作者:一博科技高速学生自媒体成员 王辉东
高端的食材,往往采纳最浮夸的烹饪办法。

简单的PCB,往往从设计上思考解决方案。

一个看似正当的PCB设计,只因在线路板上做了控深区域并镀了铜,在焊接时诡异的一幕呈现了,板子分层起泡了。是加工乱了设计,还是焊接疏忽了工艺,请看明天的案例剖析。

小飘在某个产品公司做PCB设计,她是一个漂亮的女孩,她嘴角轻扬,她自信从容,她优雅而不失阳光。

小飘最近在设计一款PCB,在凑近板边的区域,有一个器件比板子高出0.4mm,然而产品对PCB的厚度有严格的要求,器件不能超出PCB的厚度,否则拆卸时会因为器件厚度超标,而不能失常放入腔体。

通过和构造工程师探讨后,小飘决定从PCB设计下来解决这个器件超出板厚的问题。

先在PCB上设计一块下沉区域,在成型时通过PCB成型控深,将器件下沉,来满足产品的拆卸需要。

通过和工厂工艺工程师探讨后,计划可行,说干就干。

她疾速的调整好叠层计划后,所有完满。

忽然她脑中又灵光一现,能够在PCB下沉区域电镀镀铜,这样对产品的散热也有肯定的改善。

她的情绪在一刻是漂亮的,思考到加工和镀铜厚度的影响,她哼着小曲,在PCB原图上做了上面的备注。

PCB文件很快投到了工厂,板子也是依照小飘的设计开始了生产。

期待是一个漫长而又苦楚的过程。

有心愿的期待叫守候,没有心愿的期待叫煎熬。

好在这个守候的过程很快完结了。

制作好的PCB板子很快就交到了小飘的手上。

今天就是PCB上线焊接拆卸的日子了。

今天也注定是一个不平庸的日子。

看着板子缓缓的从主动上板子机上开始进入拆卸之旅。

锡膏印刷、SPI、高速贴片,炉前查看,就剩最初一步,过十二温区的回流焊接。

奇观就要诞生了,见证奇观的时候就要到了。

小飘这一刻的情绪,就像刚关上的可口可乐,冒着欢快的气泡。

人生总有意外和惊喜,有时候你等了很久期待星星呈现,于是你俯视星空,后果天黑了……

板子从炉后进去的一瞬间,小飘都不敢相信本人的眼睛,你见过南方人蒸的馒头吗。

对,此时板子上的台阶区域,就像摆满了一个个刚出锅的馒头。

冒着金黄金黄的气泡。

所有的悲观都源于本人自觉的期待,小飘想不明确是哪个中央出了问题。

忽然,她在车间里看到了一个相熟的身影,面相英俊,玉树临风,那就是江湖人称无所不知,无所不能的PCB工艺工程师王大仙。

小飘本来黯淡的眼睛里霎时充斥了脸色,她欢快的跑到王大仙跟前,冲动的说道:

“大仙,快帮我看这是什么问题。”

大仙拿起起泡的板子,看了片刻,微然一笑,而后说道:

“小飘,你中了PCB江湖中的最厉害的铜箔拆散之咒,铜箔与基材附着力不够,受热冲击后分层起泡了。”

“大仙是否再做具体解释。”小飘赶紧问道。

大仙说:“姑娘,这个事件说起来有些简单,我就长话短说。这要从PCB的压合开始说起。”
PCB压合时有三剑客---铜箔、core、PP。

硬板罕用的铜箔是用硫酸铜溶液电镀而成,它一面润滑,咱们称为光面,另一面是毛糙的结晶面,称为毛面(Matte Side) ,双面粗糙度不同,较粗的一面解决后能够和树脂产生较强的接合力。

Prepreg 是Pre-pregnant的英文缩写,是树脂与玻璃纤维布载体合成的一种片状粘结资料。
它在常温下是以卷状固态的模式存在。在叠层压合时,裁切成片状。在压合时,当压机内的温度达到它的TG以上,通过一段时间后,它就会缓缓的由固态变成玻璃状态,也就是(树脂)变成胶的形态。树脂是一种热固型资料,能够产生高分子聚合反应。它能够作为铜箔与玻璃纤维布之间的粘合剂。

Core是PP通过齐全固化后的PP和铜箔的结合体。CORE通过高温高压真空的压合后,齐全固化。在工厂的PCB加工时,它的状态和厚度根本稳固,不会有太大的变动。在PCB制作时,它有多种称说,如芯板、core、基板。其实它就是一个琉璃纤维布加环氧树脂和双面铜箔的一个混合体

下图为一个惯例6层板的叠层,top和bottom面是铜箔两头用PP和core。在压机外面通过高温高压真空,PP消融后,把CORE和铜箔齐全粘合在一起。齐全固化后,就成了咱们常说的多层线路板。

而小飘设计制作的线路板,是在PCB压合后再在板上做控深解决,而控深后的区域,线路板已齐全固化,再在其下面镀铜,这个铜箔只是简略的沉积在基材上,它的结合力齐全没有压合时铜箔结合力好,在低温冲击时,电镀铜与基材分层起泡。

巨匠你说的我还是有些晕乎,在车间外面王半仙说了半天,小飘还是有些听不明确。

这时刚好上班了,王大仙把小飘拉到工厂园区里面的自行车修理摊,让小飘在那里看李大爷补轮胎。只见李大爷先拿起一个锉,在轮胎上使劲的磨,而后在下面涂了胶水,最初把一块胶皮压在下面,片刻之后破损的轮胎补好了。而后大仙问小飘你看到了什么。小飘冲动的说大仙我明确了,李大爷补胎真不容易,你看他挥汗如雨,我当前要好好设计一款人工智能的补胎产品,让李大爷不这么累。大仙霎时感觉一口气上不来,憋了半天,悠悠的说出一句话,补轮胎不打磨,怎么减少轮胎与胶皮的结合力,补完之后会漏气的。

线路板的外层铜皮是通过高温高压真空和消融后的PP接合在一起,毛面的铀箔与胶状的树脂相结合,齐全固化后,就严密的联合在一起,不容易分层,而控深区域镀铜,只是通过电镀在控深区域的基材外表沉积一层铜,因为沉积铜没有胶的参加,这层铜与PCB的结合力,远没有压合时毛面的铜箔与树脂的结合力好。在回流焊接时,受到热冲击的影响,就会呈现分层起泡,于是案例就产生了。

小飘听完后豁然开朗,起初放弃在控深区域的镀铜计划,从新评估优化设计,最终将板子顺利交付。