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在pcb出現(xiàn)之前，電路是由點(diǎn)對(duì)點(diǎn)布線組成的。這種方法的可靠性很低，因?yàn)殡S著電路的老化，線路的斷裂會(huì)導(dǎo)致線路節(jié)點(diǎn)的開(kāi)路或短路。繞組技術(shù)是電路技術(shù)的一大進(jìn)步。這種方法通過(guò)在連接點(diǎn)的柱周圍纏繞小直徑線來(lái)提高線路的耐用性和可替換性。
當(dāng)電子行業(yè)從真空管、繼電器發(fā)展到硅半導(dǎo)體、集成電路，電子元器件的尺寸和價(jià)格也在下降。電子產(chǎn)品越來(lái)越頻繁地出現(xiàn)在消費(fèi)領(lǐng)域，促使制造商尋找更小、更具性價(jià)比的解決方案。于是，pcb誕生了。
pcb制造流程
pcb的生產(chǎn)非常復(fù)雜。以一個(gè)四層印制板為例，制作過(guò)程主要包括pcb布局、芯板制作、內(nèi)層pcb布局轉(zhuǎn)移、芯板打孔檢查、層壓、鉆孔、孔壁銅化學(xué)沉淀、外層pcb布局轉(zhuǎn)移、外層pcb蝕刻等步驟。
1.pcb布局
pcb制造的第一步是安排和檢查pcb布局。pcb工廠從pcb設(shè)計(jì)公司接收cad文件。由于每個(gè)cad軟件都有自己獨(dú)特的文件格式，pcb工廠會(huì)將其轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的格式——擴(kuò)展的嘉寶rs274x或嘉寶x2。然后工廠工程師會(huì)檢查pcb布局是否符合制造工藝，是否有缺陷。
2.芯板制造
清潔覆銅板時(shí)，如果有灰塵，可能會(huì)導(dǎo)致最終電路短路或開(kāi)路。
下圖是一個(gè)8層pcb的圖例，實(shí)際上是由3塊覆銅板(芯板)和2塊銅膜，再用預(yù)浸料粘合而成。制造順序從中間芯板(4層和5層線)開(kāi)始，不斷疊加在一起，然后固定。四層pcb的制作類似，只是只使用了一個(gè)melanie板和兩個(gè)銅膜。
3.要轉(zhuǎn)移內(nèi)層pcb的布局，首先要做中間核的兩層電路。覆銅板清洗干凈后，會(huì)覆蓋一層感光膜。這種薄膜遇光會(huì)固化，在覆銅板的銅箔上形成一層保護(hù)膜。
插入兩層pcb布局膜和雙層覆銅板，最后插入上層pcb布局膜，保證上下兩層pcb布局膜堆疊位置準(zhǔn)確。
感光器用紫外燈照射銅箔上的感光膜。感光膜在透明膜下固化，但不透明膜下仍然沒(méi)有固化的感光膜。固化后的感光膜下覆蓋的銅箔就是所需的pcb布局電路，相當(dāng)于激光打印機(jī)墨水對(duì)手工pcb的作用。
然后用堿液洗掉未固化的感光膜，所需的銅箔電路就會(huì)被固化的感光膜覆蓋。
然后，用強(qiáng)堿(如naoh)蝕刻掉不需要的銅箔。
撕下固化后的感光膜，露出所需的pcb布。本地電路用銅箔。
4、芯板鉆孔和檢驗(yàn)
核心板已經(jīng)制作成功。然后在芯板上打?qū)?zhǔn)孔，方便后續(xù)與其他原材料對(duì)準(zhǔn)。核心板一旦和pcb其他層壓在一起就無(wú)法修改，所以檢查很重要。機(jī)器會(huì)自動(dòng)將其與pcb布局圖進(jìn)行比較，以檢查錯(cuò)誤。
5.薄板
需要一種叫做預(yù)浸料的新原料，它是芯板與芯板(pcb第4層)之間、芯板與外層銅箔之間的粘合劑，同時(shí)也起絕緣作用。
預(yù)先將下銅箔和兩層預(yù)浸料通過(guò)定位孔和下鐵板固定到位，然后將制作好的芯板放入定位孔中，最后將兩層預(yù)浸料、一層銅箔和一層承壓鋁板依次覆蓋在芯板上。
