刚性 PCB 是一种由固体基板材料制成的印刷电路板，这种基板材料一旦制造出来就无法弯曲或变形，无法改变。刚性印刷电路板是一种传统的 PCB 类型，广泛应用于汽车、商业和工业领域。最著名且市面上最畅销的刚性 PCB 基板或层压板类型是 FR4，它是一种阻燃环氧编织玻璃纤维。FR4 具有硬度高、介电性能好和热性能好等优点。刚性 PCB 层压板材料的选择取决于预期应用。某些应用可能需要热膨胀系数低或介电常数不同的特定材料。

刚性 PCB 板可分为三个主要层：绝缘基板、铜膜和光刻胶层。绝缘基板是前面提到的 FR4。铜层是蚀刻以形成导电路径并实现电路的导电部分。铜层越厚，电流承载能力越好。光刻胶层是覆盖铜层的保护材料。刚性印刷电路板也可以根据层数进行分类： 单面, 双向及 多层的刚性印刷电路板的层数越多，功能性越高，制造工艺也越复杂。

柔性印刷电路板 更适合于空间受限的设备，而刚性印刷电路板具有更好的机械结构，并且比柔性PCB更耐用，因为它们不易膨胀并且具有良好的机械强度。

刚性 PCB 板允许多层结构和连接密度，这意味着电路板设计具有更高的功能性和灵活性。

刚性PCB板作为印刷电路板中最早出现的技术，已经非常成熟和发达，其生产流程非常高效、自动化、标准化。

由于刚性印刷电路板可靠性高，大多数应用仍依赖于刚性印刷电路板的使用。刚性印刷电路板由于其结构刚性和耐用性而不易变形。

刚性 PCB 具有广泛的应用，包括消费电子、汽车、军事、工业和医疗应用。以下是刚性 PCB 的一些已知应用。

电脑主板

存储设备

卫星、无线电和天线等通信技术

手机

医疗设备

车辆信息娱乐系统

控制系统和仪器仪表等工业电子产品

首先，必须通过在计算机辅助设计软件中绘制电路来生成刚性印刷电路板的设计。原理图使用每个连接的引脚参考将每个组件指定到刚性印刷电路板中。然后进行 PCB 布局，以显示刚性电路板的最终物理外观。

在层压工艺中，预浸料片在高温和高压下与铜箔层压在一起。预浸料已由未固化的树脂组成，在层压过程中，高温会使树脂变粘稠并最终固化。该过程在封闭的热压机中进行。

光刻胶应用是刚性 PCB 制造中必不可少的步骤，以便在易氧化的铜层上形成保护层。在此过程中，正性光刻胶通常是广泛使用的技术，其中暴露于紫外线的光刻胶部分在显影剂化学品中变得高度可溶。一些常用的显影剂溶液是氢氧化钠或碱性溶液。

生产刚性 PCB 的下一步是通过氯化铁和氯化铵等蚀刻剂蚀刻掉不需要的铜图案。为了获得一致且高质量的铜图案，必须指定和控制蚀刻速率和蚀刻液浓度。蚀刻可以通过浸浴、喷淋蚀刻或溅射方法进行。蚀刻过程之后是冲洗步骤，以清洁剩余的光刻胶。

使用计算机可编程钻孔机来钻孔和导通孔。小型电子元件需要较小直径的钻头。对于玻璃纤维刚性 PCB，正在使用金刚石碳化钨钻头。必须通过优化钻速、力和几何形状来准确钻孔。通常将板堆叠在一起以同时钻孔。有各种类型的钻孔工艺，例如激光、微钻孔和微加工。

焊接掩模，也称为“阻焊剂”，应用于刚性印刷电路板。焊接掩模用作保护涂层，隔离刚性 PCB 上的导电表面和绝缘表面。光刻工艺可以使用液体感光可成像焊接掩模 (LPSM) 进行，方法是将感光阻焊剂暴露在紫外线下以达到固化。还有环氧液体可以直接丝网印刷到刚性印刷电路板上并进行热固化。

裸露的铜部分经过表面处理工艺。请记住，铜暴露在环境中时很容易氧化。尽管铜易受腐蚀，但由于其出色的导热性和导电性，铜仍然是首选的基础导电材料。由于在组装过程中的后续热处理过程中可能会发生氧化，因此需要在裸露的焊盘上进行表面处理。

表面处理可确保组件有效焊接。一些表面处理选项包括热风焊料整平 (HASL) 和化学镀镍浸金 (ENIG)。HASL 在铜上镀一层焊料，而 ENIG 则涉及镀镍和镀金以确保良好的连接性。

为了能够将信息印在刚性 PCB 上，需要进行丝网印刷工艺。PCB 信息（例如元件代码、引脚定位器、公司徽标、基准点、监管标记和其他可追溯性标签）可以丝网印刷在刚性 PCB 上。有多种方法可以将丝网印刷信息应用于刚性 PCB。一种方法是使用模板和刮刀将油墨图案转移到刚性 PCB 上。另一种方法是液体光成像 (LPI)，它更适用于高密度刚性印刷电路板。这种方法使用感光油墨，随后显影和固化以生成丝网印刷。

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