如何制作电路板

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1、 如何制作电路板 如何制作电路板 PCB（印刷电路板）的原料是玻璃纤维，这种材料我们在日常生活中出处可见，比如防火 布、防火毡的核心就是玻璃纤维，玻璃纤维很容易和树脂相结合，我们把结构紧密、强度高 的玻纤布浸入树脂中，硬化就得到了隔热绝缘、不易弯曲的 PCB 基板了 如果把 PCB 板折断，边缘是发白分层，足以证明材质为树脂玻纤。 光是绝缘板我们不可 能传递电信号，于是需要在表面覆铜。所以我们把 PCB 板也称之为覆铜基板。 在工厂里，常见覆铜基板的代号是 FR-4，这个在各家板卡厂商里面一般没有区别，所以 我们可以认为大家都处于同一起跑线上，当然，如果是高频板卡，最好用成本较高的覆铜箔 聚四

2、氟乙烯玻璃布层压板。 覆铜工艺很简单，一般可以用压延与电解的办法制造，所谓压延就是将高纯度（99.98 ）的铜用碾压法贴在 PCB 基板上-因为环氧树脂与铜箔有极好的粘合性，铜箔的附着强度 和工作温度较高，可以在 260的熔锡中浸焊而无起泡。 这个过程颇像擀饺子皮，最薄可以小于 1mil（工业单位：密耳，即千分之一英寸，相当 于 0.0254mm）。如果饺子皮这么薄的话，下锅肯定漏馅！所谓电解铜这个在初中化学已经学 过，CuSO4 电解液能不断制造一层层的“铜箔“，这样容易控制厚度，时间越长铜箔越厚！通 常厂里对铜箔的厚度有很严格的要求，一般在 0.3mil 和 3mil 之间，有专用的铜箔厚

3、度测试 仪检验其品质。 像古老的收音机和业余爱好者用的 PCB 上覆铜特别厚，比起电脑板卡工厂里品质差了很 远。 控制铜箔的薄度主要是基于两个理由： 一个是均匀的铜箔可以有非常均匀的电阻温度系数，介电常数低，这样能让信号传输损 失更小，这和电容要求不同，电容要求介电常数高，这样才能在有限体积下容纳更高的容量， 电阻为什么比电容个头要小，归根结底是介电常数高啊！ 其次，薄铜箔通过大电流情况下温升较小，这对于散热和元件寿命都是有很大好处的， 数字集成电路中铜线宽度最好小于 0.3cm 也是这个道理。制作精良的 PCB 成品板非常均匀， 光泽柔和（因为表面刷上阻焊剂），这个用肉眼能看出来，但要光看覆

4、铜基板能看出好坏的 人却不多，除非你是厂里经验丰富的品检。 对于一块全身包裹了铜箔的 PCB 基板，我们如何才能在上面安放元件，实现元件-元件 间的信号导通而非整块板的导通呢？ 板上弯弯绕绕的铜线，就是用来实现电信号的传递的，因此，我们只要把铜箔蚀掉不用 的部分，留下铜线部分就可以了。 如何实现这一步？ 首先，我们需要了解一个概念，那就是“线路底片“或者称之为“线路菲林“，我们将板卡 的线路设计用光刻机印成胶片，然后把一种主要成分对特定光谱敏感而发生化学反应的感光 干膜覆盖在基板上，干膜分两种，光聚合型和光分解型，光聚合型干膜在特定光谱的光照射 下会硬化，从水溶性物质变成水不溶性而光分解型则正

5、好相反。 这里我们就用光聚合型感光 干膜先盖在基板上，上面再盖一层线路胶片让其曝光，曝光的地方呈黑色不透光，反之则是 透明的（线路部分）。光线通过胶片照射到感光干膜上-结果怎么样了？凡是胶片上透明通 光的地方干膜颜色变深开始硬化，紧紧包裹住基板表面的铜箔，就像把线路图印在基板上一 样，接下来我们经过显影步骤(使用碳酸钠溶液洗去未硬化干膜)，让不需要干膜保护的铜箔 露出来，这称作脱膜（Stripping）工序。 接下来我们再使用蚀铜液(腐蚀铜的化学药品)对基板进行蚀刻，没有干膜保护的铜全军 覆没，硬化干膜下的线路图就这么在基板上呈现出来。这整个过程有个叫法叫“影像转移“， 它在 PCB 制造过程

