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电路板厂PCB技术发展革新的几大走向

电子技术的发展日新月异,电路板厂家只有在认识到PCB技术发展趋势的基础上,积极发展革新生产技术才能在竞争激烈的PCB行业中谋得出路。 电路板厂家要时刻保持着发展的意识,以下是对PCB生产加工技术发展的几点看法:

    1、开发组件埋嵌技术

    组件埋嵌技术是PCB功能集成电路的巨大变革,在PCB的内层形成半导体器件(称有源组件)、电子组件(称无源组件)或无源组件功能"组件埋嵌PCB"已开始量产化,,但要发展电路板厂家必须先解决模拟设计方法,生产技术以及检查品质、可靠性保证也是当务之急。PCB厂要在包括设计、设备、检测、模拟在内的系统方面加大资源投入才能保持强大生命力。

    电路板厂PCB技术发展革新的几大走向

    2、HDI技术依旧是主流发展方向

    HDI技术促使移动电话发展,带动信息处理和控制基本频率功能的LSI和CSP芯片(封装)、电路板封装用模板基板的发展,同样也促进PCB的发展,因此电路板厂家要沿着HDI道路革新PCB生产加工技术。 由于HDI集中体现当代PCB最先进技术,它给PCB板带来精细导线化、微小孔径化。HDI多层板应用终端电子产品中--移动电话(手机)是HDI前沿发展技术典范。在手机中PCB主板微细导线(50μm~75μm/50μm~75μm,导线宽度/间距)已成为主流,此外导电层、板厚薄型化;导电图形微细化,带来电子设备高密度化、高性能化。

    3、不断引入先进生产设务,更新电路板制做工艺

    HDI制造已成熟并趋于完善,随着PCB技术发展,虽然过去常用的减成法制造方法仍占主导地位,但加成法和半加成法等低成本工艺开始兴起。利用纳米技术使孔金属化同时形成PCB导电图形新型制造挠性板工艺方法。高可靠性、高品质的印刷方法、喷墨PCB工艺。生产精细导线、新高分辨率光致掩模和曝光装置以及激光直接曝光装置。均匀一致镀覆设备。生产组件埋嵌(无源有源组件)制造和安装设备以及设施。

电路板厂PCB技术发展革新的几大走向

    4、开发更高性能的PCB原材料

    无论是刚性PCB电路板或是挠性PCB电路板材料,随着全球电子产品无铅化,要求必须使这些材料耐热性更高,因此新型高Tg、热膨胀系数小、介质常数小,介质损耗角正切优良材料不断涌现。

    5、光电PCB前景广阔

    光电PCB电路板是利用光路层和电路层传输信号,这种新技术关键是制造光路层(光波导层)。它是一种有机聚合物,利用平版影印、激光烧蚀、反应离子蚀刻等方法来形成。目前该技术在日本、美国等已产业化。作为生产大国,中国电路板厂家也应积极应对,紧跟科学技术发展的步伐。

SMT物料损耗的原因和解决方法

SMT物料损耗的因素,我们可以先通过人机料法环来进行详细的分析如下:

一、人为因素

1、安装物料时撕料带太长、压料太多造成物料遗失损耗;

解决方法:培训操作员装料时保留两三个空位,压料至料窗看到物料OK,这样可检查FEEDER齿轮位置、卷带张力。

2、FEEDER安装后TABLE上有杂物造成不到位、晃动取不到料;

解决方法:培训操作员装FEEDER时检查机器TABLE和FEEDER 底座是否有杂物,转拉时清洁机器TABLE。

3、物料盘未安装到FEEDER上造成卡盘、FEEDER TAPE浮高抛料;

解决方法:严格要求操作员换料时必须将料盘装到FEEDER上。

4、未及时清除卷料带造成张力改变、不卷带、送料不良、 FEEDER TAPE浮高抛料;

解决方法:严格要求操作员换料时必须将卷带清除干净

5、放反板、跳错板、擦板等造成损耗;

解决方法:严格要求操作员按作业指导书操作,在指导书上标示拼板位置、进板方向和注意事项。

SMT物料损耗的原因和解决方法

SMT物料损耗的因素及解决方法

6、看错料站位、P/N造成错料;

解决方法:培训操作员核对物料P/N和机器报警显示、排料表站位。

7、物料数量错误、多出PCBA、物料误作料盘丢失;

解决方法:要求物料员进出生产线所有物料、PCBA必须清点数量和登记当班核对生产数量和拉存数量。

8、所编辑的程序中包装参数设置不对,所用送料次数与包装PITCH 不符造成抛料;

解决方法:根据物料包装修改PACKED DATA。

9、所编辑的程序中贴装位置与站位设置错误造成错料;

