如何制作多层印刷电路板?

虽然制造任何东西看起来都很困难。人们往往会把一个粗略的想法变成基本和一般的程序。虽然一切都围绕着这些一般原则。但在后端,很多事情都要细化。这就是为什么你会发现人们广泛地预测事情的原因。然而,当你访问任何地方时,都会看到另一种示意图式的过程。当你听到 "印刷电路板 "这个名字时。你就会对其制造产生同样的粗略想法。 

PCB
GPIO 测试电路板

什么是多层 PCBS?

印刷电路板

无论是多层 PCBS 还是印刷电路板的全称,两者并无区别。它具有类似三明治的形状,包含两层。这两层除了是绝缘体外,还是导体。此外,印刷电路板对任何系统都有两个主要功能。首先,它必须在其表面为系统元件提供合适的空间。此外,元件还要固定在其表面。或完美地固定在 PCB 的外层。其次,多层印刷电路板必须提供良好的连接。这是元件表面端子之间的连接。此外,连接必须在端子之间。 

基本结构

你经常会听到 "木板 "而不是 "表面 "或 "层 "的名称。但是,它们的含义并没有改变。电路板的这些层由铜的导电图案组成。然而,这些相对的两端与通孔有着微妙的联系。在多层印刷电路板术语中,通孔指的是孔。这些孔可以连接导电板和中间的绝缘层。这些孔的形状是透明的。这意味着它们的切割已经完成。 

尺寸和面板

但如果只考虑单个尺寸,生产难度似乎更大。相反,多层印刷电路板是从大板上一次一张地生产出来的。无论你需要多大尺寸的多层印刷电路板,生产商都会用一张长板来完成。从工程学的角度来看,这种单张板就是我们所说的面板。从制造的第一步到最后一步,制造商都将其视为一块面板,直到切割开始。 

因此,让我们按顺序从多层印刷电路板的制造步骤开始。

机械应力 电路板裂缝

1.设计 

各种工程工作的第一步都是一样的。那就是设计所考虑的部件或元件的结构图。通常,设计看似简单或单一。但有一些组件却涉及很多内容。例如,多层印刷电路板结构并不复杂,但却能将设计做到尽善尽美。起初,您将绘制一个简单的设计图,然后将其导入 CAM 软件。 

CAM 操作员必须考虑设计的各个方面。例如,设计必须符合 PCB 的要求和规则。在设计上制作标记非常重要。此外,钻孔尺寸调整、阻焊、丝印和编辑层都需要校正和验证。因此,最终的设计才能定稿。 

原理图设计

2.照片绘图

首先,让我们来了解一下照相制版的基本含义。这种工艺使用绘图仪在纸张上打孔。虽然这种方法通常用于老式照相机或照相馆。不过,现在仍有一种选择性或独特的用法。多层印刷电路板制造单位也经常使用这种方法。 

在这种设备中,激光照排机可用于生产有效的照相工具。除丝网印刷外,这些工具还有助于阻焊工艺。由于多层 PCBS 处理的是不同的层或板,因此绘图仪会为每一层绘制单独的胶片。每层薄膜的尺寸约为 18×24 英寸,厚度不超过 7 密耳。 

网络检查、DRC 检查和 PCB 结构检查

3.成像和 DES 

在多层 PCBS 生产过程中,成像过程非常重要。这一过程涉及图像的应用或传输。这就好比在多层印刷电路板上留下痕迹。第二步称为显影/蚀刻/剥离或 DES。接下来的工序涉及缓和电镀过程。为此,DES 必须开发出有效的铜图案,这有助于随后的电镀。 

不过,接下来的步骤还需要分步骤进行。首先,在铜板上进行干膜喷涂。激光成像技术开始在面板上成像。接着,进行干膜显影。在显影过程中,面对曝光的区域保持完好无损。而不面对曝光的区域则会脱落。留下的任何部分都起着隔离作用。这是为了防止蚀刻有用的导电图案。第三,对面向曝光的铜进行蚀刻。最后,我们必须剥去残留的干膜。这样我们就得到了所需的导电图案。 

PCB 元件插入机

4.自动光学检测 

我们知道,所谓检查,就是彻底检查。但每次检查都是在开始时进行,以避免日后可能出现的缺陷。而 AOI 是一种仔细观察我们要制造的多层印刷电路板层数的方法。检查是在开始层压之前进行的。

从面板上找到多层印刷电路板的图像进行比较。这种情况发生在标准 PCD 数据集上。这样就很容易确定哪里铜资源丰富,哪里铜资源短缺。无论哪种情况,结果都不符合理想要求。制造商说,如果现在不出现缺陷。在接下来的加工过程中,它们将永远不会出现。 

印刷电路板

5.黑色氧化物或棕色氧化物 

该工艺的一般术语是 "氧化"。但考虑到工艺选择的不同,名称也有所不同。不过,该工艺在 AOI 之后具有很高的重要性和重要的定位。如果 AOI 是检查外表面,那么该工艺则是检查 PCB 内层并使其粗糙化。其原因是使内层粗糙化,从而提高强度。这种强度将有助于内层保持牢固的层压结合。此外,如果粘接不牢固,就无法进行适当或所需的层压。 

印刷电路板

6.层压或接合 

层压工艺是将两个表面相互连接在一起。虽然层压工艺与连接工艺相似。但在这一特定工艺中,压力和热量的使用非常重要。对于制造具有多层结构的多层印刷电路板来说,层压工艺至关重要。

