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PCB工艺流程简介

时间:2016-02-27 来源:myk浏览次数:68

摘要
PCB(Printed Circuit Board)中文名称为印制线路板,简称印制板,是电子工业的重要部件之一。几乎所有电子设备,小到电子手表、计算器,大到计算机,通讯电子设备,军用武器系统,只要有集成电路等电子元器件,为了它们之间的电气互连,都要使用印制板。在较大型的电子产品研究过程中,最基本的成功因素是该产品的印制板的设计、文件编制和制造。印制板的设计和制造质量直接影响到整个产品的质量和成本,甚至导致商业竞争的成败。

印制电路在电子设备中提供如下功能:

提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支撑。
实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘。
提供所要求的电气特性,如特性阻抗等。
为自动焊锡提供阻焊图形,为元件插装、检查、维修提供识别字符和图形。

PCB工艺

菲林底板是印制电路板生产的前导工序,菲林底板的质量直接影响到印制板生产质量。在生产某一种印制线路板时,必须有至少一套相应的菲林底版。印制板的每种 导电图形(信号层电路图形和地、电源层图形)和非导电图形(阻焊图形和字符)至少都应有一张菲林底片。通过光化学转移工艺,将各种图形转移到生产板材上 去。

菲林底版在印制板生产中的用途如下:

图形转移中的感光掩膜图形,包括线路图形和光致阻焊图形。

网印工艺中的丝网模板的制作,包括阻焊图形和字符。

机加工(钻孔和外型铣)数控机床编程依据及钻孔参考。

随着电子工业的发展,对印制板的要求也越来越高。印制板设计的高密度,细导线,小孔径趋向越来越快,印制板的生产工艺也越来越完善。在这种情况下,如果没有高质量的菲林底版,能够生产出高质量的印制电路板。现代印制板生产要求菲林底版需要满足以下条件:

菲林底版的尺寸精度必须与印制板所要求的精度一致,并应考虑到生产工艺所造成的偏差而进行补偿。
菲林底版的图形应符合设计要求,图形符号完整。
菲林底版的图形边缘平直整齐,边缘不发虚;黑白反差大,满足感光工艺要求。
菲林底版的材料应具有良好的尺寸稳定性,即由于环境温度和湿度变化而产生的尺寸变化小。
双面板和多层板的菲林底版,要求焊盘及公共图形的重合精度好。
菲林底版各层应有明确标志或命名。
菲林底版片基能透过所要求的光波波长,一般感光需要的波长范围是3000--4000A。
以前制作菲林底版时,一般都需要先制出照相底图,再利用照相或翻版完成菲林底版的制作。今年来,随着计算机技术的飞速发展,菲林底版的制作工艺也有了很大 发展。利用先进的激光光绘技术,极大提高了制作速度和底版的质量,并且能够制作出过去无法完成的高精度、细导线图形,使得印制板生产的CAM技术趋于完善
覆铜箔层压板(Copper Clad Laminates,简写为CCL),简称覆铜箔板或覆铜板,是制造印制电路板(以下简称PCB)的基板材料。目前最广泛应用的蚀刻法制成的PCB,就是 在覆铜箔板上有选择的进行的蚀刻,得到所需的线路的图形。覆铜箔板在整个印制电路板上,主要担负着导电、绝缘和支撑三个方面的功能。印制板的性能、质量和 制造成本,在很大程度上取决于覆铜箔板。

基本制造工艺流程

印制板按照导体图形的层数可以分为单面、双面和多层印制板。单面板的基本制造工艺流程如下:
覆箔板-->下料-->烘板(防止变形)-->制模-->洗净、烘干-->贴膜(或网印) —>曝光显影(或抗腐蚀油墨) -->蚀刻-->去膜--->电气通断检测-->清洁处理-->网印阻焊图形(印绿油)-->固化-->网印标记符号-->固化-->钻孔-->外形加工-->清洗干燥-->检验-->包装-->成品。
近年来制造双面孔金属化印制板的典型工艺是SMOBC法和图形电镀法。在某些特定场合也有使用工艺导线法。

