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電路板CNC

發布時間:2024-02-08 21:13:06

⑴ 線路板的製作流程

製程名稱

制 程 簡 介 內 容 說 明

印刷電路

在電子裝配中,印刷電路板(Printed Circuit Boards)是個關鍵零件。它搭載其他的電子零件並連通電路,以提供一個安穩的電路工作環境。如以其上電路配置的情形可概分為三類:

【單面板】將提供零件連接的金屬線路布置於絕緣的基板材料上,該基板同時也是安裝零件的支撐載具。

【雙面板】當單面的電路不足以提供電子零件連接需求時,便可將電路布置於基板的兩面,並在板上布建通孔電路以連通板面兩側電路。

【多層板】在較復雜的應用需求時,電路可以被布置成多層的結構並壓合在一起,並在層間布建通孔電路連通各層電路。

內層線路

銅箔基板先裁切成適合加工生產的尺寸大小。基板壓膜前通常需先用刷磨、微蝕等方法將板面銅箔做適當的粗化處理,再以適當的溫度及壓力將乾膜光阻密合貼附其上。將貼好乾膜光阻的基板送入紫外線曝光機中曝光,光阻在底片透光區域受紫外線照射後會產生聚合反應(該區域的乾膜在稍後的顯影、蝕銅步驟中將被保留下來當作蝕刻阻劑),而將底片上的線路影像移轉到板面乾膜光阻上。撕去膜面上的保護膠膜後,先以碳酸鈉水溶液將膜面上未受光照的區域顯影去除,再用鹽酸及雙氧水混合溶液將裸露出來的銅箔腐蝕去除,形成線路。最後再以氫氧化鈉水溶液將功成身退的乾膜光阻洗除。對於六層(含)以上的內層線路板以自動定位沖孔機沖出層間線路對位的鉚合基準孔。

壓 合

完成後的內層線路板須以玻璃纖維樹脂膠片與外層線路銅箔黏合。在壓合前,內層板需先經黑(氧)化處理,使銅面鈍化增加絕緣性;並使內層線路的銅面粗化以便能和膠片產生良好的黏合性能。疊合時先將六層線路[含]以上的內層線路板用鉚釘機成對的鉚合。再用盛盤將其整齊疊放於鏡面鋼板之間,送入真空壓合機中以適當之溫度及壓力使膠片硬化黏合。壓合後的電路板以X光自動定位鑽靶機鑽出靶孔做為內外層線路對位的基準孔。並將板邊做適當的細裁切割,以方便後續加工。

鑽 孔

將電路板以CNC鑽孔機鑽出層間電路的導通孔道及焊接零件的固定孔。鑽孔時用插梢透過先前鑽出的靶孔將電路板固定於鑽孔機床台上,同時加上平整的下墊板(酚醛樹酯板或木漿板)與上蓋板(鋁板)以減少鑽孔毛頭的發生。

鍍 通 孔

一 次 銅

在層間導通孔道成型後需於其上布建金屬銅層,以完成層間電路的導通。先以重度刷磨及高壓沖洗的方式清理孔上的毛頭及孔中的粉屑,再以高錳酸鉀溶液去除孔壁銅面上的膠渣。在清理乾凈的孔壁上浸泡附著上錫鈀膠質層,再將其還原成金屬鈀。將電路板浸於化學銅溶液中,藉著鈀金屬的催化作用將溶液中的銅離子還原沉積附著於孔壁上,形成通孔電路。再以硫酸銅浴電鍍的方式將導通孔內的銅層加厚到足夠抵抗後續加工及使用環境沖擊的厚度。

外層線路

二 次 銅

在線路影像轉移的製作上如同內層線路,但在線路蝕刻上則分成正片與負片兩種生產方式。負片的生產方式如同內層線路製作,在顯影後直接蝕銅、去膜即算完成。正片的生產方式則是在顯影後再加鍍二次銅與錫鉛(該區域的錫鉛在稍後的蝕銅步驟中將被保留下來當作蝕刻阻劑),去膜後以鹼性的氨水、氯化銅混合溶液將裸露出來的銅箔腐蝕去除,形成線路。最後再以錫鉛剝除液將功成身退的錫鉛層剝除(在早期曾有保留錫鉛層,經重鎔後用來包覆線路當作保護層的做法,現多不用)。

