PCB线路板个工序的流程,要具体点的
PCB线路板的制造流程通常包括以下工序:
1. 设计:使用电子设计自动化(EDA)软件进行电路图设计和布局设计。确定电路连接、元件封装和布局。
2. 制造文件生成:将设计完成的PCB文件导出为制造文件,如Gerber文件(用于制造线路板)、钻孔文件(用于钻孔定位)等。
3. 材料准备:选择适当的基板材料和导电层材料。准备必要的表面处理材料和覆盖层材料。
4. 印刷:在基板上涂布光刻胶或覆盖剂,形成感光覆盖层。
5. 曝光:将制造文件中的信息通过曝光机转移到感光覆盖层上,形成电路图案。
6. 显影:使用显影剂去除未被曝光的感光覆盖层,暴露出需要蚀刻的导电层。
7. 蚀刻:使用酸性溶液将未被覆盖层保护的铜蚀刻掉,以形成电路板上的导线和连接点。
8. 钻孔:使用钻头钻孔机对PCB进行钻孔定位,以便在后续步骤中安装元件。
9. 表面处理:根据需要对PCB进行表面处理,例如镀金、喷锡等,以提供良好的焊接性能和耐腐蚀性。
10. 组件安装:使用自动或手动的表面组装设备,将元器件精确地焊接到PCB上。
11. 焊接:通过波峰焊接、热熔焊接或回流焊接等方法,将元器件与PCB焊接在一起。
12. 测试和质量检查:对制造完成的PCB进行测试和质量检查,确保电路板正常工作并符合规格要求。
13. 最终加工:根据需求进行最终的加工步骤,如去除多余的材料、切割成所需形状等。
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开料是把原始的覆铜板切割成能在生产线上制作的板子的过程。
首先我们来了解几个概念:
(1)UNIT:UNIT是指PCB设计工程师设计的单元图形。
(2)SET:SET是指工程师为了提高生产效率、方便生产等原因,将多个UNIT拼在一起成为的一个整体的图形。也就是我们常说的拼板,它包括单元图形、工艺边等等。
(3)PANEL:PANEL是指PCB厂家生产时,为了提高效率、方便生产等原因,将多个SET拼在一起并加上工具板边,组成的一块板子。
2、内层干膜(INNER DRY FILM)
内层干膜是将内层线路图形转移到PCB板上的过程。
在PCB制作中我们会提到图形转移这个概念,因为导电图形的制作是PCB制作的根本。所以图形转移过程对PCB制作来说,有非常重要的意义。
内层干膜包括内层贴膜、曝光显影、内层蚀刻等多道工序。内层贴膜就是在铜板表面贴上一层特殊的感光膜,就是我们所说的干膜。这种膜遇光会固化,在板子上形成一道保护膜。曝光显影是将贴好膜的板进行曝光,透光的部分被固化,没透光的部分还是干膜。然后经过显影,退掉没固化的干膜,将贴有固化保护膜的板进行蚀刻。再经过退膜处理,这时内层的线路图形就被转移到板子上了。其整个工艺流程如下图。
对于设计人员来说,我们最主要考虑的是布线的最小线宽、间距的控制及布线的均匀性。因为间距过小会造成夹膜,膜无法褪尽造成短路。线宽太小,膜的附着力不足,造成线路开路。所以电路设计时的安全间距(包括线与线、线与焊盘、焊盘与焊盘、线与铜面等),都必须考虑生产时的安全间距。
(1)前处理:磨板
磨板的主要作用:基本前处理主要是解决表面清洁度和表面粗糙度的问题。去除氧化,增加铜面粗糙度,便于菲林附着在铜面上。
(2)贴膜
将经过处理的基板通过热压或涂覆的方式贴上干膜或湿膜 ,便于后续曝光生产。
