PCB(印制电路板)的制造工艺是一个多步骤的精密过程,涉及将设计图纸转化为实际可安装电子元件的基板。以下是主要工艺流程的中文说明:
核心制造步骤:
-
开料 (Panel Cutting)
- 将覆铜板(覆铜层压板,如FR-4)切割成生产所需尺寸。
-
内层线路制作 (Inner Layer Imaging)
- 贴干膜/涂光刻胶:在铜板上覆盖感光材料。
- 曝光 (Exposure):通过底片(菲林)用紫外线照射,将电路图形转移到感光膜上。
- 显影 (Development):溶解未曝光的感光膜,露出需要蚀刻的铜区域。
- 蚀刻 (Etching):用化学药液(如酸性氯化铜)溶解裸露的铜,保留线路图形。
- 退膜 (Strip):去除剩余感光膜,得到内层铜线路。
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氧化处理 (Oxidation Treatment)
- 对铜表面生成氧化层,增强层压时的结合力。
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层压 (Lamination)
- 将内层芯板、半固化片(PP片)和铜箔叠层,高温高压压合成多层板。
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钻孔 (Drilling)
- 用数控钻机钻出通孔、插件孔及定位孔(孔径可小至0.1mm)。
- 关键点:钻头转速、进给速度影响孔壁质量。
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孔金属化 (Plated Through Hole, PTH)
- 沉铜 (Electroless Copper Deposition):在孔壁化学沉积一层导电铜(约1μm)。
- 电镀铜 (Electroplating):加厚孔铜至20-30μm,确保电气连通。
-
外层线路制作 (Outer Layer Imaging)
- 同内层流程(贴膜→曝光→显影),但采用图形电镀:
- 显影后电镀铜和锡保护层→蚀刻掉多余铜→退锡。
- 同内层流程(贴膜→曝光→显影),但采用图形电镀:
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阻焊层 (Solder Mask)
- 印刷绿油(或其他颜色)覆盖非焊接区域→紫外线曝光→显影→固化,防止短路和氧化。
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表面处理 (Surface Finish)
- 保护焊盘并增强焊接性,常用工艺:
- 喷锡 (HASL):热风平整焊锡层。
- 沉金 (ENIG):化学镀镍金,适合精密焊盘。
- 沉银/OSP:成本低,用于消费电子。
- 保护焊盘并增强焊接性,常用工艺:
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丝印 (Silkscreen Printing)
- 在板面印刷标识符(元件位号、极性等),便于组装。
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成型 (Routing/V-Cut)
- 用铣刀切割外形或V割分板,得到单块PCB。
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测试与检验 (Testing & Inspection)
- 电测 (Electrical Test):飞针/针床测试电路连通性。
- AOI (自动光学检测):扫描线路缺陷(短路、开路等)。
- 阻抗测试:高速信号板需控阻抗(±10%公差)。
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包装出货 (Packaging & Shipping)
- 真空防潮包装,避免氧化。
关键工艺技术:
- HDI板工艺:激光钻微盲孔(<0.1mm)+ 填孔电镀,用于手机等高密度设计。
- 阻抗控制:通过线宽/介质厚度调整信号传输阻抗。
- 盲埋孔技术:仅连通部分层,提升空间利用率。
常见术语中英对照:
| 英文缩写 | 中文全称 |
|---|---|
| FR-4 | 玻璃纤维环氧树脂基材 |
| PTH | 镀通孔 |
| PP | 半固化片(粘结片) |
| HASL | 热风整平 |
| ENIG | 化学镀镍金 |
| OSP | 有机保焊膜 |
根据设计复杂度(单面板→多层HDI板),工艺会增减步骤(如盲孔镭射、多次层压)。如需特定工艺(如软硬结合板、高频材料加工)的细节,可进一步说明!
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