PCB生产过程

1.0

设计审查和生产工具的准备。

制造过程的第一阶段包括审查由设计者提供的制造数据包和准备制造工具和CAM数据。 设计师提供的制造数据包,并准备制造工具和CAM数据。

1.1

生产数据包

PCB设计的输出是一个数据包,以工业标准格式提供给制造商。 标准格式--扩展Gerber或ODB++。Gerber文件定义了铜层、阻焊层和元件符号。 掩膜层、元件符号。此外,制造数据包还包括一个 钻探文件、网表和一般规格。

1.2

制造业的设计

工程部将检查数据包,并核实制造所需的所有信息是否清晰完整。 制造所需的所有信息都是清楚和完整的。我们还将检查设计和规格是否 与制造能力相匹配。

1.3

一旦所有的工程问题得到解决,将为生产准备必要的工具。 准备。

1.31

制造面板的准备。

制造商使用标准的制造面板。制造面板必须 设计,以最大限度地提高材料的利用率,考虑到PCB的尺寸和 制造要求:工艺控制券、工具孔和处理。

PCB生产面板图
1.32

工作片(照片工具)的准备。

使用激光绘图仪,为每个PCB层创建一个薄膜。激光绘图仪是在 一个温度和湿度控制的暗室。这些薄膜互相登记,以确保各层之间的完美对齐。 以确保各层之间的完美对齐。打好的注册孔将在以后被用来对准PCB上的薄膜。 在以后的紫外线曝光过程中用于对齐胶片。另一种方法是使用 激光直接成像(LDI),在曝光机上使用CCD相机,以便对光具进行登记。 登记照相工具。

PCB刷洗和去污图
2.0

内层

在准备内层时,我们采取环氧树脂和玻璃纤维的基础材料。 两面都涂上铜箔,并去除多余的铜,只在我们需要的地方留下铜迹以实现电路。 在我们需要的地方留下铜迹,以便实现电路。

2.1

基础材料

内层的核心由环氧树脂和玻璃纤维织物组成,其两面都涂有铜箔。 在大多数情况下,使用FR4材料。在大多数情况下,使用FR4材料。
。 两面的铜箔是通过化学清洗过程来清洗内层,以去除氧化物和可能的污染。 可能的污染。同时,旋转的刷辊使铜的表面粗糙化 以确保有足够的机械附着力。

PCB基础材料方案
2.2

干式薄膜层压

核心材料通过一个加热的滚筒对(温度:约110º C 压力:3-5巴)。)铜的表面对紫外光敏感,因此,进一步的加工只在黄光区进行。 因此,进一步的加工只在黄光区进行。

印刷电路板上的薄膜层压
2.3

对内层的暴露

该层的薄膜被放置在层压材料上,层压层被暴露在富含能量的紫外线灯下。 在富含能量的紫外线灯下。印刷电路板的痕迹在薄膜中是透明的,而底层的层压板则暴露在紫外线下。 底层的层压板暴露在紫外光下。曝光的部分将被化学聚合
被薄膜的黑色部分覆盖的区域将不会聚合,并且可以在薄膜的黑色部分中找到。 的区域不会被聚合,可以在显影过程中被洗掉。

曝光后的PCB层方案
2.4

发展过程

显影是通过用碳酸钠溶液水平喷洒内层来完成的。 溶液,然后用清水冲洗并干燥。未暴露的区域 现在被移除。

开发过程后的PCB
2.5

内层核心的蚀刻

内层经过另一个喷涂、漂洗和干燥的过程。这次是用一种 酸溶液。这个过程将铜从暴露的区域去除,只留下铜在 痕迹和垫子。各层铜的厚度将决定这个过程的速度。 过程的速度。较厚的铜层限制了导电图案的精细度。

