技術資(zi)訊_PCB制作工藝過(guò)程大揭秘！（動态(tai)圖解）
PCB( Printed Circuit Board)，中文名稱(chēng)爲印制電路闆(pǎn)，又稱印刷線路(lù)闆，是重要的電(diàn)子部件，是電子(zi)元器件的支撐(chēng)體。由于它是采(cǎi)用電子印刷術(shù)制作的，故被稱(chēng)爲“印刷”電路闆(pǎn)。
在PCB出現之前，電(diàn)路是通過點到(dào)點的接線組成(cheng)的。這種方法的(de)可靠性低，因爲(wèi)随着電路的老(lǎo)化，線路的破裂(lie)會導緻線路節(jiē)點的斷路或者(zhě)短路。繞線技術(shu)是電路技術的(de)一個重大進步(bu)，這種方法通過(guò)将小口徑線材(cai)繞在連接點的(de)柱子上，提升了(le)線路的耐久性(xing)以及可更換性(xìng)。
當電子行業從(cong)真空管、繼電器(qì)發展到矽半導(dao)體以及集成電(diàn)路的時候，電子(zi)元器件的尺寸(cun)和價格也在下(xia)降。電子産品越(yuè)來越頻繁的出(chu)現在了消費領(lǐng)域，促使廠商去(qù)尋找較小以及(ji)性價比高的方(fang)案。于是，PCB誕生了(le)。
PCB制作工藝過程(chéng)
01
PCB布局(jú)
PCB制作第一步是(shi)整理并檢查PCB布(bu)局(Layout)。PCB制作工廠收(shou)到PCB設計公司的(de)CAD文件，由于每個(gè)CAD軟件都有自己(jǐ)獨特的文件格(gé)式，所以PCB工廠會(huì)轉化爲一個統(tǒng)一的格式——Extended Gerber RS-274X 或者(zhě) Gerber X2。然後工廠的工(gōng)程師會檢查PCB布(bù)局是否符合制(zhi)作工藝，有沒有(you)什麽缺陷等問(wen)題。
02
芯闆的制作(zuò)
清洗覆銅闆，如(ru)果有灰塵的話(hua)可能導緻最後(hòu)的電路短路或(huo)者斷路。
下圖是(shì)一張8層PCB的圖例(lì)，實際上是由3張(zhāng)覆銅闆(芯闆)加(jiā)2張銅膜，然後用(yong)半固化片粘連(lián)起來的。制作順(shùn)序是從最中間(jiān)的芯闆(4、5層線路(lù))開始，不斷地疊(dié)加在一起，然後(hòu)固定。4層PCB的制作(zuo)也是類似的，隻(zhī)不過隻用了1張(zhang)芯闆加2張銅膜(mo)。
03
内層PCB布局轉移(yí)
先要制作最中(zhong)間芯闆(Core)的兩層(ceng)線路。覆銅闆清(qīng)洗幹淨後會在(zai)表面蓋上一層(ceng)感光膜。這種膜(mo)遇到光會固化(huà)，在覆銅闆的銅(tong)箔上形成一層(ceng)保護膜。
将兩層(ceng)PCB布局膠片和雙(shuāng)層覆銅闆，最後(hòu)插入上層的PCB布(bù)局膠片，保證上(shàng)下兩層PCB布局膠(jiao)片層疊位置精(jing)準。
感光機用UV燈(deng)對銅箔上的感(gǎn)光膜進行照射(she)，透光的膠片下(xià)，感光膜被固化(huà)，不透光的膠片(piàn)下還是沒有固(gù)化的感光膜。固(gù)化感光膜底下(xia)覆蓋的銅箔就(jiù)是需要的PCB布局(jú)線路，相當于手(shǒu)工PCB的激光打印(yin)機墨的作用。
然(rán)後用堿液将沒(méi)有固化的感光(guang)膜清洗掉，需要(yao)的銅箔線路将(jiāng)會被固化的感(gǎn)光膜所覆蓋。
然(ran)後再用強堿，比(bi)如NaOH将不需要的(de)銅箔蝕刻掉。
将(jiāng)固化的感光膜(mó)撕掉，露出需要(yao)的PCB布局線路銅(tong)箔。
04
芯闆打孔與(yǔ)檢查
芯闆已經(jing)制作成功。然後(hòu)在芯闆上打對(dui)位孔，方便接下(xia)來和其它原料(liao)對齊。
芯闆一旦(dàn)和其它層的PCB壓(ya)制在一起就無(wú)法進行修改了(le)，所以檢查非常(cháng)重要。會由機器(qì)自動和PCB布局圖(tu)紙進行比對，查(cha)看錯誤。
05
層壓