6、中占非常重要的地位。 接着是制作多层板，按照上述步骤制作只是单面板，即使两面加工也是双面板而已，但是我们常常可以发现自己手中的板卡是四层板或者六层板（甚至有 8 层板）。 有了上面的基础，我们明白其实不难，做两块双面板“粘“起来就行啦！比如我们做一块 典型的四层板（按照顺序分 14 层，其中 1/4 是外层，信号层，2/3 是内层，接地和电源层）， 先呢分别做好 1/2 和 3/4（同一块基板），然后把两块基板粘一块不就 OK 了？ 不过这个粘结剂可不是普通的胶水，而是软化状态下的树脂材料，它首先是绝缘的，其 次很薄，与基板粘合性良好。我们称之为 PP 材料，它的规格是厚度与含胶（树脂）量。当

7、然， 一般四层板和六层板我们是看不出来的，因为六层板的基板厚度比较薄，即使要用两层 PP 三 块双面基板， 也未见得比一层 PP 两块双面基板的四层板能增加多少厚度-板卡的厚度都有一 定规范，否则就插不进各种卡槽中了。 说到这里， 读者又会产生疑问， 那个多层板之间信号不是要导通吗？现在 PP 是绝缘材料， 如何实现层与层之间的互联？别急，我们在粘结多层板之前还需要钻孔！钻了孔可以将电路 板上下位置相应铜线对起来，然后让孔壁带铜，那么不是相当于导线将电路串联起来了吗？ 这种孔我们称之为导通孔（Plating hole，简称 PT 孔。这些孔需要钻孔机钻出来，现代 钻孔机能钻出很小很小的孔和很浅

8、的孔，一块主板上有成百上千个大小迥异深浅不一的孔， 我们用高速钻孔机起码要钻一个多小时才能钻完。 钻完孔后，我们再进行孔电镀（该技术称之为镀通孔技术，Plated-Through-Hole technology，PTH），让孔导通。 孔也钻了，里外层都通了，多层板粘好了，是不是完事了 呢？我们的回答是 No，因为主板生产需要大量进行焊接，如果直接焊接，会产生两个严重后 果：一、板卡表面铜线氧化，焊不上；二、搭焊现象严重-因为线与线之间的间距实在太小 了啊！所以我们必须在整个 PCB 基板外面再包上一层装甲-这就是防焊漆，也就是俗称阻焊 剂的的东东，它对液态的焊锡不具有亲和力，并且在特定光谱的光

9、照射下会发生变化而硬化， 这个特性和干膜类似，我们看到的板卡颜色，其实就是防焊漆的颜色，如果防焊漆是绿色， 那么板卡就是绿色。 最后大家不要忘了网印、金手指镀金（对于显卡或者 PCI 等插卡来说） 和质检，测试 PCB 是否有短路或是断路的状况，可以使用光学或电子方式测试。光学方式采 用扫描以找出各层的缺陷，电子测试则通常用飞针探测仪（Flying-Probe）来检查所有连接。 电子测试在寻找短路或断路比较准确，不过光学测试可以更容易侦测到导体间不正确空隙的 问题。 总结一下，一家典型的 PCB 工厂其生产流程如下所示：下料内层制作压合钻孔 镀铜外层制作防焊漆印刷文字印刷表面处理外形加工。 参

10、考一：PCB 印刷线路板制作流程 参考一：PCB 印刷线路板制作流程 1、打印电路板。将绘制好的电路板用转印纸打印出来，注意滑的一面面向自己，一般打印两 张电路板，即一张纸上打印两张电路板。在其中选择打印效果最好的制作线路板。 2、裁剪覆铜板,用感光板制作电路板全程图解 。覆铜板，也就是两面都覆有铜膜的线路板， 将覆铜板裁成电路板的大小，不要过大，以节约材料。 3、预处理覆铜板。用细砂纸把覆铜板表面的氧化层打磨掉，以保证在转印电路板时，热转印 纸上的碳粉能牢固的印在覆铜板上，打磨好的标准是板面光亮，没有明显污渍。 4、转印电路板。将打印好的电路板裁剪成合适大小，把印有电路板的一面贴在覆铜板上，

