资讯中心

PCB制造工艺:PCB是如何制造的

2019-07-25 10:33:42 630

PCB制造过程对于电子行业的任何人都非常重要。印刷电路板PCB被广泛用作电子电路的基础。印刷电路板用于提供可以构建电路的机械基础。因此,几乎所有电路都使用印刷电路板,并且它们的设计和使用数量达数百万。

尽管多氯联苯是当今几乎所有电子电路的基础,但它们往往被视为理所当然。然而,这一电子领域的技术正在向前发展。轨道尺寸正在减小,板中的层数增加以适应所需的增加的连接性,并且正在改进设计规则以确保可以处理较小的SMT设备并且可以适应生产中使用的焊接工艺。

PCB制造过程可以通过多种方式实现,并且存在许多变体。尽管存在许多小的变化,但PCB制造过程的主要阶段是相同的。

PCB成分

印刷电路板,PCB可以由各种物质制成。最广泛使用的玻璃纤维板形式称为FR4。这在温度变化下提供了合理的稳定性,并且不会严重损坏,同时不会过于昂贵。其他更便宜的材料可用于低成本商业产品中的PCB。对于高性能射频设计,其中衬底的介电常数很重要,并且需要低水平的损耗,则可以使用基于PTFE的印刷电路板,尽管它们更难以使用。

为了制造具有元件轨道的PCB,首先获得铜包覆板。它由基板材料组成,通常为FR4,通常在两侧都有铜包层。该铜包层由粘合到板上的薄铜板层组成。这种粘接通常对FR4非常有利,但PTFE的本质使其更加困难,这增加了PTFE PCB加工的难度。

基本PCB制造工艺

选择并提供裸PCB板后,下一步是在电路板上创建所需的轨道并去除不需要的铜。通常使用化学蚀刻工艺来实现PCB的制造。与PCB一起使用的最常见的蚀刻形式是氯化铁。

为了获得正确的轨道图案,使用摄影过程。通常,裸印刷电路板上的铜覆盖有薄的光致抗蚀剂层。然后通过摄影胶片或光掩模曝光,详细说明所需的曲目。以这种方式,轨道的图像被传递到光致抗蚀剂上。完成后,将光致抗蚀剂放置在显影剂中,使得仅需要轨道的那些需要轨道的区域被抗蚀剂覆盖。

该过程的下一个阶段是将印刷电路板放入氯化铁中以蚀刻不需要轨道或铜的区域。知道氯化铁的浓度和板上铜的厚度,将其置于蚀刻泡沫中所需的时间量。如果将印刷电路板放置在蚀刻中太长时间,则会失去一些定义,因为氯化铁将倾向于削弱光致抗蚀剂。

虽然大多数PCB板使用照相处理制造,但也可以使用其他方法。一种是使用专门的高精度铣床。然后控制机器在不需要铜的区域中磨掉铜。该控件显然是自动化的,并且由PCB设计软件生成的文件驱动。这种形式的PCB制造不适合大量生产,但在许多需要非常少量PCB原型数量的情况下,它是理想的选择。

有时用于PCB原型的另一种方法是使用丝网印刷工艺将抗蚀刻油墨印刷到PCB上。

多层印刷电路板

随着电子电路复杂性的增加,并不总是能够仅使用PCB的两侧提供所需的所有连接。当设计密集的微处理器和其他类似的板时,这种情况很常见。在这种情况下,需要多层板。

多层印刷电路板的制造虽然使用与单层板相同的工艺,但需要相当高的精度和制造工艺控制。

这些电路板是通过使用更薄的单独电路板制成的,每层一个,然后将它们粘合在一起以生产整个PCB。随着层数的增加,各个板必须变薄,以防止成品PCB变得太厚。此外,层之间的配准必须非常准确,以确保任何孔排列。

为了将不同的层粘合在一起,加热板以固化粘合材料。这可能会导致一些翘曲问题。如果设计不正确,大型多层板可能会有明显的翘曲。例如,如果内层之一是电源平面或接地平面,则尤其会发生这种情况。虽然这本身很好,但是如果一些相当重要的区域必须没有铜。这可能会在PCB内产生可能导致翘曲的应变。

PCB孔和过孔

在PCB内需要通常称为通孔或通孔的孔,以在不同点处将不同层连接在一起。还可能需要孔以使引线元件安装在PCB上。另外可能需要一些固定孔。

通常,孔的内表面具有铜层,使得它们电连接板的层。这些“镀通孔”使用电镀工艺生产。通过这种方式,可以连接电路板的各层。

然后使用数控钻孔机完成钻孔,数据由PCB CAD设计软件提供。值得注意的是,减少不同尺寸的孔的数量可以帮助降低PCB制造的成本。

某些孔可能仅需要存在于板的中心内,例如当需要连接板的内层时。在PCB层粘合在一起之前,在相关层中钻出这些“盲孔”。

PCB焊料电镀和阻焊剂

当PCB被焊接时,必须保持不被焊接的区域被一层所谓的阻焊剂保护。添加该层有助于防止焊料引起PCB板上的不必要的短路。阻焊剂通常由聚合物层组成,并保护板免受焊料和其他污染物的影响。阻焊剂的颜色通常为深绿色或红色。

