### PCB制作流程详解
#### 印刷电路板(PCB)概述
印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)是电子装配中至关重要的组件,它不仅承载其他电子元件,还通过内部布线连通电路,为电子设备提供一个稳定的工作环境。根据电路布局的不同,PCB可以分为三种类型:
1. **单面板**:只有一面覆盖有金属线路,用于连接电子元件,同时该面板也作为元件安装的支撑。
2. **双面板**:当单面线路无法满足元件连接需求时,采用双面布线,并通过通孔电路连接两面,实现更复杂的电路设计。
3. **多层板**:在复杂应用中,电路设计可扩展至多层结构,通过层间通孔电路实现各层间的电气连接。
#### 内层线路制作
内层线路制作是PCB制造的基础步骤。将铜箔基板裁剪至适合加工的尺寸,并进行表面预处理,包括刷磨和微蚀,以提高铜箔的附着力。接着,将干膜光阻贴附于基板,通过紫外线曝光机将电路图案转移至干膜光阻上,形成保护层。随后,经过显影、蚀刻和光阻清洗,最终形成线路。对于六层及以上的内层线路板,还需使用自动定位冲孔机冲制对位基准孔。
#### 压合工艺
完成内层线路后,需将它们与外层线路铜箔通过玻璃纤维树脂胶片压合。在压合前,内层板需进行黑氧化处理,以增强绝缘性和提高与胶片的粘合性。六层及以上的线路板需先对内层进行铆合,然后与其他材料叠放,置于真空压合机中,利用适当的温度和压力使胶片固化,形成完整的多层板结构。压合后,电路板需钻靶孔作为内外层对位基准,并进行边缘裁切,便于后续加工。
#### 钻孔与镀通孔
使用CNC钻孔机在电路板上钻出导通孔道和固定孔,通过靶孔固定电路板,减少钻孔过程中的毛刺。接下来,需对导通孔进行清理,去除孔内的杂质和毛刺。采用化学方法在孔壁形成一层钯金属,再将其还原成金属钯,以促进铜的沉积。通过化学铜沉积和电镀,形成足够厚度的铜层,实现层间电路的导通。
#### 外层线路制作
外层线路制作与内层类似,但蚀刻工艺有所不同。负片生产方式直接进行蚀刻和光阻去除;正片生产则需额外镀二次铜和锡铅,形成蚀刻阻剂。蚀刻后,使用特定溶液去除光阻和锡铅,最终形成线路。
#### 防焊绿漆与文字印刷
为保护线路免受氧化和焊接短路的影响,需在外层线路完成后涂覆防焊绿漆。绿漆通常采用网版印刷、帘涂或静电喷涂等方式涂抹于板面,经过预烘干燥和紫外线曝光,使绿漆硬化。进行高温烘烤,确保绿漆完全固化。文字印刷则是通过丝网印刷技术在PCB上印制必要的标识和信息,便于识别和维护。
整个PCB制作流程复杂而精细,每一步都对成品的质量至关重要。从内层线路的精密布局到外层线路的细致蚀刻,再到防焊绿漆的涂覆,每一道工序都需要精确控制,以确保最终产品的可靠性和稳定性。通过以上详述,初学者可以对PCB的制造流程有一个全面且深入的理解。