電路板設計制作廠家_印制電路板（PCB）的設計與

印制電路板的設計，是根據設計人員的意圖，根據電子產品的電原理圖和元器件的形狀尺寸，將電子元器件合理地進行排列并實現電氣連接，將電原理圖轉換成印制電路板圖、并確定加工技術要求的過程。印制電路板的電路設計要考慮到電路的復雜程度、元件的外型和重量、工作電流的大小、電路電壓的高低，以便選擇合適的板基材料并確定印制電路板的類型，在設計印制導線的走向時，還要考慮到電路的工作頻率，以盡量減少導線間的分布電容和分布電感等。

設計印制電路板應具備的條件如下。

1）根據整機總體設計要求，已經確定了電路圖，選定了該電路所有的元器件，元器件的型號和規格均已確定。

2）確定了對某些元器件的特殊要求，如哪些元器件需要屏蔽、需要經常調整或更換；哪些導線需要采用屏蔽線；電路工作的環境條件，如溫度、濕度、氣壓等已經明確。

3）確定了印制電路板與整機其他部分（或分機）的連接形式，已經確定了插座和連接器件的型號規格。

1.印制電路板設計的主要內容

PCB的設計包括電路設計和封裝設計（即印制導線設計）兩部分。

PCB設計的主要內容包括：

（1）熟悉并掌握原理圖中每個元器件外形尺寸、封裝形式、引線方式、管腳排列順序、各管腳功能及其形狀等，由此確定元器件的安裝位置和散熱、加固等其它安裝要求。

（2）查找線路中的電磁干擾源，以及易受外界干擾的敏感器件，確定排除干擾的措施。

（3）根據電氣性能和機械性能，布設導線和組件，確定元器件的安裝方式、位置和尺寸，確定印制導線的寬度、間距和焊盤的直徑、孔距等。

（4）確定印制電路板的尺寸、形狀、材料、種類以及外部連接和安裝方法。

對于主要由分立元器件組成的不太復雜的電路，可采用單面板設計；對于集成電路較多的較復雜的電路，可采用雙面板進行設計。

2.印制電路板的設計步驟與方法

在著手設計印制電路板時，設計人員應依據有關規則和標準，參考有關的技術文件。如圖1所示的設計步驟。在技術文件中，規定了一系列電路板的尺寸、層數、元器件尺寸、坐標網格的間距、焊接元件的排列間隔、制作印制電路板圖形的工藝等。

圖1 印制電路板的設計步驟

設計步驟中印制電路板的材料選擇必須考慮到電氣和機械特性，當然還要考慮到價格和制造成本，從而選擇印制電路板的基材。電氣特性是指基材的絕緣電阻、抗電弧性、印制導線電阻、擊穿強度、抗剪強度和硬度。印制電路板厚度的確定，要從結構的角度來考慮，主要是考慮電路板對其上裝有的所有元器件重量的承受能力和使用中承受的機械負荷能力。如果只在印制電路板上裝配集成電路、小功率晶體管、電阻、電容等小功率元器件，在沒有較強的負荷振動條件下，使用厚度為1.5mm(尺寸在500mm×500mm以內)的印制電路板即可。如果板面較大或支撐強度不夠，應選擇2~2.5 mm厚的板。印制電路板的厚度已標準化，其尺寸為1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm幾種，最常用的是1.5mm和2.0mm。

對于尺寸很小的印制電路板如計算器、電子表等，為了減小重量和降低成本，可選用更薄一些的敷銅箔層壓板來制作。

（1）印制電路板材料、厚度和板面尺寸的選定，確定印制電路板與外部的連接，確定元器件的安裝方法。

印制電路板的尺寸與印制電路板的加工和裝配有密切關系，應從裝配工藝的角度考慮兩個方面的問題：一方面是便于自動化組裝，使設備的性能得到充分利用，能使用通用化、標準化的工具和夾具，另一方面是便于將印制電路板組裝成不同規格的產品，安裝方便，固定可靠。

1）材料的選擇。材料的選擇必須考慮到電氣和機械特性、購買的相對價格和制造的相對成本等方面。

2）厚度的確定。厚度的選擇主要是考慮印制板上裝有的所有元器件重量的承受能力和使用中承受的機械負荷能力。

3）形狀和尺寸。印制板的結構尺寸應從裝配工藝角度考慮兩個方面的問題：一方面是便于自動化組裝，使設備的性能得到充分利用，能使用通用化、標準化的工具和夾具；另一方面是便于將印制電路板組裝成不同規格的產品，且安裝方便、固定可靠。

