看完你就懂的PCB的工藝流程

時(shí)間：2021-01-22 17:16:07

關(guān)鍵字： PCB 電路板工藝流程

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[導(dǎo)讀]包括開料、磨板、貼膜、顯影……

1.開料（CUT）
開料是把原始的覆銅板切割成能在生產(chǎn)線上制作的板子的過程
首先我們來了解幾個(gè)概念：

（1）UNIT：UNIT是指PCB設(shè)計(jì)工程師設(shè)計(jì)的單元圖形。
（2）SET：SET是指工程師為了提高生產(chǎn)效率、方便生產(chǎn)等原因，將多個(gè)UNIT拼在一起成為的一個(gè)整體的圖形。也就是我們常說的拼板，它包括單元圖形、工藝邊等等。
（3）PANEL：PANEL是指PCB廠家生產(chǎn)時(shí)，為了提高效率、方便生產(chǎn)等原因，將多個(gè)SET拼在一起并加上工具板邊，組成的一塊板子。

2.內(nèi)層干膜（INNER DRY FILM）
內(nèi)層干膜是將內(nèi)層線路圖形轉(zhuǎn)移到PCB板上的過程。
在PCB制作中我們會(huì)提到圖形轉(zhuǎn)移這個(gè)概念，因?yàn)閷?dǎo)電圖形的制作是PCB制作的根本。所以圖形轉(zhuǎn)移過程對(duì)PCB制作來說，有非常重要的意義。

內(nèi)層干膜包括內(nèi)層貼膜、曝光顯影、內(nèi)層蝕刻等多道工序。內(nèi)層貼膜就是在銅板表面貼上一層特殊的感光膜，就是我們所說的干膜。這種膜遇光會(huì)固化，在板子上形成一道保護(hù)膜。曝光顯影是將貼好膜的板進(jìn)行曝光，透光的部分被固化，沒透光的部分還是干膜。然后經(jīng)過顯影，褪掉沒固化的干膜，將貼有固化保護(hù)膜的板進(jìn)行蝕刻。再經(jīng)過退膜處理，這時(shí)內(nèi)層的線路圖形就被轉(zhuǎn)移到板子上了。其整個(gè)工藝流程如下圖。

對(duì)于設(shè)計(jì)人員來說，我們最主要考慮的是布線的最小線寬、間距的控制及布線的均勻性。因?yàn)殚g距過小會(huì)造成夾膜，膜無法褪盡造成短路。線寬太小，膜的附著力不足，造成線路開路。所以電路設(shè)計(jì)時(shí)的安全間距（包括線與線、線與焊盤、焊盤與焊盤、線與銅面等），都必須考慮生產(chǎn)時(shí)的安全間距。

（1）前處理：磨板
磨板的主要作用：基本前處理主要是解決表面清潔度和表面粗糙度的問題。去除氧化，增加銅面粗糙度，便于菲林附著在銅面上。

（2）貼膜
將經(jīng)過處理的基板通過熱壓或涂覆的方式貼上干膜或濕膜，便于后續(xù)曝光生產(chǎn)。

（3）曝光
將底片與壓好干膜的基板對(duì)位，在曝光機(jī)上利用紫外光的照射，將底片圖形轉(zhuǎn)移到感光干膜上。

底片實(shí)物圖

（4）顯影
利用顯影液（碳酸鈉）的弱堿性將未經(jīng)曝光的干膜/濕膜溶解沖洗掉，已曝光的部分保留。

（5）蝕刻
未經(jīng)曝光的干膜/濕膜被顯影液去除后會(huì)露出銅面，用酸性氯化銅將這部分露出的銅面溶解腐蝕掉，得到所需的線路。

（6）退膜
將保護(hù)銅面的已曝光的干膜用氫氧化鈉溶液剝掉，露出線路圖形。

3.棕化
目的：是使內(nèi)層銅面形成微觀的粗糙和有機(jī)金屬層，增強(qiáng)層間的粘接力。

流程原理：
通過化學(xué)處理產(chǎn)生一種均勻，有良好粘合特性的有機(jī)金屬層結(jié)構(gòu)，使內(nèi)層粘合前銅層表面受控粗化，用于增強(qiáng)內(nèi)層銅層與半固化片之間壓板后粘合強(qiáng)度。