(3)曝光
将底片与压好干膜的基板对位,在曝光机上利用紫外光的照射,将底片图形转移到感光干膜上。
底片实物图
(4)显影
利用显影液(碳酸钠)的弱碱性将未经曝光的干膜/湿膜溶解冲洗掉,已曝光的部分保留。
(5)蚀刻
未经曝光的干膜/湿膜被显影液去除后会露出铜面,用酸性氯化铜将这部分露出的铜面溶解腐蚀掉,得到所需的线路。
(6)退膜
将保护铜面的已曝光的干膜用氢氧化钠溶液剥掉,露出线路图形。
3、棕化
目的:是使内层铜面形成微观的粗糙和有机金属层,增强层间的粘接力。
流程原理:
通过化学处理产生一种均匀,有良好粘合特性的有机金属层结构,使内层粘合前铜层表面受控粗化,用于增强内层铜层与半固化片之间压板后粘合强度。
4、层压
层压是借助于pp片的粘合性把各层线路粘结成整体的过程。这种粘结是通过界面上大分子之间的相互扩散,渗透,进而产生相互交织而实现,将离散的多层板与pp片一起压制成所需要的层数和厚度的多层板。实际操作时将铜箔,粘结片(半固化片),内层板,不锈钢,隔离板,牛皮纸,外层钢板等材料按工艺要求叠合。
对于设计人员来说,层压首先需要考虑的是对称性。因为板子在层压的过程中会受到压力和温度的影响,在层压完成后板子内还有应力存在。因此如果层压的板子两面不均匀,那两面的应力就不一样,造成板子向一面弯曲,大大影响PCB性能。
另外,就算在同一平面,如果布铜分布不均匀时,会造成各点的树脂流动速度不一样,这样布铜少的地方厚度就会稍薄一些,而布铜多的地方厚度就会稍厚一些。
为了避免这些问题,在设计时对布铜的均匀性、叠层的对称性、盲埋孔的设计布置等等各方面的因素都必须进行详细的考虑。
5、钻孔
使线路板层间产生通孔,达到连通层间的目的。
钻刀
6、沉铜板镀
(1)沉铜
也叫化学铜,钻孔后的PCB板在沉铜缸内发生氧化还原反应,形成铜层从而对孔进行孔金属化,使原来绝缘的基材表面沉积上铜,达到层间电性相通。
(2)板镀
使刚沉铜出来的PCB板进行板面、孔内铜加厚到5-8um,防止在图形电镀前孔内薄铜被氧化、微蚀掉而漏基材。
7、外层干膜
和内层干膜的流程一样。
8、外层图形电镀 、SES
将孔和线路铜层加镀到一定的厚度(20-25um),以满足最终PCB板成品铜厚的要求。并将板面没有用的铜蚀刻掉,露出有用的线路图形。
9、阻焊
阻焊,也叫防焊、绿油,是印制板制作中最为关键的工序之一,主要是通过丝网印刷或涂覆阻焊油墨,在板面涂上一层阻焊,通过曝光显影,露出要焊接的盘与孔,其它地方盖上阻焊层,防止焊接时短路。
10、丝印字符
将所需的文字,商标或零件符号,以网板印刷的方式印在板面上,再以紫外线照射的方式曝光在板面上。
11、表面处理
裸铜本身的可焊性能很好,但长期暴露在空气中容易受潮氧化,倾向于以氧化物的形式存在,不大可能长期保持为原铜,因此需要对铜面进行表面处理。表面处理最基本的目的是保证良好的可焊性或电性能。
常见的表面处理:喷锡、沉金、OSP、沉锡、沉银,镍钯金,电硬金、电金手指等。
12、成型
将PCB以CNC成型机切割成所需的外形尺寸。
13、电测
模拟板的状态,通电进行电性能检查,是否有开、短路。
14、终检、抽测、包装
对板的外观、尺寸、孔径、板厚、标记等检查,满足客户要求。将合格品包装成捆,易于存储,运送。
一、内层;主要是为了制作PCB电路板的内层线路;制作流程为:
1,裁板:将PCB基板裁剪成生产尺寸;