防焊綠漆

外層線路完成後需再披覆絕緣的樹酯層來保護線路避免氧化及焊接短路。塗裝前通常需先用刷磨、微蝕等方法將線路板銅面做適當的粗化清潔處理。而後以網版印刷、簾塗、靜電噴塗…等方式將液態感光綠漆塗覆於板面上,再預烘乾燥(乾膜感光綠漆則是以真空壓膜機將其壓合披覆於板面上)。待其冷卻後送入紫外線曝光機中曝光,綠漆在底片透光區域受紫外線照射後會產生聚合反應(該區域的綠漆在稍後的顯影步驟中將被保留下來),以碳酸鈉水溶液將塗膜上未受光照的區域顯影去除。最後再加以高溫烘烤使綠漆中的樹酯完全硬化。

較早期的綠漆是用網版印刷後直接熱烘(或紫外線照射)讓漆膜硬化的方式生產。但因其在印刷及硬化的過程中常會造成綠漆滲透到線路終端接點的銅面上而產生零件焊接及使用上的困擾,現在除了線路簡單粗獷的電路板使用外,多改用感光綠漆進行生產。

文字印刷

將客戶所需的文字、商標或零件標號以網版印刷的方式印在板面上,再用熱烘(或紫外線照射)的方式讓文字漆墨硬化。

接點加工

防焊綠漆覆蓋了大部份的線路銅面,僅露出供零件焊接、電性測試及電路板插接用的終端接點。該端點需另加適當保護層,以避免在長期使用中連通陽極(+)的端點產生氧化物,影響電路穩定性及造成安全顧慮。

【鍍金】在電路板的插接端點上(俗稱金手指)鍍上一層高硬度耐磨損的鎳層及高化學鈍性的金層來保護端點及提供良好接通性能。

【噴錫】在電路板的焊接端點上以熱風整平的方式覆蓋上一層錫鉛合金層,來保護電路板端點及提供良好的焊接性能。

【預焊】在電路板的焊接端點上以浸染的方式覆蓋上一層抗氧化預焊皮膜,在焊接前暫時保護焊接端點及提供較平整的焊接面,使有良好的焊接性能。

【碳墨】在電路板的接觸端點上以網版印刷的方式印上一層碳墨,以保護端點及提供良好的接通性能。

成型切割

將電路板以CNC成型機(或模具沖床)切割成客戶需求的外型尺寸。切割時用插梢透過先前鑽出的定位孔將電路板固定於床台(或模具)上成型。切割後金手指部位再進行磨斜角加工以方便電路板插接使用。對於多聯片成型的電路板多需加開X形折斷線,以方便客戶於插件後分割拆解。最後再將電路板上的粉屑及表面的離子污染物洗凈。

終檢包裝

在包裝前對電路板進行最後的電性導通、阻抗測試及焊錫性、熱沖擊耐受性試驗。並以適度的烘烤消除電路板在製程中所吸附的濕氣及積存的熱應力,最後再用真空袋封裝出貨。

⑵ pcb板 cnc 沖壓價格相差多少

沖壓是需要開抄模具的,一般一套模具要一萬多,CNC不需要模具;
沖壓速度快,但會單獨增加成本,且沖壓出來的板邊沒有CNC的板邊光滑、平整;CNC速度慢,但不會增加額外成本,且外形精度高,板邊平整。
希望對你有用。

