印刷电路板的制作过程
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pcb的生产工艺流程PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)的生产工艺流程通常包括以下步骤:1.设计: PCB的制作始于电路板设计。
工程师使用专用的PCB设计软件创建电路布局,包括元件的布局和互连线路。
设计完成后,生成电路板的Gerber文件。
2.材料准备:根据设计要求,选择合适的基板材料,通常是玻璃纤维增强的环氧树脂。
还需要准备铜箔,用于制作电路路径。
3.光刻:将Gerber文件加载到光刻机中,然后通过光刻过程将设计的电路图案转移到光刻膜上。
这些膜被用于将图案转移到铜箔上。
4.腐蚀:使用化学腐蚀剂去除未被光刻覆盖的铜箔,从而形成电路路径。
腐蚀后,剩余的光刻膜会被去除。
5.多层板堆叠:如果需要制作多层PCB,将多个单层PCB堆叠在一起,然后通过热压将它们粘合在一起。
每个层次都包含电路路径。
6.钻孔:使用数控钻床钻孔,以便插入元件和建立互连。
钻孔位置是根据设计要求准确控制的。
7.电镀:将整个电路板暴露在电镀槽中,通过电镀的过程,在铜箔表面形成均匀的金属层,以增加电路路径的导电性。
8.图案化:使用光刻技术将电路板上的不需要的金属部分暴露在化学腐蚀剂中,以去除多余的金属。
这个步骤定义了最终的电路路径。
9.喷墨打印或丝网印刷:为了标记元件安装位置和标志,通常在电路板上进行喷墨打印或丝网印刷。
10.元件安装:使用自动或半自动的贴装机器将电子元件焊接到电路板上,这些元件包括电阻、电容、集成电路等。
11.回流焊接:将电路板传送到回流炉中,以在高温下焊接元件到电路板上,使它们牢固地固定在位。
12.测试和质量控制:对制成的电路板进行功能测试和外观检查,以确保没有短路或故障。
不合格的电路板将被修复或丢弃。
13.涂层保护:根据需要,在电路板上涂覆保护性的防腐层,以增加电路板的耐用性。
14.切割和打孔:使用数控机床将电路板切割成所需的大小,并在边缘打孔以便固定。
15.最终检验:进行最终的功能测试和检查,确保电路板符合规格和质量要求。
pcb制版工艺流程PCB制版工艺流程PCB(Printed Circuit Board)即印刷电路板,是电子元器件的重要载体。
在电子产品中起着连接和支撑电子元器件的作用。
下面是PCB 制版工艺流程的详细介绍。
一、设计与布局首先,需要进行PCB设计和布局。
这个过程中需要考虑到布线、元器件封装、信号完整性等因素。
可以使用专业的PCB设计软件进行设计和布局,如Altium Designer、PADS等。
二、生成Gerber文件完成设计后,需要将其转换为Gerber文件格式,以便进行制板。
Gerber文件包括各层的图形信息和钻孔信息等。
可以使用CAM软件生成Gerber文件。
三、制作光阻膜在制板之前,需要先制作光阻膜。
光阻膜是一种覆盖在铜箔上的透明胶片,用于保护铜箔表面,并且可以通过曝光和显影来形成电路图案。
具体步骤如下:1. 在干净的玻璃板上涂上一层均匀的光敏涂料。
2. 将玻璃板放入紫外线曝光机中,并将Gerber文件导入曝光机中。
3. 曝光机会根据Gerber文件中的图形信息控制紫外线的强度和时间,将图案转移到光阻膜上。
4. 将光阻膜放入显影液中,显影液会将未曝光的部分去除,留下电路图案。
5. 最后,用清水冲洗干净光阻膜,并晾干备用。
四、制作钢网钢网是用来印刷焊膏的,需要根据元器件封装的大小和间距来制作。
具体步骤如下:1. 根据PCB设计文件中的元器件布局信息,在计算机上绘制出钢网图形。
2. 将绘制好的钢网图案输出到透明胶片上。
3. 在钢网板上涂上一层感光胶,并将透明胶片放置在感光胶表面。
4. 将钢网板放入曝光机中进行曝光。
曝光机会控制紫外线的强度和时间,将透明胶片上的图形转移到感光胶表面。
5. 将钢网板放入显影液中进行显影。
显影液会将未曝光部分去除,留下需要印刷焊膏的图形。