被鐵板夾住的pcb板放在支架上，然后送入真空熱壓機(jī)進(jìn)行層壓。真空熱壓機(jī)中的高溫可以熔化預(yù)浸料中的環(huán)氧樹(shù)脂，并在壓力下將芯板和銅箔固定在一起。
層壓后，移除壓住pcb的上鐵板。然后將受壓的鋁板拿走，鋁板還起到隔離不同pcb板，保證pcb板外層銅箔平整的作用。此時(shí)，pcb的兩面將覆蓋一層光滑的銅箔。
6、鉆孔
要將pcb中的四層銅箔無(wú)接觸的連接起來(lái)，首先要鉆一個(gè)通孔打通pcb，然后將孔壁金屬化導(dǎo)電。
用x射線鉆孔機(jī)定位內(nèi)芯板，機(jī)器會(huì)自動(dòng)找到并定位芯板上的孔，然后在pcb板上打出定位孔，保證下一次鉆孔會(huì)穿過(guò)孔的中心。
在沖壓機(jī)上放一層鋁板，然后把pcb放上去。為了提高效率，根據(jù)pcb層數(shù)，將1~3塊相同的pcb板疊在一起打孔。最后，用鋁板覆蓋頂部pcb。上下鋁板的設(shè)計(jì)是為了防止鉆頭鉆入鉆出時(shí)pcb上的銅箔撕裂。
在之前的層壓過(guò)程中，熔化的環(huán)氧樹(shù)脂被擠出pcb，因此需要將其移除。仿形銑床根據(jù)正確的xy坐標(biāo)切割pcb的外圍。
7.孔壁上的銅化學(xué)沉淀
因?yàn)閹缀跛械膒cb設(shè)計(jì)都是通過(guò)孔連接不同層的導(dǎo)線，所以良好的連接需要孔壁上有一層25微米的銅膜。這個(gè)厚度的銅膜需要電鍍，但是孔壁是由不導(dǎo)電的環(huán)氧樹(shù)脂和玻璃纖維板組成的。
所以第一步是在孔壁上堆積一層導(dǎo)電物質(zhì)，通過(guò)化學(xué)沉積在包括孔壁在內(nèi)的整個(gè)pcb表面形成一層1微米的銅膜?；瘜W(xué)處理和清洗等整個(gè)過(guò)程都是由機(jī)器控制的。
固定pcb
清潔pcb
運(yùn)輸pcb
8、外層pcb布局轉(zhuǎn)移
接下來(lái)將外層的pcb布局轉(zhuǎn)移到銅箔上。工藝類似于之前的內(nèi)芯板pcb版圖轉(zhuǎn)移原理，利用影印膠片和感光膠片轉(zhuǎn)移pcb版圖。移至銅箔，唯一不同的是，正片將作為董事會(huì)。
內(nèi)層pcb的布局轉(zhuǎn)移采用還原法，以負(fù)片為板。pcb被固化的感光膜覆蓋，未固化的感光膜被洗掉。在暴露的銅箔被蝕刻后，pcb布局線被固化的光敏膜保護(hù)。
外層pcb的布局轉(zhuǎn)移采用常規(guī)方法，使用正片作為板。pcb被固化的感光膜覆蓋作為非電路區(qū)域。清洗未固化的感光膜并電鍍。哪里有電影，哪里就有電影。;不電鍍，但是在沒(méi)有薄膜的地方，應(yīng)該先鍍銅，然后鍍錫。脫膜后，進(jìn)行堿性蝕刻，最后脫錫。布線圖留在板上，因?yàn)橛绣a保護(hù)。
夾緊pcb并電鍍銅。如前所述，為了保證孔具有足夠好的導(dǎo)電性，孔壁上電鍍的銅膜厚度必須達(dá)到25微米，因此整個(gè)系統(tǒng)將由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，以保證其準(zhǔn)確性。
9、外層pcb蝕刻
接下來(lái)，蝕刻過(guò)程由一條完整的自動(dòng)生產(chǎn)線完成。首先，清洗pcb上固化的感光膜。然后用強(qiáng)堿清洗掉被它覆蓋的不必要的銅箔。然后用退錫液去除pcb版圖銅箔上的錫涂層。清洗后，4層pcb的布局就完成了。
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