PCB制造技术

作为PCB设计师，将制造过程的细节留给制造公司是很有诱惑力的。然而，事先对生产过程有一点了解可以帮助防止后续的麻烦。

在这篇文章中，我们将介绍不同类型的PCB制造技术，以及作为设计师需要了解的关于制造设计的知识。

成像

成像是奇迹发生的地方:你的数码PCB设计被转移到物理板上。如今，摄影成像是发展的方向，一般的想法是使用一种被称为光刻胶的材料，这种材料在紫外线照射下会变硬。下面是它的工作原理。

• 干膜是通过喷墨印刷PCB电路设计的反面图像而产生的。

• 在板或面板的铜表面涂上液体光刻胶。

• 薄膜与板的铜表面对齐，并受到紫外光的照射。

• 只有光刻胶的暴露区域会硬化到位，保护下面的铜痕迹。

• 剩余的液体光刻胶被去除，板准备蚀刻去除多余的铜留下的痕迹。

或者，如果你与制造公司合作，他们可能有更昂贵的设备，可以让你跳过干膜，直接通过紫外线激光将图案应用到涂有光刻胶的铜上。

蚀刻

蚀刻是用工业溶剂从PCB上去除多余金属的过程。它通常在成像步骤之后执行，以去除由硬化光刻胶保护的痕迹上的多余金属。它也被用来建立一个均匀的表面。常见的蚀刻化学品包括氯化铁、氯化铜、碱性氨和过硫酸铵。

纹理

典型的PCB由多层铜和不导电基板(通常是环氧浸渍玻璃纤维)组成，如FR4。层压包括使用热和压力将PCB的不同层熔化在一起。

• 单层叠层:一面覆铜的基材层。

• 双面层压板:在多层层压板中，通常称为芯层。

• 多层层压板:通常从一个芯开始，将预浸料(不含铜的基材)和铜在两个方向交替堆叠到指定的层数。

作为PCB设计师，重要的是要意识到在分层过程中可能出错的事情，这样你就可以准备相应地修改你的设计。对于第一次晶圆厂，该公司通常会做一些原型运行，以磨练理想的分层热剖面。根据结果，您可能需要缩放图像，以考虑由于构建中使用的材料和厚度而可能发生的任何变化。

加工

加工可以在整个过程中发生多次PCB制造工艺这取决于你的设计。让我们来看看加工在PCB制造中的应用:

• 通孔和通孔:将多块木板堆叠在一起，用木桩固定，然后钻通孔，这样可以节省时间和金钱。一般来说，在使用光刻胶、焊膜和丝印之后，在制造过程的最后，你会想要钻非镀孔和过孔。

• Panelization:Panelization通过允许多个板被制造和测试一次作为一个面板阵列节省时间。钻可用于路由通道，机器vscores或创建分离(老鼠咬)，以允许在制造过程结束时轻松移除板。

PCB厚度、材料选择和钻孔类型(机械或激光)是可制造性的重要考虑因素。要钻穿FR4等玻璃纤维，你需要一个好的碳化钨钻头。如果你的设计有更小的孔，这意味着你必须使用更薄的钻头。这些薄钻头很容易折断，所以你在木板上钻的小孔越多，制造公司就会向你收取越多的费用。

也可以使用激光代替钻头钻更小的通孔。激光不太适合用于较大的直径。因此，在设计中使用合适的加工方法是很重要的。

电镀

需要在通孔和过孔上涂上金属(如金)吗?你需要用下面这些常见的技巧之一把它装在想要的表面上:

• 电解电镀:适用于大批量的精加工工程。这些板浸泡在电镀金属的浓缩溶液中。电流被应用到板上暴露的金属表面(你的通孔和通孔)通过电解。

• 化学镀:你也可以使用催化剂和自还原剂来进行表面处理(不需要外部电流)，而不是使用电流将金属在溶液中镀到你的板上。主要优点是更均匀的涂层，不容易受到电流流过不规则形状所引起的异常。

• 等离子体/干镀:对于细线电路镀，使用惰性气体等离子体从带电目标去除金属颗粒，重新沉积到目标表面。这个过程必须在真空中进行。

可制造性问题

对于大多数PCB设计师来说，将电路板送到外部制造公司来实现他们的项目更容易、更便宜。了解可供您使用的不同制造技术可以帮助您比较制造公司并确定良好的交易。除此之外，还要注意孔的大小、孔的数量、线宽、间距、厚度和层数等因素都会影响成本。在设计电路板时考虑到可制造性可以防止延迟和重新设计．看看Cadence的PCB设计和分析工具套件今天。