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什么是PCB?PCB線路板制造工藝

電子產品中裸露的印刷電路板和PCB的制造過程與組件的組裝一樣重要。PCB制造工藝對電子行業的任何人都非常重要。印刷電路板也稱為PCB,被廣泛用作電子電路的基礎,印刷電路板是構建各種電路的機械基礎。

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盡管PCB構成了當今幾乎所有電子電路的基礎,但它們往往被認為是理所當然的。然而,電子領域的技術正在向前發展。線路尺寸正在減小,線路板中的層數正在增加,以適應所需的增加的連接性,并且設計規則也在不斷改進,以確??梢蕴幚砀〉腟MT器件,并且可以適應生產中使用的焊接工藝。

PCB制造過程可以通過多種方式實現,并且有許多變體。盡管變化很小,但PCB制造過程的主要階段是相同的。

PCB的構成印刷電路板(PCB)可以由多種材料制成。最廣泛采用的是以玻璃纖維為基礎的基板,稱為FR4。這種材料可以耐高溫,非常穩定,并且不會被嚴重擊穿,價格也很便宜。其他更便宜的材料可用于低成本產品中的PCB。對于高性能射頻設計,其中基片的介電常數很重要,并且需要低損耗,可以使用基于PTFE工程塑料材質的印刷線路板。

為了制造帶有元件和走線的PCB,首先要獲得覆銅板。它由通常由FR4的材料組成,通常在兩側均鍍有銅。該銅包層由一層薄薄的銅板粘合到板上組成。這種粘合通常對于FR4來說非常好,但是PTFE的性質使其變得更加困難,這增加了PTFE PCB的加工難度。

基本的PCB制造工藝選擇PCB板之后,下一步就是在板上創建所需的走線并去除不需要的銅。 PCB的制造通常使用化學蝕刻工藝來實現。與PCB一起使用的最常見蝕刻形式是氯化鐵。

為了獲得正確的軌道圖案,使用了顯影技術。通常,裸露印刷電路板上的銅被一層薄薄的光刻膠覆蓋。然后通過菲林或光罩將其暴露在光線下,形成所需的軌跡。這樣,軌道的圖像被傳遞到光刻膠上。完成此步驟后,將光刻膠放置在顯影劑中,在板上保留走線的區域并覆蓋光刻膠。

該過程的下一個階段是將印刷電路板放入氯化鐵中,以蝕刻不需要走線銅的區域。氯化鐵溶液倒入蝕刻泡沫中需要一定的時間。如果將印刷電路板放置在蝕刻液中的時間過長,則會失去某些清晰度,因為氯化鐵將會侵蝕光刻膠。

盡管大多數PCB板都是使用顯影技術處理制造的,但也可以使用其他方法。一種是使用專門的高精度銑床。然后控制機器以在不需要銅的那些區域磨掉銅。該控件顯然是自動化的,并由PCB設計軟??件生成的文件驅動。這種形式的PCB制造不適合大量生產,但在許多情況下是非常理想的選擇,在這種情況下,需要的PCB原型數量非常少,適合小批量生產。

有時用于PCB原型的另一種方法是使用絲網印刷工藝在PCB上印刷耐腐蝕油墨。
多層印刷電路板隨著電子電路復雜性的增加,使用雙面PCB無法提供所需的連接。當設計密集的微處理器和其他類似的板卡時,需要多層板,這種情況非常普遍。
多層印刷電路板的生產盡管使用與單層板相同的過程,但仍要求更高的精度和生產過程控制。

這些板是通過使用更薄的單個板制成的,每一層一個,然后將它們粘合在一起以生產整個PCB。隨著層數的增加,各個板必須變薄,以防止成品PCB變得太厚。另外,各層之間的精度必須非常準確,以確保所有孔對齊。

PCB孔和過孔PCB內需要孔(通常稱為通孔或過孔),以將不同層的不同點連接在一起??赡苓€需要孔將引線組件嵌在PCB上。

通常,孔的內表面具有銅層,這些“鍍通孔”是使用鍍覆工藝制成的,以便層與層之間的電連接。

然后使用數控鉆孔機完成鉆孔,數據由PCB CAD設計軟件提供。值得注意的是,減少不同尺寸的孔的數量可以幫助降低PCB制造成本。

某些孔可能僅在板的中心,例如在需要連接板的內層時,在將PCB層粘合在一起之前,先在相關層中鉆這些“盲孔”。

PCB阻焊劑焊接PCB時,必須用一層所謂的阻焊劑保護不要焊接的區域。添加此層有助于防止焊料引起的PCB板上不必要的短路。阻焊劑通常由聚合物層組成,可保護電路板免受焊料和其他污染物的侵害。阻焊劑的顏色通常為深綠色或紅色。

為了使添加到板上的組件易于焊接到板上,通常將板上的裸露區域“鍍錫”或鍍上焊料。有時板子或板子區域可能鍍金。

PCB絲印通常要將文字或其他小的標識印在PCB上,可以幫助識別電路板,還可以標記組件位置以幫助發現故障等。在裸板制造工藝之后,由PCB設計軟??件生成的絲印網可以將標記印到電路板上。

PCB原型作為開發過程的一部分,在全面生產之前要先制作原型。印刷電路板也是如此,印刷電路板通常在批量生產之前就已經生產出來并測試PCB原型板。由于PCB原型板的主要目的是測試實際布局,因此使用略有不同的PCB制造工藝通常是可以接受的,因為只需要少量的PCB原型板。

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