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PCB工藝 PCB線路板生產(chǎn)工藝流程

發(fā)布時(shí)間:2021-10-06 21:20:11

為了更好的讓客戶對(duì)線路板制作流程有更深的了解,現(xiàn)將線路板的制作流程做如下說(shuō)明:  在電子裝配中,印刷PCB線路板(Printed Circuit Boards)是個(gè)關(guān)鍵零件。它搭載其他的電子零件并連通電路,以提供一個(gè)安穩(wěn)的電路工作環(huán)境。如以其上電路配置的情形可概分為三類:   

【單面板】將提供零件連接的金屬線路布置於絕緣的基板材料上,該基板同時(shí)也是安裝零件的支撐載具。 

【雙面板】當(dāng)單面的電路不足以提供電子零件連接需求時(shí),便可將電路布置於基板的兩面,并在板上布建通孔電路以連通板面兩側(cè)電路。  

【多層板】在較復(fù)雜的應(yīng)用需求時(shí),電路可以被布置成多層的結(jié)構(gòu)并壓合在一起,并在層間布建通孔電路連通各層電路。  


內(nèi)層線路 (只用于多層線路板)  

銅箔基板先裁切成適合加工生產(chǎn)的尺寸大小。基板壓膜前通常需先用刷磨、微蝕等方法將板面銅箔做適當(dāng)?shù)拇只幚恚僖赃m當(dāng)?shù)臏囟燃皦毫⑶す庾杳芎腺N附其上。將貼好乾膜光阻的基板送入紫外線曝光機(jī)中曝光,光阻在底片透光區(qū)域受紫外線照射后會(huì)產(chǎn)生聚合反應(yīng)(該區(qū)域的乾膜在稍后的顯影、蝕銅步驟中將被保留下來(lái)當(dāng)作蝕刻阻劑),而將底片上的線路影像移轉(zhuǎn)到板面乾膜光阻上。撕去膜面上的保護(hù)膠膜后,先以碳酸鈉水溶液將膜面上未受光照的區(qū)域顯影去除,再用鹽酸及雙氧水混合溶液將裸露出來(lái)的銅箔腐蝕去除,形成線路。最后再以氫氧化鈉水溶液將功成身退的乾膜光阻洗除。對(duì)於六層(含)以上的內(nèi)層線路板以自動(dòng)定位沖孔機(jī)沖出層間線路對(duì)位的鉚合基準(zhǔn)孔。  、


壓合(只用于多層板)   

完成后的內(nèi)層線路板須以玻璃纖維樹(shù)脂膠片與外層線路銅箔黏合。在壓合前,內(nèi)層板需先經(jīng)黑(氧)化處理,使銅面鈍化增加絕緣性;并使內(nèi)層線路的銅面粗化以便能和膠片產(chǎn)生良好的黏合性能。疊合時(shí)先將六層線路[含]以上的內(nèi)層線路板用鉚釘機(jī)成對(duì)的鉚合。再用盛盤將其整齊疊放於鏡面鋼板之間,送入真空壓合機(jī)中以適當(dāng)之溫度及壓力使膠片硬化黏合。壓合后的PCB線路板以X光自動(dòng)定位鉆靶機(jī)鉆出靶孔做為內(nèi)外層線路對(duì)位的基準(zhǔn)孔。并將板邊做適當(dāng)?shù)募?xì)裁切割,以方便后續(xù)加工。  


鉆孔   

將PCB線路板以CNC鉆孔機(jī)鉆出層間電路的導(dǎo)通孔道及焊接零件的固定孔。鉆孔時(shí)用插梢透過(guò)先前鉆出的靶孔將PCB線路板固定於鉆孔機(jī)床臺(tái)上,同時(shí)加上平整的下墊板(酚醛樹(shù)酯板或木漿板)與上蓋板(鋁板)以減少鉆孔毛頭的發(fā)生。  

鍍通孔一次銅   在層間導(dǎo)通孔道成型后需於其上布建金屬銅層,以完成層間電路的導(dǎo)通。先以重度刷磨及高壓沖洗的方式清理孔上的毛頭及孔中的粉屑,再以高錳酸鉀溶液去除孔壁銅面上的膠渣。在清理乾凈的孔壁上浸泡附著上錫鈀膠質(zhì)層,再將其還原成金屬鈀。將PCB線路板浸於化學(xué)銅溶液中,藉著鈀金屬的催化作用將溶液中的銅離子還原沉積附著於孔壁上,形成通孔電路。再以硫酸銅浴電鍍的方式將導(dǎo)通孔內(nèi)的銅層加厚到足夠抵抗后續(xù)加工及使用環(huán)境沖擊的厚度。  

