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PCB資訊

PCB資訊 - 詳解PCB的生產科技工藝流程

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詳解PCB的生產科技工藝流程
2019-07-30
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Author:iPCB      分享文章

圖文詳解PCB的生產科技工藝流程,感興趣的朋友可不要錯過了。


1、開料(CUT)

開料是把原始的覆銅板切割成能在生產線上製作的板子的過程

首先我們來了解幾個概念:

(1)UNIT:UNIT是指PCB設計工程師設計的單元圖形。

(2)SET:SET是指工程師為了提高生產效率、方便生產等原因,將多個UNIT拼在一起成為的一個整體的圖形。 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廠家生產時,為了提高效率、方便生產等原因,將多個SET拼在一起並加上工具板邊,組成的一塊板子。


2、內層幹膜(INNER DRY FILM)

內層幹膜是將內層線路圖形轉移到PCB板上的過程。

在PCB製作中我們會提到圖形轉移這個概念,因為導電圖形的製作是PCB製作的根本。 所以圖形轉移過程對PCB製作來說,有非常重要的意義。

內層幹膜包括內層貼膜、曝光顯影、內層蝕刻等多道工序。 內層貼膜就是在銅板表面貼上一層特殊的感光膜,就是我們所說的幹膜。 這種膜遇光會固化,在板子上形成一道保護膜。 曝光顯影是將貼好膜的板進行曝光,透光的部分被固化,沒透光的部分還是幹膜。 然後經過顯影,褪掉沒固化的幹膜,將貼有固化保護膜的板進行蝕刻。 再經過退膜處理,這時內層的線路圖形就被轉移到板子上了。 其整個工藝流程如下圖。

對於設計人員來說,我們最主要考慮的是佈線的最小線寬、間距的控制及佈線的均勻性。 因為間距過小會造成夾膜,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。 所以電路設計時的安全間距(包括線與線、線與焊盤、焊盤與焊盤、線與銅面等),都必須考慮生產時的安全間距。

(1)前處理:磨板

磨板的主要作用:基本前處理主要是解决表面清潔度和表面粗糙度的問題。 去除氧化,新增銅面粗糙度,便於菲林附著在銅面上。

(2)貼膜

將經過處理的基板通過熱壓或塗覆的管道貼上幹膜或濕膜,便於後續曝光生產。

(3)曝光

將底片與壓好幹膜的基板對位,在曝光機上利用紫外光的照射,將底片圖形轉移到感光幹膜上。

(4)顯影

利用顯影液(碳酸鈉)的弱鹼性將未經曝光的幹膜/濕膜溶解沖洗掉,已曝光的部分保留。

(5)蝕刻

未經曝光的幹膜/濕膜被顯影液去除後會露出銅面,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

將保護銅面的已曝光的幹膜用氫氧化鈉溶液剝掉,露出線路圖形。

PCB

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3、棕化

目的:是使內層銅面形成微觀的粗糙和有機金屬層,增强層間的粘接力。

流程原理:通過化學處理產生一種均勻,有良好粘合特性的有機金屬層結構,使內層粘合前銅層表面受控粗化,用於增强內層銅層與半固化片之間壓板後粘合强度。


4、層壓

層壓是借助於pp片的粘合性把各層線路粘結成整體的過程。 這種粘結是通過介面上大分子之間的相互擴散,滲透,進而產生相互交織而實現,將離散的多層板與pp片一起壓制成所需要的層數和厚度的多層板。 實際操作時將銅箔,粘結片(半固化片),內層板,不銹鋼,隔離板,牛皮紙,外層鋼板等資料按工藝要求疊合。

對於設計人員來說,層壓首先需要考慮的是對稱性。 因為板子在層壓的過程中會受到壓力和溫度的影響,在層壓完成後板子內還有應力存在。 囙此如果層壓的板子兩面不均勻,那兩面的應力就不一樣,造成板子向一面彎曲,大大影響PCB效能。

另外,就算在同一平面,如果布銅分佈不均勻時,會造成各點的樹脂流動速度不一樣,這樣布銅少的地方厚度就會稍薄一些,而布銅多的地方厚度就會稍厚一些。

為了避免這些問題,在設計時對布銅的均勻性、疊層的對稱性、盲埋孔的設計佈置等等各方面的因素都必須進行詳細的考慮。


5、鑽孔

使PCB層間產生通孔,達到連通層間的目的。


6、沉銅板鍍

(1)沉銅

也叫化學銅,鑽孔後的PCB板在沉銅缸內發生氧化還原反應,形成銅層從而對孔進行孔金屬化,使原來絕緣的基材表面沉積上銅,達到層間電性相通。

(2)板鍍

使剛沉銅出來的PCB板進行板面、孔內銅加厚到5-8um,防止在圖形電鍍前孔內薄銅被氧化、微蝕掉而漏基材。


7、外層幹膜

和內層幹膜的流程一樣。


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。 並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,是印製板製作中最為關鍵的工序之一,主要是通過絲網印刷或塗覆阻焊油墨,在板面塗上一層阻焊,通過曝光顯影,露出要焊接的盤與孔,其它地方蓋上阻焊層,防止焊接時短路


10、絲印字元

將所需的文字,商標或零件符號,以網板印刷的管道印在板面上,再以紫外線照射的管道曝光在板面上。


11、表面處理

裸銅本身的可焊效能很好,但長期暴露在空氣中容易受潮氧化,傾向於以氧化物的形式存在,不大可能長期保持為原銅,囙此需要對銅面進行表面處理。 表面處理最基本的目的是保證良好的可焊性或電效能。

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成型機切割成所需的外形尺寸。


13、電測

類比板的狀態,通電進行電效能檢查,是否有開、短路。


14、終檢、抽測、包裝

對板的外觀、尺寸、孔徑、板厚、標記等檢查,滿足客戶要求。 將合格品包裝成捆,易於存儲,運送。

PCB

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