印制電路板的外形應盡量簡單，一般為長方形，應盡量避免采用異形板。印制電路板的尺寸應盡量靠近標準系列的尺寸，以便簡化工藝，降低加工成本。

對于多層印制電路板的厚度也要根據電路的電氣性能和結構要求來決定。

（2）印制電路板上元器件排列的設計，用于確定可放置的印制導線的寬度、間距和焊盤的直徑和孔徑。

用手工繪制PCB圖時，可借助于坐標紙上的方格正確地表達在印制電路板上元器件的坐標位置。在設計和繪制坐標尺寸圖時，應根據電路圖并考慮元器件布局和布線的要求，哪些元器件在板內，有哪些要加固，要散熱，要屏蔽；哪些元器件在板外，需要多少板外連線，引出端的位置如何等，必要時還應畫出板外元器件接線圖。

典型元器件是全部需安裝的元器件中在幾何尺寸上具有代表性的元器件，它是布置元器件時的基本單元。再估計一下其他大元器件尺寸相當于典型元件的倍數（即一個大元器件在幾何尺寸上相當于幾個典型元器件），這樣就可以算出整個印制電路板需要多大尺寸。

阻容元件、晶體管等應盡量使用標準跨距，以適應元器件引線的自動成型。各元器件的安裝孔的圓心必須設置于坐標格的交點上。

元器件在印制電路板上的排列方式主要有三種：不規則排列（圖2所示）、坐標排列（圖3所示）、坐標格排列（圖4所示）。典型組件排列如圖5所示。

圖2 不規則排列

圖3 坐標排列

圖4 坐標格排列

（a）典型元器件（組件）的尺寸    （b）典型組件的排列方式

圖5 典型組件排列印制板板圖

（3） 印制電路板上地線的設計

1）一般將公共地線布置在印制電路板的邊緣，并留有一定的距離，便于印制電路板安裝與機械加工，有利于提高電路的絕緣性能。

2）在設計高頻電路時，為減小引線電感和接地阻抗，防止自激，地線應有足夠的寬度。

3）印制電路板上每級電路的地線，在多數情況下可以設計成自封閉回路。但外界有強磁場的情況下，應避免封閉地線組成的線圈產生電磁感應而影響電路的電性能。

（4）輸入、輸出端的設計

1）輸入、輸出端盡量按信號流程順序排列，使信號便于流通，并可減小導線之間的寄生干擾；

2）輸入、輸出端盡可能的遠離，在可能的情況下最好用地線隔離開?？蓽p小輸入、輸出端信號的相互干擾。

（5）排版連線圖的設計

排版連線圖是指：用簡單線條表示印制導線的走向和元器件的連接關系的圖樣。如圖6所示。

圖6 由原理圖到印制版圖的排版方向

（6）根據電原理圖繪制印制電路板圖的草圖

首先要選定排版方向及確定主要元器件的位置。

當排版的方向確定以后，接下來首先是確定單元電路及其主要元器件，如晶體管、集成電路等的布設。然后再布設特殊元器件，最后確定對外連接的方式和位置。

原理圖的繪制一般以信號流程及反映元器件在圖中的作用為依據，因而再原理圖中走線交叉現象很多，這對讀圖毫無影響，但在印制電路板中出現導線的交叉現象是不允許的，因此在排版中，首先要繪制單線不交叉圖，可通過重新排列元器件位置與方向來解決。在較復雜的電路中，有時導線完全不交叉很困難的，這時可采用“飛線”來解決?！帮w線”即是在印制電路板導線的交叉處切斷一根，從板的元器件面用一根短接線連接?！帮w線”過多，會影響元器件安裝效率，不能算是成功之作，所以只有在迫不得以的情況下才使用。

3.印制電路板的布局

（1）整體布局

在進行印制電路板布局之前必須對電路原理圖有深刻的理解，只有在徹底理解電路原理的基礎上，才能做到正確、合理的布局。在進行布局時，要考慮到避免各級電路之間和元器件之間的相互干擾，這些干擾包括電場干擾——電容耦合干擾、磁場干擾——電感耦合干擾、高頻和低頻間干擾、高壓和低壓間干擾，還有熱干擾等。在進行布局時，還要滿足設計指標、符合生產加工和裝配工藝的要求，要考慮到電路調試和維護維修的方便。對電路中的所用器件的電氣特性和物理特征要充分了解，如元器件的額定功率、電壓、電流、工作頻率，元器件的物理特性，如體積、寬度、高度、外形等。印制電路板的整體布局還要考慮到整個板的重心平穩、元件疏密恰當、排列美觀大方。

印制電路板上的元器件一般分為規則排列和不規則排列。

規則排列也叫整齊排列，即把元器件按一定規律或一定方向排列，這種排列由于受元器件位置和方向的限制，印制電路板導線的布線距離就長而且復雜，電路間的干擾也大，一般只在電路工作在低電壓、低頻（1MHz以下）的情況下使用。規則排列的優點是整齊美觀，且便于進行機械化打孔及裝配。

