制造印制电路板的完整过程解析

制造印制电路板首先应将底图或照相底片上的图形，转印到覆铜板上，然后进行蚀刻。其中一种方法是印制蚀刻法，或叫做铜箔腐蚀法，即用防护性抗蚀材料在覆铜板上形成比较精确的正性图形，那些未被抗蚀材料保护起来的铜箔，经化学蚀刻后被去掉，蚀刻后清除抗蚀层，便留下由铜箔构成的印制电路图形。另一种方法是用抗蚀剂转印出负性图形，露出的铜表面就是需要的印制电路图形，其他部分形成抗镀层。对露出的印制电路图形进行清洗处理后，再电镀一层金属保护层（镀铜或镀锡），形成电镀图形。然后，将有机抗蚀层去掉，电镀金属保护层在蚀刻中起到了抗蚀层的作用，蚀刻工序完成后再将电镀层去掉即可。

印制电路板的制造流程为：原版底图的制作→图形转移→蚀刻与加工→孔金属化（双面板）→涂覆助焊剂与阻焊剂。

1.原版底图的制作

在印制电路板生产过程中，离不开符合质量要求的1∶1原版底图，获得原版底图的方法很多，目前大致可分为四种类型。

（1）计算机绘制工艺图 随着计算机工艺的发展，可使用印制电路板设计软件，利用计算机系统进行布线，可得到任意比例、质量上乘的布线图，并通过打印机绘制出印制电路板黑白布线工艺图，最后利用照相技术将印制电路板布线图制成照相底图。该方法不仅可以生成一般的布线图，还能生成丝网膜图、阻焊图等。

（2）光绘图机直接制成照相底图 该方法是在第一种方法的基础上，利用光点扫描原理，将生成黑白布线图和照相翻拍底图这两个工序合二为一。其优点是：扫描图形均匀一致，边缘平直，有利于多层板特性阻抗的控制；照相底图黑白反差好，有利于感光制板；扫描出的正性底图可直接用于图形电镀工艺的图形转移。

（3）人工描绘或贴制黑白工艺图制板 人工描绘就是在铜箔上用油墨进行手工描图，人工描绘采用的油墨应注意质量，注意避免出现因为图形干燥引起的开裂或细线裂纹等，该方法适用于单面和简单双面印制电路板的制图。

（4）胶带贴制黑白工艺图 该方法是在透明聚酯膜上，用预制图形和胶带手工贴制印制板照相底图，它具有效率高、质量好、精度高的特点。因此，该方法在印制电路板的生产中获得了较为广泛的应用。

2.印制电路板图形转移

印制电路板底图制作好后，需要将图形转印到覆铜板上。目前，在图形电镀制造电路板工艺中，大多数厂家都采用丝网漏印法和感光干膜法。

（1）丝网漏印法 是先将所需要的印制电路图形制在丝网上，然后用油墨通过丝网板将印制电路板图形漏印在铜箔板上，形成耐腐蚀的保护层，再经过腐蚀去除保护层，最后制成印制电路板。丝网漏印具有操作简单、生产效率高、质量稳定及成本低廉等优点，适用于批量较大但精度要求不高的单面和双面印制电路板生产，便于实现自动化。

（2）感光干膜法 感光干膜法中的干膜由干膜抗蚀剂、聚脂膜和聚乙烯膜组成。干膜抗蚀剂是一种耐酸的光聚合体；聚脂膜为基底膜，厚度为30μm左右，起支托干膜抗蚀剂及照相底图的作用；聚乙烯膜厚度为30～40μm，是在聚脂膜涂覆干膜抗蚀剂后覆盖的一层保护层。干膜分为溶剂型、全水型、半水型等。感光干膜法在提高生产效率、简化工艺、提高制板质量等方面优于其他方法。

