多層PCB的制造工藝流程

多層板制造方法有電鍍通孔法以及高密度增層法兩種，都是通過不同工藝的組合來實現(xiàn)電路板結(jié)構(gòu)。 其中目前采用最多的是電鍍通孔法，電鍍通孔法經(jīng)過超過半個世紀的發(fā)展與完善，電鍍通孔法無論從設(shè)備、材料方面，還是工藝方面都已相當成熟，并已建立起堅實的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)。 電鍍通孔法既可制作雙面板，又可制作多層板，他們在工藝流程和設(shè)備上是可以做到復(fù)用的。 電鍍通孔法是將絕緣基板表面、內(nèi)層的導(dǎo)體圖形由通孔貫穿，在通孔內(nèi)壁電鍍金屬層并實現(xiàn)不同層中相應(yīng)導(dǎo)體圖形的連接。

以一PCB廠的制作工藝為例，典型的剛性多層板的主要制作工藝如下圖所示的流程：

開料

PCB廠并不直接制造覆銅板、半固化片、銅箔等基材，而是向產(chǎn)業(yè)鏈上游的基材廠商采購所需的基材，基材在出廠時都是標準的大尺寸，比如1m1m(或1m1.2m)的規(guī)格。 然后在PCB制造之前，需要根據(jù)自身加工設(shè)備的規(guī)格，將其切割成適合生產(chǎn)線所需的尺寸。

開料之后，對于多層板的工藝流程，先制作內(nèi)層電路，如內(nèi)層圖形制作、壓合等工序，然后流程又回到了與雙層板一致的流程，如鉆孔、電鍍、外層圖形制作等，最后就是各種檢測和包裝發(fā)貨。

內(nèi)層圖形制作

多層板的內(nèi)層通常使用薄的雙面覆銅基板，在其表面形成內(nèi)層線路之后，進行壓合，即可得到多層板。

在內(nèi)層的雙面覆銅板上貼上光敏干膜，然后在貼上內(nèi)層線路的薄膜并曝光，曝光后進行顯影，然后用蝕刻機進行蝕刻，去除不必要的銅箔。

蝕刻完成之后，內(nèi)層的線路便已呈現(xiàn)，這時候就需要把保護線路不被蝕刻的保護膜清除掉，這就是退膜工序。

接著就是內(nèi)層的檢查，采用自動光學檢查(AOI)進行，在層壓之前，為了提高銅箔與半固化片的結(jié)合能力，需要做棕化處理。

棕化的目的如下：

1.增大銅箔與樹脂的接觸面積，加大兩者之間的結(jié)合力;

2.增加銅面對流動樹脂之間的潤濕性，使樹脂能流入各死角而在硬化后有更強的附著力;

3.在銅表面生成細密的鈍化層，防止硬化劑與銅在高溫高壓狀態(tài)下反應(yīng)生成水而產(chǎn)生爆板。

層壓

內(nèi)層板將按照設(shè)計的層疊結(jié)構(gòu)進行堆疊，將制作好的內(nèi)層板、半固化片以及外層的銅箔依順序?qū)盈B，然后熱壓形成一體。

層壓完成之后，便進入外層線路的制作流程，這部分則與雙層板的制作流程流程是一致的。

鉆孔

PCB壓合完成后，各個層之間還沒有形成互聯(lián)，這時候就需要鉆孔，然后在孔壁上制作導(dǎo)電銅層，實現(xiàn)互聯(lián)。

化學沉銅與全板電鍍

化學沉銅是利用化學方法在絕緣孔壁上沉積上一層薄銅，全板電鍍是在已經(jīng)完成化學沉銅，具有導(dǎo)電性能的孔壁上使用電鍍的方式增加孔壁銅厚。 主要包括三個過程：除膠渣、化學沉銅與電鍍銅。

除膠渣將清除孔中的膠渣并同時在孔壁上產(chǎn)生微粗糙，以增加銅與樹脂的結(jié)合力。 化學沉銅將在孔壁形成薄金屬層，作為電鍍的種子層。 電鍍則是為了增加孔壁銅厚。 由于此時板面還沒有線路圖形，因此該步驟被稱為“ 全板電鍍 ”。

外層線路圖形

目的：將外層線路轉(zhuǎn)移到覆銅板上的全過程。

圖形電鍍

目的：圖形電鍍是在線路圖形裸露的銅皮上或孔壁上電鍍一層達到要求厚度的銅層與錫層。

退膜

目的：用NaOH溶液退去抗電鍍覆蓋膜層使非線路銅層裸露出來。

蝕刻

目的：蝕刻是利用化學反應(yīng)法將非線路部位的銅層腐蝕去。

阻焊

PCB的主要功能是承載和連接電子零件。 圖形電鍍之后，非接觸或焊接區(qū)域需要用材料保護起來，以保護該區(qū)域并防止損壞或氧化。 元件組裝多用焊錫膏進行焊接，這些涂覆的聚合物就被稱為“阻焊劑"。

字符

目的：字符是提供的一種便于辯認的標記。

表面處理

這個與上邊的“ 阻焊 “工藝不同，這里是要保護需要焊接或者接觸的區(qū)域，防止裸露的銅箔與空氣接觸氧化而造成焊接不良或者接觸不良。

成型

目的：通過模具沖壓或數(shù)控鑼機鑼出客戶所需要的形狀。 成型的方法有機鑼、啤板、手鑼、手切。

說明：數(shù)控鑼板與啤板的精確度較高、手鑼其次、手切板最低且只能做一些簡單的外形。

測試

目的：通過電子測試，檢測目視不易發(fā)現(xiàn)到的開路，短路等影響功能性之缺陷。

終檢

目的：通過檢驗產(chǎn)品外觀缺陷，并對輕微缺陷進行修理，避免缺陷不符合要求的產(chǎn)品流出。

審核編輯：湯梓紅