微型轴
一、加工PCB 所用的原始物料
主要有基板、铜箔、PP 、感光材料、防焊漆、底片等，以下细述。 1． 基板
一般为有机绝缘材料，特殊用途有用陶瓷材料做基底。有机绝缘材料可分为热固性树脂或热塑性聚脂，分别用于刚性或挠性PCB 。现常用的热固性树脂有酚醛树脂和环氧树脂，热塑性聚脂有聚酰亚胺和聚四氟乙烯等。 对于所有的PCB 的基板，都是将热固性树脂或热塑性聚脂（A STAGE ）涂覆在基底增强材料——纸、布、玻璃布或玻璃毡上，再进入烘干室烘干，除掉树脂或聚脂中的大部分挥发成分，达到半固化状态即所谓的B 阶
（B STAGE ），亦称为预浸渍材料。然后根据所需基板的厚度选用预浸渍材料的层数，根据单、双面板选择在上、下方放置铜箔，再一同进入层压机中——在高温高压的环境下使材料进一步固化， B 阶材料固化成C 阶
（C STAGE ），所以基板一般也叫覆铜层压板。C 阶的材料通常都有良好的稳定性、电绝缘性及耐化学性。 制成的基板主要有36"*48"、40"*48"、42"*48"几种尺寸。
天车电路图由上所述，可以很方便的理解常用的PCB 编号，CEM-1：NEMA 标准，指酚醛布板；
FR-4，NEMA 标准，指环氧玻璃布板。（注：相关标准有IEC 、NEMA 及国标，之间有对应关系，见附件：
层压板的颜因所使用的增强基底的不同、基底上偶联剂——促进树脂与基底间的粘合，有硅有机化合物 （导致板从白到透明）和铬有机化合物（导致得到绿层压板）——的不同而不同，比较难控制。
此阶段对成品的可能性响主要为尺寸稳定性、固化度、耐化学性、可燃性、翘曲与扭曲度、耐焊性、冲制性与机械加工性、分层等。
2． 铜箔
现用PCB 上所覆金属箔大多都为铜箔，用压延或电解方法制成，厚度一般由0.3mil 到3mil （0.25oz/ft 2到 2oz/ft 2），根据承载电流大小及蚀刻精度选择。铜箔对品质的影响主要为表面凹痕及麻坑、抗剥强度等。 3． PP
PP 为制备多层板时不可缺少层间粘合剂，实际就是B 阶的树脂。
4． 感光材料
感光材料有光致抗蚀剂、感光膜之分，即业内所称的湿膜与干膜。
光致抗蚀剂在覆铜板上的涂层在一定波长的光照时就会发生化学变化，从而改变在溶剂（显影液）中的溶 解度。其又有正性（光分解型）及负性（光聚合型）的差别，负性抗蚀剂指未曝光前都能溶解于该显影剂中，曝光后转变成的聚合物则不能溶于显影液中；正性抗蚀剂则相反，感光生成可以溶于显影液的聚合物。 感光膜即干膜也有负性与正性之分，即光聚合型与光分解型，它们都对紫外线很敏感。
干膜与湿膜在价格上有很大差距，但因为干膜能提供高精度的线条与蚀刻，所以有取代湿膜的趋势。
5． 防焊漆
防焊漆也叫油墨，实际上是一种阻焊剂，常见的是一种对液态焊锡不具有亲和力的液态感光材料，在特 定光谱照射下会发生变化而硬化。其他还有用到UV 绿油和湿油，网版印刷后直接局板即可。实际见到的PCB 的颜即为防焊漆的颜。
6． 底片
亦称为菲林，类似于照相用的聚脂底片，都是利用感光材料记录图像资料的材料，具有很高的对比度、感 光度及分辨率，但要求感光速度要低。采用玻璃作底版可以满足精细线条及尺寸稳定性的要求。
二、制板前的准备
正式制板前需要对菲林资料进行检查，制作菲林以及各种辅助程式、模具等。 1． 检查客户的菲林资料
通过CAM 软件检查客户的GERBER 文件是否有问题，是否符合本厂工艺，并核对D-CODE ，对原始图面
PCB 用绝缘材料.htm
进行补偿等。以前的CAM 软件有G-CAM 、GBR ，现常用的为View2001，还有在UNIX 上运行的Gensis2000因成本太高而较少用。
2． 制备菲林
