PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是现代电子设备中不可或缺的核心组件,其制作过程涉及多种材料和复杂的工艺流程。那么PCB线路板制作需要哪些基本材料和工艺流程?下面捷创小编详细介绍PCB制作所需的基本材料以及关键工艺流程,帮助读者全面了解这一技术领域。
1. 基板材料(覆铜板)
基板是PCB的核心结构,通常采用覆铜板(CCL),由绝缘层和铜箔组成。常见的基板类型包括:
- FR-4:最常用的玻璃纤维环氧树脂基板,性价比高且耐高温。
- 高频材料:如PTFE(聚四氟乙烯),适用于5G、雷达等高频场景。
- 柔性基材:聚酰亚胺(PI)用于柔性电路板(FPCB)。
2. 铜箔
作为导电层材料,厚度通常为1oz(35μm)或2oz(70μm)。电解铜箔(ED)和压延铜箔(RA)是两种主要类型,后者更适合高频应用。
3. 阻焊油墨
用于保护电路并防止短路,常见颜色为绿色(也有蓝、红、黑等)。液态光成像阻焊油墨(LPI)是目前主流选择。
4. 化学材料
包括蚀刻液(氯化铁或氨水体系)、电镀溶液(酸性镀铜)、显影/脱膜剂等,用于图形转移和表面处理。
5. 辅助材料
- 干膜/湿膜:用于图形转移的光敏材料
- 钻孔用盖板:铝片或复合盖板
- 字符油墨:白色环氧树脂油墨为主
1. 开料与预处理
将大尺寸覆铜板切割成工作板尺寸,进行表面清洁和粗化处理以增强附着力。现代工厂采用自动化开料机,精度可达±0.1mm。
2. 内层图形制作(多层板)
- 涂布光刻胶:干膜贴附或湿膜涂布
- 曝光:使用UV光通过底片转移电路图案
- 显影:溶解未曝光区域
- 蚀刻:去除多余铜层
- 去膜:清除剩余光刻胶
3. 层压(多层板)
将内层芯板与半固化片(PP)叠层,在真空压机中高温高压成型。典型参数:180-200℃/2小时,压力15-30kg/cm2。
4. 钻孔
使用数控钻床或激光钻孔,孔径最小可达0.1mm。高频板需特别注意孔壁质量,避免出现毛刺或树脂残留。
5. 孔金属化
通过化学沉铜和电镀铜使孔壁导电,包括:
- 除胶渣:高锰酸钾处理
- 沉铜:钯催化化学镀铜
- 全板电镀:加厚铜层至5-8μm
6. 外层图形制作
采用图形电镀工艺:
- 贴膜曝光形成抗蚀刻图形
- 图形电镀加厚线路铜层(20-25μm)
- 镀锡作为蚀刻保护层
- 碱性蚀刻去除多余铜
7. 阻焊与表面处理
- 阻焊印刷:LPI油墨涂布→曝光→显影
- 表面处理:常见方式包括:
? HASL(热风整平)
? ENIG(化学镍金)
? OSP(有机保焊膜)
? 沉银/沉锡
8. 成型与测试
- V-CUT或铣床外形加工
- 飞针测试或测试架进行电气性能检测
- AOI(自动光学检测)检查外观缺陷
1. HDI技术
采用激光钻孔和填孔电镀实现高密度互连,最小线宽/间距可达50μm,用于智能手机等微型化设备。
2. 埋阻/埋容技术
在多层板内部集成被动元件,节省表面空间并提高信号完整性。
3. 刚挠结合板
通过特殊层压工艺实现刚性区和柔性区的一体化设计,广泛应用于可穿戴设备。
随着电子产品向高频高速、微型化发展,PCB材料与工艺持续创新。了解这些基础要素,有助于工程师更好地进行电路设计并与制造商有效沟通。选择材料工艺时需综合考虑电气性能、成本、交期等因素,才能获得最优的PCB解决方案。
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