6. 最后,用清水冲洗干净钢网板,并晾干备用。
五、制板制板是PCB制作的核心步骤,需要根据Gerber文件和光阻膜制作出电路图案。
pcb制作的基本工艺流程PCB制作的基本工艺流程PCB(Printed Circuit Board)即印刷电路板,是电子产品中不可或缺的一部分。
它是一种用于支持和连接电子元件的基板,通过在其表面印刷导电图案来实现电路连接。
PCB制作的基本工艺流程包括设计、制版、印刷、蚀刻、钻孔、插件、焊接和测试等步骤。
1. 设计PCB设计是整个制作过程中最重要的一步。
设计师需要根据电路原理图和元器件布局图,绘制出PCB的布局图和线路图。
在设计过程中,需要考虑电路的稳定性、可靠性、抗干扰性和成本等因素。
设计完成后,需要进行电气规则检查(ERC)和布局规则检查(DRC)等验证,确保设计的正确性和可行性。
2. 制版制版是将设计好的PCB图案转移到铜箔上的过程。
制版通常采用光刻技术,即将PCB图案转移到光刻胶上,再通过曝光和显影等步骤,将图案转移到铜箔上。
制版完成后,需要进行检查和修补,确保图案的完整性和准确性。
3. 印刷印刷是将PCB图案转移到基板上的过程。
印刷通常采用丝网印刷技术,即将PCB图案印刷到基板上,形成导电图案。
印刷完成后,需要进行检查和修补,确保图案的完整性和准确性。
4. 蚀刻蚀刻是将未被印刷的铜箔部分蚀刻掉的过程。
蚀刻通常采用化学蚀刻技术,即将基板浸泡在蚀刻液中,使未被印刷的铜箔部分被蚀刻掉,形成导电通路。
蚀刻完成后,需要进行清洗和检查,确保导电通路的完整性和准确性。
5. 钻孔钻孔是在基板上钻孔,形成插件孔和焊盘孔的过程。
钻孔通常采用机械钻孔技术,即使用钻头在基板上钻孔。
钻孔完成后,需要进行清洗和检查,确保孔的完整性和准确性。
6. 插件插件是将电子元件插入插件孔中的过程。
插件通常采用手工插件技术,即将电子元件手工插入插件孔中。
插件完成后,需要进行检查和修补,确保插件的正确性和稳定性。
7. 焊接焊接是将电子元件与PCB焊接在一起的过程。
焊接通常采用波峰焊接技术,即将PCB浸泡在焊锡池中,使焊锡涂覆在焊盘上,再将电子元件放置在焊盘上,通过加热使焊锡熔化,将电子元件与PCB 焊接在一起。
制作电路板的流程1. 硬件设计电路板制作流程的第一步是硬件设计。
硬件设计师根据要求制作电路原理图和PCB(Printed Circuit Board)设计。
如果需要,设计师可以使用EDA(Electronic Design Automation)软件来完成电路设计和布线。
原理图是电路板的主要图纸,它详细地描述了电路元件的连接和电信号的传输路径。
PCB设计是将原理图转化为可制作的PCB板的布局和电子元件的位置。
2. 生产图纸生产图纸是用于制造电路板的图纸。
在硬件设计完成之后,生产图纸会将布局、大小、厚度和颜色等电路板细节完整地记录下来。
生产图纸通常由CAD(Computer-Aided Design)软件生成。
3. 制作印刷电路板印刷电路板(PCB)的制作是将电路图纸转化为实际电路板的过程。
整个过程涉及到三个主要步骤:制作和洗净PCB板;印刷PCB;和钻孔PCB孔洞。
4. 组装电子元件电子元件的组装是将电源和电路板上的其他未安装部件从PCB板上焊接到PCB上,形成完整的电路板。
在负责组装的电子工程师的指导下,组装过程发生在有状态的环境(如清洁室)中,并确保 PCB板和其它零件都在正确的位置。
5. 测试和调试当键入设备工作站的电路板通过生产测试并由电子工程师确认后,设备部署组将行测试和调试操作。
这个过程确保电路板的性能符合要求并进行最终的调试。
测试包括电路板的电性能、软件功能,以及外观检查。
6. 校准最后,设备工程师会根据实际的条件和设备的配置对电路板进行校准。
这将确保电路板满足所有相关持久的功能需求,并可以在最短的时间内高效运行。
校准通常是一个微调的过程,持续到设备的确切性能在所有条件下满足所有要求。
综上所述,电路板制造的每个步骤在制造流程中都至关重要。
生产出高质量的PCB板需要各个制造步骤之间的紧密协调和专业技能。