为了使添加到电路板上的元件能够被引线或SMT容易地焊接到电路板上,电路板的暴露区域通常被“镀锡”或镀有焊料。有时,电路板或电路板区域可能镀金。如果要将一些铜指用于边缘连接,这可能是适用的。由于金不会失去光泽,并且它具有良好的导电性,因此可以低成本提供良好的连接。

PCB丝印

通常需要打印文本并将其他小的打印标识放在PCB上。这有助于识别电路板,还有助于标记元件位置以帮助进行故障查找等。在裸板的其他制造工艺之后,使用PCB设计软件生成的丝网将标记添加到电路板上。已经完成。

PCB原型

作为任何开发过程的一部分,通常建议在进行全面生产之前制作原型。印刷电路板也是如此,其中PCB原型通常在完全生产之前制造和测试。通常需要快速制造PCB原型,因为总是有压力来完成产品开发的硬件设计阶段。由于PCB原型的主要目的是测试实际布局,因此通常可以使用稍微不同的PCB制造工艺,因为只需要少量的PCB原型板。然而,始终尽可能接近最终PCB制造工艺以确保进行少量更改并且最终印刷电路板中引入的新元件很少是明智的。


PCB制造工艺是电子生产生命周期的基本要素。PCB制造采用了许多新的技术领域,这使得在减少所用元件和轨道尺寸以及电路板可靠性方面都取得了重大改进。

为印刷电路板选择合适的制造商并不总是那么容易。

开发了PCB本身的设计后,需要制造电路板,这通常由专业PCB制造商承担。

选择合适的PCB制造商可以使这个过程变得更加容易,但错误的制造商可能会导致很多悲伤。

对不同PCB制造商的一些研究是花费时间的,但通常有助于指导和决策。

PCB质量

选择合适的PCB制造商时,质量是一个关键问题。质量这个词可能意味着各种不同的东西,它本身并没有被定义,也可能有点抽象。

然而,PCB质量本质上意味着电路板根据需要和绘图进入 - 没有错误

PCB质量可能意味着各种不同的方面:

  • 登上正确的尺寸

  • 所有孔都钻孔并准确定位

  • 通过裸板测试

  • 最小电路板翘曲(尽管其中一些可能是由于电路板设计造成的)

  •       。许多其他问题。

质量应该始终如一,并且在主要订单成功获得后不会消失。

由于错误会危及PCB组装或设备制造商的业务,因此确保所选供应商的质量至关重要。也许可以询问其他可以使用它们的非竞争公司关于正在进行的质量。

能够满足要求

要问的第一个问题是PCB制造商是否可以按照要求的规格工作。实质上,他们可以接受将提供的格式的文件(通常这不应该是一个问题,因为格式通常是标准的),并且还生产所需规格的电路板:层数,PCB材料类型; 公差; 具体要求等

值得通过详细的清单来确保他们能够满足所有这些要求。

PCB制造成本

Cist是一个非常重要的因素。降低成本是使产品成功的一部分,但必须注意确保成本不会太低。

成本最低显然是任何决策的一个主要因素,但据说,低成本的喜悦在质量低劣的悲痛被克服之前很久就被遗忘了。

平衡成本和质量是实现最低价格但必需产品的必要条件。

时间尺度

有时,制造PCB所需的时间可能不是主要问题。然而,大多数PCB组装公司在规定期限内要求董事会。确保满足这些期限是选择PCB制造商时应考虑的主要因素。

虽然能够依靠PCB制造商/供应商来满足安排的时间尺度是有用的,但是能够为电路板提供快速周转也是有用的。这通常是以成本为代价完成的,如果要求的周转时间太快,有时会导致错误增加。

材料采购

对于许多寻求选择合适的PCB制造商的公司来说,一个关键问题是材料来源。

一些低成本制造商可能希望从最便宜的地方采购材料,因此,不同批次的板材性能可能不一致。

董事会可能有必要制定有关制造电子产品中限制使用的各种有害物质的规定,包括铅,汞,镉和一些其他阻燃剂。

确保PCB制造商能够提供符合要求标准的UL认证电路板:

  • RoHS(有害物质限制):   - 该法规已生效多年,它管辖全球制造的电子产品中允许的有害物质的数量。

  • REACH(化学品的注册,评估和授权):   该欧洲计划详细介绍了制造电子产品中使用的化学品,并评估了它们对环境和人口的影响。

电路板测试

质量更好的PCB制造商和供应商将测试板,可能是基于样品,以确保它们符合要求。检查公司是否有能力以所需的方式进行此操作。

订单数量

值得将PCB制造商的能力与需要提供的可能数量的印刷电路板相匹配。可能需要原型PCB,这些PCB的数量非常少,或者可能需要小批量生产。在其他情况下,可能需要大量的PCB。

值得尝试将PCB制造商的功能与所需的功能相匹配。

为大规模生产而生产大量PCB的公司将无法容纳少量产品,相反,通常设立生产原型PCB或小批量生产的小公司很容易被大订单所淹没。


选择合适的PCB制造商并非易事。然而,它对任何PCB组装或电子设备制造商都至关重要。选择合适的PCB制造商所花费的时间很长,并且可以长期支付大笔红利。假设他们适合当地人,他们甚至会去参观公司。

深圳市聚鼎电路科技有限公司是一家专业从事PCB线路板制造的企业,专业生产制造各种材质和高精密的PCB线路板,制板工艺1-34层。

欢迎电子行业精英前来洽谈