電路板工作原理與電路板清洗介紹
1.工作原理
電路板的工作原理是利用板基絕緣材料隔離開表面銅箔導電層,使得電流沿著預先設計好的路線在各種元器件中流動完成諸如做功、放大、衰減、調制、解調、編碼等功能。
圖1 電路板
2.組成
電路板主要由焊盤、過孔、安裝孔、導線、元器件、接插件沃特弗電路板之薄膜線路SMT貼片沃特弗電路板之薄膜線路SMT貼片、填充、電氣邊界等組成,各組成部分的主要功能如下:
焊盤:用于焊接元器件引腳的金屬孔。
過孔:有金屬過孔 和 非金屬過孔,其中金屬過孔用于連接各層之間元器件引腳。
安裝孔:用于固定電路板。
導線:用于連接元器件引腳的電氣網絡銅膜。
接插件:用于電路板之間連接的元器件。
填充:用于地線網絡的敷銅,可以有效的減小阻抗。
電氣邊界:用于確定電路板的尺寸,所有電路板上的元器件都不能超過該邊界。
3.分類
線路板按層數來分的話分為單面板,雙面板,和多層線路板三個大的分類。
多層板:指具有三層以上的導電圖形層與其間的絕緣材料以相隔層壓而成,且其間導電圖形按要求互連的印制板。多層線路板是電子信息技術向高速度、多功能、大容量、小體積、薄型化、輕量化方向發展的產物。
單面板:在最基本的PCB上,零件集中在其中一面,導線則集中在另一面上。因為導線只出現在其中一面,所以就稱這種PCB叫作單面線路板。單面板通常制作簡單,造價低,但是缺點是無法應用于太復雜的產品上。
雙面板:是單面板的延伸,當單層布線不能滿足電子產品的需要時,就要使用雙面板了。雙面都有覆銅有走線,并且可以通過過孔來導通兩層之間的線路,使之形成所需要的網絡連接。
線路板按特性來分的話分為軟板(FPC),硬板(PCB),軟硬結合板(FPCB)。
4.工作層面
電路板包括許多類型的工作層面,如信號層、防護層、絲印層、內部層等,各種層面的作用簡要介紹如下:
(1)防護層:主要用來確保電路板上不需要鍍錫的地方不被鍍錫,從而保證電路板運行的可靠性。其中Top Paste和Bottom Paste分別為頂層阻焊層和底層阻焊層;Top Solder和Bottom Solder分別為錫膏防護層和底層錫膏防護層。
(2)信號層:主要用來放置元器件或布線。Protel DXP通常包含30個中間層,即Mid Layer1~Mid Layer30,中間層用來布置信號線,頂層和底層用來放置元器件或敷銅。
(3)絲印層:主要用來在電路板上印上元器件的流水號、生產編號、公司名稱等。
(4)內部層:主要用來作為信號布線層,Protel DXP中共包含16個內部層。
(5)其他層:主要包括4種類型的層。
Drill Guide(鉆孔方位層):主要用于印刷電路板上鉆孔的位置。
Keep-Out Layer(禁止布線層):主要用于繪制電路板的電氣邊框。
Drill Drawing(鉆孔繪圖層):主要用于設定鉆孔形狀。
Multi-Layer(多層):主要用于設置多面層。
5.電路板基板清洗
在電路板基板加工過程中,錫膏和助焊劑會產生殘留物質,焊劑殘留物會隨著時間逐漸硬化并形成金屬鹵酸鹽等腐蝕物,對電子產品的工作壽命和可靠性產生影響。因此徹底清除印制板的殘留焊劑、焊料及其它污染物,對電路板基板進行清洗是非常有必要的。
不同類型的助焊劑殘留的成分不同,水基清洗劑的清洗材料對去除焊接殘留的能力也不同。在機器因素上,需考慮運行時是否存在泡沫問題。目前大部分清洗工藝分為超聲波清洗工藝和噴淋清洗工藝。在噴淋清洗工藝下,對泡沫的容忍度更低,要求無泡或泡沫極小且能迅速消泡。
電路板基板清洗劑在滿足清洗的條件下,還需考慮環保問題。目前普遍適用的是RoHS 2.0,REACH法規,歐盟無鹵指令HF,索尼標準SS-00259等法令法規。在選擇清洗劑的時候注意是否滿足以上法令法規要求。
推薦合明科技的水基清洗劑W3000D-2,對電路板基板上錫膏和助焊劑會產生殘留物質,有相當優秀的清洗效果。
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