工业印制电路板的制作

8.4.4　工业印制电路板的制作

根据电子产品制作的需要，通常使用单面印制电路板、双面印制电路板和多面印制电路板。不同印制板具有不同的工艺流程。下面简要介绍单面和双面印制电路板的生产工艺流程。

（1）绘制照相底图

照相底图是用以照相制版的黑白图，照相底图质量的好坏直接影响到印制板的质量。照相底图的制作方法有手工绘制、贴图和CAD制图3种。

①手工绘制是早期制作照相底图的方法，它是根据印制板草图在铜板纸上用墨汁绘制的。这种方法工作量大，耗时多，精度不高，且不易修改，现在已很少采用。

②贴图方法是在透明聚酯基片上，使用红色、蓝色或黑色压敏塑料胶带贴制照相底图。贴图的优点是比手工绘制速度快，精度高，质量好且又易于修改，因此曾一度为制作照相底图的主要方法，一直沿用到现在。

③CAD制图是使用计算机设计，驱动绘图机在铜版纸上绘制出2∶1或4∶1的照相底图。CAD制图大大提高了照相底图的质量和工作效率。

（2）照相制版及光绘

照相制版就是对照相底图进行拍照，得到底片。底片上印制板的尺寸可以通过调整相机焦距以达到实际的大小。

由于印制板设计向多层、细导线、小孔径、高密度方向迅速发展，使现有的照相制版工艺已经不能满足印制板的制作要求，而随着计算机电子技术的发展，印制板CAD技术得到极大的进步，于是出现了光绘技术。使用光绘机（向量式光绘机、激光光绘机）可以直接将CAD设计的印制电路板图形数据送入光绘机的计算机系统，控制光绘机，利用光线直接在底片上绘制图形，再经显影、定影得到底片。

使用光绘技术制作印制版底片，速度快、精度高、质量好，使印制板的设计和制作上了一个新的台阶。

（3）图形转移，制作耐酸保护层

在经过清洁处理的敷铜板上，把底片上的印制电路图形转移上去，制成耐酸性、抗腐蚀的电路图形保护层。通常采用的方法是感光法和丝网漏印法。

①感光法：在敷铜板上均匀地涂上一层感光胶，干燥后覆上底片，进行曝光，再经显影，固膜处理和修版，就制成了耐腐蚀的电路图形保护层。

②丝网漏印法：这种方法类似蜡纸的油印。根据底片上印制电路图制作具有镂空图形的丝网板，印料经过丝网板漏印在敷铜板上，形成耐腐蚀的保护层。

（4）腐蚀

用化学方法将敷铜板上没有耐保护胶膜部分的铜箔腐蚀掉，留下原设计所需要的电路图形。

（5）机械加工

印制板机械加工包括冲孔、钻孔和剪边等。

（6）孔金属化和表面处理

在双面印制板上，需要连接两面的印制导线或焊盘时，可以通过焊盘孔壁的金属化（常称孔金属化）来实现。由于孔壁绝缘板上不能直接电镀上铜，通常先用化学方法在孔壁沉积极薄的一层铜，然后再用电镀方法加厚，使孔金属化。

为了提高印制板的可焊性，保护印制导线或后续工序的需要，对印制板的表面常常需要进行金属涂覆、助焊剂涂覆、阻焊剂涂覆等表面处理。金属涂覆的材料有银、锡、铅锡合金等，它可以提高印制板的可焊性。助焊剂涂覆最常采用的是酒精松香水，它既保护了印制电路不被氧化，又提高了可焊性。对于采用浸焊、波峰焊焊装的印制板，需要表面阻焊剂涂覆，把印制板上不需要焊接的部分，用阻焊剂保护起来。

单面印制板的生产流程如图8-7所示。

图8-7　单面印制板的生产流程

双面板与单面板的主要区别在于增加了孔金属化工艺，即实现两面印制电路的电气连接。由于孔金属化的工艺方法较多，相应双面板的制作工艺也有多种方法。其中较为先进的方法是采用先腐蚀后电镀的图形电镀法。

图形电镀法在生产高精度和高密度的双面板中特别能显示出其优越性。采用这种工艺可以制作线宽和间距在0.3mm以下的高精度印制板。目前大量使用的集成电路印制板大都采用这种生产工艺。图形电镀法的工艺流程图如图8-8所示。

图8-8　图形电镀法工艺流程