了解PCB制造過(guò)程涉及的基本步驟

印刷電路板提供強(qiáng)大的電路性能和耐用性。今天，從我們的手機(jī)到衛(wèi)星，每個(gè)電子設(shè)備都包含用于路由信號(hào)的PCB。電子設(shè)備的緊湊尺寸主要是因?yàn)镻CB上電路的緊湊制造。

PCB加速了技術(shù)的進(jìn)步，并且可以在手掌尺寸的小工具中增加特殊的功能。在過(guò)去的幾十年中，PCB技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化，即每種應(yīng)用都可以使用專(zhuān)用PCB。

盡管數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的PCB是隨著產(chǎn)量的增加，需求也在增加。但制造PCB是否如此簡(jiǎn)單？印刷電路板（PCB）制造需要敏感的處理和各種程序。 PCB制造過(guò)程涉及的基本步驟如下所述。

Gerber文件設(shè)計(jì)

在制造PCB之前，使用任何合適的軟件（如Altium，Ares，Eagle或OrCAD）設(shè)計(jì)軟電路。焊盤(pán)，軌道和整個(gè)PCB的尺寸取決于軟設(shè)計(jì)的尺寸。由于設(shè)計(jì)是可編輯的，因此設(shè)計(jì)人員可以在硬件開(kāi)發(fā)之前進(jìn)行無(wú)限制的更改。

一旦設(shè)計(jì)了電路，就會(huì)徹底檢查是否有任何錯(cuò)誤路徑或缺陷。因此設(shè)計(jì)得到了糾正。完成設(shè)計(jì)后，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)Gerber文件，其中包含有關(guān)PCB設(shè)計(jì)的詳細(xì)信息。

照片電影

這些Gerber文件用于打印照片膠片。電路設(shè)計(jì)的圖像印在這些攝影膠片上，具有深入的細(xì)節(jié)。照相膠片的目的是在層上布置銅軌道。

設(shè)計(jì)的導(dǎo)電和絕緣部分用顏色區(qū)分。每層PCB至少生產(chǎn)兩個(gè)薄膜。一個(gè)電影說(shuō)明了層設(shè)計(jì)，而另一個(gè)電影顯示了阻焊層。它們的放置需要按照軟設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)齊。

光阻層沉積

原始PCB采用層壓板的形式，帶有環(huán)氧樹(shù)脂芯和玻璃纖維基板。導(dǎo)電銅層粘合在PCB的兩側(cè)。目標(biāo)是僅將銅層保持在導(dǎo)電路徑上并將其從其余部分移除。銅層需要清潔且無(wú)污垢，否則在最終原型上可能會(huì)遺漏軌道標(biāo)記。徹底清潔后，將光阻層粘貼在銅層上。

在紫外線照射下，在銅層上復(fù)制了一絲設(shè)計(jì)。痕跡硬化，用堿性溶液徹底清洗。除去設(shè)計(jì)跡線之外的區(qū)域上的銅層被移除。然而，痕跡仍然覆蓋有光阻層。

光學(xué)打孔

使用光學(xué)沖頭將各層沖壓在一起。必須特別注意層對(duì)齊，以確保正確沖壓對(duì)準(zhǔn)孔。

然后機(jī)器使用光學(xué)掃描技術(shù)掃描硬設(shè)計(jì)。機(jī)器從內(nèi)部掃描整個(gè)結(jié)構(gòu)，以確保沒(méi)有瑕疵。根據(jù)Gerber文件中的設(shè)計(jì)檢查每個(gè)軌道。

數(shù)字副本用作機(jī)器的模型設(shè)計(jì)。如果檢測(cè)到任何瑕疵，機(jī)器會(huì)顯示詳細(xì)信息以供操作員協(xié)助。如果沒(méi)有缺陷，PCB將移向下一階段。

粘合層

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這些層在此步驟中完成，現(xiàn)在需要使用粘合壓力機(jī)將它們粘合在一起。通過(guò)在機(jī)器上的銷(xiāo)釘中沉降，所有層都充分對(duì)齊。壓力，熱量和冷卻水平需要精確，自動(dòng)化機(jī)器根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行控制。將各層粘合在一起后，最終產(chǎn)品就會(huì)形成。

鉆孔

需要鉆孔板以放置通孔。通孔的直徑可以變化，但在大多數(shù)情況下，通孔的直徑接近100微米。定位和鉆孔過(guò)程非常精細(xì)，現(xiàn)代系統(tǒng)可自動(dòng)完成此過(guò)程。

通常，CNC機(jī)床可根據(jù)設(shè)計(jì)要求精確定位和鉆孔。鉆頭的轉(zhuǎn)速接近150,000 rpm，但由于鉆孔有各種孔，鉆孔過(guò)程需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。后來(lái)的通孔填充有過(guò)孔。

銅沉積和層成像

進(jìn)行化學(xué)沉積過(guò)程以融合多層。該產(chǎn)品浸泡在化學(xué)品中，薄銅層沉積在表面上。銅也沉積在孔的內(nèi)部。

根據(jù)PCB設(shè)計(jì)，光阻層粘貼在外層上。紫外線照射在其上，用于硬化光阻層。

鍍銅和蝕刻

用光阻層覆蓋的電路板部分用銅電鍍。鍍銅后，產(chǎn)品鍍錫，確保在最終原型上保存痕跡，并去除不必要的銅標(biāo)記。

在蝕刻過(guò)程中，不需要的銅被去除，留下電路設(shè)計(jì)。

焊錫掩蔽和噴墨寫(xiě)作

硬件徹底清潔，并在其上涂上阻焊油墨。如果使用這些PCB制造敏感產(chǎn)品（如衛(wèi)星），則焊接強(qiáng)度需要很強(qiáng)，為此，它們鍍有金或銀。

與元件和電路板相關(guān)的信息使用噴墨書(shū)寫(xiě)將規(guī)格打印在紙板上。

測(cè)試

在開(kāi)發(fā)和完成PCB之后，將執(zhí)行各種測(cè)試以確保PCB執(zhí)行所需的功能并且可靠。