
印刷電路板(PCB)是現(xiàn)代電子產(chǎn)品的基礎(chǔ),它為電子零件提供了穩(wěn)定的電氣連接和機(jī)械支撐。PCB的制造過(guò)程非常精密,涉及多個(gè)步驟,主題從設(shè)計(jì)到成品的各個(gè)階段。以下PCB制造的主要流程概述:
設(shè)計(jì)階段
PCB制作的第一步是設(shè)計(jì)電路圖。設(shè)計(jì)工程師利用專(zhuān)業(yè)的PCB設(shè)計(jì)軟件(如Altium Designer、Eagle、OrCAD)創(chuàng)建電路板的布線(xiàn)圖。設(shè)計(jì)包括層數(shù)、走線(xiàn)、焊盤(pán)位置、過(guò)孔等電路布局。
生成光繪文件
PCB設(shè)計(jì)完成后,生成Gerber文件,這是一種標(biāo)準(zhǔn)格式文件,包含PCB生產(chǎn)所需的圖層信息。這些文件包括每一層的圖案、圖形位置、絲印位置信息等,是PCB流程生產(chǎn)中使用的基本數(shù)據(jù)。
基材選擇
PCB的基材通常為玻璃纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂(FR-4),它具有良好的絕緣性、耐熱性和強(qiáng)度。根據(jù)應(yīng)用的不同,也有使用柔性材料、金屬基材等特殊材料。
覆銅板的準(zhǔn)備
PCB的制造從覆銅板開(kāi)始,覆銅板是雙面或單面的絕緣基板,上面覆蓋有一層薄銅箔。該銅箔將在后續(xù)工序中被精密,形成電路精密。
圖像轉(zhuǎn)移
在本步驟中,通過(guò)光繪技術(shù)將設(shè)計(jì)的電路圖形轉(zhuǎn)移到覆銅板的銅箔層上。使用光敏涂層的覆銅板,通過(guò)曝光和拋光,保護(hù)住電路部分的銅箔,其他部分曝光以便進(jìn)行成果。
鏜
孔在精密工藝中,附帶保護(hù)的銅箔被化學(xué)溶液(通常為氯化鐵、硫酸銅等)腐蝕去,剩下的銅部分電路圖。這一步確定了電路板上的延伸路徑。
端
頭是PCB制作的重要步驟之一,用于連接不同層之間的電路,或?yàn)橐_的引腳提供位置。端頭可以通過(guò)機(jī)械鉆或激光鉆完成,根據(jù)電路板的要求,精度非常高。
電鍍通孔
完成后,進(jìn)行電鍍工藝,以形成在多層板的能夠通孔內(nèi)的導(dǎo)電路徑。電鍍工藝通過(guò)在孔壁上沉積一層銅,保證電流在不同層之間順利流動(dòng)。
對(duì)于形成多層PCB,電路層需要通過(guò)層壓工藝進(jìn)行疊合。層壓過(guò)程使每一層的銅箔與絕緣層在高溫下壓合在一起,形成多層結(jié)構(gòu)的PCB。
阻焊層
為了防止焊接時(shí)焊料溢出到不需要的區(qū)域,PCB表面需要阻焊層。這層綠色或其他顏色的涂層不僅起到保護(hù)作用,還能提升PCB的耐用性。
絲印
在阻焊層上打印絲印字符,用于標(biāo)記零件的位號(hào)、公司標(biāo)志等信息。絲印為裝配和維護(hù)提供了引導(dǎo)視覺(jué)。
為了保證工件能夠良好地焊接到PCB上,需要對(duì)焊盤(pán)表面進(jìn)行處理。常見(jiàn)的表面處理方式包括:
· HASL(熱風(fēng)整平)
利用熱風(fēng)將焊料整平于銅表面。
· ENIG(化學(xué)鍍金)
電鍍金和鎳層,提升焊接性能和抗氧化能力。
· OSP(有機(jī)保護(hù)膜)
使用有機(jī)物涂層保護(hù)銅表面,適用于短期使用的產(chǎn)品。
電氣測(cè)試
在PCB制造完成后,進(jìn)行電氣測(cè)試,確保所有的電路正常,導(dǎo)電路徑無(wú)斷路或短路。常見(jiàn)的測(cè)試方法包括飛針測(cè)試和針床測(cè)試。
外觀(guān)檢查與質(zhì)檢
最后,通過(guò)自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI)或X射線(xiàn)檢測(cè)等技術(shù)檢查電路板的外觀(guān),確保沒(méi)有孔洞、裂紋、焊盤(pán)損壞等物理缺陷。
制造好的PCB板通過(guò)切割工藝被分割成單個(gè)電路板。之后進(jìn)行包裝,防止運(yùn)輸過(guò)程中受到污染或損壞,準(zhǔn)備發(fā)往客戶(hù)。
PCB的制造流程復(fù)雜而精細(xì),從設(shè)計(jì)到最終成品涉及到技術(shù)工藝。每一步都需要精密的控制和檢測(cè),以確保電路板的質(zhì)量符合要求。隨著電子產(chǎn)品的不斷發(fā)展,PCB的制造工藝也在不斷改進(jìn)中,追求更高的精度、更好的電氣性能和更長(zhǎng)的使用壽命。