
| 单元名称 | 模型块名称 | 工序技艺内容 |
| 简介 | 前言 | 印制电子回路板简称印制板或PCB,电子设备由各种各样的电子元件构成。而这些元件的载体和相互连接所依靠的是印制电子回路板。印制板是由印制电子回路与基板包括的,常用的基板为覆铜箔层压板,简称覆铜板,印制板的种类,按照不一样面数量的不一样,印制板可分为单操作面板、双操作面板、多层板,按照元件组装技术来分,有通孔插装电子回路板、表面组装电子回路板,按照基板材料来分,有刚性印制板和挠性印制板等。 |
| 单面印制板 | 早期电子设备大多使用单面印制板,单面印制板是基版上只有一面设定有导电图形的印制板,版上用来完成元件电气连接的线路称为实验连接线,用来固定元件的圆形、矩形或其他几何形状的导电图形,称为焊盘,导电图形上覆盖着一层绿色薄膜叫做阻焊层,起到阻止焊锡与导电图形接触的作用,使焊点美观整齐,焊盘通常涂敷了一层助焊剂,起到保护焊盘不被氧化和容易焊接的作用。 | |
| 双面印制板 | 双面印制板是指两面全部有导电图形的印制板,为了完成版两面的电气连接,先在版两面的焊盘位置上钻孔,在孔壁上,再用化学方法镀上金属铜等。在双操作面板上,元件与信号线大多集中在一面,与元件面上,元件的引脚焊接及电源走线大多在另一面及焊接面上,完成这种走线分工的双操作面板的布线密度,要比单操作面板高出了许多,这种将元件经过金属化孔穿插到焊接面的装配技术,称为通孔插装技术,又称THT技术。 | |
| 多层印制板 | 多层印制板在每层印制板做好的基础上,加上绝缘垫层,加压成一个整体,不一样层间的实验连接线经过金属化孔完成复杂的电气连接,完成更加强大的电气功能。多层板除了线路密集,可使整机体积更小,重量(kg)更轻外,还通常有两层分别作为电源层与地层,有利于减小信号干扰,同时散热也好,可提升整机的可靠性,当然,多层板的制造工序技艺复杂,成本也比单、双面版高出很多。 | |
| SMT印制板 | 表面组装印制板,表面组装技术又称SMT,其工序技艺特别点可以经过与传统的通孔插装技术及THT的对比来体现。SMT即表面组装技术,是指把片状构造的元件贴装在印制板的表面上。在SMT电子回路板上,焊点与元件同处版的一面,无需再经过通孔在进入另一面固定,因此,在SMT印制电子回路板上,通孔只用来连接电子回路板两面的实验连接线,孔的数量也要少的多,孔的直径也很小,这样就能让电子回路板的装配密度极大提升,SMT与THT的区别体现在组建形态、焊接、和组装工序技艺方法等各方面,其焊接技术应用再流焊技术。 | |
| 挠性印制板 | 在需要与动作部位件相连接的地方,例如,针式打印机的打印头与主板间的电气连接,可以应用挠性印制板,挠性印制电子回路板可以弯曲、扭转,甚至可以折叠,设定有轻、薄、短、小、构造灵活的特别点。 | |
| 制作工序技艺 | 设计 | 在印制板的生产过程中,首先需要一套符合重量要求的1:1底片。使用印制板设计系统,从事印制电子回路的设计,目前最常用的电子设计系统为Protel99se、Altium Designer,而对于高端设计设备,常常使用Cadence、Mentor、Allegro等,这是设计单位在使用PCB设计系统,设计印制板,可同时产生印制板制作过程中所需的各种图纸,例如,原界面,焊接面,助焊层、阻焊层、印字图、钻孔图、装配图等等,特别便利。 |
| 裁板 | 按照设备的大小下料,及按照设计的尺寸使用裁板机裁剪不一样版,对于尺寸较小的印制板,为方便生产,也可将几块印制板,整齐排布在一张不一样板上去制作,然后,再裁剪开。 | |
