印刷电路板的制造工艺优化

在日常生活中，几乎人们能见到的电子设备都离不开PCB，小到电子手表、计算器、计算机，大到电子设备、军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，它们之间的电气互联都要用到PCB。那么，PCB是如何制造的呢？下面介绍工业上批量生产制造和手工制作的几种方法。

1.印刷电路板的制造工艺流程

工业上生产印刷电路板比较复杂，一般要经过数十道工序才能最终完成。其中，普通单面、双面印制电路板及多层板因电路复杂程度不同而制造工艺流程会有所不同，但其大致的制造工艺流程如下。

（1）底图制版。在印制电路板设计完成后，就要绘制照相底图，可采用手工绘制或计算机辅助设计（CAD），按1∶1、2∶1或4∶1的比例绘制，它是制作印制板的依据。然后再由照相底图获得底图胶片，确定印制电路板上要配置的图形。获得底图胶片有两个基本途径：一是先绘制黑白底图，再经照相制版得到；二是利用计算机辅助设计系统和激光绘图机直接绘制出来。

（2）机械加工。印制电路板的外形和各种用途的孔（如引线孔、中继孔、机械安装孔等）都是通过机械加工完成的。机械加工可在蚀刻前进行，也可在蚀刻后进行。

（3）孔的金属化。孔的金属化就是在孔内电镀一层金属，形成一个金属筒，与印制导线连接起来。双面和多层印制电路板两面的导线和焊盘的连接就是通过金属化的孔来实现的。

（4）图形转移。图形转移就是将电路图形由照相底版转移到覆铜板上去。常见的方法有丝网漏印法和光化学法。

（5）蚀刻。蚀刻就是将电路板上不需要的铜箔腐蚀掉，留下所需的铜箔线路。常用的蚀刻溶液有三氯化铁、酸性氯化铜、碱性氯化铜、过硫酸铵、氨水等。

（6）金属涂覆。在印制板的铜箔上涂覆一层金属，可提高印制电路板的导电性、可靠性、耐磨性，延长印制板的使用寿命。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。

（7）涂阻焊剂、印字符。涂阻焊剂的作用是限定焊接区域，防止焊接时造成短路，防止电路腐蚀，常见的阻焊剂是绿油。印字符是为了电路板元器件的装配和维修方便。(www.xing528.com)

（8）涂助焊剂。在印制电路板上，特别是焊盘的表面喷涂助焊剂，可以提高焊盘的可焊性。

（9）检验。最后工序是检验加工印制电路板质量并包装，成品出厂。

2.印刷电路板的手工制作方法

（1）雕刻法。此法最直接。将设计好的PCB图用铅笔画在覆铜板的铜箔面上，使用特殊雕刻刀具或美工刀，直接在覆铜板上用力刻画，去除并撕去图形以外不需要的铜箔，保留电路图的铜箔走线。此法适合制作一些铜箔走线比较平直、走线简单的小电路板。

（2）手工描绘法。在没有采用计算机CAD设计的情况下，此法被广泛采用。其具体方法为：先将设计好的PCB图用复写纸复写到覆铜板的铜箔面，然后按照线路部分用记号笔、涂改液或油漆（将油漆装入注射器中，并将针尖磨平进行涂画效果较好）等在线路上覆盖一层保护层。待保护层晾干后将覆铜板放入三氯化铁溶液中进行腐蚀，由于线路部分涂有保护层而被保留了下来，除去保护层后再涂抹酒精松香水，最后打上孔就是一块PCB成品了。

（3）热转印法。此法通常与计算机CAD设计结合使用，制作工艺简单、速度快、精度高，是目前电子爱好者常采用的手工制作方法之一。其原理是先用激光打印机把设计好的电路图打印在一种特殊的热转印纸上（其打印面较光滑），然后通过加温和加压的方式将打印在热转印纸上的电路图转移到电路板上，从而使电路板上覆盖一层电路图形的碳粉，最后采用腐蚀法将电路板不需要的部分去掉，具体方法见项目6。

（4）感光法。此法也是电子爱好者常采用的手工制作方法之一，是采用一种具有感光特性材料的感光膜贴覆在电路板上，再将经过黑白反转处理后的电路图打印在透明胶片上，然后将透明胶片覆盖在电路板上用紫外线曝光机进行曝光，最后用显影剂将未曝光的部分去除，就可得到留有带膜线路的电路板了。

（5）PCB雕刻机制作法。PCB雕刻机又称为电路板刻制机、线路板刻制机，如图1-6所示。即采用机械雕刻技术直接用刀具刻制电路图形，制作电路板的设备。可根据PCB线路设计软件（如Protel DXP 2004 SP2）设计生成的线路文件，自动、精确地制作单面、双面印制电路板。用户只需在计算机上完成PCB文件设计并根据其生成加工文件后，通过LPT通信接口传送给雕刻机的控制系统，雕刻机就能快速地自动完成雕刻、钻孔、隔边的全部功能，制作出一块精美的线路板来，真正实现了低成本、高效率的自动化制板。

图1-6　PCB雕刻机