贴膜制板的工艺流程为：贴膜前处理→吹干或烘干→贴膜→对孔→定位→曝光→显影→晾干→修板。

3.印制电路板的蚀刻

蚀刻也叫腐蚀，是制造印制电路板的必不可少的重要步骤，是指利用化学或电化学方法，将涂有抗蚀剂并经感光显影后的印制电路板上未感光部分的铜箔腐蚀除去，在印制电路板上留下精确的电路图形。

不论采用何种方法制造印制电路板，都是要在覆铜板类的材料上将与导电图形无关的铜箔去掉，但不能影响感光显影后的抗蚀剂及其保护下的铜导体，也不影响绝缘基板及粘结材料。工业上常用的蚀刻液有三氯化铁、氯化铜（酸性或碱性）、硫酸-过氧化氢等。

三氯化铁蚀刻液适用于丝网漏印油墨抗蚀剂和液体感光胶抗蚀层印制电路板的蚀刻，用它蚀刻的特点是工艺稳定、操作方便、价格便宜。但是，由于它再生困难、污染严重、废水处理困难而正在被淘汰，只适于实验室中的少量加工。影响三氯化铁蚀刻时间的因素有浓度、温度、溶铜量（铜在蚀刻液中溶入的量）、盐酸的加入量以及适当的搅拌方式。(www.xing528.com)

酸性氯化铜近年来正在代替三氯化铁蚀刻液，它具有回收的再生方法简单、污染较轻、操作方便等特点。酸性氯化铜蚀刻液的配方一般除氯化铜外还有提供氯离子的成分：氯化钠、盐酸和氯化铵。影响氯化铜蚀刻时间的因素有氯离子浓度、溶液中铜离子浓度以及溶液温度等。

碱性氯化铜适用于金、镍、铅-锡合金等电镀层作抗蚀涂层的印制电路板蚀刻。它的特点是蚀刻速度快且容易控制，维护方便（通过补充氨水或氨气维持pH值），以及成本低等。它的蚀刻也受铜离子浓度、氨水浓度、氯化铵浓度以及温度的影响。

硫酸-过氧化氢是一种新的蚀刻液，它的蚀刻特点是蚀刻速度快，溶铜量大，铜的回收方便，无须废水处理等。影响蚀刻的因素有过氧化氢的浓度、硫酸和铜离子的浓度、稳定剂、催化剂和温度等。

这些蚀刻液都可以去除未保护部分的铜箔，但不影响感光显影后的抗蚀剂及保护下的铜箔，也不腐蚀绝缘基板及粘结材料。

蚀刻的方式主要有浸入式、泡沫式、泼溅式和喷淋式等，分别选用于不同的蚀刻液蚀刻，目前，工业生产中用的最多的是喷淋式蚀刻。

4.涂覆助焊剂与阻焊剂

印制电路板经表面金属涂覆后，根据不同需要可以进行助焊或阻焊处理。

（1）助焊剂 在电路图形的表面上喷涂助焊剂，既可以保护镀层不被氧化，又能提高焊接性。对助焊剂的基本要求是：

1）在常温下稳定，在焊接过程中具有高活化性，表面张力小，能够迅速均匀地流动。

2）腐蚀性小，绝缘性能好。

3）容易清除焊接后的残留物。

4）不产生刺激性气味和有害气体。

5）材料来源丰富、成本低、配制简便。酒精松香水是最常用的助焊剂。

（2）阻焊剂 阻焊剂是在印制电路板上涂覆的阻焊层（涂料或薄膜），除了焊盘和元器件引脚孔裸露以外，印制电路板的其他部位均在阻焊层之下。能够保护板面，确保焊接的正确性。

阻焊剂的作用是限定焊接区，防止焊接时因搭焊和桥接造成短路，改善焊接的准确性，减少虚焊，防止机械损伤，减少潮湿气体和有害气体对板面的侵蚀。高密度的镀铅锡合金印制电路板和采用自动焊接工艺的印制电路板，为使板面得到保护并确保焊接质量，均需要涂覆阻焊剂。

印制电路板加工除了上述几个基本环节外，还有其他加工工艺，可根据实际情况添加，如为了装焊方便，可在元器件层印制文字标记、元器件序号等。