⑶ PCB板是怎樣加工

印製板加工技術簡介
1.常規印製板( 包括S、D、MLPCB ) 加工流程圖

1.1 金屬化孔的雙面印製板製造工藝流程
2 HDIPCB加工工藝流程
開 料 → 第1次圖形製作 → 蝕 刻 → 第1次層壓 → 第一次鑽孔→第1次沉銅、電鍍 → 第2次圖形製作 → 蝕 刻→ 棕氧化 → 樹脂塞孔→第2次層壓 → 激光鑽孔 → 第2次鑽孔→ 第2次沉銅、電鍍 →第3次圖形製作 → 蝕 刻 → 阻焊/文字 → 沉鎳金 → 機加工外型 →電測試 → 外觀檢查 → 包裝出貨。
表明HDIPCB的生產工藝流程,比常規雙層或多層電路板的加工流程要長得
多,復雜得多,整個過程的控制要求非常嚴格。以下列舉「1+n+1」,「2+n+2」
工藝流程實例圖如下;
「1+n+1」HDIPCB加工工藝流程
芯 板(A)下料/烘板→鑽定位孔 (L3-4)→內層干膜 (L3-4)→內層蝕刻/
去膜→ AOI(L3-4) → 棕氧化→層 壓(L2-5)成次外層板 (B)→ 次外層
板(X-RAY)→銑邊框→ 機械鑽(L2-5)埋 孔→ 化學沉銅→整板鍍銅 → 樹脂塞 (L2-5) 埋 孔→ 除樹脂磨板 → 干 膜(L2-5負片)→酸性蝕刻/去膜→ AOI (L2-5)→棕氧化→層壓成外層板→(X-RAY)→ 銑邊框 →機械鑽通孔→ 磨披峰→激光鑽孔→高壓清洗→ 化學沉銅 →整板鍍銅 → 外層干膜→ 酸性蝕刻、去膜→ AOI(L1-6) → 阻焊 →
PCB孔的類型; 通孔( PTH )/ 盲孔( Microvia )/ 埋孔( Core via )
「2+n+2」 HDIPCB加工藝流程
芯 板 (A)下料/烘板→鑽定位孔(L4-5)→內層干膜 (L4-5)→內層蝕刻/去膜→ AOI(L4-5)→ 棕氧化→層 壓(L3–6)成 板 (B)→(L3–6)層 板X-RAY →銑邊框→ 機械鑽(L3–6)埋孔→ 化學沉銅→ 整板鍍銅 → 樹脂塞(L3-6)埋孔 → 除樹脂磨板 → 干 膜(L3–6負片) →酸性蝕刻/去膜→ AOI (L3-6)→棕氧化→層 壓(L2–7)成次外層板 (C) →(L2–7)層板 X-RAY → 銑邊框 → 激光鑽孔→高壓清洗→化學沉銅 →整板鍍銅 → 干 膜(L2-7負片)→ 酸性蝕刻/去膜→AOI(L2–7)→棕氧化→層壓成外層板→ X-RAY → 銑邊框 →機械鑽通孔 → 磨披峰→激光鑽孔→高壓清洗→ 化學沉銅 → 整板鍍銅→ 外層干膜→ 酸性蝕刻、去膜→ AOI(L1-8)→ 阻焊
3 全印製電子技術
全印製電子技術的類型可分為網印型印製電子技術和數字噴墨列印型印製電子技術兩大類。
3.1 網印型印製電子技術;採用導電漿料網印形成印製電子產品,導電漿料可分為有粘結劑和無粘結劑兩大類。
(1)含有粘結劑的導電漿料類;
① 導電碳漿料;用導電漿料網印形成的『碳膜板』。由於導電性能差(電阻大),但成本低廉,廣泛用於遙控器和玩具等場合。
② 導電銀(或金、鉑、銅)漿料;由於導電性能遠好於導電碳漿,成本較高,主要用於厚膜電路的生產上。
(2) 不含粘結劑的導電碳漿料類;由於不存在粘結劑,導電顆粒可緊密在一起,明顯改善了厚膜電路的電氣性能(導電率、延遲時間、雜訊和信號完整性等)。
(3)網印技術的主要優、缺點;
主要優點是生產效率高、成本低廉。主要缺點是『圖形轉移』過程可帶來一系列(導體(線)圖形的精細度和位置度)尺寸偏差和電氣性能(時間延遲和雜訊大等)都滿足不了目前和未來高密度化、微小型化和信號傳輸高頻化與高速數字化等的要求。
