手把手了解PCB板制作过程(pcb板制作工艺)
设计图纸与文件准备
工程师使用专业软件完成电路设计后,需要生成Gerber文件集合。这些文件包含各层的铜箔走线、钻孔定位、阻焊层布局等关键信息。设计验证阶段需要重点检查元件间距是否符合加工标准,通孔与焊盘尺寸是否匹配元件引脚。部分复杂电路需要进行信号完整性模拟,防止高频信号产生干扰。
基板材料选择
FR-4环氧玻璃布基板因成本适中且性能稳定,占据主流应用市场。高频电路常选用聚四氟乙烯基材,其介电损耗更小。金属基板多用于LED照明设备,具备优良散热特性。铜箔厚度选择需考虑电流承载需求,常规电路采用1盎司(35μm)规格,大功率电路可能用到3盎司厚度。
图形转移工艺
清洁后的基板表面覆上感光干膜,通过紫外曝光将设计图形转移至铜层。显影工序去除未固化部分,形成抗蚀刻保护层。直接激光成像技术省去了传统菲林制版环节,可实现20μm线宽精度。操作环境需保持恒温恒湿,避免材料膨胀影响对位精度。
化学蚀刻处理
酸性氯化铜溶液是常用蚀刻剂,温度控制在45-50℃可保持最佳反应效率。喷淋式蚀刻机通过压力调节实现均匀腐蚀,避免出现侧蚀现象。完成蚀刻后需立即进行中和清洗,残留药液会加速铜层氧化。蚀刻速率监测系统可实时调整参数,保证导线边缘的垂直度。
机械钻孔加工
钨钢钻头以180,000转/分钟高速旋转,配合真空吸尘系统清除碎屑。0.2mm微型孔加工需使用专用夹具稳定板材。钻轴温度传感器可预防因过热导致的孔径偏差。叠板加工时每叠不超过三块,确保孔壁质量。激光钻孔机适合加工0.1mm以下微孔,但设备成本较高。
孔金属化处理
化学沉铜工艺使孔壁沉积0.3-0.5μm导电层,溶液需保持精确的PH值和温度。电镀槽采用脉冲电源,可增强铜层致密性。盲孔电镀需要特殊遮挡装置,防止表面铜层过度增厚。镀铜后的通孔需进行背光检测,确保360度全覆盖无缺口。
阻焊与表面处理
液态光致阻焊油墨通过丝网印刷覆盖非焊接区域,LED板常选用白色油墨提升反光率。热风整平工艺使焊盘表面形成光滑锡层,处理温度控制在260-280℃之间。化学镍金工艺可为接触点提供优良的抗氧化性,金层厚度维持在0.05-0.1μm范围。
电气测试环节
飞针测试机通过四线制测量法精准检测开路/短路缺陷,测试速度约每秒3-5个焊点。边界扫描技术可验证复杂IC的焊接质量。高压测试使用250-500V电压检测绝缘性能,漏电流阈值设定在2mA以下。批量生产时多采用专用测试夹具,可同时检测上百个测试点。
外形加工成型
V-CUT分板机在板间切割出V型槽,折断后形成平滑边缘。数控铣床根据预设路径切割异形轮廓,主轴转速控制在24,000-36,000rpm。激光切割适用于0.6mm以下薄板加工,切口精度可达±0.02mm。加工完成后进行倒角处理,防止锐边划伤操作人员。
品质检验标准
自动光学检测仪(AOI)通过多角度光源识别缺件、偏移等缺陷,误报率控制在5%以内。X射线检测机可透视BGA封装焊点质量。抽样进行热应力测试时,将样板置于288℃锡炉中漂浮10秒,观察是否出现分层起泡。最终包装前使用离子风机消除静电,相对湿度维持在40%-60%区间。