PCB簡介
        大家好,果凍的小小技術簡介又來啦。今天來稍微介紹一下PCB板的製造以及打件流程。因為LED是需要焊接在電路板上面,再輸入電流來控制亮度,因此小弟我常常有事沒事就得畫電路圖,還要跑板廠跟打件廠,因此對於PCB板也有一點點的了解。不過當然,我個人的原則就是用最簡單的方式,給各位解說,還請行家多做補充。

什麼是PCB?
        PCB是Printed Circuit Board的縮寫,也就是印刷電路板。按照其軟硬程度可分為軟性電路板(FPC)以及一般較常見的FR4。只要是電子元件,就會有印刷電路板的存在。小到家裡電視機的遙控器,大到液晶電視,全部都有印刷電路板的存在。其原理相當簡單,就是在一種基材上面,鋪上一層線路,再把我們要用到的電子元件,用焊接的方式接在上方,這樣就完成一個完整的PCBA(PCB Assembly),例如我們電腦主機內部的主機板。

 
                                                                   PCB (FR4)


 
                                                                      PCBA

PCB的種類
       PCB有很多種分類方法,一般按照撓性可分為軟板以及硬板,現在也有軟硬結合板。另外還有按照層數分,可分為單層板,雙層板以及多層板。多層板的好處就是可以在比較小的面積上面放較多的元件,不過相對的成本也較高,現在聽廠商說好像有到16層板。不過以面板業來說,到8層板就已足夠。一般最常見的板子就是FR4,因為技術較成熟,成本也較低。
對於材料來說,PCB主要就是基材、銅箔以及化學品(曝光顯影蝕刻等所需)。基材大致上有玻纖布、複合材料、PI以及金屬等。
        以我比較熟的LED的PCB板來說,目前常見的有FPC,FR4以及MCPCB三種。FPC就是軟性電路板,成本較高,可薄化,散熱較差,但是好處就是可以彎曲,在背光的設計會有較大的裕度可發揮。另外FR4其實就是利用玻纖布加上銅箔等製程,我們一般常見外層為綠色的PCB,成本最低。MCPCB只是將PCB下方的基材改成金屬,散熱好,成本高。以價錢而言,MCPCB約與FR4相等,FR4則約在6成左右。不過基於成本考量,其實目前還是以FR4為主,但是當MCPCB大量生產,也許會有不一樣的狀況也不一定。

PCB產業
        由於PCB是一層基材,鋪上銅箔。以較常見的FR4來說,上游就是玻纖布的廠商以及銅箔廠,這塊我不熟,據說國內以南亞為最大宗。中游的銅箔基板廠商如聯茂等進貨之後,做成銅箔基板。出貨到下游的PCB製造廠商,交由PCB廠商製作出PCB,最後交由打件廠將所需元件焊接在PCB上,出貨給客戶。
        以敝公司來說,通常一塊板子,機構工程師會先根據客戶的需求,把板子的尺寸定出來,然後電子工程師才會根據這些面積儘量完成要求。等到線路設計完成,交由廠商layout。這是第一手,跟敝公司合作的那家Layout廠商,我跟負責人聊過天,利潤頗豐。待廠商Layout完畢之後,交由PCB廠製作板子,最後進料至打件廠打件完成。

打件廠流程
       什麼是打件廠呢?像台表以及環電便是打件廠。他們並不負責製作PCB板,進料部分就是PCB以及需要打件的元件,經由機台打件完成。流程非常簡單,主要為四步﹕刷錫膏,擺放元件,過迴焊爐以及檢驗。一般一條線大概就是刷錫機,高速打件機、中速打件機、萬用機台,迴焊爐,最後會有目檢人員,確認是否有外觀不良。然後出貨前會做抽測,確認沒有問題。
        至於為何只介紹打件廠流程而不介紹PCB廠流程?因為PCB廠流程有點複雜,有機會先來介紹一下曝光顯影蝕刻等製程的原理以及方法,再來介紹PCB廠流程會比較適合。
        另外,這只是基本的入門,讓大家在見到PCB產業複雜的上中下游,不在會感到困擾,有關於技術的討論的話,可能就得另闢戰場啦。感謝大家的指教。

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