PCB印制线路板流程及品质管理分析

PCB印制线路板流程及品质管理分析

姜永超

广州杰赛电子科技有限公司  广东 广州 510000

摘要：PCB行业发展速度逐步加快的同时，对印刷电路板设计与制造提出更高的要求。印刷电路板品质主要受到设备稳定性、原材料、施工流程、环境等因素影响。因此为确保PCB印制线路板品质，应合理规范施工流程，推进PCB产业逐渐向高速、高效、高精度方向迈进。

关键词：PCB印制线路板；流程；品质管理

引言：PCB（Printed Circuit Board）印制线路板是电子产品中不可或缺的一部分，它承载着电子元件，并提供电气连接和信号传输。同时构建元器件之间的电气连接，形成印制线路与导电图形。在PCB电子生产过程中，PCB印制电路板发挥着重要的作用，并且在电气互联与电路电子元器件方面提供特性阻抗等，

1PCB印制线路板流程分析

1.1PCB印制线路板流程要点分析

在PCB的制造过程中，有着严格的流程和步骤， （1）设计和原理图布局。在进行PCB制造之前，需要进行电路设计和原理图布局。设计师根据电子产品的要求和功能，绘制出电路图和原理图，并确定各个元件的位置和连接方式。 （2）PCB板材选择。根据电子产品的需求，选择合适的PCB板材。一般常用的PCB板材有FR-4（玻璃纤维增强材料）、金属基板等。选择合适的板材对于电子产品的性能和稳定性非常重要。 （3）切割与清洗。将选定的PCB板材切割成所需的尺寸，并进行表面清洗，以去除表面的污垢和杂质。清洗后的PCB板材表面应保持干燥和洁净。 （4）PCB印制。在印制过程中，需要将电路图和原理图上的元件和线路印制到PCB板上。这一步骤通常使用光刻技术，将电路图转移到PCB板的铜层上，形成导线和焊盘。（5）蚀刻。在印制完导线和焊盘后，需要将多余的铜层蚀刻掉。使用化学方法，将铜层上没有印制的部分蚀刻掉，只留下印制的导线和焊盘。（6）穿孔和镀金。在完成蚀刻后，需要进行穿孔，为元件的安装和连接提供通道。穿孔后，需要对板上的导线和焊盘进行镀金处理，以提高导电性和防止氧化。（7）组装与焊接。在将元件安装到PCB板上之前，需要根据设计要求和原理图的布局，将各个元件放置到PCB板上的对应位置。然后使用焊接技术将元件固定在PCB板上，并与导线和焊盘进行连接。 （8）测试和质检。在完成组装和焊接后，需要对PCB板进行测试和质检，以确保电路的正常工如下图1所示，为 PCB印制线路板制作流程。

图1   PCB印制线路板制作流程

1.2下料

（1）工艺流程：在PCB印制线路板制作过程中，首先进行下料：在一定铜箔厚的覆铜板大料中，选取出用于后续加工的尺寸，主要目的是将大片板料使用相关设备切割成不同规格的小块板料。该环节主要流程为：将大料放置于开料机上→开料→圆角→洗板→炬板→下工序。在此阶段主要用到磨圆角机、自动开料机、洗板机、字唛机、焗炉等设备。

（2）操作规范：在内层板开料之后，工作人员应及时添加标记，避免出现混。同时在自动开料机开机前准备阶段，需及时检查设定尺寸，以免出现开错料问题，进而影响施工进度以及浪费材料。在搬运大片板时，工作人员应严格按照相关规定佩戴收到进行搬运，以免擦花板面。在洗板过程中，工作人员应注意板面是否存在水渍，禁止使用带水渍焗板，避免出现氧化现象。在焗炉开机前准备阶段，及时检查其温度设定值是否与当前作业相符，若不相符应及时调整。

1.3钻孔

  （1）工艺流程：在线路板上钻出相应规格的孔，以便构建出板与板之间的通道。如下图1所示，为双面板钻孔作业流程图

  图1 双面板钻孔作业流程图

  在钻孔作业期间主要使用的设备有钉板机、钻机、翻磨钻咀机、退钉机、台钻机等。

（2）注意事项

  在搬运板材、拿取钻咀是需要佩戴收到，。以免影响线路板、钻咀质量。在施工前准备阶段，应仔细对钻咀进行进程，确保摔跤粒长度在0.800±0.005之间。在摆放与搬运板材时，严谨出现摔板、托板等现象，

