如何制作pcb电路板

如题所述

    首先要在电脑上用protel等电路设计软件先绘制电路原理图和PCB(元器件封装图)。如下图:


2.用热转印纸放入普通打印机,调整合适的打印比例,打印出黑白的PCB图。如下图:

3.用砂纸打磨掉覆铜板表面的氧化层,使覆铜板看起来既光滑又光亮。如下图:

4.将第2步中打印有PCB图的热转印纸固定在第3步打磨的覆铜板上,并送入热转印机(也可以用常见的加热熨斗等来代替热转印机)打印,使得含有PCB图的墨粉经过热压的方式打印在覆铜板上,并逐步撕掉热转印纸,如下图:

5.将腐蚀液倒入塑料盒,然后再往腐蚀液放入第4步打印有PCB图案的覆铜板,经过一段时间(根据不同浓度的腐蚀液时间长短不一样)的腐蚀,大概半个小时到一个小时左右,倒掉腐蚀液,并捞出被腐蚀过的覆铜板.

用砂纸轻轻打磨掉覆铜板上PCB图上的碳粉,就可以得到一个和PCB图案一模一样的铜板电路走线,如下图。

6.将第5步得到的覆铜板放入钻孔机按照PCB图的所有孔位置进行逐个打孔,最后就能把元器件对应焊接上去了,整个PCB制版流程就算到此结束。如下图。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2023-04-07
PCB的制作非常复杂,以四层印制板为例,其制作过程主要包括了PCB布局、芯板的制作、内层PCB布局转移、芯板打孔与检查、层压、钻孔、孔壁的铜化学沉淀、外层PCB布局转移、外层PCB蚀刻等步骤。
01PCB布局
PCB制作第一步是整理并检查PCB布局(Layout)。PCB制作工厂收到PCB设计公司的CAD文件,由于每个CAD软件都有自己独特的文件格式,所以PCB工厂会转化为一个统一的格式——Extended
Gerber RS-274X 或者 Gerber X2。然后工厂的工程师会检查PCB布局是否符合制作工艺,有没有什么缺陷等问题。
02芯板的制作
清洗覆铜板,如果有灰尘的话可能导致最后的电路短路或者断路。
下图是一张8层PCB的图例,实际上是由3张覆铜板(芯板)加2张铜膜,然后用半固化片粘连起来的。制作顺序是从最中间的芯板(4、5层线路)开始,不断地叠加在一起,然后固定。4层PCB的制作也是类似的,只不过只用了1张芯板加2张铜膜。
03内层PCB布局转移
先要制作最中间芯板(Core)的两层线路。覆铜板清洗干净后会在表面盖上一层感光膜。这种膜遇到光会固化,在覆铜板的铜箔上形成一层保护膜。
将两层PCB布局胶片和双层覆铜板,最后插入上层的PCB布局胶片,保证上下两层PCB布局胶片层叠位置精准。
感光机用UV灯对铜箔上的感光膜进行照射,透光的胶片下,感光膜被固化,不透光的胶片下还是没有固化的感光膜。固化感光膜底下覆盖的铜箔就是需要的PCB布局线路,相当于手工PCB的激光打印机墨的作用。
然后用碱液将没有固化的感光膜清洗掉,需要的铜箔线路将会被固化的感光膜所覆盖。
然后再用强碱,比如NaOH将不需要的铜箔蚀刻掉。
将固化的感光膜撕掉,露出需要的PCB布局线路铜箔。
04芯板打孔与检查
芯板已经制作成功。然后在芯板上打对位孔,方便接下来和其它原料对齐。
芯板一旦和其它层的PCB压制在一起就无法进行修改了,所以检查非常重要。会由机器自动和PCB布局图纸进行比对,查看错误。
05层压
这里需要一个新的原料叫做半固化片,是芯板与芯板(PCB层数>4),以及芯板与外层铜箔之间的粘合剂,同时也起到绝缘的作用。
下层的铜箔和两层半固化片已经提前通过对位孔和下层的铁板固定好位置,然后将制作好的芯板也放入对位孔中,最后依次将两层半固化片、一层铜箔和一层承压的铝板覆盖到芯板上。
将被铁板夹住的PCB板子们放置到支架上,然后送入真空热压机中进行层压。真空热压机里的高温可以融化半固化片里的环氧树脂,在压力下将芯板们和铜箔们固定在一起。
层压完成后,卸掉压制PCB的上层铁板。然后将承压的铝板拿走,铝板还起到了隔离不同PCB以及保证PCB外层铜箔光滑的责任。这时拿出来的PCB的两面都会被一层光滑的铜箔所覆盖。
06钻孔
要将PCB里4层毫不接触的铜箔连接在一起,首先要钻出上下贯通的穿孔来打通PCB,然后把孔壁金属化来导电。
用X射线钻孔机机器对内层的芯板进行定位,机器会自动找到并且定位芯板上的孔位,然后给PCB打上定位孔,确保接下来钻孔时是从孔位的正中央穿过。
将一层铝板放在打孔机机床上,然后将PCB放在上面。为了提高效率,根据PCB的层数会将1~3个相同的PCB板叠在一起进行穿孔。最后在最上面的PCB上盖上一层铝板,上下两层的铝板是为了当钻头钻进和钻出的时候,不会撕裂PCB上的铜箔。
在之前的层压工序中,融化的环氧树脂被挤压到了PCB外面,所以需要进行切除。靠模铣床根据PCB正确的XY坐标对其外围进行切割。
07孔壁的铜化学沉淀
由于几乎所有PCB设计都是用穿孔来进行连接的不同层的线路,一个好的连接需要25微米的铜膜在孔壁上。这种厚度的铜膜需要通过电镀来实现,但是孔壁是由不导电的环氧树脂和玻璃纤维板组成。
所以第一步就是先在孔壁上堆积一层导电物质,通过化学沉积的方式在整个PCB表面,也包括孔壁上形成1微米的铜膜。整个过程比如化学处理和清洗等都是由机器控制的。

