1、学习情景3 电路板制作,电子产品印制电路板制作,1、能够完成印制电路板制造工艺管理的任务 2、具有良好的职业道德和敬业精神；3、具有一定的计划组织能力和团队协作能力。,能力目标：,制作玩具猫电路板 电路板制作过程视频 电路板制作课件 知识扩展,任务：,知识准备：,学习情景3 电路板制作,覆铜板与印制电路板介绍印制电路板的制作过程 手工自制印制电路板,覆铜板介绍,1覆铜箔板的种类（1）酚醛纸基覆铜箔板。它是用浸渍过酚醛树脂的绝缘纸或纤维板作为基板，两面加无碱玻璃布，并在一面或两面覆以电解紫铜箔，经热压而成的板状层压制品。此类层压板价格低廉，但机械强度低，易吸水，耐高温性能差（一般不超过1000C
2、），主要用于低频和一般民用产品中。标准厚度有1.0mm、1.5mm和2.0mm三种，一般应优先选用1.5mm和2.0mm厚的层压板。（2）环氧酚醛玻璃布覆铜箔板。这是无碱玻璃布浸以环氧树脂经热压而成的层压制品，一面或两面覆以电解紫铜箔。这类层压板的电气和机械性能良好，加工方便，可以用于恶劣环境和超高频电路中。,（3）环氧玻璃布覆铜箔板。这类层压板由玻璃布浸以双氰胺固化剂的环氧树脂经热压而成。这类层压板的透明度良好，与环氧酚醛覆铜板相比，具有较好的机械加工性能，防潮性良好，工作温度高。（4）聚四氟乙烯玻璃布覆铜箔板。这是以无碱玻璃布浸渍聚四氟乙烯分散乳液为基材，覆以经氧化处理的电解紫铜箔，经热压
3、而成的层压板，是一种耐高温和高绝缘的新型材料。具有较宽的耐温范围（-2300C2600C），在2000C下可长期工作，并可在3000C下间断工作。它主要用在高频和超高频电路中。此外，还有聚苯乙烯覆铜箔板、软性聚酯覆铜箔板等。,2覆铜箔板的选用覆铜箔板的性能指标主要有抗剥强度、耐浸焊性（耐热性）、翘曲度（又叫弯曲度），电气性能（工作频率范围、介质损耗、绝缘电阻和耐压强度）及耐化学溶剂性能。覆铜箔板的选用主要是根据产品的技术要求、工作环境和工作频率，同时兼顾经济性来决定的。在保证产品质量的前提下，优先考虑经济效益，选用价格低廉的覆铜箔板，以降低产品成本。,印制电路板介绍,印制电路板（PCB）是指在
4、绝缘基板上印制电路，具有印制电路的绝缘基板称为印制电路板，简称印制板。印制电路板用于安装和连接小型化元件、晶体管、集成电路等电路元器件。,1印制电路板的分类印制电路板的种类很多，一般情况下可按印制导线和机械特性划分。（1）按印制电路布线层数的不同划分1)单面印制电路板。这类板是只在绝缘基板的一面覆铜，另一面没有覆铜的电路板。单面印制板只能在覆铜的一面布线，另一面放置元器件。它具有不需要打过孔、成本低等优点。但因其只能单面布线，使设计工作往往比双面板或多层板困难得多。它适用于对电性能要求不高的收音机、收录机、电视机、仪器和仪表等电路。,2)双面印制电路板。在绝缘基板的顶层和底层两面都有覆铜，中间
5、为绝缘层。双面板的两面都可以布线，一般需要由金属化过孔连通两面的布线。双面板可用于比较复杂的电路，但其设计工作并不一定比单面板困难，因此被广泛采用，是当今电子产品中最常见的一种印制电路板。这种电路板适用于电性能要求较高的通信设备、计算机和电子仪器。由于双面印制电路板的布线密度高，从某种意义上讲可减小设备的体积。3)多层印制电路板。多层印制电路板是由3层或3层以上导电图形和绝缘材料层压合而成的印制板，包含了多个工作层面。它在双面板的基础上增加了内部电源层、内部接地层及多个中间布线层。当电路更加复杂，双面板已无法实现理想的布线时，采用多层板就可以很好地解决这一困扰。因此，随着电子技术的发展，电路的
6、集成度越来越高，其引脚越来越多，在有限的板面上无法容纳所有的导线时，多层板的应用也越来越广泛。,（2）按机械特性划分1)刚性板。这种板具有一定的机械强度，用它装成的部件具有一定的抗弯能力，在使用时处于平展状态。主要在一般电子设备中使用。酚醛树脂、环氧树脂、聚四氟乙烯等覆铜箔板都属刚性板。2)柔性板。柔性板也称扰性板，它是以软质绝缘材料（聚酰亚胺）为基材而制成的。其铜箔与普通印制电路板相同，使用黏合力强、耐折叠的黏合剂压制在基材上，表面用涂有黏合剂的薄膜覆盖，防止电路和外界接触引起短路和绝缘性下降，并能起到加固作用。使用时可以弯曲，一般用于特殊场合。,3.2 印制板的制作过程(一),3.2 印制
