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      2024-12-02 08:00:00
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      詳細介紹

      隨著工藝技術不斷地發展,印制電路制造方法呈現了多樣化。不過,無論哪種方法,其制造工藝基本都能夠覆蓋如下幾個重要工序,即照相制版、圖像轉移、蝕刻、鉆孔、孔金屬化、表面金屬涂覆以及有機材料涂覆等。加工方法固然很多,但制作工藝基本上分為兩大類,即“減成法”(也稱為“銅蝕刻法”)和“加成法”(也稱“添加法”)。這兩類方法又派生出若干種制造工藝。下面介紹其中有代表性的幾種。


      減成法圖片


      減成法通常先采用光化學法、絲網印刷法或電鍍法在覆銅箔板的銅表面上形成具有抗蝕的電路圖形,然后再用化學腐蝕的方法,將不必要的部分銅箔蝕刻掉,留下所需要的電路圖形,具體包括如下幾種工藝。


      1.圖形電鍍蝕刻工藝  

      圖形轉移電鍍蝕刻工藝一直以來都是制作雙面印制電路板或多層印制電路板的典型技術,也被稱為“標準法”。在制備一些常規的印制電路板產品中,其Zui為常用,相應的工藝流程如下,如下圖所示:

      圖片

      下料→鉆孔→孔金屬化→預電鍍銅→圖形轉移→圖形電鍍→去膜→蝕刻→電鍍插頭→熱熔→外形加工→檢測→網印阻焊劑→網印文字符號。


      其中,將圖形轉移至覆銅板的表面必須采用具備抗電鍍能力的抗蝕層材料。目前Zui為常用的有感光的干膜材料和絲網印刷的濕膜材料等兩類。


      (1)感光干膜圖形工藝

      在潔凈的覆銅板上均勻地涂布一層感光膠或粘貼光致抗蝕干膜,通過照相底版曝光、顯影、固膜、蝕刻獲得電路圖形。將抗蝕膜去掉后,經過必要的機械加工,Zui后進行表面涂覆,印刷文字、符號后成為成品。這種工藝的特點是圖形精度高、生產周期短,適于小批量、多品種生產。


      (2)絲網印刷濕膜圖形工藝   

      將事先制好的、具有所需電路圖形的模板置于潔凈的覆銅板的銅表面上,用刮刀將抗蝕材料絲印到銅箔表面上,得到抗蝕印料圖形,干燥后采用銅腐蝕溶液對不需要的裸銅進行化學蝕刻,Zui后去除印料,得到所需的電路圖形。這種方法可以進行大規模地機械化生產,產量大,成本低,但精度不如光化學蝕刻工藝。


      2.全板電鍍掩蔽法    

      圖形電鍍蝕刻工藝除能夠提高銅線路和金屬化孔厚度外,還可以通過電鍍抗蝕金屬,在孔內形成抗蝕層,從而保護孔內銅不在蝕刻工序中被腐蝕。


      全板電鍍通過使用一種性能特殊的掩蔽干膜(性軟而厚),將孔和圖形掩蓋起來,蝕刻時作抗蝕膜作用,從而有效地保護好金屬化孔內的銅。其工藝流程如下:


      下料→鉆孔→孔金屬化→全板電鍍銅→貼光敏掩蔽干膜→圖形轉移→蝕刻→去膜→電鍍插頭→外形加工→檢測→網印阻焊劑→焊料涂覆→網印文字符號。


      全板電鍍掩蔽法Zui大的優點在于不用二次做掩蔽圖形,減少了Sn或Pb等抗蝕金屬的大量使用。不僅節約了生產時間,減少了生產工序,而且使印制電路板進一步綠色化。不過,由于全板電鍍可能形成較厚的銅,使得該方法要制備精細線路存在困難。


      3.差分蝕刻工藝法

      差分蝕刻工藝的使用是基于超薄銅箔的層壓板,其主要工藝與圖形電鍍蝕刻工藝相似。只是在圖形電鍍銅后,電路圖形部分和孔壁金屬銅的厚度約30?m以上。將干膜或濕膜去掉后,非電路圖形部分仍為2~5?m厚的超薄銅箔。對它進行快速蝕刻,2~5?m厚的非電路部分被蝕刻,而電鍍30μm厚的電路圖形部分只被蝕刻掉相應的厚度而留下來了。這種方法是下一代制作高精度、高密度印制電路板的重要方法。


      加成法圖片


      1.全加成工藝    

      也稱CC-4法。完全用化學鍍銅形成電路圖形和孔金屬化互連,其工藝如下,如下圖所示:

      圖片

      催化性層壓板下料→涂催化性黏合劑→鉆孔→清洗→負相圖形轉移→粗化→化學鍍銅→(后面的處理與減成法相同)去膜→電鍍插頭→外形加工→檢測→網印阻焊劑→焊料涂覆→網印文字符號。


      2.半加成法    

      這種工藝方法是使用催化性層壓板或非催化性層壓板,鉆孔后用化學鍍銅工藝使孔壁和板面沉積一層薄金屬銅(約2~5?m以上),然后負相圖形轉移,進行圖形電鍍銅加厚(有時也可鍍Sn-Pb合金),去掉抗蝕膜后進行快速蝕刻,非圖形部分2~5?m的銅層迅速被蝕刻掉,留下圖形部分,即孔也被金屬化了的印制電路板。差分蝕刻常被使用到半加成法中。


      這種方法將電鍍加成與快速蝕刻相結合,所以又稱為“半加成法”。


      3.NT法

      NT方法采用具有催化性的覆銅箔層壓板,在其表面蝕刻出導體圖形后,整塊涂覆環氧樹脂膜(或只將焊盤部分留出),然后進行鉆孔、孔金屬化,再用CC-4法沉積所需厚度的銅,得到孔金屬化的印制電路板。


      4.光成形法

      光成形法是在預先涂有黏合劑的層壓板上鉆孔并粗化處理,浸一層光敏性敏化劑,干燥后用負相底片曝光,然后再用CC-4法進行沉銅。這種方法的優點是不需印制圖形,是用光化學反應產生電路圖形,比較簡單經濟。


      5.多重布線法    

      多重布線法采用數控布線機,使聚酰亞胺絕緣黏合劑將銅導線鋪設在絕緣板上,從而被黏合劑粘牢。鉆孔后用CC-4法沉銅以連接各層電路。這種方法可用布線機與計算機聯合工作,面線可以重疊和交叉,布線密度高,速度快,生產周期短,成本低。


      加成法多用于雙面印制電路板與多層印制電路板的制作,因此,每一種方法都存在孔金屬化的共同問題。它與電路圖形制作是一起完成的,與減成法的主要不同之處就是無須進行蝕刻。


      此外,還有一種機械制作電路圖形的方法:將金屬箔沖壓并黏結在絕緣底板上,稱為“沖壓線路工藝”或“沖模切割法”。如下圖所示。


      圖片

      這種方法要有一個沖模,它具有Zui終產品所要求的電路圖形。沖模可用普通機械加工的方法,也可用光刻的方法制造。在沖制電路圖時,沖模要加熱,它迫使涂有黏合劑的銅箔壓入絕緣基材中,在實現電路圖形切割的同時,黏合劑也被加熱,完成銅箔與絕緣基材的黏結。同時將導線邊沿部分壓入基材中,將電路圖形的制作、黏合、落料、沖孔等幾道工藝步驟一次完成。這種工藝只能生產線路比較簡單、密度比較小的印制電路板,現在已經淘汰。


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