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PCB上的电路到底是怎么“印”上去的

日期2024-05-17 06:20:13 来源:华体会登录地址 作者:华体会登录页面阅读:4

  电路,顾名思义用导体根据使用需求连接成的导电通路。印制电路板(PCB,Printed Circut Board)的功能主体也是其上的电路。与传统的导线电路相比(导线直径是毫米级别),印制电路版上的导体尺寸被压缩为5~25μm厚度,0.2~3mm宽度。由于电子产品小型化的需求,如此集约的电路平铺一层也觉得太占地方,于是有了多层电路板。跟开发房地产一样,土地有限,建高层拓展立体空间。

  兼顾导电性能和经济性,绝大多数PCB板上电路的本体是铜,跟传统导线一样,导体之间也需要绝缘层,且因为厚度太小(5~25μm),铜导体本身不具备刚性,所以需要给铜导体加一层绝缘且有一定刚性的支撑层。两者结合,就是PCB的最基本原材料,覆铜板。覆铜板上铜箔的厚度以及支撑层的厚度、种类等是影响覆铜板成本的主要因素。

  在覆铜板上实现电路的过程,有点类似在儿童贴纸书上去除贴纸,留下图框的过程。除掉不需要的部分,剩下的就是电路。整个印制过程要解决的问题就是:

  提到转印,有没有小伙伴跟我一样,一下想到小时候玩的复写纸,夹到两层纸中间,下层是白纸,上层是图案。照着上层描图,下面白纸上就有了一样的图形。电路转印也是类似原理,在白纸(覆铜板)上面盖一层 复写纸(干菲林),照着图案(电路图菲林)描一下(曝光、显影),电路图就被转印到覆铜板上了。

  干菲林是一种感光材料,受紫外线照射后发生聚合,形成稳定组织,遇弱碱不会溶解,附在铜上,在下工序蚀刻时起保护作用。而未感光部分则遇弱碱溶解,使铜裸露出来(显影过程),为下一工序蚀刻做准备。

  电路生成由两个步骤完成,首先要溶解掉电路之外的铜面(蚀刻Etching),然后需要将覆盖到电路上的干菲林去除(退膜Stripping)。

  将裸露铜面蚀刻掉,然后将干菲林通过较高浓度的碱溶液溶解掉,最后留下电路部分就是单层芯板的电路。(注意,单层芯板有上下两层电路哦)

  多层板是由上面完成的各层芯板,结合中间的粘结篇压合起来的。芯板跟芯板之间需要实现粘结+绝缘+电路联通。(跟咱们的高层建筑需要楼梯或者电梯上下一样,多层电路板之间也需要通路,实现层与层之间的电路联通)

  半固化片又称为PP板,由PP树脂和增强材料构成,在一定温度下融化,填充到两片芯板的电路图形中间,冷却凝固后形成绝缘层,并将各片芯板连接为一个一个整体。

  因为层与层之间是绝缘的,打孔之后也不能直接将电路联通,需要在孔壁上附着一层约25μm的导体,这个需要通过电镀来实现。但也因为孔壁有绝缘层的缘故,不能直接电镀,需要先用化学方法沉积一层1μm左右的铜作为电镀导体。

  事实上,除了电路本身,PCB后序及前序还有诸多工艺细节,可以参考ABC之前分享的相关的文章。


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