由于电子制造的高速发展,电路板制造技术已经不断进化。
最新的制造技术涉及到更加精细的PCB板设计和生产方法,为电路板制造商提供了更多的工具和技术。
印刷电路板原理的化学方程式印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)是一种用于电子元件连接和固定的平板式基板,上面印刷有导线路经以及其他电路元件。
PCB的制作过程中涉及到多种化学反应,其中包括以下几个主要方面。
1.电镀金属化:电镀金属化是PCB制作中的一道重要工艺。
在板面上覆盖一层金属薄膜,通常是镍和金,以提高电导率和耐腐蚀性。
该过程中的化学方程式如下:Cu(板表面)+NiCl2(电镀液中)→Ni(电镀层)+CuCl22.阻焊涂覆:阻焊涂覆是为了保护电路不受到外界环境的影响,提高PCB的绝缘性能和耐高温性能。
常用的阻焊涂料主要含有环氧树脂,其化学反应方程式如下:(CH2O)n+C6H6O2(环氧树脂)→CH2OC6H4O2CnH2n+2(交联聚合物)3.蚀刻:蚀刻是将不需要的金属片层从PCB上去除,形成所需的导线路经和元件形状。
蚀刻液通常包含酸性物质,如硫酸、氯化铁等,在与金属反应时产生化学反应,化学方程式如下:Cu(板表面)+2H2SO4(硫酸)→CuSO4(硫酸铜)+SO2(二氧化硫)+2H2O(水)4.酸洗:酸洗是用来去除PCB上的氧化物和其它不良物质,使表面达到洁净、光亮的目的。
常用的酸洗液主要包含硫酸或盐酸,其化学反应方程式如下:CuO(氧化铜)+H2SO4(硫酸)→CuSO4(硫酸铜)+H2O5.钻孔:钻孔是将电路板上的孔位钻开,以便安装元件和连接不同层的导线。
常用的钻孔液主要含有盐酸或稀硫酸,化学反应方程式如下:Cu2O(氧化铜)+4HCl(盐酸)→CuCl2(氯化亚铜)+H2O(水)6.清洗:清洗是为了去除制作过程中留下的污染物和化学残留物,保证PCB的质量和性能。
多数情况下,清洗液为含有表面活性剂的溶液,化学反应方程式类似于清洗液配方中的化学物质之间的反应。
以上是PCB制作过程中常见的一些化学方程式,不同的制作工艺和工艺条件可能存在差异。
在实际制作中,还会因为要求材料成本、环保性以及工艺要求的差异等因素,选择合适的化学品和反应方程式。
印制电路板的手工制作手工制作方法在产品研制、科技及创作以及学校的教学实训等活动中,往往需要制作少量印制板,进行产品性能分析试验或制作样机,为了赶时间和经济性常需要自制印制板。
以下介绍几种简单易行的手工制作印制板的方法。
1.描图蚀刻法这是常用的一种制板方法,由于最初使用调和漆作为描绘图形的材料,所以也称该因法,其制作过程如图2—l0所示具体步骤如下:(1)下料下科技实际设计尺寸裁剪铜箔基板(剪床、锯割均可),去四周毛刺。
(2)拓图用复写纸将已设计的印制板布线草图拓在铜箔基板的钢箔面上。
印制导线用单线,焊盘以小团点表示。
钽电容拓制双面板时,板与草图应有3个不在一条直线上的点定位;〔3)钻孔拓图后检查焊盘与导线是否有遗漏,然后在扳上打样、冲眼、定位、打焊盘孔。
打孔时注意钻床转速应取高速,钻头应刃磨锋利;进刀不宜过快,以免将铜箔挤出毛刺‘并注意保持导线图形清晰。
清除孔的毛刺时不要用砂纸。
(4)描图用稀稠适宜的调和漆将图形及焊盘描好。
描图时应先描焊盘,方法可用适当的硬导线鼓漆点漆料,漆料要获得适中,描线用的该稍稠,点时注意与孔同心,大小尽量均匀。
焊盘描完后可描印制导线图形。
工具可用鸭嘴笔与宜尺。
注意宣尺不要与板接触,可将两端垫高,以免将未干的图形蹭坏。
(5)修图描好的图在漆未干(不沾手)时及时进行修图同时修补断线或缺拙图形,以保证图形质量。
(6)蚀刻可使用宜尺和小刀,沿导线边缘修整蚀刻液一般使JH:氯化铁水溶液,浓度在28%一42%,将描修好的板子完全浸没到镕液中,蚀刻印制图形。
为加速蚀到可轻轻搅动溶液,亦可用毛笔刷扫板面,但不可用力过猛,以防漆膜脱落,低温季节可适当加热溶液,但温度不要超过50℃。
蚀刻完成后将板子取出,用清水冲洗。
(7)去漆膜用热水浸泡后即可将漆膜剥掉,未接净处可用稀料清洗。
