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PCB的工艺流程

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gaosmile 发布时间:2020-11-19 20:35
1.开料(CUT)
9 `+ v) I# A4 b( ~开料是把原始的覆铜板切割成能在生产线上制作的板子的过程
4 `" V7 i& ^" R. S# c' o$ K% z8 j8 c首先我们来了解几个概念:2 K& h1 C5 |8 v2 p3 L

& V  c( W! l  e& d/ x! r, t(1)UNIT:UNIT是指PCB设计工程师设计的单元图形。- U2 A: }  i. Q, e' I7 a2 Y' a- S
(2)SET:SET是指工程师为了提高生产效率、方便生产等原因,将多个UNIT拼在一起成为的一个整体的图形。也就是我们常说的拼板,它包括单元图形、工艺边等等。
& x0 e" I. Y, E7 M- J* O; @# I(3)PANEL:PANEL是指PCB厂家生产时,为了提高效率、方便生产等原因,将多个SET拼在一起并加上工具板边,组成的一块板子。4 u8 e! @, _$ W
8 b8 v7 W5 {% k5 Z# M
2.内层干膜(INNER DRY FILM)$ m) y; I  u3 N3 D/ \! V2 M4 E
内层干膜是将内层线路图形转移到PCB板上的过程。
! n8 S( T/ m+ H0 b: T4 ~在PCB制作中我们会提到图形转移这个概念,因为导电图形的制作是PCB制作的根本。所以图形转移过程对PCB制作来说,有非常重要的意义。3 S: }( T* w! W; v

7 ~* C: o" T# E3 b2 Z内层干膜包括内层贴膜、曝光显影、内层蚀刻等多道工序。内层贴膜就是在铜板表面贴上一层特殊的感光膜,就是我们所说的干膜。这种膜遇光会固化,在板子上形成一道保护膜。曝光显影是将贴好膜的板进行曝光,透光的部分被固化,没透光的部分还是干膜。然后经过显影,褪掉没固化的干膜,将贴有固化保护膜的板进行蚀刻。再经过退膜处理,这时内层的线路图形就被转移到板子上了。其整个工艺流程如下图。' t  `0 f( y& [' d
微信图片_20201119202356.jpg
对于设计人员来说,我们最主要考虑的是布线的最小线宽、间距的控制及布线的均匀性。因为间距过小会造成夹膜,膜无法褪尽造成短路。线宽太小,膜的附着力不足,造成线路开路。所以电路设计时的安全间距(包括线与线、线与焊盘、焊盘与焊盘、线与铜面等),都必须考虑生产时的安全间距。( H" q6 Q8 G+ h$ e: s! V. U
9 ^! a; |( r" F
(1)前处理:磨板
( W  l* F# A& }8 h- ^2 P9 }磨板的主要作用:基本前处理主要是解决表面清洁度和表面粗糙度的问题。去除氧化,增加铜面粗糙度,便于菲林附着在铜面上。; O  W. p* s  P
微信图片_20201119202400.jpg
(2)贴膜9 K9 j2 D+ w: s
将经过处理的基板通过热压或涂覆的方式贴上干膜或湿膜 ,便于后续曝光生产。
微信图片_20201119202403.png
(3)曝光
/ H$ r* [5 f) [2 Y/ T将底片与压好干膜的基板对位,在曝光机上利用紫外光的照射,将底片图形转移到感光干膜上。
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底片实物图& R/ A9 g0 h& }% }
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(4)显影9 s3 a2 D) z) W$ ~1 B0 G9 m
利用显影液(碳酸钠)的弱碱性将未经曝光的干膜/湿膜溶解冲洗掉,已曝光的部分保留。
微信图片_20201119202413.jpg
(5)蚀刻
& P# F* r* d/ ~, y$ F未经曝光的干膜/湿膜被显影液去除后会露出铜面,用酸性氯化铜将这部分露出的铜面溶解腐蚀掉,得到所需的线路。
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(6)退膜6 {' s  `/ W: \" K
将保护铜面的已曝光的干膜用氢氧化钠溶液剥掉,露出线路图形。
微信图片_20201119202424.png
3.棕化
( U2 L* b4 N% I目的:是使内层铜面形成微观的粗糙和有机金属层,增强层间的粘接力。

