印制电路板的蚀刻与加工

电子阻焊剂。 阻焊剂是在印制板上涂覆的阻焊层（涂料或薄 膜）。除了焊盘和元器件引线孔裸露以外。印制板的 其他部位均在阻焊层之下。阻焊剂的作用是限定焊接 区域，防止焊接时搭焊和桥接造成短路，改善焊接的 准确性，减少虚焊；防护机械损伤，减少潮湿气体和 有害气体对板面的侵蚀。 在高密度的镀铅锡合金印制板和采用自动焊接工 艺的印制板，为使板面得到保护并确保焊接质量，均 需要涂覆阻焊剂。
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3．助焊剂与阻焊剂的使用 （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，又能提高可焊性。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 不产生剌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。
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2．连通性检验 多层印制电路板需进行连通性试验。检验一般借 助万用表来测量电流、电压，以判断印制电路图形是 否连通。
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3．可焊性检验 可焊性是用来检验往印制板上焊元器件时，焊料 对印制图形的润湿能力。可焊性一般可用润湿、半润 湿和不润湿来表示。 （1）润湿。焊料在导线和焊盘上能充分漫流，而 形成粘附性连接。 （2）半润湿。焊料润湿焊盘表面后，因润湿不佳 而造成焊料回缩，结果在基底金属上留下一层薄焊料 层。在其表面一些不规则的地方，大部分焊料都形成 焊料球。 （3）不润湿。焊盘表面虽然接触融焊料，但其表 面丝毫未沾上焊料。
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（1）外形加工。 外形加工主要是对印制板进行剪切和打磨。剪切时， 要求铜箔面向上。也可采用一次冲模落料的办法进行加 工。一般印制板的边缘毛剌和铜箔气化层与污垢可用砂 纸等进行打磨。
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（2）钻孔。 钻孔工艺是在下好料的覆铜上，按照印制电路图各 焊盘以及安装孔等的位置和孔径，通过钻机打孔。根据 钻孔工具的不同可分为手工加工和数控加工两种。
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② 数控加工。数控加工是采用数控钻床系统自动钻 孔。加工前将CAD设计的印制图输入主控计算机，通 过定位设置和孔径设置，然后起动，则数控钻床系统将 自动完成钻孔。常用的数控钻床如图2.1.4所示。数控钻 床的钻孔质量高，但价格昂贵，目前在自动化生产中已 经得到广泛地应用。
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另一种定位方法是用钻模板定位法，它一般采用光 致抗蚀剂。因显影出来的图形足以定出孔的位置，而且 几块板材可以叠放在一起，并与照相底版对准且用销钉 销住。以上两种定位方法均可用于手工多轴钻床，操作 员既可移动钻轴，又可移动工作台。钻孔时，将需钻孔 的工件与钻孔的模板用销钉销在一起。
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2.1.4印制电路质量检验 1．外观检验
（1）印制板的翘曲度是否过大，过大时可采用手工进行矫正。 （2）印制板上的标注字、符号是否被腐蚀掉，或因腐蚀不够造成 字迹、符号不清。 （3）导线上有无沙眼或断线，线条边缘上有无锯齿状缺口，不该 连接的导线间有无短路。 （4）印制板表面是否光滑、平整，是否有凹凸点或划伤的痕迹。 （5）印制板上有无漏钻孔、错钻孔或四周铜箔被钻破的情况。 （6）导线图形的完整性如何，用照相底片覆盖在印制板上，测定 一下导线宽度、外形是否符合要求。 （7）印制板的外边缘尺寸是否符合要求。
图2.1.4 数控钻床外形图
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①手工加工是传统的钻孔工艺，操作简便、灵活， 可在蚀刻前钻孔，也可在蚀刻后钻孔。但速度慢、劳动 强度大，甚至需要考虑安全因素。
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手工加工采用手工钻床钻孔，钻孔时工件的定位有 两种方法：一种是借肋光学的视力定位法，用此法确定 孔位，要求对孔的位置加以限定。对孔位的限定可用将 底图盖在工件上的办法解决，也可用一个已有明确焊盘 位置的印制电路复制件来解决。
孔金属化的方法很多，它与整个双面板和多层板的 制作工艺相关，大体上有板面电镀法、图形电镀法、反 镀漆膜法、堵孔法和漆膜法等。
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2.印制电路板的蚀刻 蚀刻是制造印制电路板必不可少的一项工艺。图形 转移后，覆铜箔板上需要留下的铜箔表面（印刷电路图 部分）已被保护性抗蚀层覆盖。未被保护部分的铜箔板 上需要通过化学蚀刻将其除去，以便得到印有理想电路 图形的印制电路板。
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蚀刻方法有摇动槽法、浸蚀法和喷蚀法等三种。其 中摇动槽法简单、蚀刻速度快，蚀刻设备仅是一只盛有 蚀刻剂的槽，置于不断摇动的台面上。蚀刻时台面不断 摇动，槽内蚀刻液随之摆动，既使蚀刻速度加速，又使 得蚀刻更均匀。浸蚀法是将电路板浸在放有蚀刻剂且能 保温的大槽中进行蚀刻。喷蚀法则用泵将蚀刻液喷于印 制板表面进行蚀刻，因而蚀刻速度较快。
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工业上常用的蚀刻液主要有三氯化铁蚀刻液、酸性 氯化铜蚀刻液、碱性氯化铜蚀刻液、硫酸-过氧化氢蚀 刻液等。其中，三氯化铁价格低，毒性较小。碱性氯化 腐蚀速度快，能蚀刻高精度、高密度印制板。这些蚀刻 液可以去除未保护部分的铜箔，但不影响感光显影后的 抗蚀剂及其保护下的铜箔，也不腐蚀绝缘基板及粘接材 料。
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（3）孔金属化。 双面印制板两面的导线或焊盘需要连通时，通过打 孔并将孔的内壁镀上金属或用金属铆钉连通，使原来非 金属的孔壁金属化。 孔金属化是利用化学镀铜技术，即用“氧化-还原” 反应产生金属镀层。
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第7讲
印制电路板的蚀刻与加工
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课前布置任务： 要求说明印制板的加工工艺。
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2.1.3印制电路板的蚀刻与加工 1. 印制板的机械加工 印制板的机械加工分为外形加工和孔加工。