PCB制造：完整生产流程详解

PCB制造涉及众多工序。制造商常采用独特工艺提升PCB质量和效率。任何设计师、工程师或制造商都需了解这些工序，才能选择适合项目的最佳方法确保成功。

本文将逐一解析印制电路板制造的各个工序，助您根据项目需求选择最高效的工艺组合。

一、如何识别PCB特殊尺寸

PCB可根据应用需求制成任意形状和尺寸。让我们了解可用于项目的特殊形状和尺寸。

特殊PCB形状

常见PCB多为方形或矩形，但也可制作圆形、L形、多边形、椭圆形等任意形状。不同形状满足不同用途，适配各种外壳。

可使用PCB设计工具创建各种形状的PCB。在PCB编辑窗口中根据用途选择新设计，或使用编辑器创建自定义形状、编辑现有形状。

PCB制造——特殊PCB尺寸

如同形状，PCB尺寸也可多样化。此处指PCB拼板尺寸。大多数制造商的标准尺寸为18×24英寸，也可选择12×18英寸、21×29英寸等规格。应根据应用选择合适尺寸。

接下来我们将探讨不同PCB材料。

二、几种特殊PCB材料

PCB可由环氧树脂、特氟龙、金属等多种材料制成。特殊材料包括：

TG150

TG指玻璃化转变温度，数值代表PCB材料耐热性。TG值越高，耐热性越强。TG150属高耐热材料，由阻燃玻璃纤维增强环氧树脂制成，即FR-4，可承受高温。

PCB制造——TG170

TG170耐热性高于TG150，适用于高温电子应用。材料能有效耐热，在170℃以上转为液态。

罗杰斯PCB

罗杰斯是专注高频PCB的制造商。罗杰斯PCB采用FR-4层压板并使用特氟龙提升高频性能。虽比玻璃纤维昂贵，但高频损耗极低。

应根据项目需求选择材料。

三、PCB组装中的特殊阻焊与丝印

阻焊层是永久覆盖在PCB上的保护层，保护铜走线和接口，防止导电焊锡桥接和短路。

什么是液态光成像阻焊（LPI）？

液态光成像阻焊（LPI）是一种油墨配方，可喷涂在PCB上并经紫外光曝光显影形成所需图案。

什么是干膜光成像阻焊？

需用真空贴附干膜光成像阻焊，显影后通过图案开窗在铜焊盘上焊接元件，随后进行热固化。

什么是环氧液态阻焊？

环氧液态阻焊成本最低，通过丝网印刷涂覆。环氧树脂是热固性聚合物，广泛用于电子应用。

PCB制造——什么是丝印？

丝印是用于识别PCB元件和部位的标记文字，油墨颜色有白、红、黑、黄等。丝印工艺包括：

• 手动丝网印刷
• LPI（液态光成像）
• DLP（直接图例印刷）

接下来探讨PCB过孔与钻孔。

四、PCB制造——钻孔与过孔

过孔为PCB提供导电路径传输电信号，通过镀孔实现，类型多样。以下是特殊过孔工艺解析：

• 背钻/沉孔：沉孔为标准螺丝孔，可容普通沉头螺丝。背钻消除传输连接，防止反射和散射。
• 塞孔过孔：用阻焊或非导电材料填塞过孔，孔壁先镀铜再封盖。
• 盲埋孔：盲孔连接内层与一外层，不贯穿全板；埋孔连接至少两内层，外部不可见。两工艺适合空间受限PCB。
• 内层孔：制作多层PCB的工艺之一。
• 微盲孔：激光在PCB上钻微小孔，实现多层板层间电气连接。
• 遮盖过孔：用阻焊覆盖过孔及焊盘环，减少外露导电焊盘。
• 盲槽铣削：铣削指按布局去除铜箔形成PCB，属无化学蚀刻工艺。

五、PCB制造——PCB组装关键表面处理

PCB常覆盖表面处理层以保护并确保最佳可焊性。常见表面处理包括：

硬金

适用于按键和金手指。硬金极耐用但昂贵，镍阻挡层上镀金，工序复杂需额外加工。

PCB制造——镍钯金

镍钯金处理提升耐磨性、改善导电性、保护铜层。工艺简单但不适合高密度PCB。

沉锡/沉银/沉金

沉银适合细走线，工艺简单，但电测困难、焊接耐久性存疑。沉锡用于无铅焊接，适合SMT，但需谨慎储存、不适合接触开关。沉金（ENIG）是标准工艺，为SMT提供平整表面，也适用于通孔和厚板，抗环境侵蚀能力强。

PCB制造——金手指

PCB连接点需频繁插拔，易失效。连接器镀金或其他金属强化边缘连接器，有效耐磨损。

六、PCB制造——电气测试：检测PCB功能的关键步骤

表面处理后需检测PCB功能。工程师主要进行两类测试：电路连通性和绝缘检查。

需测试板子确保无开路或短路。电气测试也验证通孔互连和走线完整性。

有时采用飞针测试，用移动探针检测裸板每个网络的电气性能。电气测试是保障PCB批次质量和性能的必要环节。

七、PCB制造——注意事项

PCB制造——工装

工装是创建PCBA的过程，即控制贴片机的编程。每个项目仅需工装一次，无需重复订单。

无卤素

部分PCB材料含卤族元素（溴、氟、碘、氯、砹），对人体有毒有害。无卤PCB将卤素含量降至极低，保障安全健康。

PCB制造——HF/CIT

CIT技术用于在PET等柔性基材上印刷铜箔，低成本适合快速打样。HF高频PCB通常用PTFE材料，适用于1GHz以上高频应用。

八、PCB制造——结语

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