解决方法:做程序时核对BOM和图纸,贴出首检板要重新确认核对BOM和图纸。

10、生产过程中FEEDER、NOZZLE、物料原因抛料技术员未及时跟进抛 料、  数据造成大量抛料;

解决方法:要求跟线技术员必须实时监控机器运行状况,机器报警时必须现场处理观察。每小时抛料报表必须技术员签名确认并 写改善措施,有签名确认两小时未处理的必须要解析原因并上报助理工程师处理。

11、未扣好Feeder盖,未检查Feeder便上料

解决方法:要求操作员按WI要求作业,安装前后都检查FEEDER。技术员和管理检查确认。 

12、FEEDER随便叠放造成变形、FEEDER STOPPER随便拆卸乱放;

解决方法:要求操作员所有FEEDER必须放置在FEEDER车上严禁叠放、乱放,跟线严禁乱拆FEEDER配件。 

13、不良FEEDER未及时送维修重复使用造成抛料;

解决方法:要求操作员所有不良FEEDER必须标识清楚送FEEDER维修站维修、校正。

二、机器因素

1、吸嘴变形,堵塞,破损、真空气压不足,漏气,造成吸料不起 ,取料不正,识别通不过而抛料。

解决方法:要求技术员必须每天点检设备,测试NOZZLE中心, 清洗吸嘴,按计划定期保养设备。

2、弹簧张力不够、吸嘴与HOLD不协调上下不顺造成取料不良;

解决方法:按计划定期保养设备,检查和更换易损配件。

3、HOLD/SHAFT或PISTON变形、吸嘴弯曲、吸嘴磨损变短造成取料不 良;

解决方法:按计划定期保养设备,检查和更换易损配件。

4、取料不在料的中心位置,取料高度不正确(一般以碰到零件后下 压0.05MM为准)而造成偏位,取料不正,有偏移,识别时跟对应 的数据参数不符而被识别系统当做无效料抛弃;

解决方法:按计划定期保养设备,检查和更换易损配件,校正机 器原点。

5、真空阀、真空过滤芯脏、有异物堵塞真空气管通道不顺畅,吸着时瞬间真空不够设备的运行速度造成取料不良;

解决方法:要求技术员必须每天清洗吸嘴,按计划定期保养设 备。

6、机器定位不水平震动大、机器与FEEDER共振造成取料不良;

解决方法:按计划定期保养设备,检查设备水平固定支撑螺母。

7、丝杆、轴承磨损松动造成运行时震动、行程改变而取料不良;

解决方法:严禁用风枪吹机器内部,防止灰尘、杂物、元件粘 附在丝杆上。按计划定期保养设备,检查和更换易损配件。

8、马达轴承磨损、读码器和放大器老化造成机器原点改变、运行数据不精确而取料不良;

解决方法:按计划定期保养设备,检查和更换易损配件,校正机器原点。

9、视觉、雷射镜头、吸嘴反光纸不清洁,有杂物干扰相机识别造成处理不良;

解决方法:要求技术员必须每天点检设备,测试NOZZLE中 心,清洗吸嘴,按计划定期保养设备。

10、识别光源选择不当、灯管老化发光强度、灰度不够造成处理不良;

解决方法:按计划定期保养设备,测试相机的辉度和灯管的亮 度,检查和更换易损配件。

11、反光棱镜老化积炭、磨损刮花造成处理不良;

解决方法:按计划定期保养设备,检查和更换易损配件。

12、气压不足,真空有泄漏造成气压不足而取料不起或取起之后在 去贴的途中掉落;

解决方法:按计划定期保养设备,检查和更换易损配件。

13、供料器压盖变形、弹簧张力不够造成料带没有卡在供料器的棘齿 轮上、不卷带抛料;

解决方法:要求操作员所有不良FEEDER必须标识清楚送FEEDER维修站维修、校正,检查和更换易损配件。

14、相机松动、老化造成识别不良抛料;

解决方法:按计划定期保养设备,检查和更换易损配件。

15、供料器棘齿轮、驱动爪、定位爪磨损、电气不良、送料马达不良 造成供料器进料不畅取料不到或不良而抛料;

解决方法:要求操作员所有不良FEEDER必须标识清楚送FEEDER维修站维修、校正,检查和更换易损配

16、机器供料平台磨损造成FEEDER安装后松动而取料不良;

