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电路板是怎么“炼”成的?带你揭秘PCB生产全流程(pcb线路板工序)

2025-05-19 12:50:23杂谈523

设计图纸转换

工程师使用专业软件完成电路布局后,设计文件需转化为生产设备能识别的格式。铜箔线路图形通过光绘机输出到胶片上,形成类似照相底片的透明片材。为确保精度,多数工厂采用激光直接成像技术,将设计图案直接投射到覆铜板上,减少传统菲林制版可能产生的误差。

基板材料准备

常见基材由玻璃纤维布与环氧树脂复合而成,表面覆盖电解铜箔。不同应用场景对应不同厚度规格,普通消费电子产品多采用1.6mm厚度板材。高频电路板会使用聚四氟乙烯基材,医疗设备则倾向高可靠性的陶瓷基板。铜箔表面需进行微蚀处理,增强后续工序的附着力。

图形转移工艺

涂布感光胶的覆铜板经过曝光显影,在紫外光作用下形成抗蚀刻保护层。干膜工艺采用真空压膜机将光致抗蚀膜贴合基材,湿法则通过涂布液态光敏树脂。显影后保留的图形区域既可以是线路本体,也可以是需蚀刻掉的间隙部分,这取决于选择的正片或负片工艺类型。

蚀刻成型阶段

酸性氯化铜蚀刻液是目前主流选择,通过喷淋系统均匀作用于裸露铜面。温度控制在50℃左右,传送带速度需与蚀刻速率匹配。精密线路制作时采用差分蚀刻技术,通过两次不同参数的蚀刻过程确保线路侧壁垂直度。蚀刻完成后立即进行水洗中和,防止残留药液继续腐蚀线路。

电路板是怎么“炼”成的?带你揭秘PCB生产全流程(pcb线路板工序)

钻孔加工要点

钨钢钻头以每分钟15万转的转速穿透板材,0.3mm以下微孔需使用激光钻孔设备。机械钻孔会产生大量粉尘,配套真空吸尘系统必不可少。孔壁粗糙度直接影响电镀质量,必要时进行等离子清洗处理。叠板数量根据孔径调整,普通0.6mm孔径可叠放三张板材同时加工。

孔金属化处理

化学沉铜工艺使孔壁形成0.3-0.8微米导电层,溶液含甲醛、氢氧化钠等成分。全板电镀将铜层加厚至25微米以上,保证孔铜的机械强度。先进的脉冲电镀技术能改善孔内镀层均匀性,减少边缘效应。微小孔径采用水平电镀线,通过特殊夹具保证药液循环。

阻焊层制作

液态感光阻焊油墨通过丝网印刷或幕涂方式覆盖整个板面,紫外曝光显影后形成永久保护层。LED显示屏用白色阻焊需要经过三次烘烤固化,智能手机主板则普遍使用黑色阻焊提升美观度。阻焊开窗位置必须精确对准焊盘,误差控制在±0.05mm以内。

表面处理工艺

无铅喷锡工艺保持260℃熔融温度,焊盘表面形成哑光银白色镀层。沉金工艺通过置换反应沉积镍金层,适合需要多次焊接的BGA元件。抗氧化OSP处理成本最低,但保存期限不超过六个月。特殊应用场景会采用镀硬金或化学沉银工艺,满足高频信号传输需求。

成型加工步骤

V-CUT分板机在拼板间切割出V型槽,便于后续掰断分离。数控铣床根据外形文件加工异形轮廓,加工精度可达±0.1mm。金手指部位需要斜边抛光处理,确保与连接器可靠接触。部分产品要求倒圆角处理,防止装配时划伤其他部件。

检测验证环节

自动光学检测系统比对实际产品与设计文件,识别短路、断路等缺陷。飞针测试机通过移动探针测量网络连通性,适中小批量生产。大尺寸板件采用平行线测试架,实现多点同步检测。阻抗测试仪验证高速信号线的特性阻抗,误差控制在±10%以内。

包装储存规范

真空防潮包装内置干燥剂,确保产品在运输途中不受湿气侵蚀。防静电袋包装适用于含敏感器件的组装板,表面电阻值需小于10^9Ω。仓库环境保持温度15-25℃,相对湿度30-60%。产品周转遵循先进先出原则,特殊表面处理板材存放不超过三个月。

特殊工艺应用

埋盲孔技术通过多次压合实现高密度互连,常见于手机主板设计。刚挠结合板在弯曲区域使用聚酰亚胺材料,满足可穿戴设备需求。金属基板背面贴装铝散热片,有效解决大功率LED散热问题。三维立体电路采用激光活化技术,实现曲面基材上的线路制作。