一般来说,单面PCB电路板是覆铜板经过蚀刻处理得到的。敷铜板有板基和铜箔组成,板基通常采用玻璃纤维等绝缘材料,上面覆盖一层铜箔(通常采用无氧铜)。铜箔经 过蚀刻后就剩下一段一段曲曲折折的铜箔,这些铜箔称为走线(trace)。这些走线的功能就相当于电路原理图中的那些连线,它们负责把元器件的引脚连接到 一起。铜箔上钻有一些孔,用来安装电子元件,称为钻孔。而用于与元件引脚焊接的铜箔则称为焊盘(Pad)。显然,单面PCB电路板能为电子元器件提供固定、装配的机械支撑,可实现电子元器件之间的电气连接或绝缘。另外,我们还可以看到许多单面PCB电路板上都印有元件的编号和一些图形,这为元件插装、检查、维修提供了方便。
复合基板(俗称:粉板等,cem-1板材国内某些地方也叫22F)它主要是指CEM-1 和CEM-3 复合基覆铜板。以木浆纤维纸或棉浆纤维纸作芯材增强材料﹐以玻璃纤维布作表层增强材料﹐两者都浸以阻燃环氧树脂制成的覆铜板﹐称为CEM-1。以玻璃纤维纸作为芯材增强材料﹐以玻璃纤维布作表层增强材料﹐都浸以阻燃环氧树脂﹐制成的覆铜板﹐称为CEM-3。这两类覆铜板是目前最常见的复合基覆铜板。该类型板材比FR4类型板材便宜。
用于印制板制造的电镀工艺有化学镀铜、酸性光亮镀铜、镀锡等。用于功能性镀层有镀金、镀镍、镀银、化学镀镍和化学镀锡等。这些基本上可以采用常规电镀中的工艺,但是要获得良好的印制线路板产品,还是要采用针对印制线路板行业需要而开发的电镀技术,也就是电子电镀工艺技术。比如酸性镀铜,要求有更好的分散能力,镀层要求有更小的内应力,这样才能满足印制板的技术要求。镀锡则要求有很高的电流效率和高分散能力,以防止电镀过程中的析氢对抗蚀膜边缘的撕剥作用,影响图形的质量。镀镍则要求是低应力和低孔隙率的镀层等。
全板电镀和图形电镀
从字面上可以看出,对整个印制板进行电镀,就叫全板电镀,只对需要的图形部分进行电镀,就是图形电镀。电镀是印制线路板制造中经常用到的制造方法。全板电镀时,完成钻孔后的线路板经过去钻污、微蚀、活化后,进行化学镀铜,再进行全板电镀。电镀完成后再进行图形的印制(正像图形,即所需要的线路形成图形),然后将非图形部分脱膜、蚀刻,就形成了印制线路,脱去线路上的挽蚀膜后即成为印制线路板。
图形电镀法在进行图形电镀前仍需要进行全板电镀,区别在于图形印制的是负像图形,即将线路的空白区进行保护,这样线路就是裸露的铜镀层,再在其上进行图形电镀锡,然后去掉保护膜,再进行蚀刻,这时锡对图形进行保护,而将没有锡层的空白区全部蚀掉,留下的就是印制线路。锡层有两种不同应用,一种是保留,用做锡层印制板,另一种是将锡层退除后镀其他镀层(热风整平、化学银或化学镍、化学金等)。实际制作过程中,由于所采用的工艺不同,所用的电镀流程也有所不同。
加成法和半加成法
在印制板制造工艺中,加成法是指在没有覆铜箔的胶板上印制电路后,以化学镀铜的方法在胶板上镀出铜线路图形,形成以化学镀铜层为线路的印制板。由于线路是后来加到印制板上去的,所以叫做加成法。加成法对化学镀铜的要求很高,对镀铜与基体的结合力要求也很严格,这种工艺的优点是工艺简单,不用覆铜板(材料成本较低),不担心电镀分散能力的问题(完全是采用化学镀铜),因此这种工艺大量用于制造廉价的双面板。
加成法的制造工艺流程如下:无铜基板一钻孔一催化一图形形成(负像图形、网版印制抗镀剂)一图形电镀(化学镀铜)一脱模一进入后处理流程。
全加成法的特点是工艺流程短,由于不用铜箔,加工孔位简单,成本低,采用化学镀铜,镀层分散能力好,因而也适合多层板和小孔径高密度板的生产。
全加成法的技术要点是化学镀铜技术。因为所有图形线路都是由化学镀铜层形成的,因此要求化学镀铜层的物理性能好,有高的韧性和细致的结晶。同时,还要求化学镀铜有较高的选择性,即在有抗镀剂的区域不发生还原反应,否则会引起短路事故。
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