4.層壓
層壓是借助于pp片的粘合性把各層線路粘結(jié)成整體的過程。這種粘結(jié)是通過界面上大分子之間的相互擴(kuò)散，滲透，進(jìn)而產(chǎn)生相互交織而實(shí)現(xiàn)，將離散的多層板與pp片一起壓制成所需要的層數(shù)和厚度的多層板。實(shí)際操作時(shí)將銅箔，粘結(jié)片（半固化片），內(nèi)層板，不銹鋼，隔離板，牛皮紙，外層鋼板等材料按工藝要求疊合。

對(duì)于設(shè)計(jì)人員來說，層壓首先需要考慮的是對(duì)稱性。因?yàn)榘遄釉趯訅旱倪^程中會(huì)受到壓力和溫度的影響，在層壓完成后板子內(nèi)還有應(yīng)力存在。因此如果層壓的板子兩面不均勻，那兩面的應(yīng)力就不一樣，造成板子向一面彎曲，大大影響PCB性能。

另外，就算在同一平面，如果布銅分布不均勻時(shí)，會(huì)造成各點(diǎn)的樹脂流動(dòng)速度不一樣，這樣布銅少的地方厚度就會(huì)稍薄一些，而布銅多的地方厚度就會(huì)稍厚一些。
為了避免這些問題，在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)布銅的均勻性、疊層的對(duì)稱性、盲埋孔的設(shè)計(jì)布置等等各方面的因素都必須進(jìn)行詳細(xì)的考慮。

5.鉆孔
使線路板層間產(chǎn)生通孔，達(dá)到連通層間的目的。

傳說中的鉆刀

6.沉銅板鍍
（1）.沉銅
也叫化學(xué)銅，鉆孔后的PCB板在沉銅缸內(nèi)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，形成銅層從而對(duì)孔進(jìn)行孔金屬化,使原來絕緣的基材表面沉積上銅,達(dá)到層間電性相通。

（2）.板鍍
使剛沉銅出來的PCB板進(jìn)行板面、孔內(nèi)銅加厚到5-8um，防止在圖形電鍍前孔內(nèi)薄銅被氧化、微蝕掉而漏基材。

7.外層干膜
和內(nèi)層干膜的流程一樣。

8. 外層圖形電鍍、SES
將孔和線路銅層加鍍到一定的厚度（20-25um），以滿足最終PCB板成品銅厚的要求。并將板面沒有用的銅蝕刻掉，露出有用的線路圖形。

9.阻焊
阻焊，也叫防焊、綠油，是印制板制作中最為關(guān)鍵的工序之一，主要是通過絲網(wǎng)印刷或涂覆阻焊油墨，在板面涂上一層阻焊，通過曝光顯影，露出要焊接的盤與孔，其它地方蓋上阻焊層，防止焊接時(shí)短路

10.絲印字符
將所需的文字，商標(biāo)或零件符號(hào)，以網(wǎng)板印刷的方式印在板面上，再以紫外線照射的方式曝光在板面上。

11.表面處理
裸銅本身的可焊性能很好，但長期暴露在空氣中容易受潮氧化，傾向于以氧化物的形式存在，不大可能長期保持為原銅，因此需要對(duì)銅面進(jìn)行表面處理。表面處理最基本的目的是保證良好的可焊性或電性能。

常見的表面處理：噴錫、沉金、OSP、沉錫、沉銀，鎳鈀金，電硬金、電金手指等。

12.成型
將PCB以CNC成型機(jī)切割成所需的外形尺寸。

13.電測
模擬板的狀態(tài),通電進(jìn)行電性能檢查,是否有開、短路。

14.終檢、抽測、包裝
對(duì)板的外觀、尺寸、孔徑、板厚、標(biāo)記等檢查,滿足客戶要求。將合格品包裝成捆，易于存儲(chǔ)，運(yùn)送。