不規則排列也叫就近排列，由于不受元器件位置和方向的限制，按照電路的電氣連接就近布局，布線距離短而簡捷，電路間的干擾少，有利于減少分布參數，適合高頻（30MHz以上）電路的布局。不規則排列的缺點是外觀不整齊，也不便于進行機械化打孔及裝配。

（2）元器件布局

對于單面印制電路板，元器件只能安裝在沒有印制電路的一面，元器件的引線通過安裝孔焊接在印制導線的焊盤上。對于雙面印制電路板，元器件也盡可能安裝在板的一面，以便于加工、安裝和維護。

在板面上的元器件應按照電原理圖的順序盡量成直線排列，并力求電路安裝緊湊和密集，以縮短引線，減少分布電容，這對于高頻電路尤為重要。

如果由于電路的特殊要求必須將整個電路分成幾塊進行安裝，則應使每一塊裝配好的印制電路板成為具有獨立功能的電路，以便于單獨進行調試和維護。

為了合理地布置元器件、縮小體積和提高機械強度，可在主要的印制電路板之外再安裝一塊“輔助板”，將一些笨重元器件如變壓器、扼流圈、大電容器、繼電器等安裝在輔助板上，這樣有利于加工和裝配。

布置元器件的位置時，應考慮它們之間的相互影響。元器件放置的方向應與相鄰的印制導線交叉，電感器件要注意防止電磁干擾，線圈的軸線應垂直于板面，這樣安裝元件間的電磁干擾最小。

電路中有發熱的元器件應放在有利于散熱的位置，必要時可單獨放置或加裝散熱片，以利于元器件本身的降溫和減少對鄰近元器件的影響。對大而重的元器件盡可能安置在印制電路板上靠近固定端的位置，并降低其重心，以提高整板的機械強度和耐振、耐沖擊能力，以及減小印制電路板的負荷和變形。

（3） 印制導線的布設

1）地線的布設

①一般將公共地線布置在印制電路板的邊緣，便于將印制電路板安裝在機架上，也便于與機架（地）相連接。導線與印制電路板的邊緣應留有一定的距離（不小于板厚），這不僅便于安裝導軌和進行機械加工，而且還提高了電路的絕緣性能。

②在各級電路的內部，應防止因局部電流而產生的地阻抗干擾，采用一點接地是最好的辦法。在電路各級間分別采取一點接地的原理示意圖。但在實際布線時并不一定能絕對做到，而是盡量使它們安排在一個公共區域之內。

③當電路工作頻率在30MHZ以上或是工作在高速開關的數字電路中，為了減少地阻抗，常采用大面積覆蓋地線，這時各級的內部元器件接地也應貫徹一點接地的原則，即在一個小的區域內接地。

2）輸入、輸出端導線的布設

為了減小導線間的寄生耦合，在布線時要按照信號的流通順序進行排列，電路的輸入端和輸出端應盡可能遠離，輸入端和輸出端之間最好用地線隔開。由于輸入端和輸出端靠得過近，且輸出導線過長，將會產生寄生耦合。

3）高頻電路導線的布設

對于高頻電路必須保證高頻導線、晶體管各電極的引線、輸入和輸出線短而直，若線間距離較小要避免導線相互平行。高頻電路應避免用外接導線跨接，若需要交叉的導線較多，最好采用雙面印制電路板，將交叉的導線印制在板的兩面，這樣可使連接導線短而直，在雙面板兩面的印制線應避免互相平行，以減小導線間的寄生耦合，最好成垂直布置或斜交。

4）印制電路板的對外連接

印制電路板對外的連接有多種形式，可根據整機結構要求而確定。一般采用以下兩種方法。

①用導線互連：將需要對外進行連接的接點，先用印制導線引到印制電路板的一端，導線應從被焊點的背面穿入焊接孔。

對于電路有特殊需要如連接高頻高壓外導線時，應在合適的位置引出，不應與其它導線一起走線，以避免相互干擾。

②用印制電路板接插式互連：印制電路板接插的簧片式互連，將印制電路板的一端制成插頭形狀，以便插入有接觸簧片的插座中去。采用針孔式插頭與插座的連接，在針孔式插頭的兩邊設有固定孔與印制電路板固定，在插頭上有90°彎針，其一端與印制電路板接點焊接，另一端可插入插座內。

5）印制連接盤

連接盤也叫焊盤，是指印制導線在焊接孔周圍的金屬部分，供外接引線焊接用。連接盤的尺寸取決于焊接孔的尺寸。焊接孔是指固定元器件引線或跨接線貫穿基板的孔。顯然，焊接孔的直徑應該稍大于焊接元器件的引線直徑。焊接孔徑的大小與工藝有關，當焊接孔徑大于或等于印制電路板厚度時，可用沖孔；當焊接孔徑小于印制電路板厚度時，可用鉆孔。一般焊接孔的規格不宜過多。

