制造PCB所需的步驟可能從標準的剛性多層電路板到高密度互連（HDI）或柔性PCB不等，逐步增加復(fù)雜度。當(dāng)面對大量行業(yè)專屬術(shù)語和廠商專屬軟件時，流程可能會讓人感到困惑。本教程定義了標準剛性多層PCB的制造工藝，重點介紹了如何將收到的客戶文件轉(zhuǎn)換為工作板。
圖1展示了PCB制造步驟的流程圖。請注意，這不包括更復(fù)雜的工藝，如帳篷通孔或填充通孔。

圖1：標準剛性多層PCB的PCB制造工藝，采用簡單電鍍穿孔。

從客戶文件到實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)

第一步，收到的客戶文件格式不同，包括ODB++、IPC-2581，或最常見的標準Gerber文件（RS-274-D）。IPC推動制定統(tǒng)一行業(yè)標準，使數(shù)據(jù)能夠在整個生產(chǎn)過程中無縫傳輸和使用，使IPC-2581逐漸流行。工程團隊將審查這些文件;計算機輔助制造（CAM）和規(guī)劃則針對特定的PCB制造進行。

這些文件會送交工程師審核，以確保它們可制造，且沒有缺陷會毀掉整批電路板。工程師選擇基材和面板尺寸（每個PCB廠通常有不同的標準面板尺寸可供選擇）。底材由剛性材料混合而成，如層壓板和預(yù)壓板，以及銅箔。預(yù)產(chǎn)片是松散織造的玻璃織物，經(jīng)過未固化樹脂“預(yù)浸漬”;這些材料兩側(cè)均不含銅。層壓芯由樹脂和玻璃織物組成，兩側(cè)為銅，已經(jīng)固化。層壓巖芯實際上使用一種或多層預(yù)預(yù)壓層壓并硬化。標準PCB使用常見的FR-4材料。

如果同時使用預(yù)壓板，工程部門會確定堆疊，端部厚度取決于預(yù)壓材料的樣式、銅箔厚度以及層壓芯（見圖2）。

圖2：標準的四層PCB尺寸，1盎司全銅層。

此外，在此過程中還會生成制造“旅行器”。旅行器是隨電路板在每個制造步驟中附帶的實物文件，用于跟蹤進度并提供關(guān)鍵的PCB信息，如路由規(guī)格、原材料和質(zhì)量檢查點。如果客戶未分配特定需求，IPC第二類標準將默認使用。在整個過程中，會使用檢查點來驗證面板的可接受性。

內(nèi)層加工：顯影、蝕刻和帶狀

加工涉及內(nèi)層和外層加工，并通過錫鍍層和焊錫掩膜完成板面成型。對于內(nèi)層，材料會被發(fā)放和準備;芯層通過酸液浸泡清洗，基板涂覆光刻膠。此時，從計算機導(dǎo)出的圖案被轉(zhuǎn)移到光阻涂層上，顯示光刻膠中的聚合圖案。然后將電路板放入顯影液中，去除不必要的電阻。因此，所需的電路圖案在光刻膠中可見，需要蝕刻去除周圍的銅。這種刻蝕通常通過氯化鐵浴法完成，去除多余的裸銅，留下光阻/銅電路的圖案。最后，光阻被剝離，形成所需的銅電路圖案。完成的內(nèi)層圖層會顯示相同的圖像放置在陣列中的面板上。所有內(nèi)層磁芯在層壓成多層板之前都會經(jīng)過自動光學(xué)檢測。使用截面分析來驗證表面和孔壁的鍍層厚度。

層壓

在所有內(nèi)層完成后，每層表面通過氧化工藝進行粗糙處理，以促進層壓過程中的附著力。層壓是將所有層按原設(shè)計堆疊，然后用壓機壓在一起。層壓是指按照原始設(shè)計系統(tǒng)地堆疊每一層，然后通過壓機施加壓力以實現(xiàn)內(nèi)聚力。這些測試遵循壓制循環(huán)，規(guī)定在規(guī)定時間內(nèi)施加的壓力和熱量水平。

銅鍍層

鉆孔和清潔的下一步是通過在PCB上鉆孔來制作孔孔。這些電路可以用來通過元件的引腳安裝，也可以確保電路板的各個層能夠以多層PCB對齊排列。首先，對電路板進行X光檢查，確保各層在鉆孔前完全對齊。然后就可以開始鉆探了。

鉆探有幾個需要考慮的地方。鉆機本身會融化樹脂，導(dǎo)致樹脂在通孔上來回流動，從而阻礙了必要的銅鍍層。這需要用涂污或蝕刻工藝進行清潔。孔洞清理完畢后，使用無電銅板在孔中沉積一層銅。電解銅鍍層可加厚至特定厚度。之后，外層最終被處理，留下最終的銅版和成品板材。外層過程與內(nèi)層過程幾乎相同過程。

焊錫掩膜與絲印

最后步驟是焊錫掩蓋和絲印，液態(tài)焊錫掩蓋孔孔，以保護焊孔在PCB上焊接時的安全。絲印通過噴墨打印名稱、數(shù)字、符號、零件識別信息及其他文本元素在焊錫掩層上方進行。

最終檢查

在最終檢查過程中，委員會會經(jīng)歷標準化的檢查流程（見圖3）。每個訂單都經(jīng)過C=0隨機抽樣，以確定每個零件編號的孔和尺寸是否符合規(guī)定的公差。訂單通過尺寸檢查后，根據(jù)其需求安排電氣測試。每筆訂單的最后一步是100%目視檢查：每個部件在裝箱發(fā)貨前都會對工藝、質(zhì)量、清潔度及其他屬性進行檢查。

圖3：董事會接受標準化檢查流程。

總結(jié)

制造PCB的過程涉及許多復(fù)雜的步驟。因此，錯誤的作和規(guī)劃不周可能引發(fā)多米諾骨牌效應(yīng)，導(dǎo)致董事會無法正常運作或不符合規(guī)格。為了降低高量訂單的風(fēng)險，應(yīng)與經(jīng)驗豐富的制造工廠合作，提供從認證到設(shè)備的完整基礎(chǔ)設(shè)施。AdvancedPCB擁有傳統(tǒng)和專業(yè)知識，能夠快速排查和制造更復(fù)雜PCB的標準，適用于小批量和大規(guī)模。