什么是双面PCB制造?

双面PCB(或2层PCB)是在两面、顶部和底部都涂有铜的印刷电路板。 中间有绝缘层。 要在两侧使用电路,两侧之间必须有适当的电路连接。 这种电路之间的“桥梁”是调用过孔。 过孔是PCB板上涂有金属的小孔,可以与两侧的电路连接。

图1。 双面PCB

 

规划和前期制作

在制造之前,制造商会查看 CAD 数据和其他信息(薄膜、机械图纸和规格)。

  • 每个母板的板数
  • 以最经济的原因决定面板尺寸。
  • 面板化期间要添加的功能和信息。 比如UL符号、试卷、层号、边框都是此时选择的
  • 层材料
  • 钻孔尺寸
  • 工具孔或目标位置

双面PCB制造工艺

以下部分描述了制作带有裸铜 (SMOBC) 上阻焊层、电镀通孔 (PTH) 和镀金触点的双面电路板所涉及的步骤以及组件图例。

 

  • 准备材料

制造商使用有关旅行者的信息 - 包括面板的数量和尺寸以及任何特殊说明,准备处理订单所需的材料。 PCB以覆铜环氧玻璃作为原材料开始。 PCB制造中使用的材料有很多,供用户和PCB制造商选择。 不同的品牌和材料有不同的特性,不同的材料也提供不同的好处,如FR4、陶瓷基板、铁基板、铝基板等。

Fr-4,一种广泛用于PCB基板的阻燃材料。 FR4板经济实惠,可在极端温度条件下保持PCB板的稳定性和安全性。

但是,FR4 不适用于高频和高速 PCB。 这时候就需要选择高频材料了,比如罗杰斯的RO4000系列、RT5000/6000系列、泰康的TLX系列等等。 铝、金属或铜作为 LED PCB 或铝 PCB 的基板用于 LED 照明行业。

 

  • CCL(覆铜板)的切割

下一步是根据要求切割电路板。 原始PCB板很大。 有多种尺寸可供选择,例如 37 x 49 英寸、41 x 49 英寸和 43 x 49 英寸。 因此,它被切割成可以在机器中使用的所需尺寸。 切割后得到的电路板尺寸与您的电路尺寸不相符; 它要大得多。 您的 PCB 尺寸可能很小,因此板上的多个电路可以使该过程变得经济。

 

  • 钻探

电路板进入自动钻孔机,可快速在板上钻孔。 机器自行更换钻头; 一切都是自动化的。

 

  • 去毛刺

随着钻孔工艺的改进,可以生产出无毛刺的孔。 但大多数制造商通过去毛刺机加工钻孔面板。 面板通过刷子或砂轮,以机械方式去除孔边缘处的任何铜烧伤。 去毛刺还可以去除任何指纹和氧化物,以形成光滑、有光泽的表面。

 

  • 化学镀铜(电镀通孔,PTH)

由于孔最初由环氧树脂组成,因此通过孔化学镀Cu。 铜沉积后,将面板浸入酸浸和防锈溶液中以防止氧化。 它有两种类型-水平和垂直。 水平 PTH 用于碳沉积,垂直 PTH 用于铜沉积。 化学镀铜是最重要的步骤之一 双面印刷电路板 和多层PCB制造工艺。 因为所有具有 2 层或更多层的 PCB 都使用电镀通孔来连接层之间的导体。

 

图2。 化学镀铜(电镀通孔,PTH)

 

  • 照片成像

在照片成像中,负像电路图案被转移到 PCB 面板上。 首先,面板上覆盖一层光刻胶。 最常见的光致抗蚀剂材料是干膜电镀抗蚀剂,是一种对紫外(UV)光敏感的光聚合物。 它以卷筒形式供应,并通过热辊层压机上的加热辊加工面板来应用。 一旦涂上薄膜,电路板就可以暴露在紫外线下进行电路印刷。