双面板的基本制造工艺流程如下:
1、图形电镀工艺流程
覆箔板-->下料-->冲钻基准孔-->数控钻孔-->检验-->去毛刺-->化学镀薄铜-->电镀薄铜-->检验-->刷板-->贴膜(或网印)-->曝光显影(或固化)-->检验修板---->图形电镀(Cn十Sn/Pb)-->去膜-->蚀刻-->检验修板-->插头镀镍镀金-->热熔清洗-->电气通断检测-->清洁处理-->网印阻焊图形-->固化-->网印标记符号-->固化-->外形加工 -->清洗干燥-->检验-->包装-->成品。
2、裸铜覆阻焊膜(SMOBC)工艺
SMOBC板的主要优点是解决了细线条之间的焊料桥接短路现象,同时由于铅锡比例恒定,比热熔板有更好的可焊性和储藏性。

制造SMOBC板的方法很多,有标准图形电镀减去法再退铅锡的SMOBC工艺;用镀锡或浸锡等代替电镀铅锡的减去法图形电镀SMOBC工艺;堵孔或掩蔽孔法SMOBC工艺;加成法SMOBC工艺等。下面主要介绍图形电镀法再退铅锡的SMOBC工艺和堵孔法SMOBC工艺流程。

图形电镀法再退铅锡的SMOBC工艺法相似于图形电镀法工艺。只在蚀刻后发生变化。
双面覆铜箔板-->按图形电镀法工艺到蚀刻工序-->退铅锡-->检查---->清洗--->阻焊图形-->插头镀镍镀金-->插头贴胶带-->热风整平---->清洗--->网印标记符号--->外形加工--->清洗干燥--->成品检验-->包装-->成品。

堵孔法主要工艺流程如下:
双面覆箔板-->钻孔-->化学镀铜-->整板电镀铜-->堵孔-->网印成像(正像)-->蚀刻-->去网印料、去堵孔料-->清洗-->阻焊图形-->插头镀镍、镀金-->插头贴胶带-->热风整平-->下面工序与上相同至成品。

此工艺的工艺步骤较简单、关键是堵孔和洗净堵孔的油墨。

在堵孔法工艺中如果不采用堵孔油墨堵孔和网印成像,而使用一种特殊的掩蔽型干膜来掩盖孔,再曝光制成正像图形,这就是掩蔽孔工艺。它与堵孔法相比,不再存在洗净孔内油墨的难题,但对掩蔽干膜有较高的要求。

SMOBC工艺的基础是先制出裸铜孔金属化双面板,再应用热风整平工艺。

PCB工程制作

对于PCB印制板的生产来说,因为许多设计者并不了解线路板的生产工艺,所以其设计的线路图只是最基本的线路图,并无法直接用于生产。因此在实际生产前需要对线路文件进行修改和编辑,不仅需要制作出可以适合本厂生产工艺的菲林图,而且需要制作出相应的打孔数据、开模数据,以及对生产有用的其它数据。它直接关系到以后的各项生产工程。这些都要求工程技术人员要了解必要的生产工艺,同时掌握相关的软件制作,包括常见的线路设计软件如:Protel、Pads2000、Autocad等等,更应熟悉必要的CAM软件如:View2001、CAM350;GCCAM等等,CAM应包括有PCB设计输入,可以对电路图形进行编辑、校正、修理和拼版,以磁盘为介质材料,并输出光绘、钻孔和检测的自动化数据。

PCB工程制作的基本要求

PCB工程制作的水平,可以体现出设计者的设计水准,也可以反映出印制板生产厂家的生产工艺能力和技术水平。同时由于PCB工程制作融计算机辅助设计和辅 助制造于一体,要求极高的精度和准确性,否则将影响到最终板载电子品的电气性能,严重时可能引起差错,进而导致整批印制板产品报废而延误生产厂家合同交货 时间,并且蒙受经济损失。因此作为PCB工程制作者,必须时刻谨记自身的责任重大,切勿掉以轻心,务必仔细、认真、再仔细、再认真。在处理PCB设计文件 时,应该仔细检查:

接收文件是否符合设计者所制定的规则?能否符合PCB制造工艺要求?有无定位标记?

线路布局是否合理?线与线,线与元件焊盘,线与贯通孔,元件焊盘与贯通孔,贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理,能否满足生产要求。元件在二维、三维空间上有无冲突?

印制板尺寸是否与加工图纸相符?后加在PCB图形中的图形(如图标、注标)是否会造成信号短路。
 

编辑点评  对一些不理想的线形进行编辑、修改。在PCB上是否加有工艺线?阻焊是否符合生产工艺的要求,阻焊尺寸是否合适,字符标志是否压在器件焊盘上,以免影响电装质量。等等…(本文章材料均来源于网络,不代表本公司立场!)
 

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