Pcb工艺流程
切割是将原来的覆铜板切割成可以在生产线上制造的板的过程。
首先,我们先了解几个概念:
(1)单位:单位是指PCB设计工程师设计的单位图形。
(2)集合:集合是指工程师为了提高生产效率,方便生产,把若干个单元放在一起的一个整体图。那就是我们常说的拼图,包括单元图形、工艺边等等。
(3)面板:面板是指为了提高效率,方便生产,由多组和工具板边组成的板。
2.内部干膜
内层干膜是将内层电路图案转移到PCB上的过程。
我们会提到PCB生产中图案转移的概念,因为导电图案的制作是PCB生产的基础。因此,图形转移过程对PCB生产具有重要意义。
内层干膜包括内层贴膜、曝光显影、内层蚀刻等多道工序。内贴膜是在铜板表面粘贴一层特殊的感光膜,也就是我们所说的干膜。这种薄膜在曝光时会固化,在板上形成一层保护膜。曝光显影就是把板用好的胶片曝光,透光部分固化,透光部分还是干膜。然后在显影之后,移除未固化的干膜,并且蚀刻具有固化的保护膜的板。揭膜后,内层的电路图案被转移到板上。整个工艺流程如下。
对于设计师来说,我们主要考虑的是最小线宽、间距控制和布线均匀性。因为距离太小,薄膜会被夹住,薄膜不会褪色,导致短路。线宽过小,薄膜附着力不足,导致断路。因此,电路设计中的安全间距(包括导线与导线、导线与焊盘、焊盘与焊盘、导线与铜面等。)在生产中必须考虑。
(1)预处理:平板研磨
磨片的主要作用:基础预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,增加铜表面粗糙度,促进薄膜附着在铜表面。
(2)贴膜
通过热压或涂布的方式将干膜或湿膜贴在处理后的基板上,便于后续曝光生产。
(3)暴露
在干膜受压的情况下,将负片与基底对准,并通过曝光机上的紫外线照射将负片图案转移到光敏干膜上。
负面物理图片
(4)发展
利用显影液(碳酸钠)的弱碱性,将未曝光的干膜/湿膜溶解洗去,保留曝光部分。
(5)蚀刻
未曝光的干膜/湿膜被显影液去除后,铜表面就会曝光,曝光后的铜表面会被酸性氯化铜溶解腐蚀,得到所需的电路。
(6)脱模
用氢氧化钠溶液剥离暴露的保护铜表面的干膜,以暴露电路图案。
3.着棕色
目的:使铜内表面形成微观粗糙和有机金属层,增强层间附着力。
流程原则:
通过化学处理,产生具有均匀良好粘合特性的有机金属层结构,使内层粘合前铜层表面粗化,用于增强压制后内层铜层与预浸料的粘合强度。
4.薄板
层压是通过pp片的粘合将各层电路粘合成一个整体的过程。这种粘合是通过界面上大分子之间的相互扩散和渗透,然后交织,将离散的多层板和pp片材压制在一起,形成所需层数和厚度的多层板。在实际操作中,铜箔、粘合片(预浸料)、内板、不锈钢、隔离板、牛皮纸、外钢板等材料按工艺要求进行层压。
对于设计师来说,层压首先要考虑的是对称性。因为在层压过程中,板材会受到压力和温度的影响,所以在层压完成后,板材中仍然存在应力。因此,如果层压板两面不平整,两面受力不同,会导致板材向一侧弯曲,大大影响PCB的性能。
另外,即使在同一个平面上,如果铜的分布不均匀,各点的树脂流速也会不一样,这样铜少的地方厚度会略薄,铜多的地方厚度会略厚。
为了避免这些问题,在设计中必须详细考虑铜分布的均匀性、叠片的对称性、盲埋孔的设计和布局等因素。
5、钻孔
在电路板的层间产生通孔,达到连接层间的目的。
钻头刀
6、镀铜
(1)铜矿床
也称化学铜,PCB板钻孔后,在沉铜缸中发生氧化还原反应,形成铜层,使孔金属化,铜沉积在原绝缘基板表面,实现层间电连通。
(2)电镀
在刚沉积铜后,将PCB板表面和孔中的铜增厚至5-8 μm,以防止孔中的薄铜在图案电镀前被氧化和蚀刻掉并泄漏基板。
7.外部干膜
工艺与内干膜相同。
8.外层图案电镀和SES
孔和线的铜层被电镀到一定厚度(20-25 μm)以满足最终PCB板的铜厚度要求。电路板表面无用的铜被蚀刻掉,露出有用的电路图案。
9.耐焊性
阻焊,又称阻焊和绿油,是印制板生产中最关键的工序之一。主要是通过丝网印刷或者涂阻焊油墨,在板面涂上一层阻焊层,通过曝光和显影,把要焊接的板和孔暴露出来,其他地方用阻焊层覆盖,防止焊接时短路。
10,丝网印刷字符
通过丝网印刷将所需的文字、商标或零件符号印刷在板上,然后通过紫外线照射在板上曝光。
11,表面处理
裸铜本身具有良好的可焊性,但长时间暴露在空气中容易被湿气氧化,倾向于以氧化物的形式存在,不太可能长期保持为原铜,所以需要对铜表面进行表面处理。表面处理的最基本目的是确保良好的可焊性或电气性能。
常见的表面处理:喷锡、镀金、OSP、镀锡、镀银、镍钯金、电镀硬金、电镀金手指等。
12,模塑
PCB由CNC成型机切割成所需的尺寸。
13,电气测量
模拟板卡状态,上电检查电气性能,是否有开路或短路。
14,最终检验、取样和包装
检查板的外观、尺寸、孔径、厚度和标记,以满足客户的要求。合格产品包装成捆,便于储存和运输。