(8)清洁漆膜去净后,用碎布蘸去污粉反复在板面上擦拭,去掉铜箔氧化膜,镕出铜的光亮本色。
为使板面美观,擦拭时应固定顺着某一方向,这样可使反光方向一致,看起来更加美观。
印刷电路板的制作过程
我们来看一下印刷电路板是如何制作的,以四层为例。
四层PCB板制作过程:
1.化学清洗—【Chemical Clean】
为得到良好质量的蚀刻图形,就要确保抗蚀层与基板表面牢固的结合,要求基板表面无氧化层、油污、灰尘、指印以及其他的污物。
因此在涂布抗蚀层前首先要对板进行表面清洗并使铜箔表面达到一定的粗化层度。
内层板材:开始做四层板,内层(第二层和第三层)是必须先做的。
内层板材是由玻璃纤维和环氧树脂基复合在上下表面的铜薄板。
2.裁板压膜—【Cut Sheet Dry Film Lamination】
涂光刻胶:为了在内层板材作出我们需要的形状,我们首先在内层板材上贴上干膜(光刻胶,光致抗蚀剂)。
干膜是由聚酯簿膜,光致抗蚀膜及聚乙烯保护膜三部分组成的。
贴膜时,先从干膜上剥下聚乙烯保护膜,然后在加热加压的条件下将干膜粘贴在铜面上。
3.曝光和显影-【Image Expose】【Image Develop】
曝光:在紫外光的照射下,光引发剂吸收了光能分解成游离基,游离基再引发光聚合单体产生聚合交联反应,反应后形成不溶于稀碱溶液的高分子结构。
聚合反应还要持续一段时间,为保证工艺的稳定性,曝光后不要立即撕去聚酯膜,应停留15分钟以上,以时聚合反应继续进行,显影前撕去聚酯膜。
显影:感光膜中未曝光部分的活性基团与稀碱溶液反应生产可溶性物质而溶解下来,留下已感光交联固化的图形部分。
4.蚀刻-【Copper Etch】
在挠性印制板或印制板的生产过程中,以化学反应方法将不要部分的铜箔予以去除,使之形成所需的回路图形,光刻胶下方的铜是被保留下来不受蚀刻的影响的。
5.去膜,蚀后冲孔,AOI检查,氧化
Strip Resist】【Post Etch Punch】【AOI Inspection】【Oxide】
去膜的目的是清除蚀刻后板面留存的抗蚀层使下面的铜箔暴露出来。
“膜渣”过滤以及废液回收则须妥善处理。
如果去膜后的水洗能完全清洗干净,则可以考虑不做酸洗。
板面清洗后最后要完全干燥,避免水份残留。
6.叠板-保护膜胶片【Layup with prepreg】
进压合机之前,需将各多层板使用原料准备好,以便叠板(Lay-up)作业.除已氧化处理之内层外,尚需保护膜胶片(Prepreg)-环氧树脂浸渍玻璃纤维。
叠片的作用是按一定的次序将覆有保护膜的板子叠放以来并置于二层钢板之间。
7.叠板-铜箔和真空层压
【Layup with copper foil】【Vacuum Lamination Press】
铜箔-给目前的内层板材再在两侧都覆盖一层铜箔,然后进行多层加压(在固定的时间内需要测量温度和压力的挤压)完成后冷却到室温,剩下的就是一个多层合在一起的板材了。
C钻孔【CNC Drill】
在内层精确的条件下,数控钻孔根据模式钻孔。
钻孔精度要求很高,以确保孔是在正确位置。
9.电镀-通孔【Electroless Copper】
为了使通孔能在各层之间导通(使孔壁上之非导体部份之树脂及玻纤束进行金属化),在孔中必须填充铜。
第一步是在孔中镀薄薄一层铜,这个过程完全是化学反应。
最终镀的铜厚为50英寸的百万分之一。
10.裁板压膜【Cut Sheet】【Dry Film Lamination】
涂光刻胶:我们有一次在外层涂光刻胶。
11.曝光和显影-【Image Expose】【Image Develop】
外层曝光和显影
12.线路电镀:【Copper Pattern Electro Plating】
此次也成为二次镀铜,主要目的是加厚线路铜和通孔铜厚。
13.电镀锡【Tin Pattern Electro Plating】
其主要目的是蚀刻阻剂, 保护其所覆盖的铜导体不会在碱性蚀铜时受到攻击(保护所有铜线路和通孔内部)。
14.去膜【Strip Resist】