8 e0 u, m; m- P流程原理:
. {' ?1 k4 Y# |通过化学处理产生一种均匀,有良好粘合特性的有机金属层结构,使内层粘合前铜层表面受控粗化,用于增强内层铜层与半固化片之间压板后粘合强度。
微信图片_20201119202428.jpg
' |" T: M; C6 l( T5 \
4.层压: g5 u0 E- ?" D
层压是借助于pp片的粘合性把各层线路粘结成整体的过程。这种粘结是通过界面上大分子之间的相互扩散,渗透,进而产生相互交织而实现,将离散的多层板与pp片一起压制成所需要的层数和厚度的多层板。实际操作时将铜箔,粘结片(半固化片),内层板,不锈钢,隔离板,牛皮纸,外层钢板等材料按工艺要求叠合。1 f7 |% v# M2 a. t/ y7 r3 V

3 \) t4 w8 J+ b3 p
微信图片_20201119202431.jpg

3 V) p6 H3 Q4 E) @对于设计人员来说,层压首先需要考虑的是对称性。因为板子在层压的过程中会受到压力和温度的影响,在层压完成后板子内还有应力存在。因此如果层压的板子两面不均匀,那两面的应力就不一样,造成板子向一面弯曲,大大影响PCB性能。
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另外,就算在同一平面,如果布铜分布不均匀时,会造成各点的树脂流动速度不一样,这样布铜少的地方厚度就会稍薄一些,而布铜多的地方厚度就会稍厚一些。
: ~' p: r# P9 ~; }8 j% U# G为了避免这些问题,在设计时对布铜的均匀性、叠层的对称性、盲埋孔的设计布置等等各方面的因素都必须进行详细的考虑。3 k9 s7 t0 {6 S/ Q
% t/ e  v4 ]) ^; G; P
5.钻孔4 ~/ K2 M1 Q) `# J
使线路板层间产生通孔,达到连通层间的目的。
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传说中的钻刀
" Y/ H  ?) n& r: N2 n: h' L( e3 `1 K3 x
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6.沉铜板镀
/ k# j8 F' |. _. w  U, d(1).沉铜
& K* V% G5 Z! o% ~也叫化学铜,钻孔后的PCB板在沉铜缸内发生氧化还原反应,形成铜层从而对孔进行孔金属化,使原来绝缘的基材表面沉积上铜,达到层间电性相通。
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(2).板镀
  c( ]2 S; Q+ ]# W# q使刚沉铜出来的PCB板进行板面、孔内铜加厚到5-8um,防止在图形电镀前孔内薄铜被氧化、微蚀掉而漏基材。
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7.外层干膜
; s, x# d4 \# E" f和内层干膜的流程一样。
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5 S; T, m9 |' Y, s
8. 外层图形电镀 、SES
& }2 a7 ~1 x* I4 D2 M7 Z2 ]9 v, s将孔和线路铜层加镀到一定的厚度(20-25um),以满足最终PCB板成品铜厚的要求。并将板面没有用的铜蚀刻掉,露出有用的线路图形。

2 I8 m* Y+ i- n) I' y1 }9.阻焊0 N7 c: u& m$ x: x5 S8 u5 v! A
阻焊,也叫防焊、绿油,是印制板制作中最为关键的工序之一,主要是通过丝网印刷或涂覆阻焊油墨,在板面涂上一层阻焊,通过曝光显影,露出要焊接的盘与孔,其它地方盖上阻焊层,防止焊接时短路
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1 s* E$ B. ?: H5 M" D$ ]3 Y
10.丝印字符
" u% W% I0 h% i将所需的文字,商标或零件符号,以网板印刷的方式印在板面上,再以紫外线照射的方式曝光在板面上。
微信图片_20201119202507.jpg

: a" e; V, I$ ^7 K
11.表面处理' [, }* t1 d, F
裸铜本身的可焊性能很好,但长期暴露在空气中容易受潮氧化,倾向于以氧化物的形式存在,不大可能长期保持为原铜,因此需要对铜面进行表面处理。表面处理最基本的目的是保证良好的可焊性或电性能。

1 t9 b' c; o8 Q7 x常见的表面处理:喷锡、沉金、OSP、沉锡、沉银,镍钯金,电硬金、电金手指等。

2 J3 y' G4 ?. }' p, E4 I12.成型
/ d5 Q4 l( j+ x将PCB以CNC成型机切割成所需的外形尺寸。
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' ~6 G# E7 Z, N) m- f$ t
13.电测
% t/ J! ^0 A7 T1 T2 C, Y模拟板的状态,通电进行电性能检查,是否有开、短路。

) a. _+ ~# i' Q- H  J3 q14.终检、抽测、包装. P; p) T" z) q$ D  ?# d
对板的外观、尺寸、孔径、板厚、标记等检查,满足客户要求。将合格品包装成捆,易于存储,运送。
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赞 收藏 2 评论1 发布时间:2020-11-19 20:35

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1个回答
zsdonline 回答时间:2020-11-20 17:38:14
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