連接盤的直徑D應大于焊接孔內徑d，一般取D=(2～3)d，為了保證焊接及結合強度。

連接盤的形狀有不同選擇，圓形連接盤用得最多，因為圓焊盤在焊接時，焊錫將自然堆焊成光滑的圓錐形，結合牢固、美觀。但有時，為了增加連接盤的粘附強度，也采用正方形、橢圓形和長圓形連接盤。

6）印制導線

若焊盤與焊盤間的連線合為一體，猶如水上小島，故稱為島形焊盤。島形焊盤常用于元器件的不規則排列中，有利于元器件的密集和固定，并可大量減少印制導線的長度與數量。此外，焊盤與印制線合為一體后，銅箔面積加大，使焊盤和印制線的抗剝離強度大大增加。島形焊盤多用在高頻電路中，它可以減少接點和印制導線的電感，增大地線的屏蔽面積，減少接點間的寄生耦合。

設計印制電路板時，當元器件布局和布線初步確定后，就要具體地設計印制導線與印制電路板圖形。這時必然會遇到印制線寬度、導線間距等等設計尺寸的確定以及圖形的格式等問題。導線的尺寸和圖形格式不能隨便選擇，它關系到印制電路板的總尺寸和電路性能。

7）定位孔的繪制與定位方法

①印制導線的寬度

一般情況下，印制導線應盡可能寬一些，這有利于承受電流和便于制造。0.05mm厚銅箔的導線寬度與允許電流和自身電阻大小的關系可以計算。

在決定印制導線寬度時，除需要考慮載流量外，還應注意它在板上的剝離強度以及與連接盤的協調，一般取線寬b=(1/3～2/3)D。一般的導線寬度可在0.3～2.0 mm之間，建議優先采用0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm規格，其中0.5mm導線寬度主要用于微小型化電子產品。

印制導線本身也具有電阻，當電流流過時將產生熱量和產生電壓降。印制導線的電阻在一般情況下可不予考慮，但當其作為公共地線時，為避免地線產生的電位差而引起寄生反饋時要考慮起阻值。

印制電路的電源線和接地線的載流量較大，因此在設計時要適當加寬，一般取1.5～2.0mm。

當要求印制導線的電阻和電感比較小時，可采用較寬的信號線；當要求分布電容比較小時，可采用較窄的信號線。

②印制導線的間距：在一般情況下，導線的間距等于導線寬度即可，但不能小于1mm，否則在焊接元器件時采用浸焊方法就有困難。對微小型化設備，最小導線間距不小于0.4mm。導線間距的選擇與焊接工藝有關，采用浸焊或波峰焊時，導線間距要大一些，采用手工焊接時，導線間距適當可小一些。

在高壓電路中，相鄰導線間存在著高電位梯度，必須考慮其影響。印制導線間的擊穿將導致基板表面炭化、腐蝕和破裂。在高頻電路中，導線間距將影響分布電容的大小，從而影響著電路的損耗和穩定性。因此導線間距的選擇要根據基板材料、工作環境、分布電容大小等因素來綜合確定。最小導線間距還同印制電路板的加工方法有關，選用時就更需要綜合考慮。

③印制導線的形狀：印制導線的形狀可分為平直均勻形、斜線均勻形、曲線均勻形、曲線非均勻形。如圖7所示。

圖7 印制導線的形狀

印制導線的圖形除要考慮機械因素、電氣因素外，還要考慮導線圖形的美觀大方，所以在設計印制導線的圖形時，應遵循如圖8所示的原則。

圖8 印制導線形狀

設計印制導線的圖形時，應遵循原則如下：

①在同一印制電路板上的導線寬度（除地線外）最好一樣；

②印制導線應走向平直，不應有急劇的彎曲和出現尖角，所有彎曲與過渡部分均須用圓弧連接；

③印制導線應盡可能避免有分支，如必須有分支，分支處應圓滑；

④印制導線盡避免長距離平行，對雙面布設的印制線不能平行，應交叉布設；

⑤如果印制電路板面需要有大面積的銅箔，例如電路中的接地部分，則整個區域應鏤空成柵狀，這樣在浸焊時能迅速加熱，并保證涂錫均勻。柵狀銅箔還能防止印制電路板受熱變形，防止銅箔翹起和剝脫。

4.印制電路板圖的計算機輔助設計

（1）印制電路板CAD

印制電路板設計直接影響到產品的質量與電氣性能。隨著電子工業的發展，各種類型印制電路板需求量越來越大，要求設計制造印制電路板的周期越短越好。傳統的手工設計已滿足不了生產上的需求，現代計算機的發展為電路原理圖和印制電路板圖的CAD設計提供了強有力的手段。印制電路板CAD文件實際上是載入印制電路板設計信息的文件，其文件結構如圖9所示。