我们已经知道了目的,只需要用化学方法,表面的铜被暴露出来。
15.蚀刻【Copper Etch】
我们知道了蚀刻的目的,镀锡部分保护了下面的铜箔。
16.预硬化曝光显影上阻焊
【LPI coating side 1】【Tack Dry】【LPI coating side 2】【Tack Dry】【Image Expose】【Image Develop】【Thermal Cure Soldermask】
阻焊层,是为了把焊盘露出来用的,也就是通常说的绿油层,实际上就是在绿油层上挖孔,把焊盘等不需要绿油盖住的地方露出来。
适当清洗可以得到合适的表面特征。
17.表面处理
【Surface finish】
> HASL, Silver, OSP, ENIG 热风整平,沉银,有机保焊剂,化学镍金
> Tab Gold if any 金手指
热风整平焊料涂覆HAL(俗称喷锡)过程是先把印制板上浸上助焊剂,随后在熔融焊料里浸涂,然后从两片风刀之间通过,用风刀中的热压缩空气把印制板上的多余焊料吹掉,同时排除金属孔内的多余焊料,从而得到一个光亮、平整、均匀的焊料涂层。
金手指(Gold Finger,或称Edge Connector)设计的目的,在于藉由connector连接器的插接作为板对外连络的出口,因此须要金手指制程.之所以选择金是因为它优越的导电度及抗氧化性.但因为金的成本极高所以只应用于金手指,局部镀或化学金
最后总结一下所有的过程:
1) Inner Layer 内层
> Chemical Clean 化学清洗
> Cut Sheet Dry Film Lamination 裁板压膜> Image Expose 曝光
> Image Develop 显影
> Copper Etch 蚀铜
> Strip Resist 去膜
> Post Etch Punch 蚀后冲孔
> AOI Inspection AOI 检查
> Oxide 氧化
> Layup 叠板
> Vacuum Lamination Press 压合
2) CNC Drilling 钻孔
> CNC Drilling 钻孔
3) Outer Layer 外层
> Deburr 去毛刺
> Etch back - Desmear 除胶渣
> Electroless Copper 电镀-通孔
> Cut Sheet Dry Film Lamination 裁板压膜> Image Expose 曝光
> Image Develop 显影
4) Plating 电镀
> Image Develop 显影
> Copper Pattern Electro Plating 二次镀铜> Tin Pattern Electro Plating 镀锡
> Strip Resist 去膜
> Copper Etch 蚀铜
> Strip Tin 剥锡
5) Solder Mask 阻焊
> Surface prep 前处理
> LPI coating side 1 印刷
> Tack Dry 预硬化
> LPI coating side 2 印刷
> Tack Dry 预硬化
> Image Expose 曝光
> Image Develop 显影
> Thermal Cure Soldermask 印阻焊
6) Surface finish 表面处理
> HASL, Silver, OSP, ENIG 热风整平,沉银,有机保焊剂,化学镍金> Tab Gold if any 金手指
> Legend 图例
7) Profile 成型
> NC Routing or punch
8) ET Testing, continuity and isolation
9) QC Inspection
> Ionics 离子残余量测试
> 100% Visual Inspection 目检
> Audit Sample Mechanical Inspection
> Pack & Shipping 包装及出货
说明图为Circuitronic美国总部做的,比较好看,拿过来用了。