PCB板制作是电子设计中必不可少的环节。PCB板子,全称Printed Circuit Board,指的是将电路原件通过印刷方式覆盖在绝缘基板上,形成电路连接。相比传统线路板,PCB板子具有安全、可靠、密度高、适于大批量生产等特点。因此,PCB板子已成为现代电子制造必备工具。
PCB板制作的过程可以分为设计、原材料准备、画板、钻孔、涂覆、图形转印、蚀刻等多个步骤。下面我们将着重介绍每个步骤的具体操作。
一、设计
在PCB板制作前,首先要完成电路设计。设计师通过EDA软件(如Altium Designer、Pads、Eagle等)、仿真软件(如Multisim、OrCAD等)完成电路图的绘制和匹配,然后转化成PCB板图形输出。电路图中各原件、引脚的编号必须准确无误,布局合理,不同层次的信号线、供电线、地线应该分开布局、分层布局,以实现良好的电磁兼容性(EMC)和抗干扰性(EMI)。
二、原材料准备
PCB板制作的原材料包括:覆铜板、绝缘基板、丝印油墨、化学材料(如蚀刻液)、镀金材料等。其中,覆铜板是PCB板子的基础材料,质量好坏将直接影响到电路性能和寿命。PCB板子一般采用玻璃纤维布基板,常用的厚度为0.8mm、1.0mm、1.2mm等。绝缘材料有很多种,如FR-4、CEM-1、CEM-3等,其中FR-4是最常用的材料,因为它的耐高温性、耐化学性、机械强度等方面都表现出色。
三、画板
在进行PCB板制作前,需要在覆铜板上涂布光敏涂料,即敷布照面层(双面板还需要有中间层),然后在涂料上反射等离子发生蒸发光制备图案的软件自动绘制铜电画板。涂层的厚度和均匀性将影响到PCB板子的导电性和可靠性。有些复杂图案需要透过光敏膜用放大器打印并开照,然后通过除去未曝晒到工艺板的光敏制造而形成电路图案。
四、钻孔
PCB板子的钻孔是指在绝缘基板上制作钼、铜等导体贯穿多层堆叠而成的连接孔,通常用于电路原件之间的互联。原料制成后先用机器钻孔,则此环节的质量直接影响到电路的可靠性和性能表现。PCB板子中的钻孔一般要求精度高、孔径准确、孔距均匀。
五、涂覆
钻孔后,在PCB板子表面溅上蚀刻液,将不需要的铜层化学还原去除(或对还原后紫外光或激光烧蚀),留下的铜层就是需要的导线轨迹。涂要求均匀、涂层厚度要求一致、应该保证与面板之间的距离不同,让蚀刻液均匀流向PCB板子,以确保电路轨迹的清晰。
六、图形转印
在化学蚀刻过程中,需要反转PCB板子的刻涂与顶背铜层,所以需要在PCB板子表面铺上图案制成反面PCB板。这样就可以实现反向制图,将不需要的铜层去除,留下需要的电路路径。图转印要求画面清晰、浓度细、完全收敛。
七、蚀刻
PCB板子的蚀刻是指将不需要而保留下来的铜层化学去除的过程,以实现电路轨迹的清晰和可靠。化学器搭配不同的蚀刻液,加热促进化学反应,将不需要的铜层去除,留下的铜层即是需要的导线轨迹。化学制浸长度和浓度决定蚀刻速率和完成水平,要求腐蚀速率适中,蚀刻深度保持一致,蚀刻后表面光滑无毛刺,并且完全腐蚀。
总之,PCR板制作过程中,设计和制作工艺的精细程度和技术水平直接决定了电路的可靠性和性能表现。因此,制作过程中需要严格按照规范操作,避免制作过程引入不良因素,保证最终的电路板质量。同时,选择质量好的PCB板子和原材料也是电路板制作过程中的关键因素,希望本文能给您的PCB制造提供一些有用的参考。