2,前处理:清洁PCB基板表面,去除表面污染物
3,压膜:将干膜贴在PCB基板表层,为后续的图像转移做准备;
4,曝光:使用曝光设备利用紫外光对附膜基板进行曝光,从而将基板的图像转移至干膜上;
5,DE:将进行曝光以后的基板经过显影、蚀刻、去膜,进而完成内层板的制作
二、内检;主要是为了检测及维修板子线路;
1,AOI:AOI光学扫描,可以将PCB板的图像与已经录入好的良品板的数据做对比,以便发现板子图像上面的缺口、凹陷等不良现象;
2,VRS:经过AOI检测出的不良图像资料传至VRS,由相关人员进行检修。
3,补线:将金线焊在缺口或凹陷上,以防止电性不良;
三、压合;顾名思义是将多个内层板压合成一张板子;
1,棕化:棕化可以增加板子和树脂之间的附着力,以及增加铜面的润湿性;
2,铆合:,将PP裁成小张及正常尺寸使内层板与对应的PP牟合
3,叠合压合、打靶、锣边、磨边;
四、钻孔;按照客户要求利用钻孔机将板子钻出直径不同,大小不一的孔洞,使板子之间通孔以便后续加工插件,也可以帮助板子散热;
五、一次铜;为外层板已经钻好的孔镀铜,使板子各层线路导通;
1,去毛刺线:去除板子孔边的毛刺,防止出现镀铜不良;
2,除胶线:去除孔里面的胶渣;以便在微蚀时增加附着力;
3,一铜(pth):孔内镀铜使板子各层线路导通,同时增加铜厚;
六、外层;外层同第一步内层流程大致相同,其目的是为了方便后续工艺做出线路;
1,前处理:通过酸洗、磨刷及烘干清洁板子表面以增加干膜附着力;
2,压膜:将干膜贴在PCB基板表层,为后续的图像转移做准备;
3,曝光:进行UV光照射,使板子上的干膜形成聚合和未聚合的状态;
4,显影:将在曝光过程中没有聚合的干膜溶解,留下间距;
七、二次铜与蚀刻;二次镀铜,进行蚀刻;
1,二铜:电镀图形,为孔内没有覆盖干膜的地方渡上化学铜;同时进一步增加导电性能和铜厚,然后经过镀锡以保护蚀刻时线路、孔洞的完整性;
2,SES:通过去膜、蚀刻、剥锡等工艺处理将外层干膜(湿膜)附着区的底铜蚀刻,外层线路至此制作完成;
八、阻焊:可以保护板子,防止出现氧化等现象;
1,前处理:进行酸洗、超声波水洗等工艺清除板子氧化物,增加铜面的粗糙度;
2,印刷:将PCB板子不需要焊接的地方覆盖阻焊油墨,起到保护、绝缘的作用;
3,预烘烤:烘干阻焊油墨内的溶剂,同时使油墨硬化以便曝光;
4,曝光:通过UV光照射固化阻焊油墨,通过光敏聚合作用形成高分子聚合物;
5,显影:去除未聚合油墨内的碳酸钠溶液;
6,后烘烤:使油墨完全硬化;
九、文字;印刷文字;
1,酸洗:清洁板子表面,去除表面氧化以加强印刷油墨的附着力;
2,文字:印刷文字,方便进行后续焊接工艺;
十、表面处理OSP;将裸铜板待焊接的一面经涂布处理,形成一层有机皮膜,以防止生锈氧化;
十一、成型;锣出客户所需要的板子外型,方便客户进行SMT贴片与组装;
十二、飞针测试;测试板子电路,避免短路板子流出;
十三、FQC;最终检测,完成所有工序后进行抽样全检;
十四、包装、出库;将做好的PCB板子真空包装,进行打包发货,完成交付;
双面板流程:开料→钻孔→电镀→线路→阻焊→字符(或碳油)→喷锡或沉金/电金→成型→成品检验→包装→出货。
多层板流程:开料→内层→压合→钻孔→电镀→线路→阻焊→字符(或碳油)→喷锡或沉金/电金→成型→成品检验→包装→出货。