解决方法:按计划定期保养设备,检查和更换易损配件。

SMT物料损耗的原因和解决方法

SMT贴片加工产品

三、物料原因

1、元件污脏、破损、来料不规则,引脚氧化等不合格产品造 成识别不良 。

解决方法:反馈IQC与供应商沟通更换物料。

2、元件磁化、元件包装太紧,料框对元件磨擦力太大造成吸 不起来。

解决方法:反馈IQC与供应商沟通更换物料。

3、元件尺寸或封装尺寸、间距、方向不一至造成取料不良、 识别不良。

解决方法:反馈IQC与供应商沟通更换物料,来料时必须 检查同一P/N物料的包装和本体形状。

4、元件磁化、料带粘性太强,卷带时料粘附在料带上。

解决方法:反馈IQC与供应商沟通更换物料。

5、元件可吸着面太小造成取料不良。

解决方法:反馈IQC与供应商沟通更换物料,降低机器运行速 度。

6、盛放元件的料孔径太大,元件尺寸与包装尺寸不符造成送料时侧 立、翻件、位置不正而取料不良。

解决方法:反馈IQC与供应商沟通更换物料。

7、料带送料孔与料孔误差大,换料后吸取位置发生变化

解决方法:反馈IQC与供应商沟通更换物料。

8、卷料带张力不一至,过软易拉长不卷带;过脆易拉断取不到料。

解决方法:反馈IQC与供应商沟通更换物料。

9、来料包装不规范、散装无法用机器贴装。

解决方法:反馈IQC与供应商沟通更换物料。

四、作业方法

1、用错不同包装型号FEEDER,纸带用凹槽、胶带用平槽造成取不到料;

解决方法:培训操作员识别物料包装与FEEDER的选择。

2、用错不同规格FEEDER,0603物料用0802FEEDRE、0402物料用0804FEEDER、0603物料用?1.3MM料盖、 0402物料用?1.0MM料盖、 0805物料用?1.0MM料盖、调错FEEDERPITCH造成取不到料;

解决方法:培训操作员识别物料本体大小、形状与FEEDER料盖选择。

3、人员不按作业指导书标准作业。

解决方法:严格要求按作业指导书标准作业,定期考核操作 技能,管理监督评核。

4、接料不良、料带折弯、卷料带张力太紧、料带孔对不上齿轮造成取料不良;

解决方法:严格要求按作业指导书标准作业,培训考核操作技能,管理监督评核。

5、卷料带张力不够,不按标准安装卷料带造成不卷带;

解决方法:严格要求按作业指导书标准作业,培训考核操作技能,管理监督评核。

6、物料安装后有空位造成取不到料;

解决方法:严格要求按作业指导书标准作业,培训考核操作技能,管理监督评核。

五、生产环境

1、车间温度高、湿度不够造成物料干燥产生灰尘、静电。

解决方法:实时监控车间温湿度,增加空调和加湿机。

2、车间、仓库湿度高,物料吸收空气中水份造成取料不良

解决方法:实时监控车间、货仓温湿度,增加空调和通风设备。

3、车间密封性不好,防尘设施差,灰尘太多造成机器容易脏污、真空阻塞。

解决方法:严禁使用风枪吹机器电器设施、物料,车间门口增加 地毯除尘。

4、装料台、FEEDER车不够造成装料不标准、FEEDER损坏变形。

解决方法:增加装料台、FEEDER车,严格按WI要求作业。

PCB正负片工艺之争,还是行业洗牌?

近期深圳某创PCB工厂在网站上发布文章攻击PCB负片工艺,歪曲事实,误导消费者,丧失了起码的行业责任以及商业底线。那究竟是什么原因让深圳某创做出如此有失风度的行为呢?正负片工艺之间究竟有什么区别呢?诸位看官听小编慢慢道来。

一、正片和负片的区别:

(一)正片:沉铜—整板电镀(加厚8到10um)—贴干膜—图镀(在加厚到成品35um)—镀铅锡—蚀刻(镀铅锡的地方是要保留的,干膜盖住的地方是要蚀刻掉的)。

(二)负片:沉铜—整板电镀(直接加厚到表铜35um)—贴干膜—蚀刻(贴干膜的地方保留,未贴膜的地方蚀刻掉)

(三)关于某创说的负片工艺危害问题(以下是某创发表的文章截图):

看了这几点攻击负片工艺的论点,想必对PCB生产环节了解的人眼泪都要笑出来了。原因如下:

1、钻孔会不会钻偏移,偏移的大小取决钻孔机器本身控制的精度,精度越高偏移越小,没有任何一个工厂可以钻出和资料的坐标一模一样的孔来,只能让精度无限接近坐标资料,这个和正负片没有什么关系;

2、对位是否偏移,取决于对位的精度。就是现在的机器对位也有误差,这个和正负片仍然没有任何关系;

3、焊环是否要足够大,这个取决于板子的成品铜厚,铜越厚补偿越大,这是所有的工厂都一样的,就是正片在做资料的时候也会补偿,补偿的大小取决于工厂的设备能力。不是说客户的资料拿过来就无限地加大,我们做出来的板子要满足IPC标准。

4、关于插件孔的干膜封孔能力,干膜有铜孔封到6.0mm肯定是没有问题的,如果超出这孔径负片确实做不出来半孔,任何一个工艺都有一定的短板。

(四)关于某创说的负片工艺的优点是成本低:

哈哈,不知道的还以为某创是客观的评价成本问题,实则是在混淆视听,让人产生一种使用负片就是为了降低成本的错觉。其心可诛!实际情况如下:

1、杭州捷配极速打样工厂作为一个以用户为中心的企业,我们必须在确保品质的前提下才考虑成本,插件孔走负片控制不好会导致孔内无铜,造成很大的报废,所以走负片要求会更高,

2、沉铜的时候如果一个板子有10%的线路,我们走负片会按整板100%的面积镀铜,90%的面铜将浪费蚀刻掉,那么铜缸里的铜球和药水会损耗的很快,这样算下来成本不会比镀锡少。

3、孔内的铜不敢保证全部有:

这个问题每个厂都会出现,只要镀锡不良走正片照样会出现,孔内一面有铜一面没有铜测试也会通过,这个与正负片没有关系,相反负片更容易发现,原因干膜破了板子在蚀刻的时候很容易进蚀刻液,孔内的铜就会很容易被蚀刻完,镀锡不良可能一半镀上了锡一半没有,那么一半就有铜一半没有,另外我们的板子出货前100%全部经过测试。

(五)负片的优点:

1、无铜孔:

孔不用干膜封住直接蚀刻可100%保证无铜,相反做正片就不一样了,如果干膜稍微有个小洞孔内肯定要镀上锡。这样蚀刻的时候孔内的铜就蚀刻不掉,批量厂都会选择走二次钻孔,但样板不会第一时间太长第二成本太高,就是检验在厉害还是不可能杜绝漏检,曾经我在一个厂就是因为非金属孔太多我们没有走二钻,总是漏检客户老是投诉最严重的一次事故,高压板因为孔内有铜导致击穿,各项损失赔了近50万问题处理了1年时间,后续所有的板子无铜孔全部走二次钻孔。

2、镀铜均匀性:

整板镀铜比图形镀均匀性要好,因为他是整板镀铜所以孔内和表铜都会比图镀均匀,图镀因为图形分布不均匀在加上都是样板,同一挂上有几种料号他要考虑每个板子的图形来打电流,这样可能有些铜厚达到了有些没有。

3、镀铜只镀了一次,铜分层的几率偏低。

正片的板子他要经过两次的镀铜,都知道如果镀层下有氧化及有油剂的时候,经过高温铜层容易分离,我们目前做负片是只做一次镀铜,大家可以想想铜分层两次的机率大还是一次的机率大。

4、都知道日本人的板子都要求严并且要求比较高,日本人的板子和很多日资电路板厂都选择用负片生产,说明这项工艺肯定是没有问题的是认可的。另外我们工厂服务了上万家客户,也没有因为是负片工艺导致品质问题。

防止PCB印制板翘曲的有效方法

一. 为什么pcb线路板要求十分平整

在自动化插装线上,印制板若不平整,会引起定位不准,元器件无法插装到板子的孔和表面贴装焊盘上,甚至会撞坏自动插装机。装上元器件的板子焊接后发生弯曲,元件脚很难剪平整齐。板子也无法装到机箱或机内的插座上,所以,装配厂碰到板翘同样是十分烦恼。目前,印制板已进入到表面安装和芯片安装的时代,装配厂对板翘的要求必定越来越严。

二. 翘曲度的标准和测试方法

据<<刚性印制板的鉴定与性能规范>>,用于表面安装印制板的允许最大翘曲和扭曲为0.75%,其它各种板子允许1.5%。目前,各电子装配厂许可的翘曲度,不管双面或多层,1.6mm厚度,通常是0.70~0.75%,不少SMT,BGA的板子,要求是0.5%。部分电子工厂正在鼓动把翘曲度的标准提高到0.3%。把印制板放到经检定的平台上,把测试针插到翘曲度最大的地方,以测试针的直径,除以印制板曲边的长度,就可以计算出该印制板的翘曲度了。

三、制造过程中防板翘曲

1、工程设计:

印制板设计时应注意事项:

A.层间半固化片的排列应当对称,例如六层板,1~2和5~6层间的厚度和半固化片的张数应当一致,否则层压后容易翘曲。

B.多层板芯板和半固化片应使用同一供应商的产品。

C. 外层A面和B面的线路图形面积应尽量接近。若A面为大铜面,而B面仅走几根线,这种印制板在蚀刻后就很容易翘曲。如果两面的线路面积相差太大,可在稀的一面加一些独立的网格,以作平衡。

2、下料前烘板:

