PCB的制造過程始於由玻璃環氧樹脂或類似材料制成的“基板”。
圖像(成型/制線)
制造的第壹步是建立零件之間的連線。我們使用負轉移來顯示金屬導體上的工作膜。這種技術是在整個表面鋪上壹層薄薄的銅箔,消除多余的部分。附加圖案轉移是另壹種很少使用的方法。是壹種只在需要的地方敷銅線的方法,這裏就不說了。
如果是雙面板,PCB基板的兩面都要覆蓋銅箔。如果制成多層板,這些板將在下壹步粘合在壹起。
下壹個流程圖介紹了導線如何焊接在基板上。
圖像(成型/制線),續
正性光刻膠是用光敏劑做的,光照下會溶解(負性光刻膠不光照會分解)。銅表面光刻膠的處理方法有很多種,但最常用的方法是加熱後在含有光刻膠的表面滾動(稱為幹膜光刻膠)。它也可以以液體形式噴塗在其上,但幹膜類型提供了更高的分辨率,也可以制作更細的導線。
遮光罩只是制造中PCB層的模板。在PCB板上的光刻膠暴露在紫外光下之前,覆蓋其上的光罩可以防止某些區域的光刻膠暴露出來(假設使用的是正性光刻膠)。這些被光刻膠覆蓋的地方會變成布線。
光致抗蝕劑顯影後要蝕刻的其他裸銅部件。在蝕刻過程中,可以將板浸入蝕刻溶劑中或用溶劑噴灑。通常用作蝕刻溶劑的是氯化鐵、堿性氨、硫酸加過氧化氫和氯化銅。在蝕刻之後,剩余的光致抗蝕劑被去除。這被稱為剝離程序。
從下圖可以看出銅線是怎麽布線的。
此步驟可用於同時在兩側布線。
鉆孔和電鍍
如果制作了多層PCB板,並且它包含埋孔或盲孔,則在鍵合之前必須對每層板進行鉆孔和電鍍。如果不經過這壹步,那麽就沒有辦法互相聯系。
機器設備按鉆孔要求鉆孔後,孔壁內側必須電鍍(鍍通孔技術,PTH)。孔壁內經過金屬處理後,內層電路可以相互連接。電鍍前,必須清除孔中的雜質。這是因為環氧樹脂加熱後會產生壹些化學變化,會覆蓋內部PCB層,所以要先去除。清洗和電鍍動作將在化學過程中完成。
多層印刷電路板壓制
每壹層必須壓制成多層板。壓制動作包括在層間添加絕緣層並將它們粘在壹起。如果有幾層通孔,每層都必須重復處理。多層板的外部兩側的布線通常在多層板被壓制之後進行處理。
阻焊、絲網印刷表面和金手指電鍍的處理
接下來,在最外層布線上覆蓋阻焊漆,使布線不會接觸電鍍部分。絲網印刷面印在上面,標明各部分的位置。它不能覆蓋任何布線或金手指,否則可能會降低可焊性或電流連接的穩定性。金手指壹般都是鍍金的,以保證插入擴展槽時高質量的電流連接。
試驗
測試PCB有無短路或開路,可用光學或電子手段測試。光學掃描用於找出每層的缺陷,而電子測試通常使用飛針檢查所有連接。電子測試在發現短路或開路方面更準確,但是光學測試可以更容易地檢測導體之間不正確間隙的問題。
零件安裝和焊接
最後壹步是安裝和焊接零件。THT和SMT零件都是通過機器和設備安裝和放置在PCB上的。
THT零件通常用壹種叫做波峰焊的方法焊接。這使得所有器件可以同時焊接到PCB上。首先,靠近電路板切割引腳,並稍微彎曲它們,以便可以固定零件。然後將PCB移動到共溶劑的水波中,讓底部接觸到共溶劑,這樣就可以去除底部金屬上的氧化物。加熱PCB後,這次移到熔化的焊料上,接觸底部後焊接完成。
SMT零件的自動焊接稱為回流焊接。含有助溶劑和焊料的錫膏在零件安裝到PCB上後進行壹次處理,然後在PCB加熱後再次處理。PCB冷卻後,焊接完成,然後準備對PCB進行最終測試。