圖9 人工設計和計算機輔助設計的比較

（2）CAD的操作步驟：

1）在CAD軟件上畫出電路原理圖。

2）向計算機輸入能反映出印制板布線結構的參數，包括：焊盤尺寸大小、元器件的孔徑和焊盤、走線關系、印制導線寬度、最小間距、布線區域尺寸等參數。

3）操作計算機執行布線設計命令，則計算機可自動完成印制電路板的設計。

4）布線后，審查走線的合理性，并對不理想的走線進行修改。

5）定稿后，通過繪圖機按所需比例直接繪制黑白底圖。

6）將設計存入軟盤，可以永久性保存。

（3）幾種常用的印制電路板CAD軟件

目前，印制電路板的設計大多使用計算機設計軟件進行設計。這類軟件主要有：SMARTWORK、TANGO、Protel等幾種。

用計算機將設計好的PCB圖保存，提交給印制電路板的生產廠家。

1.印制電路板的制作

印制電路板的制作過程分為：底圖膠片制版、圖形轉移、腐刻、印制電路板的機械加工與質量檢驗等。

（1）底圖膠片制版

1）CAD光繪法

這種方法是應用CAD軟件對印制電路板進行布線后，使用獲得的數據文件來驅動光學繪圖機，使感光膠片曝光，經過暗室操作制成原版底圖膠片。

2）照相制版法

照相制版法是先進行黑白底圖的繪制，再將繪制好的印制電路板黑白底圖，通過照相進行制版的方法。

（2）圖形轉移

把相版上的印制電路圖形轉移到覆銅板上，稱為圖形轉移。

具體方法有絲網漏印、光化學法。

1）絲網漏印法

絲網漏印法是指：將所需要的印制電路圖形制在絲網上，然后用油墨通過絲網模版將印制電路圖形漏印在銅箔板上，形成耐腐蝕的保護層，經烘干、修版后，實現圖形轉移。

2）光化學法

目前，在大批量的印制板生產中，大多采用光化學法即直接乳劑制板法制作圖形。如圖10所示。

圖10 光化學法工藝流程

（3）腐蝕技術（腐刻）

腐蝕是指利用化學或電化學方法，對涂有抗蝕劑并經感光顯影后的印制電路板上未感光的部分，進行腐蝕去除銅箔，在印制板上留下精確的線路圖形的過程。

腐蝕方法有搖槽法、浸蝕法和噴蝕法三種。

搖槽法最簡單，所用的設備是一只放腐蝕劑的槽，裝于不斷搖動的臺面上。

浸蝕法是將工件浸沒在盛有能保溫的大槽中蝕刻。

噴蝕法生產速度較快，用泵將腐蝕劑噴于印制板表面進行腐蝕加工。

2.工業制板

實際生產中，制造印制板要經過幾十道工序。主要有：

（1）繪制照相底圖

照相底圖是用來制作照相原版或生產底板的。大多數的底圖是由設計者繪制的，早期的印制電路板生產是手工布線貼圖，效率低、精度低、周期長。隨著計算機及其應用軟件的發展，目前，工程技術人員可以利用CAD/CAM軟件來輔助設計、輔助生產印制電路板。大大提高了生產效率和制板質量。

（2）照相制版

照相制版就是得到原版底片。用繪制好的制板底圖照相制版，版面尺寸應與PCB尺寸一致。制板過程與普通照相大體相同，可分為軟片剪裁→曝光→顯影→定影→水洗→干燥→修版。

制版時，先按一定的比例將原圖放大，然后再運用縮微照相技術將放大的原圖通過光學系統縮小到原來的尺寸，成像在銀鹽感光材料上。再經過顯影等一系列加工處理，就得到了“原版”，或稱為“母版”。一般母版為“負像”。

（3）圖形轉移

把相版上的印制電路圖形轉移到覆銅板上，稱圖形轉移，它是PCB制作過程中很重要的一道工序。根據圖形轉移后所得到的電路圖形與所需要的電路圖形是否一致，可分為“正像”和“負像”。

圖形轉移的方法很多，常用的有絲網漏印法和光化學法等。

1）絲網漏印

絲網漏印(簡稱絲印)是一種古老的印制工藝，與油印機類似。絲網漏印就是在絲網(真絲、滌綸絲等)上通過貼感光膜(制膜、曝光、顯影、去膜)等感光化學處理，將圖形轉移到絲網上，或在絲網上黏附一層漆膜或膠膜，然后按技術要求將印制電路圖制成鏤空圖形。然后通過刮板將印料漏印到覆銅板上，于是在覆銅板上便得到所需的電路圖形。這些印料經紫外光(或加熱)固化后，便具有各種不同用途的良好抗蝕性能。

