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PCB是怎么造出来的?一文看懂电路板制作全过程(pcb电路板的制作流程图片)

2025-05-16 10:29:01杂谈568

设计文件验证与预处理

电路板生产的第一步从设计文件处理开始。工程师将客户提供的设计文件导入专业软件,检查是否存在线距过小、孔径异常等工艺限制问题。常见的Gerber文件需要转换为工厂专用格式,同时生成钻孔数据和外形切割数据。针对多层板还需规划层间对位标记,确保后续工序的精准叠合。

基板材料选择与下料

根据电路板用途选择不同基材,常见的有FR-4环氧玻璃布基板、高频PTFE材料及金属基板等。材料仓库根据订单厚度要求取出指定型号的覆铜板,用自动裁切机加工成标准生产尺寸。裁切后的基板需进行边角研磨处理,避免后续工序中产生毛刺影响设备运行。

内层线路制作

对于四层及以上多层板,需先制作内层电路。清洁后的基板表面涂覆光敏抗蚀剂,通过曝光显影将设计图形转移到铜箔上。未被保护的铜面在酸性蚀刻液中被溶解,形成精密电路图形。完成蚀刻的板件经过褪膜处理后,使用自动光学检测设备扫描线路品质,标记出开路、短路等缺陷位置。

层压成型工艺

多层板的各内层与半固化片交替叠放,按照预定顺序组合成"书本"结构。层压机通过高温高压使半固化片熔融流动,将各层永久粘合成整体。压力参数直接影响层间结合力和介质厚度,通常需要经过15-30分钟的热压周期。冷却后的层压板需静置24小时以上消除内部应力。

机械钻孔加工

使用数控钻床在电路板上加工通孔和定位孔,钻头转速可达到15万转/分钟。孔径范围从0.2mm到6.0mm不等,孔壁质量直接影响后续电镀效果。钻头每加工300-500个孔就需要更换,以避免孔径偏差。钻孔产生的粉尘由真空系统实时收集,确保工作环境清洁。

PCB是怎么造出来的?一文看懂电路板制作全过程(pcb电路板的制作流程图片)

孔金属化处理

为使孔壁具备导电性,需进行化学沉铜处理。首先用高锰酸钾溶液对孔壁进行粗化,接着在催化液中沉积钯粒子作为导电种子。沉铜线通过多个化学槽完成导电层的构建,铜层厚度控制在1-2微米。完成金属化的孔道需经过背光检测,确认孔壁覆盖完整无空洞。

外层线路形成

外层线路制作采用图形电镀工艺。整板先电镀加厚铜层至30-50μm,然后贴附抗电镀干膜。经过二次曝光显影后,露出需要保留的线路区域进行二次电镀。最后通过差分蚀刻去除多余铜层,形成精确的外层电路。此过程可实现线宽/线距达75μm的精密布线。

阻焊层应用

阻焊油墨通过丝网印刷或喷涂方式覆盖在电路表面,仅保留焊盘区域。UV固化后的油墨形成永久性保护层,既能防止焊接短路又可隔绝湿气。现代工厂多采用LDI激光成像技术直接成型阻焊开窗,最小开窗精度可达50μm。完成固化的板件需通过百格测试验证附着力。

表面处理工艺

裸露焊盘需进行防氧化处理,常用工艺包括沉金、喷锡、OSP有机保焊膜等。沉金工艺能在焊盘上形成0.05-0.1μm的镍金涂层,适用于精密引脚元件。喷锡采用热风整平技术,使焊盘表面形成平整的锡层。处理后的板件需在48小时内进入组装工序,防止表面氧化影响焊接性能。

字符与标记印刷

白色或黄色油墨通过丝网印刷形成元器件标识、极性符号等标记。新型喷墨打印机可直接在阻焊层上打印文字,支持灵活的内容修改。字符高度通常不小于1mm,需确保高温焊接后仍保持清晰可辨。部分高端产品还会添加二维码或追溯条码,便于生产质量管理。

电气测试与质检

飞针测试机用移动探针逐点检测电路通断,适用于小批量多样板。大批量生产采用针床测试,可同时检测数千个测试点。AOI光学检测设备比对实际线路与设计图形,识别开路、缺口等缺陷。阻抗测试仪验证高频信号线的特性阻抗,偏差需控制在±10%以内。

外形加工与分板

根据设计文件用铣床切割电路板外型,V-cut分板机在拼板间加工V型槽便于后续分离。精密医疗或军工产品要求外形公差±0.1mm,需使用激光切割设备。加工完成的单板进行倒角处理,避免锐利边角损伤组装设备。分板后的产品还需人工检查边缘毛刺情况。

包装与出货准备

合格产品按5-10片叠装,间隔放置防潮纸。真空包装机抽除袋内空气后充入氮气,有效期可延长至12个月。外箱采用防静电瓦楞纸箱,内部填充缓冲材料。每批货物附带质量检验报告、物料清单及工艺参数记录,确保客户可追溯生产过程数据。