4層PCB闆的制作

印制電[Diàn]路闆（PCB）在電子産品◊中◊，起到支撐(Chēng)電路元件和器(Qì)件的作用，同▽時▽還提供電路元件和器件之間的電氣連接(Jiē)。其實，PCB▽的▽設計不僅[Jǐn]是排列、固定元器(Qì)件，連通器件(Jiàn)的引(Yǐn)腳(Jiǎo)這(Zhè)樣簡單，它的(De)好壞對産品的抗幹擾能力影響很大。甚至對今後◆的◆[De]産品的性能起着決定性作用。随着(Zhe)●電●子技▿術▿的飛(Fēi)速發展，元器件和[Hé]産[Chǎn]品●的●(De)外形尺寸變得越來越小，工◇作◇頻率越來越高(Gāo)，使得pcb上元器件(Jiàn)的密度大幅提高，這也就增加了pcb設計、加工的難度。因此，可以這樣說(Shuō)，pcb設計始終是(Shì)電子産品開(Kāi)發設計中相當重要的内⋄容⋄(Róng)之一。

1、PCB布局

PCB制作第一步是整理并檢查PCB布局。所▿謂▿布局就是▽把▽電路圖中所有元器件都合○理○地安排在面積有限的pcb上。從信(Xìn)号的⋄角⋄度(Dù)講，主要有數字信号(Hào)電路闆、模(Mó)拟∆信∆号電路▾闆▾以及[Jí]混合信号電路闆3種。在設計混合信◊号◊電路闆時，一定要仔細[Xì]考慮，将元器件通過手[Shǒu]工[Gōng]方∇式∇擺放在電路闆[Pǎn]的⋄合⋄适位置，▾以▾便将數字和模拟器件分開。PCB制作工廠收(Shōu)到PCB設[Shè]計公司的CAD文件[Jiàn]，由于每個CAD軟件(Jiàn)都有自己獨特的文件格式，所以PCB工廠會轉化[Huà]為一個統一的格式(Shì)——Extended Gerber RS-274X 或(Huò)者 Gerber X2。然後工廠的工程▾師▾會檢○查○PCB布局是[Shì]否符合制作工藝，有沒有什麼缺 ▲陷▲等問題。

2、芯闆的制[Zhì]作

清(Qīng)洗(Xǐ)覆銅闆，如果◊有◊灰塵的話(Huà)可能導緻zui後的電路○短○路或者斷路(Lù)。下面的圖是一張8層[Céng]PCB的圖例，實際上是由(Yóu)3張覆銅闆（芯闆）加2張銅膜，然後用半固化(Huà)片◈粘◈連起(Qǐ)來的。制作順序是從zui中(Zhōng)間的芯闆（4、5層▲線▲◈路◈）開始，不斷地疊加在一起，然後固定。4層PCB的制作也是(Shì)類似的，隻不過隻用了1張芯闆加2張銅膜(Mó)。

3、内層PCB布局轉移(Yí)

所以先要制作相當中間芯[Xīn]闆[Pǎn]（Core）的兩層線路。覆銅闆清洗幹淨後會在表面蓋上[Shàng]一層(Céng)感光膜。這種膜遇(Yù)到光會固[Gù]化，在覆銅闆的銅箔上形◊成◊[Chéng]一層保護膜(Mó)。将兩層PCB布局膠[Jiāo]片和雙層覆銅闆，◆最◆後插入上層▲的▲(De)PCB布局膠片[Piàn]，保證上下[Xià]兩層(Céng)PCB布局膠片層疊[Dié]位置精 準。

感∇光∇機用UV燈對銅箔上的感光[Guāng]膜進行照射，透光的[De]膠片下，感光膜被固◆化◆[Huà]，不透光的膠片下(Xià)還是沒有固化的感光膜。固化感光膜底下覆蓋的銅箔▽就▽是(Shì)需要的PCB布局(Jú)線路，相當于手工PCB的激光打印機墨∆的∆作用。上◈期◈[Qī]激光打印機的紙∆質∆PCB布局中，黑色墨粉底下覆蓋是⋄要⋄保留的銅箔。而這期(Qī)則是被黑色膠片[Piàn]覆蓋的銅箔将會被(Bèi)腐蝕掉[Diào]，而透明的膠片下由∆于∆(Yú)感光膜固化，所以被(Bèi)保留下來。然後用堿液将沒有(Yǒu)固化的●感●[Gǎn]光膜清洗掉，需要的銅箔線路将會被固化的感光膜所覆▿蓋▿。

4、内層芯闆蝕刻

然(Rán)後再用強堿，比如NaOH将不需要的銅(Tóng)箔蝕刻掉。将固化的感光膜撕掉，露出需要(Yào)的[De]PCB布局線路◆銅◆箔。

5、芯◇闆◇打孔與檢查

芯闆已[Yǐ]◊經◊制作成功。然後在[Zài]芯[Xīn]闆上打對位孔，◇方◇(Fāng)便接下來和其它原料對齊。芯闆∇一∇(Yī)旦和其它層的PCB壓[Yā]制在一起就無法進行修改了，所以檢查非常重要。會由機器自動和PCB布局圖紙進行比對，查看錯誤(Wù)。前兩層的(De)PCB闆就已經制∆作∆(Zuò)完○成○[Chéng]了