絲印時所使用的“印料”常稱為“抗蝕油墨”，種類很多，常用的有抗蝕印料、耐電鍍印料、阻焊印料、字符印料和防護層印料等。

絲網漏印可以通過手動、半自動或自動絲印機實現。圖11是最簡單的絲網漏印裝置，工作時只需將覆銅板在底板上定位，將印制材料放到固定絲網的框內，用橡皮板刮壓印料，使絲網與覆銅板直接接觸，即可在覆銅板上形成由印料組成的圖形，然后烘干、修版。

圖11 絲網漏印

2）光化學法

光化學法有直接感光法和光敏干膜法兩種。

①直接感光法。其工藝過程為覆銅板表面處理→涂感光膠→曝光→顯影→固膜→修版。修版是蝕刻前必須要做的工作，可以對毛刺、斷線、砂眼等進行修補。

②光敏干膜法。工藝過程與直接感光法相同，只是不是涂感光膠，而是用一種由感光性齊聚物(或共聚物)、粘合劑、光引發劑、增塑劑、穩定劑、著色劑及溶劑等成分組成薄膜作為感光材料。這種薄膜由聚酯薄膜、感光膠膜、聚乙烯薄膜三層材料組成，感光膠膜夾在中間，使用時揭掉外層的保護膜，使用貼膜機把感光膠膜貼在覆銅板上。

（4）蝕刻

蝕刻也稱爛板。是生產過程的一個重要環節，它的成敗關系到印制電路板的后續工序。它是利用化學方法除去板上不需要的銅箔，留下組成圖形的焊盤、印制導線及符號等。蝕刻劑有許多種類，常用的蝕刻溶液有酸性氯化銅、堿性氯化銅、三氯化鐵等。

三氯化鐵(FeCl3)在電子學、印制電路、照相制版、金屬精飾等加工和生產中，被廣泛用作銅、銅合金、Ni-Fe合金及鋼的蝕刻劑。它適用于絲網漏印油墨、液體光致抗蝕劑和鍍金印制電路版電路圖形的蝕刻。用三氯化鐵為蝕刻劑的蝕刻工藝流程如下：

預蝕刻檢查→蝕刻→水洗→浸酸處理→水洗→干燥→去抗蝕層→熱水洗→水沖洗→(刷洗)→干燥→檢驗。

氯化銅(CuCl2·2H2O)作蝕刻劑，具有配方簡單、蝕刻速度快、溶銅量高、穩定性好、產品質量可以得到保障、能機械化連續生產、溶液再生和銅的回收容易、對環境的污染可以得到有效的控制等突出優點，在印制電路板生產中得到了迅速地推廣，目前生產中已作為首選蝕刻劑，取代了三氯化鐵蝕刻劑。

氯化銅蝕刻劑根據印制板的制作方法不同，又分為酸性和堿性兩種，酸性氯化銅蝕刻劑適用于絲網漏印及多層板內層電路的制作工藝。堿性氯化銅蝕刻劑適合于鍍焊料(錫-鉛)保護層的單面、雙面及多層印制外層電路的制作工藝。

（5）金屬化孔

金屬化孔工藝為下一步的電鍍加厚銅層打下基礎，實現良好的電氣互連，金屬化孔不好就會造成孔內無銅或是有很薄的銅層，一經通斷試驗就造成開路。

金屬化孔是連接多層或雙面板兩面導電圖形的可靠方法，是印制電路板制造技術中最為重要的工序之一。雙面印制電路板兩面的導線或焊盤要連通時，必須通過金屬化孔實現。它關系到多層板內在質量的好壞，其主要工作是在多層板上鉆出所需的孔、把孔內的鉆污去除、在孔壁上沉積上一層導電金屬銅，使原來非金屬的孔壁金屬化，也稱沉銅。在雙面和多層PCB中，這是一道必不可少的工序。

金屬化孔的質量對雙面PCB是至關重要的，金屬化孔要求金屬層均勻，完整，與銅箔連接可靠，電性能和機械性能符合標準。在表面安裝高密度板中這種金屬化孔采用盲孔方法(即沉銅充滿整個孔)以減小過孔所占面積，提高密度。

目前的金屬化孔主要有三類：埋孔、盲孔和過孔，埋孔是無法從基板外部看到，孔存在于基板內層，為先鉆并鍍覆孔后，再壓合加工完成。盲孔是可以從基板的一個外表面看到，是先壓合再鉆孔的沒有貫穿基材的孔。過孔是可以從基板的兩個表面都能看到，是先壓合再鉆孔的貫穿基材的孔。如圖12所示。

