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詳解PCB線路板在工廠的制作加工流程
2016/7/21 11:09:02 文章來源:印制電路世界

...在電子裝配中,印刷電路板是個關鍵零件。它搭載其它的電子零件并連通電路,以提供一個安穩的電路工作環境。如以其上電路配置的情形可概分為三類:

  【單面板】將提供零件連接的金屬線路布置于絕緣的基板材料上,該基板同時也是安裝零件的支撐載具。

  【雙面板】當單面的電路不足以提供電子零件連接需求時,便可將電路布置于基板的兩面,并在板上布建通孔電路以連通板面兩側電路。

  【多層板】在較復雜的應用需求時,電路可以被布置成多層的結構并壓合在一起,并在層間布建通孔電路連通各層電路

加工流程

  【內層線路】銅箔基板先裁切成適合加工生產的尺寸大小。基板壓膜前通常需先用刷磨、微蝕等方法將板面銅箔做適當的粗化處理,再以適當的溫度及壓力將干膜光阻密合貼附其上。將貼好干膜光阻的基板送入紫外線曝光機中曝光,光阻在底片透光區域受紫外線照射后會產生聚合反應,而將底片上的線路影像移轉到板面干膜光阻上。撕去膜面上的保護膠膜后,先以碳酸鈉水溶液將膜面上未受光照的區域顯影去除,再用雙氧水混合溶液將裸露出來的銅箔腐蝕去除,形成線路。最后再以輕氧化納水溶液將功成身退的干膜光阻洗除。

  【壓合】完成后的內層線路板須以玻璃纖維樹脂膠片與外層線路銅箔黏合。在壓合前,內層板需先經黑(氧)化處理,使銅面鈍化增加絕緣性;并使內層線路的銅面粗化以便能和膠片產生良好的黏合性能。迭合時先將六層線路﹝含﹞以上的內層線路板用鉚釘機成對的鉚合。再用盛盤將其整齊迭放于鏡面鋼板之間,送入真空壓合機中以適當之溫度及壓力使膠片硬化黏合。壓合后的電路板以X光自動定位鉆靶機鉆出靶孔做為內外層線路對位的基準孔。并將板邊做適當的細裁切割,以方便后續加工

  【鉆孔】將電路板以CNC鉆孔機鉆出層間電路的導通孔道及焊接零件的固定孔。鉆孔時用插梢透過先前鉆出的靶孔將電路板固定于鉆孔機床臺上,同時加上平整的下墊板(酚醛樹酯板或木漿板)與上蓋板(鋁板)以減少鉆孔毛頭的發生

  【鍍通孔】在層間導通孔道成型后需于其上布建金屬銅層,以完成層間電路的導通。先以重度刷磨及高壓沖洗的方式清理孔上的毛頭及孔中的粉屑,在清理干凈的孔壁上浸泡附著上錫

  【一次銅】鈀膠質層,再將其還原成金屬鈀。將電路板浸于化學銅溶液中,借著鈀金屬的催化作用將溶液中的銅離子還原沉積附著于孔壁上,形成通孔電路。再以硫酸銅浴電鍍的方式將導通孔內的銅層加厚到足夠抵抗后續加工及使用環境沖擊的厚度。

  【外層線路 二次銅】在線路影像轉移的制作上如同內層線路,但在線路蝕刻上則分成正片與負片兩種生產方式。負片的生產方式如同內層線路制作,在顯影后直接蝕銅、去膜即算完成。正片的生產方式則是在顯影后再加鍍二次銅與錫鉛(該區域的錫鉛在稍后的蝕銅步驟中將被保留下來當作蝕刻阻劑),去膜后以堿性的氨水、氯化銅混合溶液將裸露出來的銅箔腐蝕去除,形成線路。最后再以錫鉛剝除液將功成身退的錫鉛層剝除(在早期曾有保留錫鉛層,經重镕后用來包覆線路當作保護層的做法,現多不用)。

  【防焊油墨 文字印刷】較早期的綠漆是用網版印刷后直接熱烘(或紫外線照射)讓漆膜硬化的方式生產。但因其在印刷及硬化的過程中常會造成綠漆滲透到線路終端接點的銅面上而產生零件焊接及使用上的困擾,現在除了線路簡單粗獷的電路板使用外,多改用感光綠漆進行生產。

  將客戶所需的文字、商標或零件標號以網版印刷的方式印在板面上,再用熱烘(或紫外線照射)的方式讓文字漆墨硬化。

  【接點加工】防焊綠漆覆蓋了大部份的線路銅面,僅露出供零件焊接、電性測試及電路板插接用的終端接點。該端點需另加適當保護層,以避免在長期使用中連通陽極(+)的端點產生氧化物,影響電路穩定性及造成安全顧慮。

  【成型切割】將電路板以CNC成型機(或模具沖床)切割成客戶需求的外型尺寸。切割時用插梢透過先前鉆出的定位孔將電路板固定于床臺(或模具)上成型。切割后金手指部位再進行磨斜角加工以方便電路板插接使用。對于多聯片成型的電路板多需加開X形折斷線,以方便客戶于插件后分割拆解。最后再將電路板上的粉屑及表面的離子污染物洗凈。

  【檢板 包裝】常用包裝 PE膜包裝 熱縮膜包裝 真空包裝等

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