一張PCB是如何誕生的?帶你進工廠一窺究竟

一個PCB是怎么誕生的?在PCB出現之前，電路是由點對點布線組成的。這種方法的可靠性很低，因為隨著電路的老化，線路的斷裂會導致線路節點的開路或短路。繞組技術是電路技術的一大進步。這種方法通過在連接點的柱周圍纏繞小直徑線來提高線路的耐用性和可替換性。

隨著電子工業從真空管和繼電器轉向矽半導體和集成電路，電子元件的尺寸和價格都在下降。professional pcb manufacturing電子產品越來越多地出現在消費領域，促使制造商尋找更小、更具成本效益的解決方案。所以 PCB 誕生了。今天我們將詳細了解 PCB 的制造過程和制造過程。

PCB制作工藝

PCB的制作非常複雜，以四層印制板為例，其制作過程主要包括了PCB布局、芯板的制作、內層PCB布局轉移、芯板打孔與檢查、層壓、鑽孔、孔壁的銅化學沉澱、外層PCB布局轉移、外層PCB蝕刻等步驟。

1.PCB布局

PCB制作第一步是整理並檢查PCB布局(Layout)。top 10 pcb manufacturers in worldPCB制作工廠收到PCB設計公司的CAD文件，由於每個CAD軟件方面都有自己獨特的文件格式，所以PCB工廠會轉化為一個統一的格式 —— Extended Gerber RS-274X 或者 Gerber X2。然後工廠的工程師會檢查PCB布局是否符合制作工藝，有沒有什么缺陷等問題。

2.芯板的制作

清潔覆銅板，如果有灰塵，可能導致最終電路短路或斷裂。

3.內層PCB布局

內層PCB的版圖轉移需要先制作中間核心的兩層電路。覆銅板清洗幹淨後，會覆蓋一層感光膜。這種薄膜遇光會固化，在覆銅板的銅箔上形成一層保護膜。

將兩層 PCB 布圖膜和雙層覆銅板插入 PCB 布圖膜的上層，保證 PCB 布圖膜的上下層准確地疊放在一起。

感光器用紫外燈照射銅箔上的感光膜。感光膜在透明膜下固化，但不透明膜下仍然沒有固化的感光膜。固化後的感光膜下覆蓋的銅箔就是所需的PCB布局電路，相當於激光打印機墨水對手工PCB的作用。

然後用堿液將沒有進行固化的感光膜清洗掉，需要的銅箔以及線路將會被固化的感光膜所覆蓋。

然後用強堿蝕刻多餘的銅箔，如氫氧化鈉。

撕下固化後的感光膜，露出所需的PCB布局電路銅箔。

4.芯板打孔與檢查

芯板制作成功。然後在芯板上做孔，方便接下來與其他原材料對齊。一旦芯板和其他層的 PCB 壓在一起就不能修改，所以檢查非常重要。機器將自動與 PCB 布局圖進行比較，以檢查錯誤。

5.層壓

這裏需要的是一種叫做預浸料的新原料，它是芯板與芯板之間(PCB層數大於4層)以及芯板與外層銅箔之間的粘合劑，同時也起到絕緣的作用。

下層的銅箔和兩層半固化片已經可以提前研究通過進行對位孔和下層的鐵板固定好目標位置，然後將制作好的芯板也放入系統對位孔中，最後我們依次將兩層半固化片、一層利用銅箔和一層承壓的鋁板表面覆蓋到芯板上。

用鐵板夾緊的 PCB 板放置在支架上，然後送到真空熱壓機進行壓合。真空壓力機中的熱量熔化了半固化板中的環氧樹脂，並在壓力下將芯板和銅箔固定在一起。

層壓後，移除壓住PCB的上鐵板。然後將受壓的鋁板拿走，鋁板還起到隔離不同PCB板，保證PCB板外層銅箔平整的作用。此時，PCB的兩面將覆蓋一層光滑的銅箔。

6.鑽孔

為了將 PCB 的四層未接觸的銅箔連接在一起，首先在 PCB 上鑽孔，然後對孔壁進行金屬化以導電。

用X射線鑽孔機定位內芯板，機器會自動找到並定位芯板上的孔，然後在PCB板上打出定位孔，保證下一次鑽孔會穿過孔的中心。

將一層鋁板生產放在打孔機機床上，然後將PCB放在我們上面。為了能夠提高工作效率，根據PCB的層數一般會將1~3個相同的PCB板疊在一個一起發展進行傳統穿孔。最後在最上面的PCB上蓋上還有一層鋁板，上下包括兩層的鋁板存在是為了當鑽頭鑽進和鑽出的時候，不會出現撕裂PCB上的銅箔。

在以前的層壓工藝中，熔融的環氧樹脂被擠出 PCB，因此需要去除。模銑機根據 PCB 正確的 XY 坐標對其周邊進行切割。

7.孔壁的銅化學沉澱

因為幾乎所有的PCB設計都是通過孔連接不同層的導線，所以良好的連接需要孔壁上有一層25微米的銅膜。這個厚度的銅膜需要電鍍，但是孔壁是由不導電的環氧樹脂和玻璃纖維板組成的。

因此，第一步是在孔壁上建立一層導電材料，然後化學沉積整個 PCB 表面，包括孔壁，形成1微米的銅膜。整個過程，如化學處理和清洗，是由機器控制的。

8.外部PCB布局的轉移

接下來我們會將外層的PCB布局方式轉移到銅箔上，過程和之前的內層芯板PCB布局進行轉移工作原理就是差不多，都是可以利用影印的膠片和感光膜將PCB布局問題轉移到銅箔上，唯一的不同是將會采用正片做板。

內部印刷電路板的布局轉移是減少的方法，使用負極板。PCB 由固化後的光敏膜覆蓋電路，洗去未固化的光敏膜，蝕刻暴露的銅箔，PCB 布線由固化後的光敏膜保護並留下。

外層PCB的布局轉移采用常規方法，使用正片作為板。PCB被固化的感光膜覆蓋作為非電路區域。清洗未固化的感光膜並電鍍。有膜的地方不能電鍍，沒有膜的地方先鍍銅再鍍錫。脫膜後，進行堿性蝕刻，最後脫錫。布線圖留在板上，因為有錫保護。

印刷電路板夾，鍍銅上。如前所述，為了使孔具有足夠的導電性，孔壁上的鍍銅層必須是25微米厚，因此整個系統將由計算機自動控制，以確保其准確性。

9.外層PCB蝕刻

接下來由一條完整的自動化流水線完成蝕刻的工序。首先將PCB板上被固化的感光膜清洗掉。然後用強堿清洗掉被其覆蓋的不需要的銅箔。再用退錫液將PCB布局銅箔上的錫鍍層退除。清洗幹淨後4層PCB布局就完成了。

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