PCB加工必须注意的十个关键点(pcb加工过程)
材料选择与品质控制
PCB加工的核心起点是材料选择。基板材料直接影响电路板的耐温性、导电性和机械强度。常见的FR-4环氧树脂玻璃纤维板适用于大多数场景,但高频应用需选用聚四氟乙烯或陶瓷基材。铜箔厚度的选择需匹配电流负载需求,常规厚度为1盎司(35μm),大功率场景可能需2盎司或更厚。板材的吸湿率、阻燃等级(如UL94-V0)也需根据实际环境严格筛选,避免后期因材料缺陷导致整批产品报废。
线路设计的工艺适配性
设计文件需符合加工厂的实际生产能力。线宽线距需预留安全余量,例如普通工艺最小线宽/线距为6mil(0.15mm),高精度工艺可达到3mil。阻抗控制要求明确的叠层结构和介质参数,避免因设计误差导致信号反射。过孔设计需注意孔径比,机械钻孔极限通常为0.2mm,小于此值需采用激光钻孔。拼版布局应添加工艺边和基准点,V-CUT或邮票孔设计需满足分板工序的可行性。
钻孔与孔金属化质量
机械钻孔的垂直度偏差不得超过0.05mm,孔壁粗糙度影响镀铜均匀性。激光钻孔适用于微小孔径(0.1mm以下)但需严格控制热影响区。孔金属化流程中,化学沉铜液的活性需定期检测,确保孔壁沉积厚度≥1μm。电镀铜环节需管控电流密度,实现孔内铜厚达到20-25μm,避免出现孔内空洞或铜瘤。背钻技术对高速信号孔的处理需保证残桩长度小于信号波长的1/10。
图形转移精度保障
干膜贴附需控制温度在110±5℃,压力0.4-0.6MPa,消除气泡和褶皱。曝光能量设定依据光致抗蚀剂型号调整,通常控制在80-120mj/cm²范围。显影液浓度维持在0.8%-1.2%,喷淋压力1.5-2.0bar,确保线条边缘陡直。酸性蚀刻时需监控铜离子浓度(120-160g/L)和温度(45-55℃),蚀刻速率保持在3-4μm/min。完成蚀刻后应立即退膜,防止残留膜层影响后续工序。
阻焊与表面处理工艺
阻焊开窗尺寸需比焊盘单边大50-100μm,避免覆盖焊盘。液态感光油墨的预烘参数(75℃/20min)和曝光能量(300-500mj/cm²)直接影响分辨率。表面处理方式根据应用场景选择:普通焊盘可采用HASL(热风整平),间距≤0.5mm的BGA推荐ENIG(化学镍金),高频信号区适合沉银或OSP处理。金层厚度通常控制在0.05-0.1μm,镍层厚度3-5μm,需定期测试沉积层的结合力和孔隙率。
外形加工与尺寸公差
数控铣床加工时,刀具直径应小于内角半径,最小直角加工半径≥0.5mm。板边毛刺高度需控制在≤0.08mm,倒角角度公差±2°。V-CUT深度应达到板厚的1/3,允许±0.1mm误差,残留厚度需保证0.8±0.1mm。冲压模具间隙设置为料厚的5%-8%,避免出现披锋或塌角。成品板翘曲度需满足IPC标准:板厚≥1.6mm时翘曲度≤0.7%,薄板(0.8mm)允许≤1.5%的变形量。
电气性能测试标准
飞针测试需覆盖100%网络,测试电压50-250V可调,绝缘电阻要求≥100MΩ。阻抗测试使用TDR(时域反射仪),公差控制在±10%以内。高压测试根据产品类别设定,消费电子通常要求500VDC/60s无击穿,工业设备可能需1500VAC耐压测试。导通测试电流设定为0.1A-1A,确保微小孔洞也能被有效检测。射频板的插损测试需在指定频段(如1-10GHz)内满足≤0.5dB/inch的损耗要求。
清洁度与防氧化管理
离子污染度测试需≤1.56μg/cm²(NaCl当量),清洗后板面水滴角应<30°。超声波清洗频率设定28-40kHz,清洗剂温度保持在50-60℃。真空包装的湿度卡指示值应<10%RH,铝箔袋的透氧率需≤0.02cc/m²/day。长期存储的环境温度建议15-25℃,湿度30-60%RH。对于军用级产品,需进行三防漆喷涂,漆膜厚度20-50μm,盐雾测试时间≥96小时。
追溯体系与文档管理
每批次板材必须保留原厂材质证明和批次号,追溯周期不少于产品寿命期。生产流程卡需记录各工序参数:钻孔机的转速(80-120krpm)、进给速度(1.5-4m/min),电镀液的温度(22±2℃)和比重(1.20±0.02)。首件检验保留样板时间≥6个月,全检记录包含AOI检测的误报率(<5%)和直通率(>98%)。出货文件需附IPC-6012验收报告,包括微切片分析数据和热应力测试结果。
特殊工艺的实施规范
埋盲孔板需采用逐次压合工艺,层间对准度误差≤50μm。刚挠结合板的弯曲半径需>6倍板厚,过渡区需设计应力释放槽。金属基板的绝缘层导热系数要求≥1.5W/m·K,铜基板厚度公差±0.1mm。嵌入式元件腔体深度公差±0.05mm,填充材料CTE需与PCB匹配。高频板的介电常数公差±0.05,采用低轮廓铜箔(RTF/VLP)降低表面粗糙度影响。