3.2 數字噴墨列印型印製電子技術;數字噴墨列印型形成的印製電子產品可分為非導電性油墨和導電性油膜兩類。
(1)非導電性油墨;
①直接形成抗蝕圖形;通過數字噴墨列印機在覆銅箔上直接噴印成抗蝕劑(油墨)圖形。
②直接形成阻焊劑圖形;通過數字噴墨列印機在印製板上直接噴印成阻焊劑(油墨)圖形。
③直接形成標記字元;通過數字噴墨列印機在印製板上直接噴印成標記字元。
(2)導電性油墨;
這是採用『納米』級金屬顆粒形成的油墨。通過數字噴墨列印機在基板(有機或無機的)上直接噴印(油墨)導電圖形,然後按序形成全印製電子產品。
各種導電油墨(漿)的主要性能
從各種導電油墨(漿)形成的印製電子產品中,無粘結劑導電銀油墨的網印技術和納米銀導電油墨的數字噴印技術所形成的全印製電子產品是最具發展前景的。本文僅對數字噴印技術在印製板生產中的應用進行概述。
全印製電子技術的優點
3.3 數字噴墨列印設備要求
要求有:
(一)具有實用於剛性板和撓性板的能力;
(二)具有圖形轉移的軟體;
(三)對基(在制)板具有固定裝置;
(四)具有精確的X-Y移動裝置;
(五)列印頭具有精確定(對)位和高度(距離)調整;
(六)具有使板的正反面對准;
(七)具有紫外線(UV)固化功能;
(八)具有自動加墨裝置;
(九)具有批量(規模)的生產能力;
(十)具有列印頭的清洗和維護的設置。
噴墨列印機對於在制板(panels)的生產率將取決於一系列因素,如噴墨列印速度、噴墨列印頭數和解析度dpi(dots per inch,相數)等。
3.4 數字噴墨列印技術用油墨
目前,在PCB中,噴墨列印用的油墨主要有三大類:抗蝕/抗鍍油墨;阻焊、字元等油墨,直接噴印形成導電圖形/線路的金屬顆粒油墨。噴墨列印的油墨主要是紫外線(UV)型的非導電性油墨和導電性的油墨兩大類。只有採用UV固化型的噴墨列印的油墨,才能達到最快速的規模化量產。
納米級金屬顆粒(導電)油墨;其熔點可降低到室溫水平,納米金屬顆粒相互接觸便可迅速形成大顆粒或金屬導電線路與圖形。納米金屬顆粒的質量既輕又小,不會影響噴墨小滴的速度,可高質量保持噴印效果。對納米金屬顆粒油墨的基本要求是:
(一)具有低溫燒結性能;
(二)低的電阻率或小的電阻值;
(三)高的附著(結合)力;
(四)低的體積收縮率;
(五)高的精細度圖形和線路:
(六)高可靠性和長壽命;
(七)低成本化。其他類型的噴印油墨;
(1)噴印埋嵌元件用油墨。
(2)噴印介質層用油墨。
3.5 數字噴墨列印技術在PCB中的應用
主要表現在以下四個方面:
(一)在圖形轉移中的應用;在抗蝕/抗鍍中的應用,在阻焊/字元中的應用。
(二)直接形成線路和連接的全印刷電子中的應用;
(三)在埋嵌無源元件中的應用;
(四)在安裝或SIP上的應用。
3.6 全印刷電子PCB流程
全印刷電子PCB工藝流程有兩種方法(如下),比傳統製造PCB的要簡單而優越得多了。
① 基板准備—→噴印金屬納米油墨(線路與圖形)—→烘乾/燒結—→噴印層間連接凸塊—→噴塗絕緣油墨(UV照射/烘烤)—→噴印金屬納米油墨(線路與圖形)—→依次類推形成所需要的多層板—→噴塗表面焊接盤(含燒結)—→噴塗阻焊劑和字元
②基板准備—→噴印金屬納米油墨(線路與圖形)—→烘乾/燒結—→噴塗絕緣油墨(UV照射/烘烤)—→激光蝕孔—→噴墨填孔—→烘烤/燒結—→噴印金屬納米油墨(線路與圖形)—→依次類推形成所需要的多層板—→噴塗表面焊接盤(含燒結)—→噴塗阻焊劑和字元.

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