接下来的工序是连接多层印刷电路板材料的内层。不过,这种连接是在高温高压下进行的。有助于层压工艺的设备是液压机。该工艺涉及预浸料和玻璃纤维的熔合和层压。它们的层压是在液压机产生的巨大热量下进行的。 

PCBA 清洁工艺

7.钻孔 

钻孔过程看似有趣,有时却难以操作。因为钻孔需要精确和细致。在制造印刷电路板时,钻孔的用途非常广泛。在一般情况下,您需要钻孔将多层印刷电路板连接和固定到有用的位置。而在特殊用途中,这些孔可以连接终端元件。此外,多层印刷电路板中各层的连接也是通过这些孔实现的。 
然而,切割它们并不简单。相反,钻孔过程需要使用硬质合金工具。这种工具可以轻松地从研磨材料中迅速清除切屑,避免变形。虽然制造商一次会在多块面板上钻孔,但这种安排主要取决于订单。这种安排主要取决于订单。 

PCB 生产

8.铜的沉积 

考虑将任何物品完全覆盖在亚光罩上。虽然一开始,你会提到它给被覆盖物品带来的精致外观。但只有更明智的人才会强调它所承载的保护作用。虽然这个过程不像保护,也不仅仅是外观。但它完美地诠释了这个例子。

在接下来的工序或电镀工序中,铜层会被添加。这是在面板暴露的表面上发生的化学反应。此外,这种镀铜还发生在孔壁上。这就是钻孔产生的孔。这是为了确保多层印刷电路板的所有区域都有足够的铜引入和覆盖。 

交钥匙 PCB 组装

9.干膜应用

以下工艺涉及在印刷电路板的外层涂上一层薄膜。从本质上讲,这种工艺具有广泛的重要性。因为不贴外膜,电镀就无法开始。此外,以下工序还能为面板做好准备,以便开始电镀。

覆膜机正是为此而生。它在多层电路板表面贴上干膜或可成像照片。干膜通过激光成像进行曝光。不过,在多层电路板制造过程中,曝光现象仍然类似。也就是说,已曝光的胶片在未曝光的胶片显影前保持完好无损。 

铝制印刷电路板

10.镀铜 

在大多数工程应用中,电镀或电镀工艺都非常重要。这一过程遵循一套固定的方法。这涉及阴极及其与阳极的反应。多层 PCB 设计要求包括在导电图形上添加铜。此外,还要求在孔的内部覆盖铜。

因此,为了满足以下要求,面板与阴极条相连。而铜在阳极溶液中充当阳极。但镀铜并不是唯一重要的事情。一旦电镀结束,另一种电镀即镀锡就开始了。第二次电镀有助于蚀刻多层电路板,起到屏障的作用。 

空面 PCB

11.剥离蚀刻剥离工艺 

电镀工作完成后,就进入了去除工序。这个去除过程包括去除不需要的表面和镀层。在这一过程中,面板要逐步经过三道工序。即剥离、蚀刻和剥离过程。首先,需要剥离面板上的干膜抗蚀剂。

剥离完成后。镀锡层没有覆盖的铜层就会暴露出来。现在,蚀刻过程就在这层铜上进行。只留下一些痕迹。除了钻孔周围的焊盘之外。此外,表面上的其他铜图案也保持完好。最后,剩下的锡会经过第三道工序或剥离工序。锡会消失,只留下残留的铜。 

印刷电路板

12.焊接掩膜 

在关键因素较高的情况下使用遮光罩。有些条件和场所需要您格外小心。因此,在这种情况下,您需要寻找一些遮蔽物。在多层 PCB 中,元件有可能形成桥接。通常情况下,这种桥接很难打破。这种桥接还会导致组装过程中产生电流。为了避免这种情况,铜表面需要通过阻焊层进行完全覆盖。这种掩模通过强力印刷工艺覆盖整个铜表面。

之后,紫外线开始照射,照射的部分会保留下来。未曝光的部分或区域则会消失。然后,掩膜会经过烘烤,使其变得坚硬。 

铝制印刷电路板

13.表面处理 

良好的表面处理可以保护产品经久耐用。我们知道,在印刷电路板生产过程中,一些铜表面会脱落。因此,为了避免其氧化,必须进行良好的表面处理。印刷电路板的表面可以进行不同的表面处理。最常见的是热风焊层。 
不过,还有一些表面处理工艺包括

  1. 化学镍浸金 
  2. 沉浸银 
  3. 浸锡 
  4. 有机焊接性防腐剂 
  5. 软金 
  6. 硬金 
印刷电路板

14.测试和制造 

首先,在飞针测试仪上开始测试。这是一项电气测试。测试使用电信号来传递结果和响应。机器使用多个手臂和探针进行操作。从而检测多层印刷电路板表面的不同区域。该设备的主要检测工作是确定空间或开口。根据这些结果,制造商可以将它们扔进垃圾桶。或者考虑对其进行维修。 

测试完成后,多层电路板就可以制作了。这时,数控机床便开始发挥作用。数控机床可以从一块大面板上切割出所需的电路板。通过这种设备,我们可以根据要求获得不同尺寸的多层电路板。涉及斜角或倒角显示的边缘也可以通过该机器轻松切割出来。这样,我们就能获得完美的多层印刷电路板。 

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