PCB制作必须知道的十大要点(pcb制作工艺流程及图解)
材料选择与标准
PCB基材直接影响电路板的性能和可靠性。常用FR-4环氧树脂玻璃布层压板需符合IPC-4101标准,介电常数控制在4.2-4.8之间。铜箔厚度常见18μm、35μm和70μm三种规格,对应0.5oz、1oz和2oz单位重量标准。高频电路需选用聚四氟乙烯或陶瓷基材,其介电损耗角正切值低于0.004。
覆铜板储存条件需保持温度15-30℃,相对湿度30-60%。开料前需进行真空包装完整性检查,确保材料未受潮氧化。铜箔表面粗糙度Rz值应小于5μm,过高的粗糙度会导致信号传输损耗增加20%以上。
线路设计规范
最小线宽/线距需考虑生产工艺能力,常规工艺要求不低于4mil(0.1mm),高精度工艺可做到2mil(0.05mm)。阻抗控制线需严格计算层压结构,误差控制在±10%以内。通孔直径与板厚比应小于1:8,避免孔壁镀铜不均匀。
元件布局需预留足够散热空间,大功率器件周边3mm内避免布置精密元件。金手指部位需进行倒角处理,倒角角度建议45±5度,长度控制在板厚的1.5-2倍范围内。测试点直径不小于0.8mm,中心间距保持3mm以上。
图形转移工艺
干膜贴附需控制温度在40±2℃,压力0.4-0.6MPa,贴膜速度1.5-2.5m/min。曝光能量控制在80-120mj/cm²范围,使用21级光楔尺测试时需保证完全显影至第7级。显影液浓度保持0.8%-1.2%,温度30±1℃,喷淋压力0.15-0.25MPa。
蚀刻因子需大于3.0,侧蚀量不超过线宽的10%。酸性蚀刻液铜离子浓度控制在140-160g/L,碱性蚀刻需维持pH值8.2-8.8。蚀刻后需进行微蚀处理,表面粗糙度Ra值控制在0.3-0.6μm。
钻孔质量要求
钻头转速根据孔径调整,0.3mm以下小孔采用18-22万转/分,大于3mm孔径控制在8-12万转/分。每钻500孔需进行钻头检测,刃口磨损不超过0.02mm。孔壁粗糙度需小于25μm,钉头现象高度不超过铜层厚度的20%。
孔位精度须满足±0.05mm要求,使用X-ray打靶机校准时,补偿值修正间隔不超过2小时。机械钻孔后的毛刺高度应小于25μm,激光钻孔锥度需控制在5-8度范围内。
表面处理技术
化学沉锡厚度控制在1.0-1.5μm,结晶颗粒尺寸小于2μm。OSP处理膜厚需保持0.2-0.5μm,耐热性通过三次288℃焊锡测试。沉金工艺镍层厚度3-5μm,金层厚度0.05-0.1μm,孔隙率每平方厘米不超过3个。
喷锡工艺需控制锡温245-255℃,浸锡时间3-5秒。镀金手指部位硬度需达到Hv130以上,接触电阻小于20mΩ。ENEPIG处理时,钯层厚度0.05-0.15μm,金层厚度0.03-0.05μm。
阻焊与字符工艺
液态感光阻焊油墨厚度控制在15-25μm,预烘温度75℃保持20分钟。曝光能量设置300-500mj/cm²,显影后线边锯齿小于10μm。热固型油墨需经150℃/60分钟固化,硬度达到6H铅笔硬度。
字符印刷分辨率不低于0.15mm,附着力测试通过3M胶带垂直剥离10次无脱落。二维码标识最小模块尺寸0.3×0.3mm,需保证扫码器首读率超过95%。阻焊桥宽度要求大于0.1mm,防止焊接时桥连。
最终检测标准
电气测试需覆盖100%网络连通性,测试电压50-250V可调。AOI检测缺陷识别率不低于99.7%,误报率控制在5%以内。阻抗测试抽样比例不低于5%,使用TDR设备测量时上升时间小于35ps。
热应力测试执行288℃/10秒浸锡三次,要求无分层起泡。弯曲测试施加板厚100倍的弯曲半径,循环50次后线路电阻变化不超过10%。离子污染度检测值需小于1.56μg/cm²,表面绝缘电阻大于1×10^11Ω。