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PCB是如何製造出來的?(一) 文/圖 mentalman 作者將以一名PCB從業者兼電腦愛好者的身份，帶您進入PCB的生産王國，來一次實地探訪。我們將以PCB的製造流程爲順序，向你揭開PCB的奧秘。 印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)幾乎會出現在每一種電子設備當中。它是所有電子設備的載體，電腦內部到處都有PCB的身影，從主板、顯卡、音效卡到記憶體載板、CPU載板再到硬碟控制電路板、光碟機控制電路板等。小到日常生活中的家用電器、手機、PDA、數碼相機，大到車載電子設備，飛機上使用的航空電子産品、衛星火箭上高可靠性電子設備。生活在資訊時代的我們天天都在和PCB打交道，身爲電腦愛好者的我們又時刻談論著PCB。但是PCB的是如何製造出來的呢？製造它們的設備是什麽樣子？尤爲重要的是，從哪些方面來評價一塊板卡的做工好壞？現在，讓我們帶著這三個問題，開始我們的PCB之旅。 PCB的實際製造過程是在PCB工廠裏完成的，工廠是不管設計的，設計工作由專門的公司進行，它們的設計結果叫做原理圖，原理圖再由專業的佈線公司進行線路圖的設計，得到的線路圖就被交到PCB工廠製作。工廠的任務就是將工作站中的線路圖變成現實中的實物板。 　　從圖紙到實物板的過程有哪些呢？ 　　總體來說有三個過程：第一，生産工具(Tooling)的準備；第二，具體生産過程；第三，品質檢驗(VI、電測)。但無論是生産加工，還是品質控制都是圍繞生産過程進行的。所以我們重點介紹PCB板的生産過程。 　　一、生産過程中要涉及到的基本概念 　　1.重要的原始物料 　　　●基板 　　PCB板的原始物料是覆銅基板，簡稱基板。基板是兩面有銅的樹脂板。現在最常用的板材代號是FR-4。FR-4主要用於電腦、通訊設備等檔次的電子産品。對板材的要求：一是耐燃性，二是Tg點，三是介電常數。電路板必須耐燃，在一定溫度下不能燃燒，只能軟化。這時的溫度點就叫做玻璃態轉化溫度(Tg點)，這個值關係到PCB板的尺寸安定性。在高階應用中，客戶有時會對板材的Tg點進行規定。介電常數是一個描述物質電特性的量，在高頻線路中，信號的介質損失(PL)與基板材料有關，具體而言與介質的介電常數的平方根成正比。介質損失大，則吸收高頻信號、轉變爲熱的作用就越大，導致不能有效地傳送信號。 　除FR-4樹脂基板外，在諸如電視、收音機等較爲簡單的應用中酚醛紙質基板用得也很多。 　　我們來看看基板的構成。基板由基材和銅箔組成，FR-4基材是樹脂加玻纖布，玻纖布就是玻璃纖維的織物，將玻纖布在液態的樹脂中浸沾，再壓合硬化得到基材。在高分子化學中，將樹脂的狀態分爲a-stage、b-stage、c-stage三種狀態，處於a-stage的樹脂分子間沒有緊密的化學鍵，呈流動態；b-stage時分子與分子之間化學鍵不多，在高溫高壓下還會軟化，進而變成c-stage；c-stage是樹脂化學結構最爲穩定的狀態，呈固態，分子間的化學鍵增多，物理化學性質就非常穩定。我們使用的電路板基材就是由處於b-stage的樹脂構成。而基板是將處於b-stage的基材與銅箔熱壓在一起。這時的樹脂就處於穩定的c-stage了。 　　　●銅箔 　　銅箔是在基板上形成導線的導體，銅箔的製造過程有兩種方法：壓延與電解。 壓延就是將高純度銅材像擀餃子皮那樣壓制成厚度僅爲1密耳(相當於0.0254mm)的銅箔。電解銅箔的製作方法是利用電解原理，使用一個巨大的滾動金屬輪作爲陰極，CuSo4作爲電解液，使純銅在滾動的金屬輪上不斷析出，形成銅箔。銅箔的規格是厚度，PCB廠常用的銅箔厚度在0.3～3.0密耳之間。 　　　●PP 　　PP是多層板製作中不可缺少的原料，它的作用就是層間的粘接劑。簡單地說，處於b-stage的基材薄片就叫做PP。PP的規格是厚度與含膠(樹脂)量。 　　　●幹膜 　　感光幹膜簡稱幹膜，主要成分是一種對特定光譜敏感而發生光化學反應的樹脂類物質。實用的幹膜有三層，感光層被夾在上下兩層起保護作用的塑膠薄膜中。按感光物質的化學特性分類，幹膜有兩種，光聚合型與光分解型。光聚合型幹膜在特定光譜的光照射下會硬化，從水溶性物質變成水不溶性，而光分解性恰好相反。 　 ●防焊漆 　　防焊漆實際上是一種阻焊劑，是對液態的焊錫不具有親和力的一種液態感光材料，它和感光幹膜一樣，在特定光譜的光照射下會發生變化而硬化。使用時，防焊漆中還要和硬化劑攪拌在一起使用。防焊漆也叫油墨。我們通常見到的PCB板的顔色實際上就是防焊漆的顔色。 　　　●底片