PCB板是如何制造的?带你了解背后的加工流程(pcb板是怎么做出来的)
设计文件确认与预处理
工程师将电路设计转化为Gerber格式文件,这是行业通用的数据载体。文件包含线路层、钻孔定位、阻焊图形等关键信息。制造前需执行设计规则检查,验证线宽间距、孔径大小是否符合设备加工能力。部分复杂设计会进行叠层模拟,预判信号传输性能。文件确认后导入CAM软件,根据板材规格进行缩放补偿,弥补蚀刻过程中的铜层损耗。
基材切割与表面处理
大面积覆铜板被裁切成标准生产尺寸,常用规格为18×24英寸。基板边缘保留5mm工艺边用于设备夹持定位。通过化学清洗去除铜面氧化层,采用微蚀工艺使铜表面形成微观粗糙度。处理后的基板需在12小时内进入下一工序,防止铜面二次氧化影响结合力。特殊高频板材会增加等离子清洗环节,确保介质层与铜箔的附着强度。
图形转移工艺
涂布机在铜面均匀覆盖光敏抗蚀剂,膜厚控制在15-25μm范围。使用紫外曝光机将底片图案投影到感光膜,显影后形成精密抗蚀图案。现代工厂采用LDI激光直写技术,能实现25μm以下的精细线路。对于多层板制作,内层图形需额外进行棕化处理,增强层间结合力。测试图形覆盖率达到标准后,进入自动光学检测环节,排查断线、短路等缺陷。
化学蚀刻与退膜
酸性蚀刻液通过喷淋系统循环冲刷裸露铜面,铜层以每分钟1.5μm的速度溶解。温度控制器保持溶液在45±2℃工况,确保蚀刻速率稳定。残余抗蚀剂经氢氧化钠溶液剥离,显露出完整的线路图形。设备配备在线浓度监测系统,当铜离子含量超过180g/L时自动补充蚀刻剂。完成蚀刻的电路板需通过三次逆流漂洗,彻底清除化学残留。
机械钻孔与孔金属化
数控钻床根据程式文件加工导通孔,主轴转速达16万转/分钟。0.2mm直径钻头平均寿命为2500个孔位,每钻500孔需检测孔径精度。孔壁经等离子处理去除树脂残留后,进入化学沉铜工序。钯催化剂激活孔壁表面,通过氧化还原反应沉积0.3μm导电层。电镀铜液在孔内形成25μm厚铜层,确保电气导通可靠性。使用X-Ray设备检测通孔镀层完整性,防止出现破洞缺陷。
阻焊与表面涂覆
液态感光阻焊油墨经丝网印刷覆盖非焊接区域,UV固化后形成永久保护层。现代工艺采用喷墨打印阻焊,能实现50μm的精准对位。经过字符印刷工序,板面标注元器件位号等信息。表面处理工艺根据应用需求选择,常见有无铅喷锡、化学沉金、沉银等工艺。OSP有机保焊膜处理适用于短周期焊接需求,膜厚控制在0.2-0.5μm范围。
电气测试与成型加工
飞针测试机对网络通断进行100%检测,测试电压50V条件下绝缘电阻需大于100MΩ。四线制Kelvin检测法能精确测量毫欧级阻抗。外形切割采用V-CUT分板或铣刀成型,公差控制在±0.1mm以内。金手指插接部位经过斜边打磨,确保装配顺畅。清洁工序使用去离子水配合毛刷清洗,最后经过离子风机消除静电。
质量管控与包装
自动光学检测系统对比实际板件与设计文件,识别最小15μm的尺寸偏差。热应力测试模拟三次288℃焊锡浸渍,验证镀层结合强度。针对高频板件,采用TDR时域反射仪测量阻抗匹配度。真空防静电袋封装前进行48小时恒温恒湿老化试验。每批产品保留过程样片存档,追溯期通常为5年。出货前执行可焊性测试,锡膏扩展率需达到80%以上才算合格。
完成全部工序的PCB板进入包装环节,防撞隔板分隔每片电路板。温湿度记录仪全程监控储运环境,确保产品在45天内投入组装工序。特殊要求的军工级板件会进行三防涂覆处理,增强环境耐受性。整个制造流程涉及20余个关键控制点,平均生产周期为5-7个工作日。