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PCB是怎么造出来的?一步步看懂电路板加工(pcb电路板生产工艺流程有几个部分)

2025-05-12 09:48:15杂谈175

设计验证与资料准备

PCB加工的第一步始于设计文件的审核。工程师将电路原理图转化为Gerber文件,这份包含铜层走线、钻孔定位等信息的电子文档,如同建筑工程的蓝图。专业软件会对导线间距、焊盘尺寸进行自动检测,确保不存在短路风险。部分工厂采用3D模拟技术,提前验证元件安装后的结构兼容性。 

基板材料选择

厚度0.2mm至3.2mm的覆铜板构成了PCB的基石。FR-4环氧树脂板因性价比高占据主流,高频电路则选用介电常数更稳定的聚四氟乙烯板材。铝基板凭借优异散热性,常见于LED照明设备。材料库房保持恒温恒湿,工人使用激光测厚仪抽检板材公差,确保误差不超过±0.05mm。

图形转移工艺

涂布机在覆铜板上均匀覆盖光敏抗蚀剂,形成类似照相底片的感光层。带有电路图案的底片通过真空吸附与基板紧密贴合,紫外曝光机用3000-4000mj/cm²的能量使图形显影。显影槽中的碳酸钠溶液溶解未曝光区域,露出需要保留的铜层轮廓,整个过程温度控制在30±2℃。

精密蚀刻技术

酸性氯化铜蚀刻液在45℃条件下,以2.5m/min的速度溶解裸露的铜箔。自动监控系统实时调节PH值和氧化还原电位,保证蚀刻速率稳定。完成后使用等离子清洗去除抗蚀层,残留铜厚检测仪以四探针法测量线路厚度,确保达到客户指定的1oz(35μm)或2oz(70μm)标准。

PCB是怎么造出来的?一步步看懂电路板加工(pcb电路板生产工艺流程有几个部分)

机械钻孔加工

配有钨钢钻头的六轴数控钻床,以18万转/分钟的速度在层压板上开出导通孔。直径0.15mm的微型钻头采用钻石涂层,单个钻头最多加工5000个孔后就需要更换。吸尘系统同步清除90%以上的钻屑,激光孔径检测仪以0.01mm精度复核每个孔的尺寸和位置。

孔金属化处理

化学沉铜线让孔壁产生0.3-0.8μm的导电层,接着电镀铜将孔壁加厚到20-25μm。脉冲电镀技术使孔内铜层分布更均匀,避免出现"狗骨"效应。背光检测仪通过透光率判断孔壁完整性,任何铜层裂缝都会在20倍显微镜下显露无遗。

阻焊与字符印刷

绿色液态光阻材料经丝网印刷覆盖在电路表面,紫外固化后形成保护层。激光直接成像技术(LDI)替代传统底片,直接在阻焊层上曝光开窗区域。字符打印机用环氧油墨标注元件标识,130℃烘烤后字符硬度达到6H铅笔级别,满足十年以上的耐久性要求。

表面处理工艺

根据应用场景选择不同保护工艺:普通消费电子常用抗氧化OSP涂层,手机主板多采用化学沉镍金,大电流触点会选择电镀硬金。喷锡线保持235℃恒定温度,使焊盘表面形成厚度1-3μm的锡铅合金层,熔融状态的锡液在氮气保护下避免氧化。

成型与终检流程

数控铣床根据外形文件切割出最终轮廓,V-cut机在拼接板间开出深0.4mm的分离槽。自动光学检测(AOI)系统用12组高清摄像头扫描线路缺陷,飞针测试仪对关键网络进行导通验证。每批产品随机抽取3%进行72小时高温高湿老化测试,确保质量稳定性。

包装与储存规范

真空包装机用铝箔袋封装成品板,内置湿度指示卡监控储存环境。防静电周转箱内衬导电海绵,货架接地电阻小于4Ω。仓储区温度维持在20-25℃,相对湿度控制在30-60%范围,避免板材吸潮导致后续焊接时出现爆板现象。