6、層壓

這裡需要一(Yī)個新的原[Yuán]料叫做半(Bàn)固化▾片▾(Piàn)（Prepreg）,是芯闆▿與▿芯闆（PCB層數>4），以及⋄芯⋄闆與外◆層◆銅箔(Bó)之間的(De)粘合劑，同時也起到◆絕◆緣的作用[Yòng]。 下層的銅箔和兩層半固化(Huà)片已經提前[Qián]通過對位∇孔∇和下[Xià]層的鐵闆固定好位∇置∇(Zhì)，然[Rán]後将制作好的芯闆也放∇入∇[Rù]對位孔中，zui後依次将兩層半固化片、一層銅箔和一層◇承◇壓的鋁闆◊覆◊蓋到芯闆上。

7、鑽(Zuàn)孔(Kǒng)

那如●何●将PCB裡4層(Céng)毫不接觸的銅箔連接▿在▿一起呢？首先要鑽出上下[Xià]貫通的穿孔來打通PCB，然後(Hòu)把孔壁金屬化來導電。用(Yòng)X射線鑽孔機機器對内層的芯闆進(Jìn)行定位，機器會自▽動▽找[Zhǎo]到并且定位芯∆闆∆上的孔位，然後給PCB打上定位孔，确保接下來鑽孔時(Shí)是從孔位的正中央穿[Chuān]過。将一層鋁∆闆∆放在打孔◊機◊(Jī)◊機◊床上，然(Rán)後将PCB放在上面。由于鑽孔是∇一∇(Yī)個比較慢的工序，為了提高效率，根[Gēn]據PCB的層數會将1~3個相同▾的▾PCB闆疊在一起進行穿(Chuān)孔。zui後在zui▾上▾面的PCB上蓋上一(Yī)層鋁闆，上下◊兩◊[Liǎng]層的鋁闆是為[Wéi]了當(Dāng)鑽頭鑽進和鑽出的時候，不會撕裂PCB上的銅◇箔◇。

8、孔壁的◊銅◊(Tóng)化學沉澱

由于幾乎所有PCB設[Shè]計都是(Shì)用穿孔來(Lái)進[Jìn]行連接的不(Bú)同層的線(Xiàn)路，一個▽好▽[Hǎo]的連接需要25微米的[De]銅膜在孔壁上(Shàng)。這種厚度▾的▾銅膜需要通過電鍍來實現，但是[Shì]孔壁是由不導電的環氧樹脂和玻璃纖維闆組◊成◊。所以第一[Yī]◊步◊就是先在孔壁上堆積一層導電[Diàn]物質[Zhì]，通過化學▿沉▿[Chén]積的方式在整[Zhěng]個PCB表面，也包括孔壁上形成1微米的銅膜。整個過程比如(Rú)化學處理和清洗等◇都◇是由[Yóu]機器控制的。

9、外層PCB布局▿轉▿(Zhuǎn)移

接下來會将外層的PCB布[Bù]局轉移到[Dào]銅⋄箔⋄上，過程和之前的内(Nèi)層芯闆PCB布局轉移原理差不多，都是利用[Yòng]影印的膠片和感光[Guāng]膜将PCB布局轉移[Yí]到銅箔上，唯 一的不同是将會采用正片做闆(Pǎn)。

前面介(Jiè)紹的内層PCB布○局○轉(Zhuǎn)移采用的是(Shì)減成法，采用的是負∆片∆(Piàn)做闆。PCB上⋄被⋄固化感光膜覆蓋的為線路，清⋄洗⋄掉沒固化的感光膜，露出的銅箔被⋄蝕⋄[Shí]刻後，PCB布局線路(Lù)被固化的感光膜保[Bǎo]護◆而◆留下。外層PCB布局轉移[Yí]采用的是正常⋄法⋄，采用正片做闆。PCB上被固化的感光膜◇覆◇蓋[Gài]的為非線路區。清洗掉沒固化的感光膜後進行[Háng]電鍍。有膜處無法(Fǎ)電鍍，而沒有膜處，先鍍上銅後鍍上錫[Xī]。退膜∇後∇[Hòu]進行堿性蝕刻，zui∆後∆再退(Tuì)錫。線路圖形因為被[Bèi]錫的保護(Hù)而留∇在∇闆上。

10、外層PCB蝕刻

接下來由一條完整的自動化流水(Shuǐ)◊線◊[Xiàn]完成蝕刻▿的▿工序。首先将[Jiāng]PCB闆上被固化的感光膜清洗掉。然後用強堿[Jiǎn]清洗掉被其[Qí]覆蓋的不需要的銅箔。再用退錫[Xī]液将PCB布局銅箔上的錫鍍層退除。清洗幹淨後(Hòu)4層PCB布局就完成了(Le)。

• 上▾一▾個：分析利弊之(Zhī)PCB設計覆銅
• 下一個：5G助力PCB行業▿發▿展