覆铜板下料前烘板(150摄氏度,时间8±2小时)目的是去除板内的水分,同时使板材内的树脂完全固化,进一步消除板材中剩余的 应力,这对防止板翘曲是有帮助的。目前,许多双面、多层板仍坚持下料前或后烘板这一步骤。但也有部分板材厂例外,目前各PCB厂烘板的时间规定也不一致,从4-10小时都有,建议根据生产的印制板的档次和客户对翘曲度的要求来决定。剪成拼板后烘还是整块大料烘后下料,二种方法都可行,建议剪料后烘板。内层板亦应烘板。

3、半固化片的经纬向:

半固化片层压后经向和纬向收缩率不一样,下料和迭层时必须分清经向和纬向。否则,层压后很容易造成成品板翘曲,即使加压力烘板亦很难纠正。多层板翘曲的原因,很多就是层压时半固化片的经纬向没分清,乱迭放而造成的。

如何区分经纬向?成卷的半固化片卷起的方向是经向,而宽度方向是纬向;对铜箔板来说长边时纬向,短边是经向,如不能确定可向生产商或供应商查询。

4、层压后除应力:

多层板在完成热压冷压后取出,剪或铣掉毛边,然后平放在烘箱内150摄氏度烘4小时,以使板内的应力逐渐释放并使树脂完全固化,这一步骤不可省略。 、

5、薄板电镀时需要拉直:

0.4~0.6mm超薄多层板作板面电镀和图形电镀时应制作特殊的夹辊,在自动电镀线上的飞巴上夹上薄板后,用一条圆棍把整条飞巴上的夹辊串起来,从而拉直辊上所有的板子,这样电镀后的板子就不会变形。若无此措施,经电镀二三十微米的铜层后,薄板会弯曲,而且难以补救。

6、热风整平后板子的冷却:

PCB印制板热风整平时经焊锡槽(约250摄氏度)的高温冲击,取出后应放到平整的大理石或钢板上自然冷却,在送至后处理机作清洗。这样对板子防翘曲很有好处。有的工厂为增强铅锡表面的亮度,板子热风整平后马上投入冷水中,几秒钟后取出在进行后处理,这种一热一冷的冲击,对某些型号的板子很可能产生翘曲,分层或起泡。另外设备上可加装气浮床来进行冷却。

7、翘曲板子的处理:

管理有序的工厂,印制板在最终检验时会作100%的平整度检查。凡不合格的板子都将挑出来,放到烘箱内,在150摄氏度及重压下烘3~6小时,并在重压下自然冷却。然后卸压把板子取出,在作平整度检查,这样可挽救部分板子,有的板子需作二到三次的烘压才能整平。上海华堡代理的气压式板翘反直机经上海贝尔的使用在补救线路板翘曲方面有十分好的效果。若以上涉及的防翘曲的工艺 措施不落实,部分板子烘压也没用,只能报废。

中国即将成为全球印制电路板的主场

上海2017年7月26日电 /美通社/ -- PCB(印刷线路板)是电子元器件的支撑体和电气连接载体,全球PCB产业产值占电子元件产业总产值的1/4以上,产业规模达600亿美元。由于中国巨大的内需市场,以及较低廉的劳动成本和完善的产业配套等优势,全球PCB产能从2000年开始持续向中国转移,自2006年开始,中国大陆超越日本成全球第一大PCB生产国。

中国PCB行业从追赶到超越,走过了一段不平凡的道路。现在,中国PCB产业已占据全球近50%的比例,成为全球PCB最大的供应基地。这一点从深圳国际电路板采购展览会(CS Show 2017)上将得到最好的证明。今年8月29日-31日,CS Show 2017展会即将举办第四届,这种以PCB/FPC采购为主题的行业展览,展览面积和参观人数屡创新高,充分说明,全球PCB发展重心正在向中国转移。然而,中国要成为真正的PCB强国,确还有很长的路要走。此前,业内专家就曾提醒,PCB企业在经营中应该注意,中国的PCB行业未来不会一直处于高速增长,而PCB的产品结构将会有较大变化,密度增大,难度也将增加。因此,PCB企业要优化流程,不断提高企业的自动化和智能化能力。

从百强榜单看中国PCB产业发展现状

从中国印制电路排行榜榜单来看,十几年来中国大陆的PCB产业在产能上有了快速发展。从销售额看,在2002年发布的第一届排行榜中,2001年度企业销售收入达到1亿元以上的仅28家,第一名广州添利销售额为13.0亿元。从2005年开始,能够进入排行榜的企业已经到了100家。到2016年的第十五届,综合PCB企业营业收入1亿元的企业达到131家,是第一届的4.7倍。在营收上,综合企业排名第1的臻鼎科技已达168.19亿元,是15年前第一届第1名广州添利的13倍。从地区发展看,PCB百强企业主要分布在深圳、惠州、苏州、上海、昆山、台湾、香港等地区。