11、对 齐好后把覆铜板放入热转印机，放入时一定要保证转印纸没有错位。一般来说经过 2-3 次转 印，电路板就能很牢固的转印在覆铜板上。热转印机事先就已经预热，温度设定在 160-200 摄氏度，由于温度很高，操作时注意安全！ 5、腐蚀线路板,回流焊机。先检查一下电路板是否转印完整，若有少数没有转印好的地方可 以用黑色油性笔修补。然后就可以腐蚀了，等线路板上暴露的铜膜完全被腐蚀掉时，将线路板从腐蚀液中取出清洗干净，这样一块线路板就腐蚀好了。腐蚀液的成分为浓盐酸、浓双氧 水、水，比例为 1：2：3，在配制腐蚀液时，先放水，再加浓盐酸、浓双氧水，若操作时浓 盐酸、浓双氧水或腐蚀液不小心溅到皮肤或衣物上要

12、及时用清水清洗，由于要使用强腐蚀性 溶液，操作时一定注意安全！ 6、线路板钻孔。线路板上是要插入电子元件的，所以就要对线路板钻孔了。依据电子元件管 脚的粗细选择不同的钻针，在使用钻机钻孔时，线路板一定要按稳，钻机速度不能开的过慢， 操作钻机还是比较简单的，只要细心就能完成得很好。请仔细看操作人员操作。 7、线路板预处理。钻孔完后，用细砂纸把覆在线路板上的墨粉打磨掉，用清水把线路板清洗 干净。水干后，用松香水涂在有线路的一面，只需薄薄的一层，不光防止线路被氧化，同时 松香也是很好的助焊剂， 一般来说， 线路板表面松香水会在 24 小时内凝固， 为加快松香凝固， 我们用热风机加热线路板，只需 2-

13、3 分钟松香就能凝固。热风机温度高达 300 度，使用时不 能把出风口朝向易燃物、人和小动物，还是要求安全第一啊！ 8、焊接电子元件。焊接完板上的电子元件，通电，功能实现，大功告成！ 参考二：参考二：pcb 印制电路板的制作流程印制电路板的制作流程 A. 开料( Cut Lamination) a-1 裁板( Sheets Cutting) a-2 原物料发料(Panel)(Shear material to Size) B. 钻孔(Drilling) b-1 内钻(Inner Layer Drilling ) b-2 一次孔(Outer Layer Drilling ) b-3 二次孔(2n

14、d Drilling) b-4 雷射钻孔(Laser Drilling )(Laser Ablation ) b-5 盲(埋)孔钻孔(Blind & Buried Hole Drilling) C. 干膜制程( Photo Process(D/F) c-1 前处理(Pretreatment) c-2 压膜(Dry Film Lamination) c-3 曝光(Exposure) c-4 显影(Developing) c-5 蚀铜(Etching) c-6 去膜(Stripping) c-7 初检( Touch-up) c-8 化学前处理,化学研磨( Chemical Milling ) c-

15、9 选择性浸金压膜(Selective Gold Dry Film Lamination) c-10 显影(Developing ) c-11 去膜(Stripping ) 参考三：自制印刷电路板： 一般自制印刷电路板不采用电解法，而是采用腐蚀法。这种方法简易而且所使用的工具极少， 一般购买带有感光胶的覆铜板来制作，首先将你所要腐蚀的电路图打印在硫酸纸上然后蒙在 感光覆铜板上，当然一定要对齐。经过日光或日光灯曝光 10 分钟后，用覆铜板所带的显影液 和定影液进行显影定影就可以进行腐蚀了，腐蚀溶液采用三氯化铁溶液，一般在 15 分钟即可 腐蚀完毕！注意溶液浓度不要太大，太大会造成腐蚀过快而造成锯齿。同样溶液浓度太小会 腐蚀时间过长。 将PCB图打印出来用双面胶纸粘在敷铜板上，用刀片将空白的地方挖去，然后放到氯化 铁溶液里腐蚀，腐蚀完之后用清水洗过撕下双面胶，就可以焊元件了，焊完刷一层绝缘漆就 可以了。