PCB工艺流程详解

~ 开料是PCB生产中的第一步，其主要任务是将原始覆铜板切割成适合生产线的PCB板。在这一过程中，需要理解三个关键概念：UNIT，指设计工程师设计的单个图形；SET，指为了提高生产效率和方便生产，将多个UNIT拼接成一个整体图形，包括单元图形、工艺边等；PANEL，指PCB厂家在生产时，为了提高效率和方便生产，将多个SET拼接，并加上工具板边，组成的一个大型PCB板。

内层干膜是将内层线路图形转移到PCB板上的过程。这包括内层贴膜、曝光显影、内层蚀刻等多个步骤。内层贴膜是在铜板表面贴上一层特殊感光膜（干膜），膜遇光固化，形成保护膜。曝光显影将贴好膜的板进行曝光，透光部分固化，未透光部分仍为干膜。之后通过显影，去除未固化的干膜，再进行蚀刻，内层线路图形即转移到板上。整个工艺流程包括前处理、贴膜、曝光、显影、蚀刻、退膜等步骤。设计人员在布线时需考虑最小线宽、间距控制及布线均匀性，确保间距足够大以避免短路，线宽合理以保证线路完整性。

前处理中的磨板主要解决表面清洁度和粗糙度问题，去除氧化层，增加铜面粗糙度，便于菲林附着。贴膜步骤是将处理后的基板通过热压或涂覆方式贴上干膜或湿膜，便于后续曝光生产。曝光过程是将底片与贴好干膜的基板对位，在曝光机上利用紫外光照射，将底片图形转移到感光干膜上。显影步骤使用显影液（碳酸钠）的弱碱性溶解未曝光的干膜，保留已曝光部分。蚀刻过程是去除未曝光干膜后露出的铜面，用酸性氯化铜腐蚀掉这部分铜面，形成所需的线路。退膜步骤是使用氢氧化钠溶液去除保护铜面的已曝光干膜，露出线路图形。

棕化步骤是为了在内层铜面形成微观粗糙和有机金属层，增强层间的粘接力。这一过程通过化学处理产生均匀、具有良好粘合特性的有机金属层结构，用于增强内层铜层与半固化片之间压板后的粘合强度。

层压是将各层线路通过pp片的粘合性粘结成整体的过程。这一过程涉及将铜箔、粘结片（半固化片）、内层板、不锈钢、隔离板、牛皮纸、外层钢板等材料按照工艺要求叠合。设计时需考虑板子对称性，避免应力不均导致的弯曲，以及布铜分布均匀性，防止各点树脂流动速度不同导致厚度差异。此外，还需考虑盲埋孔的设计布局等。

钻孔步骤是使线路板层间产生通孔，达到连通层间的目的。沉铜板镀包括沉铜和板镀两个步骤，沉铜通过氧化还原反应在孔内形成铜层，实现绝缘基材表面的铜沉积，板镀则使刚沉铜后的PCB板进行板面和孔内铜加厚，防止在图形电镀前孔内铜被氧化或蚀掉。

外层干膜和内层干膜的流程相同。外层图形电镀和SES步骤将孔和线路铜层加镀到所需的厚度（20-25um），并蚀刻掉板面未使用的铜，露出有用的线路图形。阻焊步骤使用丝网印刷或涂覆阻焊油墨，通过曝光显影，保护焊接盘和孔，防止短路。丝印字符步骤将所需文字、商标或零件符号印刷在板面上。表面处理涉及喷锡、沉金、OSP、沉锡、沉银、镍钯金、电硬金、电金手指等方法，确保铜面具有良好可焊性和电性能。成型步骤使用CNC成型机将PCB切割成所需的外形尺寸。电测步骤模拟板的状态，通电进行电性能检查，确保无开路、短路。终检、抽测、包装步骤对板的外观、尺寸、孔径、板厚、标记等进行检查，满足客户要求，将合格品包装成捆，便于存储和运送。

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