国内PCB产品正从中低端向高端迈进

现在,中国PCB产业已经进入平稳发展时期,产品也主要集中在具有成本优势的中低端PCB上。据中商产业研究院整理的市场数据,2016年,国内硬板、复合板的市场占比分别为13.0%、3.7%,而4层板、6层板及8至16层板的市场占比分别为19.1%、13.5%和10.4%,IC载板、18层及以上高层板销量占比较小,分别仅为2.7%和1.2%。HDI板和柔性板的市场占比分别为16.5%、17.1%。随着中国PCB行业技术的不断完善,产品结构正在逐步优化,传统产品单/双面板及多层板的销售占比正在逐步降低,高技术含量、高附加值的HDI板、封装基板、挠性板等产品销售占比则不断提高。

新兴应用为PCB带来无限商机

2017年2月4日,国家发改委公布了《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》(2016版),包括了新一代信息基础产业、高端装备制造业、新材料产业、生物产业、新能源产业、节能环保产业、数字创意产业、新能源汽车产业在内的5大领域8个产业,涉及近4000项细分产品和服务。与三年前的版本相比,细分产品和服务增加了接近900项,其中人工智能、数字创意产业首次进入了指导目录名单。新能源汽车的细分目录也从原有的“纯电动汽车和插电式混合动力汽车”一项扩充为“新能源汽车产品”、“充电、换电及加氢设施”“生产测试设备”三项。

现在,汽车正在向着智能化发展,汽车行业有望接力智能手机成为新型智能终端。随着电动汽车的市场份额不断扩大,智能化+新能源,使得汽车中电子元器件的使用数量增幅明显,汽车电子将会是PCB的重要市场。然而汽车行业对产品的安全性和可靠性有着很高的要求,因此,PCB行业在智能汽车、新能源汽车全面井喷之前就应做好技术和生产储备。

工信部运行监测协调局5月份发布的统计报告称,今年一季度,我国电子信息制造业整体运行延续了去年下半年以来稳中向好的发展态势。其中,通信设备行业生产保持两位数高速增长。一季度,仅智能手机的产量就高达35866万部,增长11.4%;计算机行业生产增速继续回升,笔记本电脑3903万台,增长10%。这些领域通常都是PCB的需求大户。依时下消费电子市场的表现看,智能手机、可穿戴、便携式医疗设备、健康设备等,市场容量大、产品更新换代快,产品日趋轻、薄、小。而PCB行业在应对这些需求方面早已做好技术和资源的准备。

人工智能、大数据、云计算是国家重点扶持的战略新兴产业,从对产品的技术和工艺的要求看,属于高端制造业范畴,对PCB制造设备和人才队伍有着极高的要求,这也为PCB行业的转型升级提供了良好契机。

现在,在云计算、大数据、人工智能、新能源汽车、智能汽车、通信、消费电子、健康医疗、可穿戴设备等诸多领域,中国拥有海量的市场,诞生了大量的全新消费需求。具体到PCB行业,作为电子系统中不可或缺的一部分,这些行业的高速发展也为PCB业带来无限商机,这也从另一个侧面证明,为什么中国的PCB产量能够占据全球的半壁江山,成为最大的PCB供应基地。

中国有望成为全球PCB行业的主场

根据国家统计局最新发布的中国制造业采购经理指数(PMI),2017年6月份的PMI为51.7%,比上月上升0.5个百分点,制造业扩张步伐有所加快。从分类指数看,在构成制造业PMI的5个分类指数中,生产指数和新订单指数高于临界点,表明中国的制造业生产继续保持增长,制造业市场需求稳中有升。

根据国家统计局数据显示,2017年6月中国制造业采购经理指数比上月上升0.5%,制造业扩张步伐有所加快。

具体来看,全球电子制造产业链向亚太地区的转移,带动了PCB 产业的东迁,现在全球的PCB绝大多数在亚洲生产。具体市场分布为,2016年中国内地占50%、中国台湾12.8%、韩国11.5%、日本9.7%,亚洲这四个国家/地区的PCB占全球比例的84%。根据Prismark统计,2010--2015年,中国PCB产值从199.71亿美元激增到267.00亿美元,2016年全球PCB市场产值达到542亿美元,相比2015年产量有所下降,未来在全球电子信息产业持续发展的带动下,预计2017年全球PCB市场的产值将达553亿美元。而这其中相当一部分产值将落到中国PCB企业的手中。

工信部信软司在解读《信息产业发展指南》时指出,关键应用软件和一体化综合解决方案需求不断提升。“十三五”期间,中国将着力发展基于云计算、大数据、移动互联网、物联网等新型计算框架和应用场景的软件平台和应用系统。电信、交通、教育、医疗健康、地理信息等将是重点发展的领域。