| 钻孔 | 印制板的孔金属化后,可完成层与层间电子回路的电气连接,对THT插装技术,孔的本身也起着固定插件的作用,电子CAD生成的钻孔数值写入电脑,数控钻床在程序的控制下,自动位移钻头,找准位置钻孔,通常可以同时钻透几块不一样板,大大提升了生产精确度和劳动效率。各种孔的不一样板,要磨板,去除因钻孔生成的毛刺。 | |
| 孔金属化 | 金属化孔是指顶层与底层之间的孔壁上,用化学反应,将一层薄铜渡在孔的内壁上,厚度约5微米,使得印制电子回路板的顶层与底层相互连接。在实际生产中,钻孔后的覆铜板,要经过去油、粗化、浸清洗液、孔壁活化,化学沉铜以及电镀沉铜等一系列工序技艺过程才能完成。 | |
| 清洗查验 | 金属化铜是印制板生产重要工序,一旦发生重量问题,将影响电气联通,所以经过化学镀铜的覆铜板,再进入下一道工序前,要清洗、查验。 | |
| 图形转移 | 图形转移是指把底片上的电子回路图形转印到覆铜板上的过程,其方法有光化学法、丝网落印等,光化学法,精确度高,是将经过表面清洗处置整理过的覆铜板,涂敷一层厚度均匀的感光胶膜,然后烘干。将底片精确定位在底图感光胶的覆铜板上、曝光、显影、没有被感光的胶膜,在温水中溶解、脱落,而留下的印制图形,再被固膜、风化。 | |
| 镀铜 | 经过金属化孔工序技艺生成的金属孔壁很薄,需要经过一定的化学反应,使沉铜达到约20微米的厚度,从而在孔壁及版面上沉积一层化学铜,达到所预期的导电功能与机械强度。 | |
| 蚀刻 | 化学时刻是运用化学的方法,腐蚀掉版上不需要的铜箔,留下电子回路图形,常用的蚀刻液有酸性氯化铜、碱性氯化铜、过氧化氢、硫酸等。作为传统蚀刻液的三氯化铁,再生难、污染严重,已被淘汰,只适用来实验室少量加工。 | |
| 清洗 | 经过化学蚀刻的印制板,残留许多化学溶液,需要经过清洗、干燥,以便进入到下一工序。 | |
| 阻焊剂 | 阻焊剂是一种耐高温的绝缘涂料,上阻焊剂的作用是限定焊接区域,防止焊接造成短路,以及防止受潮对版面铜箔的侵蚀。 | |
| 助焊剂 | 为提升印制电子回路的功能,方便自动化焊接,可以在导电图形上涂敷一层金属,其作用是保护铜箔,多加可焊性,和抗腐蚀、抗氧化。 | |
| 丝印 | 为方便装配与维修便利,元件最好用字符标记出来,这同样可以经过丝网印刷技术来完成,通常在元件面丝印有白色或黄色的字符,方便电子回路与元件的标识。 | |
| 修边 | 最后一道生产工序是修边,去掉毛刺,经过铣床将外观成型,在经过高压清洗,送到电针测量试验,最后,将经过检验合格的电子回路板包装好。 | |
| 生产过程 | 印制板上生产过程 | 以一个双面印制板的生产为例,首先,设计人员按照电子回路原理图与版面尺寸的要求,使用计算机数值数值辅助设计系统,实行元件布置,设定布线规则,自动布线产生所需的电子文件,交给光绘机制版,产生各种短印底片。生产车间将不一样版下料,按照成品板的大小,裁剪成方便加工的尺寸,然后交数控钻床钻孔,钻好孔的不一样板,经模板处置整理后,送去化学沉铜,生成金属化孔,并经过电镀铜工序技艺使孔壁电镀层加厚,金属化孔后的不一样板,经查验处置整理后上层感光胶,烘干后将底片放在不一样版上曝光,显影,蚀刻,清洗,留下导电图形,经查验,再经过丝印涂敷防止焊接的阻焊剂,以及丝网漏印字符,再喷涂一层助焊剂、铅锡合金。最后由铣床洗出印制板的外观,经过高压清洗,变真测量试验,成品检验、包装。 |
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