整个PCB生产流程?
PCB的制造过程始于由玻璃环氧树脂或类似材料制成的“基板”。
图像(成型/制线)
制造的第一步是建立零件之间的连线。我们使用负转移来显示金属导体上的工作膜。这种技术是在整个表面铺上一层薄薄的铜箔,消除多余的部分。附加图案转移是另一种很少使用的方法。是一种只在需要的地方敷铜线的方法,这里就不说了。
如果是双面板,PCB基板的两面都要覆盖铜箔。如果制成多层板,这些板将在下一步粘合在一起。
下一个流程图介绍了导线如何焊接在基板上。
图像(成型/制线),续
正性光刻胶是用光敏剂做的,光照下会溶解(负性光刻胶不光照会分解)。铜表面光刻胶的处理方法有很多种,但最常用的方法是加热后在含有光刻胶的表面滚动(称为干膜光刻胶)。它也可以以液体形式喷涂在其上,但干膜类型提供了更高的分辨率,也可以制作更细的导线。
遮光罩只是制造中PCB层的模板。在PCB板上的光刻胶暴露在紫外光下之前,覆盖其上的光罩可以防止某些区域的光刻胶暴露出来(假设使用的是正性光刻胶)。这些被光刻胶覆盖的地方会变成布线。
光致抗蚀剂显影后要蚀刻的其他裸铜部件。在蚀刻过程中,可以将板浸入蚀刻溶剂中或用溶剂喷洒。通常用作蚀刻溶剂的是氯化铁、碱性氨、硫酸加过氧化氢和氯化铜。在蚀刻之后,剩余的光致抗蚀剂被去除。这被称为剥离程序。
从下图可以看出铜线是怎么布线的。
此步骤可用于同时在两侧布线。
钻孔和电镀
如果制作了多层PCB板,并且它包含埋孔或盲孔,则在键合之前必须对每层板进行钻孔和电镀。如果不经过这一步,那么就没有办法互相联系。
机器设备按钻孔要求钻孔后,孔壁内侧必须电镀(镀通孔技术,PTH)。孔壁内经过金属处理后,内层电路可以相互连接。电镀前,必须清除孔中的杂质。这是因为环氧树脂加热后会产生一些化学变化,会覆盖内部PCB层,所以要先去除。清洗和电镀动作将在化学过程中完成。
多层印刷电路板压制
每一层必须压制成多层板。压制动作包括在层间添加绝缘层并将它们粘在一起。如果有几层通孔,每层都必须重复处理。多层板的外部两侧的布线通常在多层板被压制之后进行处理。
阻焊、丝网印刷表面和金手指电镀的处理
接下来,在最外层布线上覆盖阻焊漆,使布线不会接触电镀部分。丝网印刷面印在上面,标明各部分的位置。它不能覆盖任何布线或金手指,否则可能会降低可焊性或电流连接的稳定性。金手指一般都是镀金的,以保证插入扩展槽时高质量的电流连接。
试验
测试PCB有无短路或开路,可用光学或电子手段测试。光学扫描用于找出每层的缺陷,而电子测试通常使用飞针检查所有连接。电子测试在发现短路或开路方面更准确,但是光学测试可以更容易地检测导体之间不正确间隙的问题。
零件安装和焊接
最后一步是安装和焊接零件。THT和SMT零件都是通过机器和设备安装和放置在PCB上的。
THT零件通常用一种叫做波峰焊的方法焊接。这使得所有器件可以同时焊接到PCB上。首先,靠近电路板切割引脚,并稍微弯曲它们,以便可以固定零件。然后将PCB移动到共溶剂的水波中,让底部接触到共溶剂,这样就可以去除底部金属上的氧化物。加热PCB后,这次移到熔化的焊料上,接触底部后焊接完成。
SMT零件的自动焊接称为回流焊接。含有助溶剂和焊料的锡膏在零件安装到PCB上后进行一次处理,然后在PCB加热后再次处理。PCB冷却后,焊接完成,然后准备对PCB进行最终测试。