印刷电路板

PCB 是如何制作的?从设计文件到 PCBA 成品

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电子元件基于印刷电路板,或称 多氯联苯. .它连接并固定每个部件。创建 PCB 的过程耗时而细致。步骤繁多。了解完整的印刷电路板制造步骤对于任何从事电子产品生产的人来说都至关重要。制造工作流程中的每个阶段都建立在前一个阶段的基础上,从而制造出精确可靠的最终产品。掌握了这些 PCB 制造步骤,工程师和制造商就能确保所有电路板项目的质量和性能始终如一。我们将介绍整个 PCB 制造流程。.

完整的印刷电路板制造工艺流程图,显示从设计到测试的所有生产步骤

准备设计和文件

"(《世界人权宣言》) 电路板布局 首先由设计师进行设计。为此,他们要使用专门的软件。他们可以借助软件放置所有部件并绘制所有线条。设计完成后,设计师将文件转交给工厂。工厂 Gerber 文件 是最关键的。Gerber 文件不仅仅是一张图片。它是一个数据文件。它指示机器在何处放置每条线、每个孔和每个部件。

专业的印刷电路板制造服务包括全面的设计文件审查和 CAM 工程,以确保您的电路板在开始生产前符合准确的规格要求。我们将这种检查称为 CAM 工程。工程师会检查设计是否有误。他们确保设计可以转化为实际电路板。他们会解决一些小问题。这一步至关重要,因为它能确保一切按计划进行。.

胶片制作和成像

然后,工厂就会制作出一部电影。胶片的功能类似于模板。电路板的每一层设计都包括在内。设计是由专门的机器用激光在胶片上绘制的。铜线的位置会在胶片上显示出来。在胶片上,铜线清晰可见。其他地方都是黑色的。下一步就是使用这种薄膜。

然后,一名工人拿起一张材料。这种材料含有铜。我们称之为覆铜层压板。工人很好地清洁了板材。在板材上,他们涂上了一种独特的光敏油墨。光致抗蚀剂是这种油墨的名称。员工用薄膜覆盖板材。然后,他们将其暴露在强烈的紫外线下。在某些区域,光线会使墨水变硬。在胶片的黑色部分下,墨水保持柔软。通过这一过程,设计就会显示在电路板上。

多层印刷电路板,显示印刷电路板制造过程中的铜迹线和焊接掩模

检查和蚀刻内层

内层 多层板 是流程开始的地方。成像过程结束后,软油墨会被去除。这里可以看到下面的铜。之后,电路板被放入蚀刻机中。该设备使用一种独特的化学物质。所有暴露在外的铜都会被这种化学物质清除。坚硬的油墨保护着下面的铜。它不会被去除。这样就形成了电路的铜线。

蚀刻完成后,对电路板进行检测。电路板由自动机器检测。对电路板和设计文件进行比较。它能搜索到任何短路或断线。这是一项至关重要的检查。内层的问题无法事后修复。

层压和分层

内层板准备好后就开始堆叠。只有多层电路板才需要这一步骤。工厂将新铜片、一些粘胶片和内层堆叠在一起。预浸料是粘胶片的术语。预浸料类似于胶水。

然后,将这层堆放在一台大型机器中。机器使用高压和高温。预浸料在高温下熔化。在压力的作用下,所有层都有效地相互粘连在一起。然后,预浸料再次变硬。所有层现在都是一块坚固的板。

电镀和钻孔

电路板在成为单一整体后需要开孔。机器会在板上钻出数千个孔洞,这些孔位用于安装元件,同时连接不同层级。 钻头 机器使用的钻头极其精确。机器严格遵循设计中的钻孔文件。.