圖12 多層撓性線路中的過孔、埋孔和盲孔

所謂沉銅就是化學鍍銅。它是一種自催化氧化還原反應，在化學鍍銅過程中Cu2+得到電子還原為金屬銅，還原劑放出電子，本身被氧化。其反應實質和電解過程是相同的，只是得失電子的過程是在短路狀態下進行的，在外部看不到電流的流通。因此化學鍍是一種非常節能高效的電解過程，它沒有外接電源，電解時沒有電阻壓降損耗?；瘜W鍍銅時可以一次浸入到化學鍍銅液中進行鍍銅，而用電鍍法是無法做到的?；瘜W鍍銅可以在任何非導電的基體上進行沉積，利用這一特點在印制板制造中得到了廣泛的應用。應用最多的是進行孔金屬化。

金屬化孔的工藝流程如下：

鉆孔板→去毛刺→去鉆污→清潔調整處理→水洗→粗化→水洗→預浸→活化處理→水洗→加速處理→水洗→化學鍍銅→二級逆流漂洗→水洗→浸酸→電鍍銅加厚→水洗→干燥。

由于化學鍍銅溶液中的甲醛對生態環境有危害，并且有致癌的潛在危險，同時化學鍍銅溶液中的絡合劑(如EDTA等)不易進行生物降解，廢水處理困難。因而直接電鍍技術近年來得到了迅速的發展和應用。

（6）金屬涂覆

金屬涂覆就是采用化學鍍和電鍍的方法，在PCB的銅箔上進行表面涂覆，以提高印制電路的可焊性、導電性、耐磨性、裝飾性及延長PCB的使用壽命，提高電氣可靠性。涂覆工藝主要應用在表面貼裝雙面、多層印制電路板上。常用的涂覆層材料有金、銀、銅和鉛錫合金等。

1）鍍銅 

鍍銅是PCB制造的基礎技術之一，鍍銅分為全板電鍍(化學鍍銅后加厚銅)和圖形電鍍，其中全板鍍銅是緊跟在化學鍍銅之后進行，而圖形電鍍是在圖相轉移之后進行的。

①全板電鍍方法可用于制造寬度和間距要求不太嚴格的印制電路板。全板電鍍的工藝流程如下：

化學鍍銅→活化→電鍍銅→防氧化處理→水沖洗→干燥→刷板→印制負相抗蝕圖象→修版→電鍍抗蝕金屬→水沖洗→去除抗蝕劑→水沖→蝕刻。

②圖形電鍍是對導電圖像進行選擇性的電鍍。一般有兩種情況：一種方法是先用化學鍍提供0.5～1.0μm的導電銅層，然后全板電鍍銅，使其鍍層厚度達到5μm左右。

圖形電鍍銅是在圖像轉移后進行的，一般是作為鉛錫或錫鍍層的底層，也可作為低應力鎳層的底層。在自動線生產中，圖形電鍍銅與電鍍錫鉛合金(或錫)連在一條生產線上。其工藝過程如下：

圖像轉移后印制板→修板／或不修→清潔處理→噴淋／水洗→粗化處理→噴淋／水洗→活化→圖形電鍍銅→噴淋／水洗→活化→電鍍錫鉛合金　

                             └→鍍低應力鎳→鍍金

2）鍍鎳／金

為了提高耐磨性(插拔時)，減低接觸電阻，防止氧化(銅)和提高連接可靠性。通常在PCB插頭(俗稱“金手指”) 和某些特殊部位鍍耐磨的Au-Co或Au-Ni。插頭電鍍鎳與金一般由自動生產線來完成。其工藝流程如下：

上板→清洗→微蝕→刷洗→活化→漂洗→電鍍→低應力鎳→漂洗→活化→漂洗→電鍍金→金回收(用)→漂洗→烘干→下板。

還可以用浸鍍和化學鍍的方法進行鍍鎳和金。

3）電鍍錫/鉛合金

電鍍錫/鉛合金大多是在與電鍍銅組成的自動生產線上來進行的。錫/鉛合金層除了作耐堿抗蝕劑外，還用作可焊層(經熱油熱熔或紅外熱熔后)。由于經過熱油和紅外熱熔的Sn／Pb合金層厚度較厚，易形成龜背現象，因而不適用于表面安裝技術，目前電鍍錫/鉛合金層主要是用來作耐堿抗蝕劑。

4）化學鍍錫

為達到良好的焊接性能，適應環保的需要，消除錫鉛合金中鉛的含量，通常單獨使用化學鍍錫的工藝。

錫具有良好的導電性和釬焊性。在銅基體上化學浸錫，就是使表面銅層與錫液中錫離子發生置換反應。當錫層形成后，反應立即停止。

（7）涂助焊劑與阻焊劑

PCB經過圖形轉移、蝕刻、去膜和表面金屬涂覆后，在裝配元器件之前，應根據不同需要進行助焊或阻焊處理。涂助焊劑可提高可焊性；而在高密度鉛錫合金板上，為使板面得到保護，確保焊接的準確性，可在板面上加阻焊劑，使焊盤裸露，其他部位均在阻焊層下。