蚀刻后的PCB方案
2.6

剥离

将材料通过苛性钠溶液来去除漆层。

带状加工后的PCB方案
2.7

自动光学检测(AOI

内层经过自动光学检测,以检测开路和短路以及 与原始设计数据相比较,检测正确的电路几何形状。

2.8

布劳恩氧化物的制备

内层经过一个化学表面处理过程,使表面粗糙化,并提高层压中PREPREG树脂和铜表面之间的粘附力。 改善PREPREG树脂和铜表面之间的附着力,在层压 过程中。

3.0

覆膜

3.1

材料分层

在层压之前,这些层被堆积起来。从底部的铜箔开始(将用于建造底部的外层)。 将用于建立底部的外层)。)在铜层的上面是PREPREG层,在PREPREG的上面是内层,用PREPREG隔开。 在PREPREG的上面放置内层,用PREPREG层隔开,在内层的上面是PREPREG层。 内层,PREPREG层和第二个铜箔(将用于建立顶部外层)。 外层)。)PREPREG是一种部分固化的环氧树脂和玻璃纤维,由PREGREG制造商聚合而成。 PREGREG制造商。它被用来作为绝缘材料和粘合剂之间的层 的PCB。

PCB叠层图
3.2

高压压合

堆积起来的层在真空、高温和高压压力下进行层压。 被隔板隔开的多个印刷电路板被同时压制。热量融化并硬化了 在PREPREG中的环氧树脂融化和硬化,而压力则使印刷电路板熔化。

高压机
3.3

修剪

闪光(挂在层压板上的材料)被剔除,留下一个干净的面板 看起来像一块层压板。

4.0

钻井

4.1

X-RAY分析

作为一个准备阶段,使用X-RAY识别内层的隐形垫。 通过X射线分析,可以检测出这些垫子,并计算出新的参考孔。 钻孔。

PCB X-RAY分析图
4.2

钻探

PCB是在高速数控钻孔机上完成的(高达280,000转/分钟)。 钻出的孔必须尽可能的干净和光滑,以便能够对孔进行高质量的镀铜。 孔的质量。可以选择将最多3个面板堆叠起来同时进行钻孔。这些面板被 放在底板和顶部铝板之间。底板可以防止钻到 底板可以防止钻进钻机,并允许钻到比面板更深的地方,避免出现毛刺。铝板 顶板可避免毛刺并防止钻头偏移。这两块板都能保护 损坏和划伤。

4.3

刷牙和去污

在钻孔之后,PCB的表面被用一个摆动和旋转的刷辊机械地刷过。 转动的刷辊对PCB表面进行机械刷洗。钻好的孔用高锰酸盐溶液或氧等离子体进行清洗,以去除可能沾在铜上的树脂。 等离子清洗,以去除可能沾在铜上的树脂。残留在铜上的树脂 残留在铜上的树脂可能会妨碍孔中的镀层和迹线之间的正常导电性。 层之间的导电性。

5.0

无电解镀

5.1

非电解电镀

为了在钻孔和所有层之间建立电气连接,用化学铜制作了一层约0.5-0.7微米厚的导电膜。 导电膜,大约0.5-0.7微米厚,是由化学铜产生的。这种导电 该导电层是以后应用铜板工艺的基础。

印刷电路板的无电解镀
6.0

外层和电镀

这个过程与建造内层的过程相似。所不同的是 不同的是,在这一步骤中,我们使用电解镀铜工艺对外层的孔、导线和垫子进行电镀。 电解镀铜工艺。

6.1

外层的干膜复合

这个过程与内层采用的过程相对应。板材通过一对加热的辊子 通过一对加热的辊子(温度:约110ºC,压力:3-5BAR)。铜的 表面对紫外线变得敏感,因此,进一步的加工只在黄光区进行。 光区进行。

6.2

接触和发展

这个过程与内层的过程相对应。然而,在这个过程中 使用的是负曝光工艺。导线没有被抗蚀剂覆盖,可以通过镀铜来电镀。 可以通过镀铜进行电镀。导电线之间的区域被覆盖着 聚合的层压板。

