PCB是怎么一步步造出来的?(pcb生产aoi)
设计文件与数据准备
制造PCB的第一步始于设计文件的精准转化。工程师使用专业软件整理出包含线路布局、孔径坐标、焊盘尺寸等信息的Gerber文件。这些文件需要经过严格验证,确保每层图形尺寸误差控制在±0.05mm以内。当发现相邻线路间距小于0.15mm时,系统会自动触发警报提示设计风险。
基板材料选择
覆铜板根据应用场景分为多个类别。FR-4环氧树脂板适用于普通电子产品,高频电路多选用聚四氟乙烯基材,金属基板常见于LED照明设备。板材厚度从0.2mm到3.2mm不等,铜箔重量有1oz、2oz等规格。生产前需对基材进行48小时恒温恒湿处理,确保材料稳定性。
内层线路制作
内层线路制作
涂布光刻胶的铜板经过紫外曝光后,使用碳酸钠溶液显影。显影参数直接影响线路成型质量,温度需稳定在30±2℃,药液浓度波动不超过5%。蚀刻环节采用氯化铁或硫酸铜溶液,通过调节传送速度控制侧蚀量。完成蚀刻的线路板要经过自动光学检测,识别最小线宽可达0.05mm的缺陷。
层压工序
多层板叠合时,半固化片与铜箔交替排列形成叠层结构。压合温度分三阶段控制:初始升温至110℃排出气泡,第二阶段升至180℃使树脂流动,最终在200℃下完全固化。压力参数根据板材厚度调整,普通6层板需要施加300psi压力,压合时间约120分钟。
机械钻孔
使用钨钢钻头进行孔加工,0.3mm孔径需要选用0.295mm钻头补偿孔壁粗糙度。主轴转速设定在每分钟12万转,每加工500个孔必须更换钻头。钻孔后使用高压水洗清除孔内碎屑,残留物检测采用X射线成像技术,能发现5μm以上的堵塞物。
孔金属化处理
化学沉铜前需进行除胶渣处理,先用高锰酸钾溶液蚀刻孔壁,再用中和剂清除残留。沉铜液的温度控制在28℃,沉积速率约0.8μm/min。完成导电层后实施全板电镀,铜层厚度增加至25μm。对于高纵横比小孔,需要采用脉冲电镀技术改善孔内镀层均匀性。
外层线路形成
图形转移采用DI直接成像技术,激光束在干膜上绘制线路图形,位置精度达±5μm。二次电镀使线路铜厚达到客户指定值,锡镀层作为蚀刻保护层。酸性蚀刻液配比为盐酸:双氧水=2:1,蚀刻速率约40μm/min。去除锡层后,线路边缘应呈现光滑的梯形截面。
阻焊层制作
液态感光阻焊油墨通过丝网印刷成膜,固化后形成35μm厚保护层。曝光显影工艺可精准定义焊盘开口,最小开窗尺寸可达0.1mm×0.1mm。多色阻焊层需分次印刷,每次印刷间隔进行预固化处理。完成后的阻焊层要通过3M胶带测试附着力,承受5次剥离不脱落为合格。
表面处理工艺
常见处理方式包括喷锡、沉金和OSP有机保护。无铅喷锡槽温度维持在260℃,焊盘表面锡层厚度控制在1-3μm。沉金工艺需先沉积镍层作为阻挡层,金层厚度规格有0.05μm、0.1μm两种。OSP处理形成0.2-0.5μm有机膜,必须在48小时内完成元件组装。
外形加工
V-cut分板机使用30°刀片,切入深度为板厚的1/3,保留0.3mm连接筋。数控铣床加工异形轮廓时,主轴转速设定在2.4万转/分,走刀速度8m/min。毛刺检测采用接触式探针扫描,允许残留高度不超过0.05mm。板边倒角使用45°旋转铣刀,倒角深度0.2mm。
电气测试
飞针测试机配备4-8根可移动探针,能测量间距0.1mm的测试点。测试电压50V,绝缘电阻要求≥100MΩ,导通电阻≤0.5Ω。对于高频板件,需额外进行阻抗测试,信号线特性阻抗偏差控制在±10%以内。测试数据自动上传MES系统,生成每块板的品质档案。
包装与存储
真空包装使用三层防静电袋,内置干燥剂使湿度维持在≤10%RH。每包板件间隔放置缓冲泡棉,外箱印有静电警示标识。仓库温度保持在20-25℃,相对湿度30-60%。运输前进行48小时高低温循环测试,验证包装防护性能。先进先出原则确保库存周转周期不超过15天。