1.4.沉铜与干膜

沉铜主要目的是将孔内非导体部分，利用无电镀方式，将孔洞电镀上桶面，实现导通功能[1]。

在干膜阶段，需要事先清洁印刷电路板面，有效提升光膜附着能力，并利用感光薄厚之后，产生感光反应部分留在板面上，以便导致左卓线路目的。

1.5镀锡

在此阶段在铜线路上进行镀锡主要目的就是为避免在蚀铜过程中咬蚀到铜线路。

2PCB印制线路板的品质管理难点分析

2.1工序较为复杂

PCB印制线路板的制造涉及到多个工序，包括原材料采购、切割、镀铜、印刷、钻孔、焊接等。每个工序都需要严格把控，以确保最终产品的品质。然而，不同的工序由不同的工人和设备操作，存在人为和设备因素的影响，增加了品质管理的难度。

2.2材料种类较多

PCB印制线路板的制造过程需要使用各种不同的材料和设备，如印刷机、钻孔机、焊接设备等。这些设备的性能和稳定性直接影响到最终产品的品质。然而，由于设备的使用寿命、维护保养等因素，设备的性能可能会逐渐下降，导致产品品质出现问题。因此，对设备进行定期的检修和维护，以及及时更换老化设备，是产品品质管理的核心

[2]。

2.3供应链存在不确定性

PCB印制线路板的制造涉及到多个供应商和合作伙伴。由于供应链的复杂性和不确定性，可能存在供应商的交货延迟、材料质量问题等情况。这些问题会直接影响到制造过程的进度和产品的品质。因此，建立稳定的供应链和合作伙伴关系，以及加强供应商的管理和监督，成为品质管理的难点[3]。

2.4测试难度较大

PCB印制线路板的品质管理需要依靠严格的检测和测试手段。然而，由于产品的多样性和复杂性，以及检测和测试设备的限制，可能存在一些难以检测和测试的问题。例如，微小的焊接问题、电路连通性问题等，有时需要依靠人工目测或使用复杂的测试设备才能发现。因此，如何提高产品的可检测性和可测试性，成为品质管理的难点[4]。

3PCB印制线路板的品质管理策略

PCB印制线路板的品质管理面临着多个难点，包括制造过程的复杂性和多样性、设备的性能和稳定性、供应链的不确定性以及产品的可检测性和可测试性等。针对这些难点，需要建立完善的品质管理体系，加强对制造过程的监控和控制，提高设备的维护和更新，加强供应商的管理和监督，以及不断提升产品的检测和测试能力，从而确保PCB印制线路板的品质。

3.1明确基板材质选择

通过与客户沟通和了解市场需求，确立PCB印制线路板的品质要求。品质目标应包括产品的外观、尺寸、电气性能等方面的要求，并要与设计、制造、测试等环节相匹配。选择合适的供应商是确保PCB印制线路板品质的关键。供应商应具备先进的生产设备和技术，拥有经验丰富的工程师和技术团队。同时，供应商还应具备完善的质量管理体系，包括ISO9001等认证，并能提供合格的原材料和零部件。

3.2强化制作流程控制

通过制定详细的生产流程和操作规范，确保每个环节都能按照标准进行操作，减少操作人员的主观性和随意性。同时，采用先进的生产设备和工艺，提高生产效率和产品质量。在生产过程中，应对关键环节进行质量控制，包括原材料采购、工艺控制、产品检测等。通过引入先进的检测设备和技术，实现自动化检测和在线监控，提高产品的一致性和可靠性。 对于生产过程中出现的质量问题，应及时进行分析和解决，并建立相应的质量反馈机制。通过与客户和供应商的沟通，及时了解市场需求和产品质量情况，进一步改进和提升产品的品质。

3.3优化质量控制机制

通过对生产过程和产品质量进行持续监控和分析，识别存在的问题和不足，并制定改进措施，不断提升产品的品质水平。同时，通过培训和知识分享，提高员工的技术水平和质量意识，确保品质管理策略的有效实施。

结论：综上所述，PCB印制线路板的品质管理是确保产品品质的重要手段。通过制定明确的品质目标、选择合适的供应商、建立严格的生产流程和操作规范、加强质量控制和检测、建立完善的质量反馈机制、持续改进等措施，可以有效提升PCB印制线路板的品质水平，满足客户的需求，提高企业的竞争力。

参考文献;

[1]申振丰,臧艺凯,周浪等.移动机械臂在柔性制造系统中的应用[J].机器人技术与应用,2023(02):16-21.

[2]申鑫.基于模糊控制的数控冲床柔性制造自动化控制系统[J].机械制造与自动化,2021,50(06):235-238.

[3]任锐萍,陈蔚,李亚琴等.临床护理带教老师准入的影响因素分析及对策研究[J].临床医学研究与实践,2021,6(24):184-186..

[4]王彬.基于PLC的柔性生产线温度自动化测控系统设计[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2021,17(02):38-43.