整个过程在只有黄灯的房间里进行. 这是因为光阻膜对其他光线很敏感。 有电路设计的薄膜贴在电路板上; 它适用于两侧。 然后,电路板通过紫外光室。 当电路板暴露在紫外线下时,电路部分硬化,而多余的部分保持不变。

 

  • 图案电镀

首先,将面板夹在电镀架中并浸入一系列化学浴中,以清洁构成电路的铜图案。 接下来,将面板浸入镀铜溶液中。 溶液和面板具有相反的电解电荷. 这些相反的极性导致铜离子迁移到面板上的未镀铜区域,从而在板表面和孔中沉积所需厚度的铜。 在镀铜之后,将面板从一个浴槽移到另一个浴槽。 电路图案覆盖有额外的铜,进一步电镀锡或锡/铅焊料。

 

  • 显影和蚀刻

将面板放置在罐或喷涂机中以去除成像材料。 该步骤也称为抗蚀剂剥离。 剥离抗蚀剂后,将面板放入传送带式喷雾蚀刻机或批处理槽中,化学蚀刻剂(一种氨基化合物)去除未覆盖的铜,但不会腐蚀锡或锡/铅镀层,这保护下面的铜。 锡或锡/铅镀层称为抗蚀剂。 然后锡或锡/铅从铜上化学剥离,露出铜电路图案。

 

  • 阻焊

电路上的绿色、白色、蓝色和其他颜色的阻焊层是一层薄薄的聚合物,用作两条导线之间的绝缘体。 它可以防止短路的形成。 将面膜涂在整个板上,然后将其干燥。 去除电路上方多余的阻焊层。 将包含电路图案的薄膜涂在板上。 然后电路板通过紫外线室。 电路以外的焊料硬化,而电路上的阻焊层保持不变。 最后,清洁电路上的阻焊层。

 

  • 表面处理

板上的铜会发生氧化. 它不能持续很长时间。 因此,有必要对铜进行表面处理以保护其免受氧化。 有多种表面处理可供选择,客户可以根据自己的需要进行选择。 可选择HASL、OSP、ENIG、ENEG、ENEPIG、沉锡、沉银等。

 

  • 镀金和镀镍

使用其他电镀饰面,最常见的是金。 然而,铜和金往往会发生固态扩散(铜以更快的速度扩散); 该过程因温度升高而加速。 走线表面的铜会氧化,导致接触电阻增加(铜迁移到金中会导致金失去光泽和腐蚀)。 这可以通过在铜和金之间镀一层阻挡层来最小化. 镍通常用作阻挡层,以防止金迁移到轨道上的铜中。 (与直接在铜基底上镀金相比,镍阻隔层有助于减少孔隙的数量和影响。)镍保护涂层提供了几个好处。 它作为金的背衬以增加硬度,并在金和铜之间提供有效的扩散阻挡层。 镍/金提供了一种耐热和耐腐蚀、环境稳定、可焊线和耐用的表面处理(镍底板增强了金的耐磨特性),尽管成本比简单的焊接表面处理要高。 传统上,镍/金镀层已应用于用于键盘触点或边缘指的铜轨道上,以提供导电、耐腐蚀的涂层。 这种方法为焊接提供了好处,

 

  • 应用组件图例

PCB上的标签称为丝印。 这些可用于标记组件和插入徽标。 在这一步中,PCB板进入一个巨大的打印机,在板上打印标签。 丝印有各种颜色,如红色、蓝色、黄色和黑色,但标准颜色是白色。

 

  • 分离或切割

切割机切割电路并将它们分开。

 

  • 电气测试

为此,使用了飞针测试。 这是一个简单的测试,其中有多个探针。 探针放置在连接上,电流通过它们。 它检查电路是否按预期工作。 例如,如果两条路径之间没有连接,则如果探针连接到它们,则电流不应通过。

 

图3。 双面PCB制造工艺

 

如果您对东方显示有任何疑问 PCB(印刷电路板). 请随时联系: 业务咨询, 客服 or 技术支持.

另请阅读: 如何设计PCB?