在人才储备上,目前我国制造业规模以上企业人力资源总量8589万人,专业技术人员809万人。由教育部、人力资源社会保障部、工业和信息化部联合印发的《制造业人才发展规划指南》中提到,到2020年,要形成与制造业发展需求相适应的人力资源建设格局,培养和造就一支数量充足、结构合理、素质优良、充满活力的制造业人才队伍。现在,中国装备制造业规模以上企业人力资源总量近1794万人,据不完全统计,其中人才总量近736万人,具有大学本科和研究生学历的人员分别占人才总量的29%和2%。随着对传统制造类专业建设投入力度的加大,还将诞生一大批先进设计、关键制造工艺、材料、数字化建模与仿真、工业控制及自动化、工业云服务和大数据运用等方面的专业技术人才。

综合来看,无论是国家政策支持、市场潜力、行业积累,还是人才储备,中国已经具备快速发展PCB产业的所有条件,成为全球PCB行业的主场已是水到渠成。

中国PCB行业的机遇与挑战

尽管新应用对原材料和制造工艺提出很高要求,但在市场上,技术难度低的PCB产品仍占很高比例。因此,提高制造良率是企业竞争力的直接体现。如BGA焊接可靠性问题、小尺寸PCB加工过程中的技术问题、厚铜板加工时的过程控制等等,都是PCB企业在发展壮大过程中需要重视和解决的难题。

具体的市场挑战主要有:一是新兴技术和应用对制造工艺带来的挑战。尤其是消费电子,尺寸越来越小,密度大、元件引线间距不断缩小,对PCB制造和焊接工艺提出很高要求;二是IC行业向下挤压PCB高端市场。全新的MIS封装工艺与高端PCB市场竞争的局面已经出现;三是市场竞争加剧,企业要做大做强比较难;四是专业人才不足,制造业人才培养也将“从娃娃抓起”。

随着PCB行业从高速成长期过渡到产业升级期,业内竞争加剧,不少PCB厂家也开始从事下游电子贴片和插件生产。据统计,目前国内各类大小专业贴片厂和插件厂数量已逾5000家。国外采购商在中国市场采购线路板、贴片/插件产品及最终的电子产成品的量占其采购总额的一半以上。从百强榜单中可以看出,就整体行业来看,企业间的差距不大,销售收入在20-40亿元的企业有15家之多,PCB还是一个具有较高分散性的行业,一家或几家独大的局面很难形成。这一点与IC制造业的发展有很大不同。

随着中国PCB行业发展的逐步成熟,行业增长速度趋于稳定,发展将逐步放缓,寻求新的市场增长点成为PCB最急迫的问题。同时,环保部门对行业环保治理的监管力度将持续加大,对企业的环评有更高的要求。深刻理解环保政策热点与要求,坚持绿色智能制造,是PCB行业健康、快速发展过程中必须关注的问题。另外,已经持续两年的原材料涨价问题,也是PCB行业急需解决的问题。面对一系列棘手的问题,各企业都在努力寻求创新和发展。

单面PCB线路板油墨问题及对策

油底发黑、氧化、过锡起泡、掉绿油,在单双面板厂是比较常见的一种工艺不良。通常都认为是绿油前磨板工艺段不良引起。而在实际工作中会发现蚀板工艺后段影响很大。有绿油前工艺不良的厂家可做小小的试样。在正常生产蚀刻后拿几个机种及几种板材的线路成形品放入水中拿起(不吸水)直立放3~7天,一般能看出蚀刻后工艺问题(单面要看反面油脂玷污的情况)。同时在正常生产绿油印刷前磨板后拿几个机种及几种板材各二张,其中一张放入水中拿起直立放1~3天也能发现绿油前磨板问题。

??比如:绿油底发黑(成品板完成,包装好入仓,约1~3个月后提出,绿油底下会有1条条的发黑或发暗,用胶纸一拉就脱落)一文中。一条条的发黑或发暗现象,如果是从板头端到尾端形成,而且是磨刷方向,就可说明是磨刷的问题。其一是本身质量差表现在磨料少,需加大压力才能看到有磨刷效果,磨刷水冲洗冷却不满足就形成磨刷呢龙玷污,磨板后用放大镜能发现一条条,微暗黑的光滑条纹。条状较大就应该是蚀刻后工艺油脂留在面板,或用来刷洗带油脂的返工板及加压磨绿油返工板造成油脂玷污磨刷引起。检查生产板可见无粗化状,严重时加压力也无多大作用。磨后检查不明显印上绿油就能看出来。如果条纹不是直线状就应该认为是蚀刻后工艺去油墨段有问题,板面有油脂造成磨刷困难,正常一次磨刷无法完全去除。通常严重的地广方用电子水擦洗,成批板磨二次乃至三次才能解决。