7、板的制作 制作过程,通常印制电路板的制作过程分为：底图胶片制版、图形转移、腐刻、钻孔、孔壁金属化、金属涂覆、涂助焊剂及阻焊剂、印制电路板的机械加工与质量检验等。,上一级,3.2 印制板的制作过程(二),3.2 印制板的制作 制作过程,1底图胶片制版 在印制板的生产过程中，无论采用什么方法都需要使用符合质量要求的1：1的底图胶片。获得底图胶片通常有两种基本途径：CAD光绘法和照相制版法。,照相制版流程,上一级,3.2 印制板的制作过程(三),3.2 印制板的制作 制作过程,2图形转移 把相版上的印制电路图形转移到覆铜板上，称为图形转移。具体方法有丝网漏印、光化学法。,丝网漏印,上一级,3.2 印
8、制板的制作过程(四),3.2印制板的制作 制作过程,3腐蚀技术（腐刻）与钻孔 腐刻是指利用化学或电化学方法，对涂有抗蚀剂并经感光显影后的印制电路板上未感光的部分，进行腐蚀去除铜箔，在印制板上留下精确的线路图形的过程。腐刻方法有摇槽法、浸蚀法和喷蚀法三种。钻孔是对印制板上的焊盘孔、安装孔、定位孔进行机械加工，可在蚀刻前或蚀刻后进行。除用台钻打孔以外，现在普遍采用数控钻床钻孔。,上一级,3.2 印制板的制作过程(四),4 孔壁金属化 双面印制板两面的导线或焊盘要连通时，可通过金属化孔实现，即把铜沉积在贯通两面导线或焊盘的孔壁上，使原来非金属的孔壁金属化。在双面和多层板电路中，这是一道必不可少的工序
9、。,3.2 印制板的制作过程(四),5 金属涂覆 为提高印制电路的导电性、可焊性、耐磨性、装饰性，延长印制板的使用寿命，提高电气的可靠性，在印制板的铜箔上涂覆一层金属便可达到目的。金属镀层的材料有金、银、锡、铅锡合金等，方法有电镀和化学镀两种。,3.2 印制板的制作过程(四),6 涂助焊剂和阻焊剂 印制板经表面金属涂覆后，为方便自动焊接，可进行助焊和阻焊处理。,3.2 印制板的制作过程(五),3.2 印制板的制作 制作过程,4印制电路板的机械加工与质量检验（1）机械加工 包括：印制板剪切.（2）质量检验 在完成机械加工后，应对印制电路板进行质量检验。检验的主要项目有：目视检验、连通性试验、绝缘
10、电阻的检测和可焊性检验。,上一级,多层PCB 加工流程1.切板 2.内层图形转移：贴膜曝光显影蚀刻-去膜 3.层压：叠板压合4.机械钻孔5.PTH（Plate Through Hole)6.外层图形转移：贴膜-曝光-显影7.图形电镀镀铜+镀锡8.外层蚀刻：去膜剥锡9.感光阻焊10.表面处理,3.2 印制板的制作过程(六),3.2的制作 制作过程,0.覆铜基板（Copper Coated Laminate),3.2印制板的制作 制作过程,1.切板,48*36inch切成24*18inch.,3.2印制板的制作 制作过程,2.内层图形转移贴膜,3.2印制板的制作 制作过程,2.内层图形转移曝光,3
11、.2印制板的制作 制作过程,2.内层图形转移显影,未聚合部分被显影掉,3.2印制板的制作 制作过程,2.内层图形转移蚀刻,蚀刻掉多余的铜箔,3.2印制板的制作 制作过程,2.内层图形转移-去膜,去除线路上的干膜,3.2印制板的制作 制作过程,3.层压-叠板,铜箔,半固化片,内层芯板,3.2印制板的制作 制作过程,3.层压压合,6层板,3.2印制板的制作 制作过程,4.机械钻孔,机械钻孔,3.2印制板的制作 制作过程,5.PTH（Plate Through Hole),孔金属化,3.2印制板的制作 制作过程,6.外层图形转移-贴膜,干膜,3.2印制板的制作 制作过程,6.外层图形转移-曝光,UV
12、光照射,生产菲林,未聚合,3.2印制板的制作 制作过程,6.外层图形转移-显影,未聚合部分被溶解掉,3.2印制板的制作 制作过程,7.图形电镀镀铜+镀锡,3.2印制板的制作 制作过程,8.外层蚀刻去膜,去掉之前聚合的干膜,3.2印制板的制作 制作过程,8.外层蚀刻蚀刻,去掉多余的铜箔,3.2印制板的制作 制作过程,8.外层蚀刻剥锡,剥掉线路上的锡,3.2印制板的制作 制作过程,9.感光阻焊,覆盖一层绿油,同内层图形转移一样，经过覆盖绿油、曝光、显影三个步骤,3.2印制板的制作 制作过程,10.表面处理,覆盖一层金、银、锡等,3.2印制板的制作 制作过程,视频演示,3.3 手工自制印制电路板(一