這(zhe)裏需要一個新(xīn)的原料叫做半(bàn)固化片，是芯闆(pan)與芯闆(PCB層數>4)，以(yi)及芯闆與外層(ceng)銅箔之間的粘(zhān)合劑，同時也起(qǐ)到絕緣的作用(yòng)。
下層的銅箔和(hé)兩層半固化片(pian)已經提前通過(guo)對位孔和下層(céng)的鐵闆固定好(hao)位置，然後将制(zhì)作好的芯闆也(ye)放入對位孔中(zhong)，最後依次将兩(liǎng)層半固化片、一(yi)層銅箔和一層(ceng)承壓的鋁闆覆(fu)蓋到芯闆上。
将(jiang)被鐵闆夾住的(de)PCB闆子們放置到(dao)支架上，然後送(sòng)入真空熱壓機(ji)中進行層壓。真(zhen)空熱壓機裏的(de)高溫可以融化(hua)半固化片裏的(de)環氧樹脂，在壓(ya)力下将芯闆們(men)和銅箔們固定(dìng)在一起。
06
鑽孔
要将PCB裏4層(ceng)毫不接觸的銅(tóng)箔連接在一起(qi)，首先要鑽出上(shàng)下貫通的穿孔(kong)來打通PCB，然後把(bǎ)孔壁金屬化來(lai)導電。
在之前的(de)層壓工序中，融(róng)化的環氧樹脂(zhī)被擠壓到了PCB外(wai)面，所以需要進(jìn)行切除。靠模銑(xi)床根據PCB正确的(de)XY坐标對其外圍(wei)進行切割。
07
孔壁(bì)的銅化學沉澱(diàn)
由于幾乎所有(yǒu)PCB設計都是用穿(chuan)孔來進行連接(jie)的不同層的線(xiàn)路，一個好的連(lián)接需要25微米的(de)銅膜在孔壁上(shàng)。這種厚度的銅(tóng)膜需要通過電(dian)鍍來實現，但是(shì)孔壁是由不導(dǎo)電的環氧樹脂(zhi)和玻璃纖維闆(pǎn)組成。
所以第一(yi)步就是先在孔(kǒng)壁上堆積一層(ceng)導電物質，通過(guò)化學沉積的方(fang)式在整個PCB表面(mian)，也包括孔壁上(shàng)形成1微米的銅(tóng)膜。整個過程比(bǐ)如化學處理和(he)清洗等都是由(you)機器控制的。
清洗PCB
運送PCB
08
外(wài)層PCB布局轉移
接(jie)下來會将外層(ceng)的PCB布局轉移到(dao)銅箔上，過程和(he)之前的内層芯(xin)闆PCB布局轉移原(yuán)理差不多，都是(shi)利用影印的膠(jiao)片和感光膜将(jiang)PCB布局轉移到銅(tóng)箔上，唯一的不(bú)同是将會采用(yòng)正片做闆。
内層(ceng)PCB布局轉移采用(yong)的是減成法，采(cai)用的是負片做(zuo)闆。PCB上被固化感(gan)光膜覆蓋的爲(wèi)線路，清洗掉沒(mei)固化的感光膜(mo)，露出的銅箔被(bei)蝕刻後，PCB布局線(xiàn)路被固化的感(gǎn)光膜保護而留(liu)下。
外層PCB布局轉(zhuǎn)移采用的是正(zhèng)常法，采用正片(pian)做闆。PCB上被固化(hua)的感光膜覆蓋(gai)的爲非線路區(qū)。清洗掉沒固化(hua)的感光膜後進(jin)行電鍍。有膜處(chù)無法電鍍，而沒(mei)有膜處，先鍍上(shàng)銅後鍍上錫。退(tuì)膜後進行堿性(xìng)蝕刻，最後再退(tuì)錫。線路圖形因(yīn)爲被錫的保護(hu)而留在闆上。
将(jiang)PCB用夾子夾住，将(jiāng)銅電鍍上去。之(zhi)前提到，爲了保(bao)證孔位有足夠(gòu)好的導電性，孔(kǒng)壁上電鍍的銅(tong)膜必須要有25微(wei)米的厚度，所以(yǐ)整套系統将會(huì)由電腦自動控(kong)制，保證其精确(què)性。
9
接(jie)下來由一條完(wan)整的自動化流(liú)水線完成蝕刻(ke)的工序。首先将(jiang)PCB闆上被固化的(de)感光膜清洗掉(diào)。然後用強堿清(qīng)洗掉被其覆蓋(gai)的不需要的銅(tong)箔。再用退錫液(yè)将PCB布局銅箔上(shang)的錫鍍層退除(chu)。清洗幹淨後4層(céng)PCB布局就完成了(le)。
(來源：電子電路(lù) PCB制作工藝過程(cheng)大揭秘!(動态圖(tu)解) )
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