pcb 制作流程解析:开料、内层干膜等关键步骤-凯发k8国际

2024-08-25 15:04:40发布    浏览36次    信息编号:84016

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解析:、等关键步骤

1.切割

裁切是将原覆铜板切割成生产线上可供制作的电路板的工序。

首先我们来了解几个概念:

(1)unit:unit是指pcb设计工程师设计出来的单元图形。

(2)set:set是指工程师为了提高生产效率,方便生产,将多个单元拼凑在一起的图形。就是我们常说的拼图,里面包括单元图形,工艺边条等。

(3)panel:panel是指由多块set拼合而成的板子,为了提高效率,方便生产,增加了工具板边。

2. 内干膜

内层干膜是将内层电路图形转移到pcb板上的工艺过程。

在pcb生产中,我们会提到图形转移的概念,因为导电图形的制作是pcb生产的基础。因此,图形转移工艺对pcb生产具有十分重要的意义。

内层干膜包括内层贴膜、曝光显影、内层蚀刻等多个工序。内层贴膜是在铜板表面贴上一层特殊的感光膜,也就是我们所说的干膜。这层膜遇光就会固化,在板子上形成一层保护膜。曝光显影是将贴好膜的板子曝光,透光的部分就会固化,而不透光的部分还是干膜。然后经过显影之后,将未固化的干膜揭掉,对贴有固化保护膜的板子进行蚀刻。揭膜之后,内层电路图形就转移到板子上了。整个流程如下图所示。

对于设计人员来说,我们考虑的最重要的就是最小线宽、间距控制以及布线的均匀性。因为间距太小会造成膜夹层,膜无法完全去除,造成短路。如果线宽太小,膜的附着力不足,造成断路。所以在生产时还必须考虑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)。

(1)预处理:磨板

磨板主要作用:基础前处理,解决表面清洁度、表面粗糙度问题。去除氧化,增加铜面粗糙度,利于膜层附着在铜面上。

(2)薄膜应用

将处理后的基片通过热压或者涂布的方式附着干膜或者湿膜,以方便后续的曝光制作。

(3)曝光

将菲林与已压好干膜的基板对准,利用曝光机上的紫外线将菲林图案转移到感光干膜上。

负片

(4)发展

利用显影液(碳酸钠)的弱碱性将未曝光的干膜/湿膜溶解、洗去,而保留曝光部分。

(5)蚀刻

未曝光的干膜/湿膜经显影液清除后,会露出铜面,再用酸性氯化铜将此露出的铜面溶解腐蚀,即可得到所需的电路。

(6)除膜

用氢氧化钠溶液剥去保护铜表面的裸露干膜,露出电路图案。

3. 布朗宁

目的:在内层铜表面形成微观粗糙度及有机金属层,增强层间结合力。

工艺原理:

通过化学处理生成均匀、键合性能好的有机金属层结构,使内层键合前铜层表面进行可控粗化处理,用于增强压合后内层铜层与半固化片的键合强度。

4. 层压

压合是利用pp片材的黏着性,将各层电路黏合为一个整体的工艺过程。这种黏合是通过界面上大分子间的相互扩散、渗透,进而交织,将分立的多层板与pp片材压合为所需层数和厚度的多层板。实际操作中,将铜箔、黏合片(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,压合时首先要考虑的就是对称性。因为压合过程中,电路板会受到压力、温度的影响,而且压合后电路板内部仍然会存在应力。因此,如果压合后的电路板两面受力不均匀,两面受力就会不一样,导致电路板向一侧弯曲,大大影响pcb的性能。

另外,即使在同一平面上,如果铜分布不均匀,各点的树脂流动速度也会不一样,这样就会出现铜少的地方厚度稍薄,铜多的地方厚度稍厚的情况。

为了避免这些问题,设计时必须详细考虑铜分布的均匀性、堆叠的对称性、盲埋孔的设计布局等各方面因素。

5. 钻孔

电路板各层之间都开设有通孔,以达到连接各层的目的。

传奇钻头

6. 铜板电镀

(1)铜沉积

也叫化学铜,钻孔后的pcb板在沉铜槽中发生氧化还原反应,生成铜层对孔进行金属化,使铜沉积在原本绝缘的基材表面,实现层间电气连通。

(2)板面电镀

将刚镀铜好的pcb板表面及孔内的铜加厚至5-8um,防止图形电镀前孔内较薄的铜被氧化、微蚀,从而漏出基板。

7. 外层干膜

其工序与内层干膜相同。

8.外层图案电镀,ses

将孔和电路的铜层镀到一定的厚度(20-25um),以满足最终pcb板的铜厚要求。蚀刻掉板上未使用的铜,露出有用的电路图案。

9. 阻焊层

阻焊又称防焊膜或绿油,是印刷电路板生产中最关键的工序之一,主要通过丝网印刷或涂上阻焊油墨的方式,涂在板面上,经过曝光、显影后,露出需要焊接的焊盘、孔,其他地方用阻焊膜覆盖,防止焊接时发生短路。

10.丝网印刷字符

采用丝网印刷将所需的文字、商标或零件符号印在板面,再经紫外线曝光。

11.表面处理

裸铜本身具有良好的可焊性,但长期暴露在空气中容易被水分氧化,倾向于以氧化物的形式存在,不太可能长时间保持为原始铜,因此需要对铜表面进行处理。表面处理最基本的目的是保证良好的可焊性或电气性能。

常见的表面处理有:喷锡、沉金、osp、沉锡、沉银、镍钯金、电硬金、电金手指等。

12. 成型

使用 cnc 机器将 pcb 切割成所需尺寸。

13.电气测试

模拟板子状态,上电检查电气性能,是否有开路,短路的情况。

14. 最终检验、随机检测和包装

检查板材的外观、尺寸、孔径、厚度、标记等是否符合客户要求。合格产品包装成捆,便于储存和运输。

以上内容来自:头条硬件电路基础

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