??对于蚀刻后工艺去墨不良或油脂玷污板材,设备方面去墨段应有足够的长度及药水压力。平时注意保养保持均匀不塞嘴,这样才能保证药水浓度尽可能保持低。工艺方面要注意去墨碱片不要直接加入药缸,而应放入另1个桶,加水溶解后加入药缸。第1次不能多加,然后每1~2小时添加一次,保持比较低的平稳浓度,这样有利控制消泡剂的加入(因为产生油脂主要是来自于消泡剂)。材料方面碱片及消泡剂的质量要加强控制。有这样一种现象,在生产中如果第一次没有完全去除油墨,返工第二次、第三次都很难完全去除。可想磨刷的难度了。所以解决蚀后工艺问题很重要,有利于成本的降低及质量的提高。

??对于绿油磨板工艺段。主要在设备的选型,平时的设备保养。前段化学清洗段,也有叫化学粗化段,通常都使用、草酸、盐酸、流酸。有这样一种说法草酸去油脂,盐酸粗化,流酸去氧化。所以有些厂,黑油线路前磨板用草酸,绿油前磨板用盐酸,而松香前磨板用流酸。绿油前常用盐酸:应控制浓度及稳定度一般在3%,如果浓度高后冲洗不充足会有一点点孔向周边发花状氧化,磨板后短时间内丝印不能发现。

??中段为磨刷洗段,也称机械粗化段。磨刷的造用主要是磨料的质量,一般第一磨刷选用500号,第二磨刷选用320号。由于近来价竞争引起磨刷质量下降,有些厂前后都使用320号。应注意换磨刷不要二条同时换,如果3个月为1个周期就1个半月换1条。平时注意油脂的玷污,一旦粘污就很难洗除。进行周期性整平处理保养。平时注意保养可增加使用时间及提高质量。

??中后段清水洗,一般磨刷段用循环水。磨刷后用高压循环水,后清洗用自来水。水的流向为后清水洗→磨后高压循环水洗→磨刷循环水→外排。有些磨板机没有后高压循环水冲洗(是产生不良的原因之一这种机应控制前化学清洗盐酸的浓度)。平时注意水压力,不塞喷嘴。后海棉吸水轴应注意清洗保持清洁。一般不要用洗涤剂清洗,有必要时就应有足够的时间与水量完全清洗干净,要不然用放大镜检查会发现点状白雾状物,有时很明显,有些掉绿油及过锡绿油起泡就是这方面的原因。定时周期性清洗更换,可控制因吸水不良造成的批量氧化。检查海棉吸水轴的清洁度,可在海棉吸水轴后把板拿起用放大镜看水份的干燥过程。会看到一大片向一点干燥,形成一个水珠再向中点干燥,白雾状点就是不清洁水积聚成水珠干燥后形成。

??最后就是热干燥段。一般有二种:焗炉式,考焗式。炉丝直对板面我们称为考炉式,这种炉间单易产生不良热效率想象高,其实热损失大效率反而差,前冷风刀效果差易产生水珠点发花状氧化。 焗式炉比较理想,前边应有一段强冷风刀用于清除水珠在板面形成。中间热风刀焗炉段发热丝不直接面对板而用循环热风吹板这样效率高温度稳定而且温度比考式低(板面温度低有利控制弯板)。这种炉后边最好有开放式冷风吹板使板面热气吹散及冷板。有这样一种情况如果干燥后迭放丝印,发现有发花状氧化。如果插架冷板丝印氧化清失,所以应注意磨板后开放式冷板。及时稳定控制蚀刻及磨板工艺,绿油底不良问题就不可能周期性、批量性发生。

PCB未来发展趋势-看老外做PCB

一. 印刷电路板发展趋势

(一)细线化

PCB全都向高密度细线化发展,HDI板尤为突出。在十年前HDI板的定义是线宽/线距是0.1 mm/0.1 mm及以下, 现在行业内基本做到60 ?m,先进的为40 ?m。

PCB线路图形形成,传统的是铜箔基板上光致成像后化学蚀刻工艺(减去法)。这种做法工序多、控制难、成本高。当前精细线路制作趋于半加成法或改进型半加工法。

(二)半加成法积层基材

现在半加成法热点是采用绝缘介质膜积层,从精细线路实现和制作成本看SAP比MSAP更有利。SAP积层用热固化树脂,由激光钻孔后电镀铜形成导通孔和电路图形。

目前国际上的HDI积层材料以环氧树脂搭配不同固化剂,以添加无机粉末提高材料刚性及减少CTE,也有使用玻纤布增强刚性。

未来的发展趋势。在BGA和CSP细间距载板会继续下去,同时无芯板与四层或更多层的载板更多应用,路线图显示载板的特征尺寸更小,性能重点要求低介电性、低热膨胀系数和高耐热性,在满足性能目标基础上追求低成本的基板。

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