08外层PCB布局转移
接下来会将外层的PCB布局转移到铜箔上,过程和之前的内层芯板PCB布局转移原理差不多,都是利用影印的胶片和感光膜将PCB布局转移到铜箔上,唯一的不同是将会采用正片做板。
内层PCB布局转移采用的是减成法,采用的是负片做板。PCB上被固化感光膜覆盖的为线路,清洗掉没固化的感光膜,露出的铜箔被蚀刻后,PCB布局线路被固化的感光膜保护而留下。
外层PCB布局转移采用的是正常法,采用正片做板。PCB上被固化的感光膜覆盖的为非线路区。清洗掉没固化的感光膜后进行电镀。有膜处无法电镀,而没有膜处,先镀上铜后镀上锡。退膜后进行碱性蚀刻,最后再退锡。线路图形因为被锡的保护而留在板上。
将PCB用夹子夹住,将铜电镀上去。之前提到,为了保证孔位有足够好的导电性,孔壁上电镀的铜膜必须要有25微米的厚度,所以整套系统将会由电脑自动控制,保证其精确性。
09外层PCB蚀刻
接下来由一条完整的自动化流水线完成蚀刻的工序。首先将PCB板上被固化的感光膜清洗掉。然后用强碱清洗掉被其覆盖的不需要的铜箔。再用退锡液将PCB布局铜箔上的锡镀层退除。清洗干净后4层PCB布局就完成了。
第2个回答  2017-01-07

PCB设计秘籍:教你如何快速制作电路板

  电路板是实现电子电路功能的载体,作为一名电路设计工程师,在产品设计开发阶段,您是否遇到过这样的问题:随着电子通讯频率的提高,对PCB线路精度的要求越来越高,择优选取使得产品可靠性要求越来越高,研发项目需要反复论证修改、电子产品研发周期却越来越短,电路设计工程师不得不面临更高的挑战,如何在最短的时间内快速制作电路板,缩短项目开发时间成为制胜的关键之一。

  传统快速制作电路板方法

  尽管电路板的制作和加工的方法有很多种,但传统的快速制板方法主要可分为物理方法和化学方法两大类:

  物理方法:通过利用各种刀具和电动工具,手工把线路板上不需要的铜刻去。

  化学方法:通过在空白覆铜板上覆盖保护层,在腐蚀性溶液里把不必要的铜蚀去,是当前大部份开发者使用的方法。覆盖保护层的方法多种多样,主要有最传统的手工描漆方法、粘贴定制的不干胶方法、胶片感光方法以及近年才发展起来的热转印打印PCB板方法。

  手工描漆:将油漆用毛笔或硬笔在空白覆铜板上手工描绘出线路的形状,吹干后即可放进溶液里面直接腐蚀。

  粘贴不干胶:市面上有各种不干胶被制成条状和圆片状,在空白线路板上根据需要组合不同的不干胶,粘紧后即可腐蚀。

  胶片感光:把PCB线路板图通过激光打印机打印在胶片上,空白覆铜板上预先涂上一层感光材料(市面有已涂好的覆铜板出售),在暗房环境下曝光、显影、定影、清洗后即可在溶液里腐蚀。

  热转印:通过热转印打印机把线路直接打印在空白线路板上,然后放进腐蚀液里腐蚀。

  而两种快速制作电路板的方法也各有其优缺点:

  物理方法:这种方法比较费力,而且精度低,只有相对较简单的线路才可以采用。主要缺点费工费时、精度不易控制且存在不可恢复性,对操作要求很高,目前已经鲜有人采用。

  化学方法:工艺相对复杂,但精度可控,是目前使用最广泛的快速制板方法,但仍存在诸多问题。

  a.打印精度取决于所采用的打印机墨盒的精度。性能较差的打印机打印出来的线条不均匀,腐蚀过程中容易造成断线、粘连。

  b.感光板的曝光及显影时间不易控制,而且每一批板的最佳曝光时间都会有所不同,需要经过反复的试验才能掌握。

  c.腐蚀过程的控制难度高:单片腐蚀用板不可能配备线路板厂大批量生产所用的专业控制设备,而腐蚀溶液的温度、浓度、酸碱度都会对腐蚀质量有较大影响。想要做好一片线路板,必须有多次的经验积累。否则,材料报废十分严重。

  d.感光板对环境要求较高,必须在全黑低温条件下保存,曝光过程也必须在暗房条件下进行。

  e.银盐(感光材料)及铜盐(腐蚀产物)均有毒性,腐蚀过程中操作要十分小心,沾上人身或衣物很难清洗,且由于环保原因,腐蚀后废液处理比较麻烦。

  f.蚀刻出来的成品板必须利用手工打工,而手工打孔要控制精度很困难。

  综上所述,传统的物理制板方法费工又费时且精度低,化学快速制板方法尽管精度可控,但工艺复杂且不利环保。而不论是物理方法还是化学方法,两者都对操作技巧要求较高,因此,都不能称得上是可以帮助工程师实现"快速"制板的好方法。

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