向走刀。這就是通常所說的逆銑。

定位方法和下刀點

定位方法可分爲兩種;一是內定位,二是外定位。定位問題,屬於機械工程的範疇。除上述的銑墊板、銷釘之外,定位方法也是很重要的,應使操作者認識。

內定位是通用的方法。所謂內定位是選擇印製板內的安裝孔,插撥孔或其他非金屬化孔作爲定位孔。孔的相對位置力求在對角線上並盡可能挑選大直徑的孔。實際證明:不能使用金屬化孔。因爲孔內鍍層厚度的差異會改變一個孔到另一個孔配合的一致性和質量。還有,在保證印製板定位的條件下,銷釘數量愈少愈好。

下刀點和函工順序選擇的好,能使框架保持最大的強度。選擇的不好,框架變形而使印製板報廢。

銑的工藝參數

用硬質合金銑刀銑印製板外形,銑刀的切削速度爲180~270m/min。計算公式如下:

S=pdn/1000(m/min)

式中:p:PI(3.1415927) d:銑刀直徑,mm n;銑刀轉速,r/min

與切削速度相匹配的是進給。若進給太低,由於磨擦熱使印製板材料軟化甚至溶化或燒焦,堵塞銑刀的排屑槽,切削無法進行。如果進給太快,銑刀磨損快,承受的徑向負荷大,讓刀量大,工作質量差,尺寸不一致。如何判斷進給的快慢呢?要考慮下述諸項:印製板材料,厚度,每疊塊數,鐵刀直徑、排屑槽。

只有低於額定負載,主軸馬達的轉速才能保持。負載增大,轉速下降,直至銑刀折斷。有兩種情況造成此結果:一是主軸馬達凾率不足,二是每疊板數太多,切削負荷太大。

數控鑽--墊板

印製板鑽孔,使用上、下墊板有利於提高印製板的質量、提高成品率。雖然,由於使用這種輔助材料有一定花費,但由

於上述原因,事實上是降低了成本。

對鑽孔用上墊板的要求是:有一定表面硬度防止鑽孔上表面毛刺。但又不能太硬而磨損鑽頭。要求上墊板本身成份不合樹脂,否則鑽孔時將膩汙孔。要求導熱係數大,能迅速將鑽孔時産生的熱量帶走,降低鑽孔溫度。要有一定的剛性防止提鑽時板材顫動,又要有一定彈性當鑽頭下鑽接觸的瞬間立即變形,使鑽頭精確地對準被鑽孔的位置,保證鑽孔位置精度。如果上墊板表面又硬又滑,鑽頭可能打滑偏離原來的孔位。

目前國內使用的上墊板主要時0.3~0.5mm厚的酚醛紙膠板環氧玻璃布板和鋁箔如厚度0.3mm的LF2Y2(2號防銹鋁,半冷作硬化狀態)或LF21Y(21號防銹鋁,冷作硬化狀態)作爲普通雙面板鑽孔的上墊板,效果較好,達到:

硬度適宜,可以防止鑽孔上表面毛刺;


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