助焊劑在焊接過程中，能與基金屬表面及焊料表面的各種化合物發生化學反應，生成可溶（熔）性的化合物。在這一過程中，助焊劑起到了凈化基金屬與焊料表面并防止空氣再次對金屬表面氧化的作用。

阻焊是指將焊盤和焊接部分以外的其余部分(包括圖形導線和基片)全部都涂一層阻焊保護印料。這層保護印料在裝配好的印制電路板進行“波峰焊’’時，可防止導線間發生“橋連”現象，能有效地提高焊接質量，降低廢品率。同時又可節省焊料，減輕印制電路板的重量，降低成本。阻焊印料是永久性的涂料，焊接后不需去除，對印制電路起到永久性的保護作用。

阻焊涂料按固化條件分熱固化型和光固化型兩種，色澤為深綠或淺綠色。PCB上還有表示各元器件的位置、名稱等的文字及符號，一般是采用絲網漏印的方法印上去的，常見的為白色。

（8）熱熔鉛錫

印制電路板電鍍錫鉛后，鍍層和銅箔結合并不牢固，電路圖形外面的Sn-Pb合金鍍層為薄片狀和顆粒狀，為多孔狀結構，外觀呈暗灰色。它在加工過程及以后的焊接工藝中，易氧化變色，而影響其可焊性。為此，它必須進行熱處理。把它加熱到Sn-Pb合金鍍層的熔點以上，使這一鍍層的合金再熔化，促進熔融狀態的合金與基體金屬合金化，同時使鍍層變為致密、光亮、無針孔的結構。這一過程通常稱為“熱熔”。

印制電路板熱熔的方法有紅外熱熔、熱油熱熔、蒸汽冷凝熱熔、熱空氣熱熔四種。目前生產上廣泛采用的是紅外熱熔和熱油熱熔。通過紅外線或甘油浴使鉛錫合金在190℃～220℃溫度下熔化，充分潤濕銅箔而形成牢固結合層后再冷卻。

（9）熱風整平

熱風整平技術近年來發展很快，它實際上是將浸焊和熱風整平二者結合起來了，熱風整平時，先把清潔好的印制電路板浸上助焊劑，隨后浸在熔融的焊料里浸涂焊料，然后使印制電路板從兩個風刀之間通過，用風刀的熱壓縮空氣使錫鉛合金熔化，并把印制電路板上的多余焊料吹掉。同時排除金屬化孔里的多余焊料，使印制導線表面上沒有焊料堆積，也不堵孔，從而得到一個光亮、平整、均勻的的焊料涂覆層。

（10）清洗

印制電路板在制造及裝焊過程中，由于各種污染因素的存在，導致印制導線和元器件引線的腐蝕、造成短路等現象，嚴重影響印制電路的可靠性。因此，必須對各種印制電路及印制電路組件(PCA)進行嚴格的清洗，以除掉助焊劑殘渣、防氧化油、焊料污染物和其他各種污染物，特別是助焊劑殘渣等。一般來說，印制電路板清洗后其清潔程度應滿足MIL-P-28809標準。

常用的洗滌劑是氟碳清洗劑，主要工藝方法是：氣洗-噴洗-氣洗-干燥。

由于氟碳溶劑對臭氧層的危害，目前各國正考慮用新材料和新技術來替代氟碳溶劑的清洗。同時免清洗技術也逐步推廣開來。實現免清洗工藝可采用兩種方法：一種是采用低固態焊劑，另一種是在惰性氣體中焊接。

3.印制電路板質量檢測

在完成機械加工后，應對印制電路板進行質量檢驗。檢驗的主要項目包括：目視檢驗、連通性試驗、絕緣電阻的檢測、可焊性檢測等。

（1）目視檢驗

目視檢驗是指用肉眼檢驗所能見到的一些情況。通常目檢能發現一些包括導線是否完整、焊盤的大小是否合適、焊孔是否在焊盤中間等明顯的表面缺陷。

（2）連通性試驗

對多層電路板要進行連通性試驗，以查明印制電路圖形是否是連通的。這種試驗可借助于萬用表來進行。

（3）絕緣電阻的檢測

測量印制電路板絕緣部件對外加直流電壓所呈現出的電阻即為絕緣電阻。

在印制板電路中，此試驗既可以在同一層上的各條導線之間來進行，也可以在兩個不同層之間來進行。

（4）可焊性檢測

可焊性檢測是用來測量元器件連接到印制板上時，焊錫對印制圖形的附作能力。一般用附作、半附作、不附作來表示其可焊性。