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PCB的制造工艺流程

发布时间:2022-03-08 发布时间:
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PCB生产工艺流程随着PCB类型(种类)和工艺技术进步不同而变化,同时也随着PCB制造商采用不同工艺技术而不同。这就是说可以采用不同的生产工艺流程与工艺技术来生产出相同或相近的PCB产品来。但是传统的单、双、多层板的生产工艺流程仍然是PCB生产工艺流程的基础。

④物理制板:指利用雕刻、铣刻的方法,把一张空白线路板上多余的不必要的敷铜部分铣去,只留下需要保留的线路和焊盘,以此来完成一张线路板的制作,其流程图如图3-28所示。

②化学制板:指利用化学方法(如感光、蚀刻等),把一张空白线路板上多余的不必要敷铜部分除去,只留下需要保留的线路和焊盘,以此来完成一张线路板的制作,其流程图如图3-29所示。

单面板制板流程:①裁板,②打孔,③刷板,④出片,⑤涂曝光油墨,⑥烘干,⑦加反片曝光,⑧显影,⑨酸性腐蚀,⑩脱膜,⑩涂阻焊油墨,⑥烘干,⑩加焊盘片曝光,⑩显影,⑩镀锡,⑩做字符丝网,⑥涂字符油墨,⑧烘干。

双面板制板流程:①裁板,②打孔,③刷板,④孑L金属化,⑤出片,⑥涂曝光油墨,⑦烘干,⑧加正片曝光,⑨显影,⑩镀铅,⑩脱膜,⑥碱性腐蚀,⑩褪铅,⑩涂阻焊油墨,⑩烘干,⑩加焊盘片曝光,⑥显影,⑩镀锡,⑩做字符丝网,④涂字符油墨,⑨烘干。

1.裁板一般购买的多面敷铜板,不是我们所需要的大小,或者板子的边缘不整齐。这时就要用裁板机对板子做简单的处理。这里需要提示的是,裁割的板材大小OF415必须比设计的成品板材周边要大一些,要做板材预留,一般4边各留1cm为宜。。

2.刷板敷铜板经过一段时间的放置后,会在表面产生一定的氧化层。有的板在搬运过程中,表面也会产生一定油污,基板处理的目的就是把表面的油污和氧化层处理干净。刷板在整个化学制板过程中是很重要的,直接影响做出板子的好坏。

在打完孔后刷板是为了清洗板子及孔里的粉末;孔金属化后刷板可以使板子表面平整;腐蚀以后刷板可以使做出来的板子更有光泽。刷板机如图3-32所示。

3.打孔打孔是为了把顶层和底层线路通过过孔的方式连接起来,同时,也为了安装分立元器件。

钻孔机软件在工作时,会根据设计人员的设计图,自动把设计的孔的大小分类显示,使用人员只要选定不同大小的孔,更换相应大小的钻头,即可逐步把各种孔钻出。对于直径大于1.0mm的孔,AM-3030雕刻钻孔机还可提供挖孔功能,使用一把铣刀即可,避免用户需准备各种规格的钻头。这里我们用的是雕刻机打孔。雕刻机既可以在化学制板中打不同孔径的孑L,也可以在物理制板中雕刻线路板。

AM-3030雕刻机还有“隔离”,“限宽隔离”,“局部镂空”等几个特有的功能。隔离可以把线路和敷铜隔离开,但线路外的敷铜可保留在基板上,只是和线路没有任何的连接。简单地说,在设计中没有敷铜的线路板能做有敷铜的线路板,这样比全部镂空要节省90%以上的时间。限宽隔离功能可以把线路和敷铜之间的隔离带,根据设定的宽度进行加工。可以方便器件的焊接。局部镂空功能可以对想要镂空的区域进行镂空.可以是规则图形,也可以是任何不规则图形。

4.孔金属化孔金属化是线路板制作中的一个重要环节,也是最容易出问题的一个环节。这个环节是把电路板两层之间用化学电镀的方式连接起来,保证两面线路的导通。使用高速换向脉冲恒流电镀机,有效提高电镀质量及厚径比,防止勾股现象。在孔金属化过程中,所用电流和脉冲大小都有相应的公式。孔金属化后可以清楚地看到板子的孔里发红发亮。

5.出片出片最好用光绘机。因为它的精度和出片效果都比较好。底片质量的好坏,直接影响曝光质量。因此,要求底片图形线路清晰,不能有任何发晕、虚边等现象,要求无针孑L、沙眼,且稳定性好。同时,还要求底片黑白反差大,也可能用打印机打印。打印的胶片相对于光绘来说,主要有分辨率不高,胶片受热易产生形变,炭粉浓度不够造成底片对比度不够,易产生后期曝光过度等问题。