在照相室内通过光绘机（Plotter ）制备，原理基本同打印机。可以对原图进行缩放，可选择转正相（片）或负相（片）的底片。以双面板为例，需制备的菲林一般有COMP TXTE 、COMP MASK 、COMP 、DRILL 、SOLDER 、SOLDER MASK 、SOLDER TXET 等若干层。对于铜箔层，同样用光聚合型（负性）感光膜时，负相底片适合于用印制-蚀刻工艺，而正片则适用于印制-电镀-蚀刻工艺。
3． 辅助工作
准备PCB 加工过程所用到的各种程式，如拼版图、钻孔程式、作业指示等；以及要用到的各种模具、网版， 如测试治具、成形模具、绿油网版、丝印网版等，都需要在PCB 加工前或与PCB 加工同步进行。
三、几种PCB 加工的方法
1． 机械方法
这种方法只适合于单面板，使用做好的冲模将涂有粘合剂的铜箔压入基材中，实现粘合及切割图形，并在 导线边缘将导线压入基材中。冲模通常用光刻或机械雕刻的方法刻出来，可以同时完成PCB 的落料和冲孔。
2． 化学方法
化学方法有减成法和加成法之分。
减成法又有分两种工艺：印制—蚀刻法和印制—电镀—蚀刻法。前者是在基板上形成正性的图形，后者则在基板上形成负性（或反）的图形。
加成法只是通过化学镀，或化学镀与电镀相结合，在没有覆铜箔的基材上直接淀积出导电图形。
3． 互连方法
典型的互连方法为孔金属化法，此外还有铆接空心铆钉、钎焊打弯导线的机械方法。
四、PCB 的生产过程
1． 双面板的生产过程（印制—电镀—蚀刻法）
双面板的加工流程主要有：下料→钻孔→孔金属化→图形转移→线路电镀→脱膜→蚀刻→脱铅/锡→阻焊 油墨→热风整平→字符→外形（冲/铣）→测试检查等。
下料就是将基板、垫板等根据拼版图裁切成拼板的尺寸，所使用的一般为剪床或圆盘锯。
电极丝
钻孔现都采用精密的数控多头钻床，依靠事先编好的程式工作。可以进行精确的定位，精度（真位度）
在+-3mil ，最小可钻0.3mm 的孔。钻孔越小，钻头越细，进刀与退刀就越慢。一般是将几块板材叠起一同钻，上、下均有适当材料的垫板（下为木垫板、上为薄铝垫板），起到去毛刺及清洁冷却刀具的作用。钻孔产能一般为工厂的瓶颈，而钻孔的成本一般也占PCB 总成本的30%—40%。
孔金属化即PTH （plating through hole ），是对整个拼版进行化学沉铜，从而让原本无铜的钻孔孔壁上也沉积上一层薄的铜。化学镀铜的厚度至少为0.1mil ，化学沉铜的质量直接影响后续电镀铜的质量及上下层之间连接的可靠性。其原理可用如下的化学方程表示：
2Cu +2 +HCHO+3OH - 2Cu ++HCOO -+2H 2O ，2 Cu + Cu + Cu +2；
镀铜的质量，一般还会立即进行整板闪镀。
图形转移又叫曝光显影，即利用感光材料将菲林（正片）上的图形转印到基板上的铜箔上，由前所述知道感光材料有正性、负性及湿膜、干膜的差别。以负性干膜为例，在不含紫外线的安全光线下，将干膜（光致聚合物夹在聚脂薄膜与聚丙烯薄膜之间）用压膜机贴附到加工板表面上；再将菲林对准聚脂薄膜的那一面套准，置于一真空框架中曝光，曝光越快，线条边缘越精细，清晰；剥去聚脂保护覆膜后即可开始显影，在一定温度的三氯乙烷中进行一段时间后，就显现出清晰的电路图形，没有线路的地方被聚合物保护起来。
线路电镀就是在电解液中借助于电流，在阴极（基板上的铜箔）上淀积出一种粘附性的金属镀层，一般是在露出的线路及PTH 上先镀铜，然后再镀合金焊料或贵金属（根据要求不同可以选择不同的工艺）。镀铜工艺的正极都是用铜盐，如硫酸盐、焦磷酸盐、氟硼酸盐等，用来使PTH 达到1mil 以上。铅/锡电镀是用来做金属
抗蚀层，确保蚀刻作业中不会破坏需要的线路，正极一般用氟硼酸亚锡和氟硼酸铅。
脱膜是指在特定的溶液（N a2CO3）中将保护在无用铜箔上的聚合膜（曝光固化后的感光膜）褪掉，以便在后续作业时蚀刻掉这些多余的铜。干膜一般可在溶剂或水溶性碱液中褪掉。
蚀刻的目的就是去掉多余的铜，以得到所需要的电路图形。蚀刻溶液有多种，可分为碱性工艺与酸性工艺，根据不同需要选用。现常用的有碱氨（NH4OH）、氯化铜、过硫酸盐、三氯化铁等，都是将金属铜转化为铜盐溶于溶液中。
