PCB 生产工艺流程详解
发布时间:2022-03-29

PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)的生产工艺流程涉及多个精密步骤,不同复杂度的PCB(如单面板、双面板、多层板)流程会有所差异。以下是典型的多层PCB生产工艺流程:


 一. 设计输出(Gerber文件)

 关键输入:客户提供的Gerber文件(含线路层、钻孔图、阻焊层等)。

 CAM处理:工程师优化设计,调整孔径、线宽、层叠结构等,生成生产用光绘文件。


 二. 基材准备

 覆铜板(CCL):选择基材(如FR-4、高频材料等),切割成所需尺寸的覆铜板(铜箔+绝缘层)。


 三. 内层制作(针对多层板)

1. 清洗与涂覆光刻胶:清洁铜面,涂覆光敏干膜或湿膜。

2. 曝光:通过紫外光照射,将线路图形转移到光刻胶上(使用底片或LDI激光直接成像)。

3. 显影:去除未曝光(或已曝光)区域的光刻胶,露出铜面。

4. 蚀刻:用化学药液(如酸性氯化铜)溶解无光刻胶保护的铜,形成内层线路。

5. 退膜与清洗:去除剩余光刻胶,清洗铜线路。


 四. 层压(多层板)

1. 棕化处理:粗化内层铜面,增强与半固化片(PP片)的结合力。

2. 叠层:将内层芯板、PP片、外层铜箔按层叠结构叠放。

3. 热压成型:高温高压下使PP片熔融固化,粘合各层形成多层板。


 五. 钻孔

 机械钻孔:用钻头钻出通孔、盲孔等。

 激光钻孔:用于微小孔(如HDI板的微孔)。

 孔壁清洁:去除钻孔后的毛刺和树脂残留(如等离子清洗)。


 六. 孔金属化(PTH)

1. 化学沉铜:通过化学镀在孔壁沉积薄铜层(0.5-2μm),使孔导电。

2. 电镀铜加厚:电镀铜至孔壁厚度达标(通常20-25μm),确保导通性。


 七. 外层图形转移

1. 涂覆光刻胶:外层铜面涂覆干膜或湿膜。

2. 曝光与显影:将外层线路图形转移到光刻胶,露出需保留的铜区域。

3. 图形电镀:电镀铜加厚线路,并镀锡(或锡铅)作为蚀刻保护层。


 八. 外层蚀刻

 退膜:去除光刻胶。

 蚀刻:溶解无锡保护的铜,形成外层线路。

 退锡:去除锡层,露出铜线路。


 九. 阻焊层(绿油)

1. 涂覆阻焊油墨:覆盖非焊接区域,防氧化和短路。

2. 曝光与显影:定义开窗区域(焊盘、测试点等)。

3. 固化:高温固化阻焊层。


 十. 表面处理

 可选工艺:

   HASL(喷锡):焊盘镀锡,成本低,适合普通板。

   沉金(ENIG):焊盘镀镍+金,平整度高,适合高密度焊盘。

   OSP(有机保焊膜):防氧化,适用于短存储周期。

   沉银/沉锡:特定应用需求。


 十一. 丝印字符

 印刷:在阻焊层上印刷元件标识、LOGO等文字符号。

 固化:高温烘干油墨。


 十二. 成型

 铣边/V-Cut:按外形图切割PCB,分板或做V型槽。

 倒角/抛光:处理边缘毛刺。


 十三. 测试与检验

 电测(E-Test):用飞针或测试架检查导通性和绝缘性。

 AOI(自动光学检测):扫描线路缺陷(短路、开路等)。

 阻抗测试:高频板需检测信号线阻抗。


 十四. 终检与包装

 外观检查:确认表面无划伤、污染等。

 真空包装:防潮、防静电处理,贴标签后出货。


 关键注意事项

 工艺选择:高密度板需HDI工艺(如激光钻孔、填孔电镀)。

 环保要求:蚀刻、电镀废液需合规处理。

 质量控制:各环节需SPC统计控制,确保良率。


此流程为通用框架,实际生产会根据PCB类型(如柔性板、高频板)调整工艺。