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PCB是怎么造出来的?详解电路板生产流程(电路板pcb生产流程)

2025-05-16 10:16:12杂谈570

设计准备与资料审核

在PCB制造的初始阶段,工程师需要将客户提供的设计文件转换为生产设备可识别的格式。Gerber文件记录了每层线路图形,钻孔文件则标注了孔位坐标。工艺审核人员会重点检查线宽线距是否符合生产能力,焊盘与孔径比例是否合理,避免出现无法加工的极限设计。部分复杂电路板需要制作工艺补偿方案,例如多层板的层间对准补偿值。

基材选择与预处理

常见基材包括FR-4环氧树脂板、金属基板和柔性聚酰亚胺材料。FR-4适用于大多数电子设备,金属基板用于高散热需求场景,柔性基材则用于可穿戴设备。原材料进厂时需进行抽样检测,包括测量介电常数、玻璃化转变温度等指标。铜箔处理包含粗化面处理,通过化学微蚀形成粗糙表面,增强与树脂的附着力。

内层线路制作流程

覆铜板经过清洗干燥后,涂布光致抗蚀剂形成光刻胶层。激光直接成像设备根据图形数据进行精准曝光,显影后形成线路保护图案。酸性蚀刻液溶解未保护区域的铜层,保留设计线路。完成后使用自动光学检测设备扫描线路,检测缺口、毛刺等缺陷。合格的内层板需进行氧化处理,生成黑色氧化膜增强层间结合力。

PCB是怎么造出来的?详解电路板生产流程(电路板pcb生产流程)

多层板压合工艺

将制作好的内层板与半固化片交替叠放,半固化片含有未完全固化的环氧树脂。压合工序在真空热压机内完成,温度控制在180℃左右,压力维持在300psi以上。升温过程中树脂熔融流动,填满线路间隙,冷却后形成坚固的整体。压合后需铣边处理,确保板件外形尺寸精准,并进行X光检查层间对准精度。

钻孔与孔金属化

使用钨钢钻头或激光设备进行通孔加工,机械钻孔精度可达±0.05mm,激光钻孔可实现0.1mm微孔。孔壁经等离子清洗去除胶渣后,通过化学沉铜工艺沉积1-2μm导电层。电镀环节继续加厚铜层至25μm以上,确保导通可靠性。背钻技术可去除多余铜柱,改善高频信号传输质量。

外层图形转移技术

整板电镀后采用逆向工艺制作外层线路,先在铜面覆盖抗电镀干膜,显露出需要保留的线路区域。二次电镀使线路铜厚达到客户要求,通常为35-50μm。去除干膜后通过差分蚀刻去除非线路区铜层,保留被锡层保护的线路。该工艺能制作更精密的线路,适合高密度互连设计。

阻焊与表面处理

液态感光阻焊油墨经丝网印刷或喷涂覆盖整个板面,通过曝光显影露出焊盘区域。现代设备可实现0.1mm间隙的阻焊桥制作。表面处理常用沉金工艺,在焊盘上沉积1-3μm镍层和0.05-0.1μm金层,既有良好焊接性又能防止氧化。部分板件采用沉锡或沉银处理,成本更低但保存期限较短。

成型与终检流程

数控铣床根据外形文件切割出成品尺寸,V-CUT工艺在拼板间制作可折断的V型槽。飞针测试机快速检测开路短路,针床测试夹具用于批量产品的全通断检测。三维测量仪检查板翘曲度,通常要求小于0.75%。部分客户要求进行老化试验,模拟高温高湿环境验证产品可靠性。

包装与物流防护

合格产品用防静电袋真空封装,每叠电路板间插入防滑纸。大尺寸板件使用定制吸塑托盘固定,外箱标注防潮、防压标识。发货前需核对静电防护措施,控制运输环境湿度在30-60%RH范围内。特殊材料板件需要冷链运输,确保树脂性能不受温度波动影响。