PCB多層板

外層線路二次銅   

在線路影像轉(zhuǎn)移的制作上如同內(nèi)層線路,但在線路蝕刻上則分成正片與負(fù)片兩種生產(chǎn)方式。負(fù)片的生產(chǎn)方式如同內(nèi)層線路制作,在顯影后直接蝕銅、去膜即算完成。正片的生產(chǎn)方式則是在顯影后再加鍍二次銅與錫鉛(該區(qū)域的錫鉛在稍后的蝕銅步驟中將被保留下來(lái)當(dāng)作蝕刻阻劑),去膜后以堿性的氨水、氯化銅混合溶液將裸露出來(lái)的銅箔腐蝕去除,形成線路。最后再以錫鉛剝除液將功成身退的錫鉛層剝除(在早期曾有保留錫鉛層,經(jīng)重鎔后用來(lái)包覆線路當(dāng)作保護(hù)層的做法,現(xiàn)多不用)。  


防焊綠漆   

外層線路完成后需再披覆絕緣的樹(shù)酯層來(lái)保護(hù)線路避免氧化及焊接短路。涂裝前通常需先用刷磨、微蝕等方法將線路板銅面做適當(dāng)?shù)拇只鍧嵦幚怼6笠跃W(wǎng)版印刷、簾涂、靜電噴涂…等方式將液態(tài)感光綠漆涂覆於板面上,再預(yù)烘乾燥(乾膜感光綠漆則是以真空壓膜機(jī)將其壓合披覆於板面上)。待其冷卻后送入紫外線曝光機(jī)中曝光,綠漆在底片透光區(qū)域受紫外線照射后會(huì)產(chǎn)生聚合反應(yīng)(該區(qū)域的綠漆在稍后的顯影步驟中將被保留下來(lái)),以碳酸鈉水溶液將涂膜上未受光照的區(qū)域顯影去除。最后再加以高溫烘烤使綠漆中的樹(shù)酯完全硬化。較早期的綠漆是用網(wǎng)版印刷后直接熱烘(或紫外線照射)讓漆膜硬化的方式生產(chǎn)。但因其在印刷及硬化的過(guò)程中常會(huì)造成綠漆滲透到線路終端接點(diǎn)的銅面上而產(chǎn)生零件焊接及使用上的困擾,現(xiàn)在除了線路簡(jiǎn)單粗獷的PCB線路板使用外,多改用感光綠漆進(jìn)行生產(chǎn)。  


文字印刷   

將客戶所需的文字、商標(biāo)或零件標(biāo)號(hào)以網(wǎng)版印刷的方式印在板面上,再用熱烘(或紫外線照射)的方式讓文字漆墨硬化。  


接點(diǎn)加工   

防焊綠漆覆蓋了大部份的線路銅面,僅露出供零件焊接、電性測(cè)試及PCB線路板插接用的終端接點(diǎn)。該端點(diǎn)需另加適當(dāng)保護(hù)層,以避免在長(zhǎng)期使用中連通陽(yáng)極(+)的端點(diǎn)產(chǎn)生氧化物,影響電路穩(wěn)定性及造成安全顧慮。  

【鍍金】在PCB線路板的插接端點(diǎn)上(俗稱金手指)鍍上一層高硬度耐磨損的鎳層及高化學(xué)鈍性的金層來(lái)保護(hù)端點(diǎn)及提供良好接通性能。  

【噴錫】在PCB線路板的焊接端點(diǎn)上以熱風(fēng)整平的方式覆蓋上一層錫鉛合金層,來(lái)保護(hù)PCB線路板端點(diǎn)及提供良好的焊接性能。  

【預(yù)焊】在PCB線路板的焊接端點(diǎn)上以浸染的方式覆蓋上一層抗氧化預(yù)焊皮膜,在焊接前暫時(shí)保護(hù)焊接端點(diǎn)及提供較平整的焊接面,使有良好的焊接性能。  

【碳墨】在PCB線路板的接觸端點(diǎn)上以網(wǎng)版印刷的方式印上一層碳墨,以保護(hù)端點(diǎn)及提供良好的接通性能。

成型切割   

將PCB線路板以CNC成型機(jī)(或模具沖床)切割成客戶需求的外型尺寸。切割時(shí)用插梢透過(guò)先前鉆出的定位孔將PCB線路板固定於床臺(tái)(或模具)上成型。切割后金手指部位再進(jìn)行磨斜角加工以方便PCB線路板插接使用。對(duì)於多聯(lián)片成型的PCB線路板多需加開(kāi)X形折斷線,以方便客戶於插件后分割拆解。最后再將PCB線路板上的粉屑及表面的離子污染物洗凈。  


終檢包裝  

在包裝前對(duì)PCB線路板進(jìn)行最后的電性導(dǎo)通、阻抗測(cè)試及焊錫性、熱沖擊耐受性試驗(yàn)。并以適度的烘烤消除PCB線路板在制程中所吸附的濕氣及積存的熱應(yīng)力,最后再用真空袋封裝出貨。


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