6.3

电解镀铜

所有导线和孔都涂有导电的电沉积铜层。这些孔 在各层的导体之间建立了电气连接,一个好的连接 需要在孔的壁上有20-25微米的铜。外层的整体铜厚度 因此,外层的整体铜厚度是由材料的铜厚度和 额外的25-30微米在电镀过程中添加。

镀铜方案后的PCB
6.4

镀锡

第二个电镀过程是为了在接下来的蚀刻过程中保护铜导体。 过程中保护铜导体,因此该层也经常被称为蚀刻抗蚀剂。

镀铜工艺后的PCB方案
6.5

外层干膜剥离

干燥的薄膜被去除,露出铜层进行蚀刻。

6.6

蚀刻和脱锡

一个蚀刻过程被执行,以去除多余的铜,只留下铜在被镀锡保护的痕迹和垫子上。 线路和焊盘上的铜,这些线路和焊盘受到镀锡层的保护。然后,使用硝酸将锡去除。 酸除去。

7.0

焊锡膏

阻焊剂被应用于大多数印刷电路板上,以保护在组装过程中不会被焊接保护的铜表面。 在组装过程中不会被焊接保护的铜表面,并防止在组装过程中出现焊接短路。 装配过程中的短路。

7.1

面板经过刷洗和清洁。

7.2

面板的两面都涂有15-25微米厚的环氧树脂焊接掩模油墨。

7.3

使用UV打印机和光电工具膜,在我们希望保留焊接掩模的地方,焊接掩模被硬化了。 希望保留的焊接掩模。

7.4

面板通过一个显影器进行处理,该显影器将焊接掩模从应该暴露的区域剥离出来。 应该被曝光的区域。

7.5

掩盖的焊料在烤箱中进一步硬化。

PCB焊接掩模工艺方案
8.0

表面处理

表面处理在没有被焊接掩模覆盖的铜表面上进行了可焊接的表面处理。 覆盖的铜表面进行可焊表面处理。这种表面处理可以保护铜,直到元件被组装和焊接到印刷电路板上。 这种表面处理可以保护铜,直到元件被组装并焊接到印刷电路板上。有几种表面处理方法可供选择。最常用的 最常用的是热空气平整(HAL)和无电解镍浸金(ENIG)。

8.1

哈尔

HAL工艺在所有焊盘上形成焊料。整个面板被浸泡在液体焊料中 并通过热压缩空气从焊料中取出。多余的焊料(没有与暴露的铜结合的 多余的焊料(没有与暴露的铜结合)被吹走,而铜垫和孔则被留下电镀。
。 在这个过程中使用的焊料是锡铅合金或只有锡(无铅)。

8.2

ENIG

在这个过程中,镍被化学地沉积在铜上,然后在镍上沉积一层薄薄的金。 沉积在镍上。整个过程是自动化的,将面板移过一系列的罐子,清洗铜,沉积3-5微米的镍层和一层金。 一系列的槽,清洗铜,沉积3-5微米的镍层和至少0.05微米的金层。 至少0.05微米的金层。

8.3

硬质镀金

边缘连接器用1-1.5微米的金在4-5微米的镀镍上进行了电镀。 镍。这种类型的电镀适用于镀层需要承受多次插入的侵蚀的情况。 多次插入的侵蚀。

9.0

图例印刷

图例是用丝网印刷机印在PCB上的。

在PCB上打印图例
10

路径

使用数控系统将制造面板切割成独立的印刷电路板,并根据设计数据将印刷电路板铺设成 根据设计数据,将PCB布线成其形状。

PCB布线过程
11

电测

每块PCB都要用 "钉床 "适配器或飞针测试仪根据设计数据进行电气测试。 飞针测试器。

Fineline QA经理检查PCB报告
12

最终质量控制

这是对成品的最后检查。它检查任何外观上的缺陷,如 划痕和杂质,以IPC600作为参考。

Fineline QA经理正在检查一个带有X-out的面板

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