PCB是怎么造出来的?一文看懂核心流程(pcb制作工艺要求)
电路设计
电路板制造始于设计环节,工程师使用专业软件将电路原理图转化为布局图纸。设计阶段需确定元件位置、布线路径及孔径尺寸,同时满足电磁兼容性要求。Gerber文件作为标准输出格式,包含铜层走线、钻孔定位等关键信息。设计方案需经过多次仿真验证,确保信号完整性及热分布合理性。
基板预处理
覆铜板作为电路板基础材料,进入产线后需进行表面处理。采用化学清洗工艺去除铜箔氧化层,通过微蚀形成粗糙表面增强附着力。针对高频板材还需进行特殊活化处理,铝基板等金属基材则需增加绝缘层制备工序。预处理后的基板需在恒温恒湿环境中暂存,避免二次污染。
图形转移
使用紫外线曝光技术将设计图形转移到覆铜板上。干膜或液态光刻胶经精确涂布后,通过激光直接成像或菲林接触式曝光形成抗蚀图案。高精度设备可实现20μm线宽控制,多层板需采用分步对准曝光技术。完成显影后,未被保护区域铜面将裸露进入下一工序。
化学蚀刻
酸性蚀刻液将裸露铜层溶解,保留被抗蚀膜保护的电路图形。精密控制蚀刻速率与时间,防止侧蚀造成的线宽偏差。碱性蚀刻适用于精细线路制作,通过调节溶液温度与pH值提升均匀性。完成蚀刻后需彻底清除残留药液,避免腐蚀后续加工环节。
机械钻孔
高速钻机根据设计坐标进行通孔加工,主轴转速可达20万转/分钟。钨钢钻头直径最小可达0.1mm,多层板加工需使用X射线定位系统。钻孔后产生的胶渣需通过等离子清洗或化学除胶处理,确保孔壁清洁度。盲埋孔加工采用激光钻孔技术,通过能量控制实现精准穿透特定层数。
孔金属化
化学沉铜工艺使非导电孔壁形成金属导通层。经过除油、微蚀、活化等前处理后,在孔内沉积0.3-0.5μm化学铜层。电镀铜工序将孔铜加厚至25μm以上,确保电流承载能力。对于高纵横比小孔,需采用脉冲电镀技术改善深镀能力。表面处理可选镀金、沉银或OSP抗氧化涂层。
阻焊印刷
液态光致阻焊油墨经丝网印刷覆盖非焊接区域。紫外曝光显影后形成精准开窗,保护电路避免氧化短路。新型喷墨打印技术可实现50μm以下阻焊桥制作。固化过程需分阶段升温,确保油墨完全硬化。颜色选择除常见绿色外,还可定制黑色、红色等特殊外观。
表面处理
焊盘表面处理直接影响焊接可靠性。沉金工艺形成镍金镀层,适合金线绑定需求。无铅喷锡提供平整焊接面,工作温度需精确控制在±2℃范围。抗氧化处理(OSP)形成有机保护膜,成本较低但对储存环境敏感。部分高频板采用沉银工艺降低信号损耗。
成型加工
数控铣床根据外形数据进行轮廓切割,V-cut工艺制作拼板连接筋。冲压成型适用于大批量标准外形生产,激光切割用于异形板加工。倒角工序处理板边毛刺,金手指部位需进行斜边研磨。成型后板件需进行超声波清洗,去除加工产生的粉尘和碎屑。
品质检测
自动光学检测(AOI)系统比对实际线路与设计图形,识别短路、断路缺陷。飞针测试机进行电气性能验证,四线检测法确保测量精度。X射线检测检查多层板内部结构,红外热成像评估散热性能。抽样进行热应力、可焊性等可靠性测试,确保产品符合行业标准。
包装入库
合格产品经真空防静电包装,多层板间插入隔离纸防止刮擦。湿度敏感器件需放置干燥剂并密封存储,外箱标注生产批次及保存条件。自动化仓储系统按订单需求分类存放,部分客户要求预贴条形码实现物流追溯。特殊工艺板件需在48小时内交付客户使用。