6.丝印在涂曝光油墨、涂阻焊油墨、做字符丝网、涂字符油墨都要用到丝印机。

丝网印刷方法基本相同,但所用丝网目数及所用油墨不同,因此丝印机要反复用到。丝网印刷是目前常用的一种涂敷方式,优点是其设备要求低,操作简单容易,成本低。丝印时,刮刀用力要均匀,丝网和板子之间最好保留1cm左右的空间。丝印后的油墨一定要平整均匀、无针孑L、气泡。刮完后不要用手去碰板子上面的油墨,否则会影响做出线路板的效果。

7.烘干烘干机,同样也要反复用到。涂完油墨后要烘干才能覆片,因此在涂曝光油墨、涂阻焊油墨、做字符丝网、涂字符油墨都要烘干。烘干温度一般在80~150℃,时间一般在3~8min。因为所用的油墨不同,所以烘干温度、时间也不同。控制好烘干的温度和时间很重要。温度过高或时间过长,显影困难,不易去膜;若温度过低或时间过短,干燥不完全,皮膜有感压性,易粘底片而致曝光不良,且易损坏底片。因此,预烘恰当,显影和去膜较快,图形质量好。预烘后,涂膜到显影搁置时间最多不超过12h.湿度大时尽量在12h内曝光显影。

在做完线路板后,还要在150℃再烘干一下,这样即可以使阻焊层和字符丝印层更牢固,也可以使做出来的线路板更有光泽,更好看。

8.曝光曝光机(如图3-38所示)在整个制板过程中也是一个很关键的环节。它和丝印机、烘干机在做曝光油墨、阻焊油墨、字符丝网、字符油墨时要配合反复使用。曝光时胶片和板子上的孔要对齐。曝光取决于灯的光强和曝光时间,灯的光强与激发电压有关,与灯管使用时间有关;曝光时间为150s左右。影响曝光的因素:灯光的距离越近,曝光时间越短;液态光致抗蚀剂厚度越厚,曝光时间越长;空气湿度越大,曝光时间越长;预烘温度越高,曝光时间越短。当曝光过度时,易形成散光折射,线宽减小,显影困难。当曝光不足时,显影易出现针孔、发毛、脱落等缺陷,抗蚀性和抗电镀性下降。

9.显影机显影机是在曝光后对没有曝光的区域进行显影,主要用于显影线路,焊盘及字符线路。显影液的配置:显影粉与水的比例为2%~3%。显影温度在30℃左右。显影温度太高(35℃以上)或显影时间太长(超过90s以上),会造成皮膜质量、硬度和耐化学腐蚀性降低。显影液使用一段时间后,能力下降,应更换新液。实验证明,当显影液PH值降至10.2时,显影液已失去活性,为保证图像质量,PH=10.5时的制版量定为换缸时间。

10.镀铅主要是在做双面板时需要铍铅(镀沿器如图3-40所示)。镀铅的主要目的是在双面板进行腐蚀时,镀的铅对孔里的铜进行保护。为了把这些线路部分保护起来的,我们采用电镀锡铅合金的方式。电镀的方式同前面的孔金属化直接电镀相似,只是使用的电镀原料不同。在这个过程,一般采用较小的电流密度(如0.5~1A/dm2)和较长的电镀时间(如30min),来得到均匀致密的镀层。电镀上的镀层一般呈灰色,应注意检查有无漏镀的地方,有无砂眼和孔等缺陷。

11.脱膜脱膜机主要用在双面板镀铅后和单面板腐蚀后。脱膜液的配置:

脱膜粉和水的比例5%~6%;显影温度在40℃左右;脱膜时间可设置为2min/次。脱膜的操作方法与显影过程相同。

12.腐蚀腐蚀机里的溶液分为碱性和酸性,分别用来做双面板和单面板。专业腐蚀机有上下水和排风;传送速度每次开机要从最小慢慢加大;腐蚀温度酸性在40℃左右,碱性为50℃。在喷淋蚀刻时,可以通过玻璃观察窗观察工作情况。当多余部分的铜都腐蚀掉后,应及时停止喷淋,防止过度蚀刻造成药水从线路侧面侵蚀而发生断线等情况。在温度较高的情况下,碱性蚀刻液会产生较大地氨水气味,因此,工作区域要做好通风换气工作。蚀刻液在长时间使用后蚀刻速度会变慢,这时酸性蚀刻液可以加双氧水和少量盐酸加以改良,碱性蚀刻液可以加氨水和氯化氨改良。

13.镀锡镀锡器分为化学镀锡和热风整平。小型镀锡器是用化学镀锡的方法来做的。镀锡温度在25℃左右,喷淋20min左右。

14.各环节样板各环节完成后的样板效果。


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