脱铅/锡是褪掉铜线上已经无用的保护金属，所用的溶液一般为组分复杂的专利产品。
阻焊油墨是用网印机将防焊漆均匀涂布在板面上，再用菲林通过曝光机对其曝光显影，烘烤上一定时间即可。其作用是将除PAD以外的铜保护起来，不让其裸露出来，达到过锡炉时不上锡的目的。现常见的防焊油墨的颜为绿，但在机算机板卡上有用到各种颜，甚至如所谓的金板、银板等。
热风整平又叫喷锡（实为铅锡合金），通过喷锡机在所有需要上锡的地方（阻焊油墨以外的铜箔上）喷锡，并使锡平面平整、光滑。在待喷板先上FLUX，然后浸入熔融的锡炉中，再迅速提出来用高压风刀猛吹，使焊锡平整并降温硬化。
字符就是通过网版用丝印的方式将元件名、料号等标识在板子上。厂商一般会在空白处加上自己的厂标、UL标志、生产的周期章如0228等。
外形复杂的板子双面板，都是由铣床（CNC铣或仿形铣）切割成的。铣刀可以垂直、水平运动，可以很精确的控制外形尺寸，但铣床速度慢、成本高。
测试检查又有电测和目测。电测又叫O/S测试，待测板上的每一个网络及其不同分枝上首尾的PAD都会对应一个探测针，以确认同网络之间有无断路、不同网络之间有无短路。目测是包装出货前的最后一道确保质量的工序，一般由受过专门训练的女孩子来检验。zigbee组网
2．单面板的加工过程（印制—蚀刻法）
单面板因为没有PTH，所以钻孔后会先整板电镀，然后图形转移（用正相菲林，光聚合型膜），再蚀刻即可得所要的线路。
水压力传感器图形转移还可利用网版将一种热固性的材料（业内称为黑油），直接将所需要的图形转印在基板上，
然后在UV机上通过X光加热固化，同样起到防蚀刻的作用。刷黑油工艺因精度较低，只适合不太复杂的单面板，但具有成本低的优势。
由于单面板的基板材质（CEM-1）比较适合冲制加工，在误差可以接受、且产量较大的情况下可选择冲孔加工的方式（需另外做冲模，批量生产才有成本优势）。
3．对于复杂的多层板的典型加工流程主要有：下料→内层制作→压合→钻孔→孔金属化→外层制作→防焊油墨→字符→外形加工等，较单、双面板加工只是增加了压合这个工序。
其中内层制作与单面板相似，外层制做与双面板相似。
压合是将单张的内层基板以PP作介质再加上另外的基板或铜箔结合成多层板，又可分为黑化及压合两步。
黑化是用强氧化剂将要作为内层的基板上的铜箔表面氧化，由于氧化铜为黑，故称为黑化。黑化后的铜表面，在微观上是一根根很尖的晶针，这可以刺入PP中加强基板与PP的结合力。
压合是在压合机上完成的。将叠好的多块待压合的多层板，中间用镜板（非常光滑的钢板，防止铜箔划伤），一同放入压合机中（压合机会抽成真空），在高温、高压下使PP固化到C阶且均匀分布。压合要控制的主要为层间的偏移。
五、查遗补漏
1．孔的加工方式
单面板上的孔不论是钻孔或冲孔，都是一次完成的。双面板或多面板根据NPTH（非镀通孔）的多少，可选择二次钻工艺或塞孔工艺。系船柱
二次钻是针对NPTH较多的情况，一般在外形加工时在CNC上再进行一次钻孔，加工出需要的NPTH。
塞孔是针对NPTH较少的情况，在孔金属化前，会用塞孔胶塞紧不需要镀通的孔，化学镀完成后用手工去除塞孔胶即可。
2．镀金手指
镀金手指一般用在要与其他线路通过接槽连接且要求导电良好的PCB上，因为金属金不仅有很高的导电率，而且因为其的氧化电位为负，还是理想的抗锈蚀金属、接触表面金属（接触电阻低）。
镀金手指是在阻焊油墨完成之后在需要镀金的地方（一般为手指形的方条铜箔）再镀一层金属金，过去一般采用酸性含氰镀金，现在普遍使用的为碱性无氰镀金。
3．塞墨
塞墨是对双面、多层板上的过孔（Via，非元件脚的镀通孔）再涂上阻焊油墨的一种工艺，目的是让其在过波峰焊时不上锡，减少因线路中镀通孔过密而导致连锡的可能。
塞墨一般与刷阻焊油墨同步，通过事先做好的铝质网版，在需要塞墨处理的过孔上沉积一定量的油墨，局干后再用丝印网版刷油墨。