钻孔后,孔的内部没有铜涂层.但是,电流必须通过这些孔流向其他层。因此,电路板被放置在一个独特的化学浴中。通过这种浴液,在孔壁上镀上一层极薄的铜。我们将这一过程称为镀铜。它为各层之间的电流传输创造了通道。

外层成像和蚀刻

接下来是加工电路板的外层。电路板的顶部和底部就是外层。首先,在电路板的表面和孔上镀上更多的铜。铜会因此变厚。然后应用步骤 2 中的成像程序。通过这一过程,外层设计被转移到电路板上。

然后,电路板通过另一台蚀刻机。设计未覆盖的所有铜都会被化学药剂消除。电路板外部的最后一条线和焊盘就是这样制作出来的。制作完成后,电路板进入 PCB 组装流程,在此安装元件。PCB 组装工艺包括在准备好的电路板上安装电阻器、电容器、集成电路和其他电子元件。这一阶段将裸电路板转化为功能电子组件,以备测试和部署。.

将电子元件安装在制造好的电路板上的 PCB 板装配工艺

丝网印刷和焊接掩模

现在需要对木板进行保护。在木板上涂上一层特殊的油漆。. 焊接掩模 是这种涂料的名称。虽然阻焊层可以是任何颜色,但通常是绿色的。阻焊层将铜线隐藏起来。它可以防止铜线受损。此外,它还有助于防止焊接过程中的短路。唯一留有空位的焊盘是那些要连接部件的焊盘。.

阻焊层就位后,就可以进行丝网印刷了。丝印是电路板上的白色文字。它显示了零件的位置。此外,还显示了数值和零件名称。这对在电路板上放置零件的人来说非常有利。它是电路板的重要组成部分。

成型和表面处理

裸露的铜垫还需要最后一层保护。我们将这一层称为表面处理层。它可以防止铜生锈。此外,它还能提高焊料的附着力。表面处理有很多种。ENIG 是一种常用的表面处理剂。它在铜表面覆盖一层金。

然后切割木板。一大块木板被放在一台机器上。每块木板都由机器切割出来。木板被切割成所需的形状。这样,每块木板就与制作它的大板分开了。

质量检查和电气测试

每一块电路板最后都要经过测试。测试机用微小的探针接触电路板。它验证每条线路都完好无损。它还会检查电路是否短路。这项测试可确保每块电路板都能正常工作。无论您需要的是标准印刷电路板还是定制印刷电路板,严格的测试协议都能确保交付的每一块电路板都符合您的质量标准和功能要求。.

除进行电气测试外,员工还要对电路板进行目视检查。检查间隙。他们测量厚度。他们保证电路板制作正确。最后的检查保证了最终产品的质量。

总之

学习如何制造印刷电路板需要掌握传统技术和现代自动化知识。该工艺结合了化学处理、精确钻孔和仔细的层对齐来制造功能电路板。无论您是生产原型还是大批量生产,了解如何制造 PCB 电路板都能确保您对设计和生产要求做出明智的决策。从设计到最终测试,涉及众多步骤。要制作出性能良好的电路板,每个步骤都至关重要。与经验丰富、了解每个生产步骤的 PCB 制造商合作,可确保您的设计从概念到交付都能完美执行。.

常见问题

哪个文件对生产多氯联苯最重要?

Gerber 文件是最关键的文件。制造机器使用这个标准数据文件来确定电路板上每条线、每个焊盘和每个孔的位置。没有精确的 Gerber 文件,工厂就无法开始生产。

什么是多层印刷电路板,为什么它们有不同的层数?

印刷电路板上的不同层可实现更复杂、更紧凑的电路。线路和元件位于单层电路板的一面。在多层印刷电路板(PCB)上,多个电路层层叠在一起,中间有绝缘层。正因为如此,设计人员可以在不扩大电路板的情况下,制作出具有更多连接的密集电路板。

阻焊层的用途是什么?

印刷电路板上的铜迹线被一层称为阻焊层的聚合物保护层覆盖,阻焊层通常是绿色的。它的主要功能包括保护铜不被氧化和长期损坏,以及在焊接过程中防止相邻迹线之间发生短路。

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