PCB 板制造由多个步骤组成,这些步骤可能因设计、层数、组件布局和复杂性而异。以下是 PCB 制造涉及的主要过程:
为了设计出功能齐全的电路,必须首先使用计算机辅助设计 (CAD) 软件系统生成电路设计。设计工作流程从电路开发、布局定义和 CAD 程序生成开始。根据预期功能将电路元件分配到不同的 CAD 层。此外,布局中详细说明了组件放置、走线布线和组件封装类型。目标是包含尽可能多的数据以供参考。从 CAD 工具中,生成器工具用于开发用于制造 PCB 的控制程序。
使用业界公认的光绘工具“Gerber”,这是印刷电路板制造设备制造 PCB 的基础。必须将一整套 Gerber 文件发送给 PCB 制造商,其中包含每层的完整生成文件。
图案化过程可以通过“光刻”完成。在光刻中,将感光材料(也称为光刻胶)涂在铜箔上,然后暴露在光线下。在曝光过程中,使用光掩模覆盖印刷电路板制造上所需的图案。将溶液涂在 PCB 的暴露部分,溶解感光材料。使用另一种溶液蚀刻掉可溶感光材料以及不需要的铜箔。然后铜箔上留下与光掩模相似的图案。最后,通过清洁溶液去除残留物。PCB 板制造的基本流程可以概括为:曝光、显影、蚀刻和剥离。
回想一下,通孔是连接各层的结构。这是通过使用机械或激光钻孔来实现的。钻孔过程通常是 PCB 制造服务的瓶颈。钻孔的质量可以通过毛刺高度、直径和孔的圆度来评估。这些质量问题主要受钻孔工具的磨损和退化影响。
通孔内壁应镀铜,铜是一种导电材料,可使垂直结构电连接不同的层。PCB 制造商可以选择电解或化学镀方法。在电镀过程中,铜离子在化学镀槽中发生反应,这种化学反应称为“还原”过程。然后将镀铜材料从种子层(或源)转移到通孔表面。在电镀过程中,通过将电场并入系统来使铜源电离。
如前所述,阻焊层是一种薄的保护性聚合物层,沉积在 FR-4 层压板上,有助于隔离导电和绝缘表面。阻焊层可以通过多种直接和间接沉积技术实现。阻焊层的应用因要使用的阻焊层的分类和类型而异。热固性阻焊层(也称为环氧液体)通过丝网印刷到基板上,然后进行热固化。由于固化时间更快,UV 阻焊层也广受欢迎。由于精度高且分辨率更高,感光阻焊层是 PCB 板制造行业中最常见的类型。理想的阻焊层应具有强附着力、低折射率、低热膨胀系数 (CTE) 和高热稳定性。
通过 HASL、OSP、ENIG、ENEPIG、浸金、浸银、浸锡等表面处理保护制成的 PCB 铜垫上裸露的铜线免受外部环境的影响。在这里,我们将讨论最常用的:HAP、OSP 和 ENIG。
热风焊料整平 (HASL): 使用固化的阻焊剂制造 PCB 后,将电路板放入热的熔融焊料槽中以形成金属间化合物。根据《限制使用某些有害物质指令》(RoHS),正在采用诸如 HASL 之类的替代表面处理方法。
有机可焊性保护剂(OSP): 这是另一种常用的表面处理方法,其基于有机分子形成表面处理膜。
化学镀镍金 (ENIG): ENIG 的工艺流程包括表面酸洗、蚀刻、活化剂处理、化学镀镍和浸金。ENIG 绝对是制造 PCB 最受欢迎的表面处理方式。
丝网印刷用于指示一些电路板信息,如元件放置、布线和其他功能,这些信息在 PCB 制造服务期间都很有用。包含特定图案的模板安装在印刷电路板顶部。模板上的开口指示要转移到 PCB 的信息,然后使用刮刀。移除模板后,带有信息的图案仍留在电路板上,然后烘烤以固化材料。
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