13、),3.3 印制板的制作 手工制板,在电子产品的试验阶段，或电子爱好者进行业余制作的时候，经常只需要制作一、二块印制电路板，这时，常采用手工方法自制印制电路板。手工自制印制电路板常用的方法有描图法、贴图法和刀刻法等。,上一级,3.3 手工自制印制电路板(二),3.3 印制板的制作 手工制板,1 描图法用描图法自制印制电路板的主要步骤:,上一级,3.3 手工自制印制电路板(三),3.3 印制板的制作 手工制板,2贴图法 贴图法与描图法的工艺流程基本相同，不同之处在于：描图法自制电路板的过程中，图形靠描漆或其它抗蚀涂料描绘而成，贴图法是用具有抗腐蚀能力的、薄膜厚度只有几微米的薄膜图形，按设计要求贴
14、在覆铜板上完成贴图任务的。,上一级,3.3 手工自制印制电路板(四),3.3 印制板的制作 手工制板,3刀刻法 刀刻法是把设计好的印制板图用复写纸复写到印制板的铜箔面上，然后用小刀刻去不需要的铜箔即可。刀刻法一般用于制作极少量、电路比较简单、线条较少的印制板。刀刻法制板不适合高频电路。,上一级,3.3 手工自制印制电路板(五),3.3 印制板的制作 手工制板,5转印法 转印法是把设计好的印制板图用自动转印机转印到印制板的铜箔面上，然后腐蚀的办法,上一级,3.3 手工自制印制电路板(六),简易手工制作法步骤1)选取板材。根据电路的电气功能和使用的环境条件选取合适的印制板材质；根据印制导线的宽窄和
15、通过电流的大小及相邻元器件、导线之间电压差的高低选取厚度。,2)裁板。按所设计的印制板实际尺寸剪裁覆铜板，并用平板锉或纱布将四周打磨平整、光滑，去除毛刺。3)清洁版面。用水磨砂纸将覆铜板的铜箔面打磨光亮，除去表面的污物，最后用干布擦干净。,4)复写图形。将印制电路板图形用复写纸按11比例复写到覆铜板的铜箔面。描图时，一般是由上而下、由左而右、先点后线，最后填补大面积图形，这样才不至于弄脏覆铜板，确保图形清晰。复写方法可采用绘图仪器中的鸭嘴笔（或圆规上用来画图形的墨水鸭嘴笔）进行描绘，鸭嘴笔上有调整笔画粗细的螺母，笔画粗细可调，并借助直尺、三角尺描绘出很细的直线，且描绘出的线条光滑、均匀、无边缘
16、锯齿，给人以顺畅、流利的感觉；同时，还可在电路板上的空闲出写上汉字、字母或符号。,5)覆盖保护层。在腐蚀加工之前，应将覆铜板上有用的铜箔用防护材料覆盖起来，常用的方法有描图法和贴涂法。描图法是用毛笔蘸上经稀释调制的防酸涂料（沥青漆、白厚漆、黄厚漆等），描绘需保留的铜箔。描图时，毛笔所蘸的涂料量要少，并按复写好的图形仔细涂描一遍即可。如果在描图过程中出现错误或造成斑痕，可等涂料完全凉干后用小刀修整，或用绵签蘸少量稀料进行局部擦洗。贴图法是用与印制导线宽度相同的塑料胶布条（或涤纶胶带、透明胶纸）贴在需保留铜箔的表面上，贴图时胶布条与铜箔面之间不能有气泡。,6)腐蚀加工。用三氯化铁固体和水按12比例
17、制成溶液，将要腐蚀的覆铜板浸没在溶液中。可用筷子夹少量棉纱，在腐蚀液中轻轻擦抹覆铜板来加快化学反应，缩短腐蚀时间，也可用将腐蚀液适当加温的方法来缩短腐蚀时间。腐蚀好的印制电路板应立即从腐蚀液中取出，并用清水冲洗干净。,7)除去保护层。用蘸有稀料或丙酮的绵球擦掉保护涂料，这时铜箔电路就显露出来了。最后再用清水冲洗干净。8)钻孔。按图纸所标尺寸钻孔，孔一定要钻在焊盘的中心，且垂直板面。为使钻出的孔光洁、无毛刺，钻头要磨锋利些。元器件孔直径在2mm以下的，最好采用高速台钻（4000转/分以上），对于直径在3mm以上的孔，转速可相应低些。,9)涂助焊剂。为防止铜箔表面氧化和便于焊接元器件，在钻好孔的印制电路板铜箔面上，用毛笔蘸上松香水（用酒精加松香泡成的助焊剂）轻轻地涂上一层，晾干即可。,印制板制作,制作流程：,岗位作业指导书,所需设备机材料,生产流程、注意事项格式参见SMT岗位作业指导书,
