PCB多層板的制造是一個(gè)復(fù)雜且精密的過(guò)程，涉及多個(gè)關(guān)鍵步驟，其中電鍍和曝光膜（光刻工藝）是核心環(huán)節(jié)。以下是詳細(xì)工藝流程及關(guān)鍵要點(diǎn)：

一、PCB多層板工藝流程

1. 內(nèi)層制作（核心步驟）

• 材料準(zhǔn)備：選擇覆銅板（CCL），清潔表面去除氧化物和雜質(zhì)。

• 涂覆光刻膠：均勻涂布干膜或濕膜（光致抗蝕劑），干膜通過(guò)熱壓貼合，濕膜通過(guò)旋涂/噴涂。

• 曝光顯影：

  • 使用紫外光透過(guò)底片（菲林）選擇性曝光，未曝光區(qū)域被顯影液溶解，形成電路圖形。

  • 關(guān)鍵參數(shù)：曝光能量（通常50-100 mJ/cm²）、對(duì)位精度（±25μm以?xún)?nèi)）。

• 蝕刻：酸性溶液（如氯化鐵）溶解未保護(hù)的銅，保留線(xiàn)路圖形。

• 去膜與AOI檢測(cè)：去除剩余光刻膠，通過(guò)自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（AOI）檢查線(xiàn)路缺陷。

2. 層壓（多層堆疊）

• 疊層結(jié)構(gòu)：將內(nèi)層芯板、半固化片（PP）、銅箔按設(shè)計(jì)疊放，對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)避免翹曲。

• 熱壓成型：

  • 預(yù)壓：低溫（100-120℃）初步粘合，排除氣泡。

  • 熱壓：高溫（180-200℃）、高壓（300-500 PSI）固化環(huán)氧樹(shù)脂，形成整體。

• 后處理：X-ray檢查層間對(duì)準(zhǔn)，銑邊修整外形。

3. 鉆孔

• 機(jī)械鉆孔：使用鎢鋼鉆頭（0.1-6.0mm孔徑），高速（15萬(wàn)-30萬(wàn)轉(zhuǎn)/分）鉆通孔、盲孔。

• 激光鉆孔（HDI板）：CO?/UV激光加工微孔（<0.1mm），成本較高但精度更優(yōu)。

• 孔清潔：去膠渣（Desmear）處理，等離子或化學(xué)法清除孔內(nèi)樹(shù)脂殘留。

4. 孔金屬化（電鍍核心環(huán)節(jié)）

• 化學(xué)沉銅（PTH）：

  • 活化：鈀催化劑吸附孔壁。

  • 沉銅：化學(xué)鍍銅（0.3-1μm）使孔壁導(dǎo)電。

• 電鍍銅：

  • 全板電鍍：加厚孔銅至5-8μm，確保導(dǎo)電性。

  • 圖形電鍍：通過(guò)抗鍍層保護(hù)非線(xiàn)路區(qū)域，加厚線(xiàn)路銅至20-30μm。

  • 參數(shù)：電流密度（2-3 ASD）、鍍液成分（硫酸銅+添加劑）。

5. 外層圖形制作

• 圖形轉(zhuǎn)移：重復(fù)內(nèi)層工藝（涂膜、曝光、顯影），形成外層線(xiàn)路。

• 電鍍與蝕刻：

  • 電鍍錫/鉛作為抗蝕層，蝕刻去除多余銅，保留線(xiàn)路。

6. 表面處理

• 可選工藝：

  • 噴錫（HASL）：成本低，但平整度差，適用于普通板。

  • 沉金（ENIG）：平整度高，適合BGA封裝，鎳層防擴(kuò)散，金層抗氧化。

  • OSP：有機(jī)保焊膜，環(huán)保但保存期短。

  • 沉銀/沉錫：高頻應(yīng)用，但易氧化。

7. 測(cè)試與檢驗(yàn)

• 電氣測(cè)試：飛針測(cè)試（小批量）或針床測(cè)試（批量），驗(yàn)證導(dǎo)通和絕緣。

• 可靠性測(cè)試：熱應(yīng)力測(cè)試（288℃浸錫）、阻抗測(cè)試（TDR）、切片分析。

二、電鍍與曝光膜關(guān)鍵技術(shù)

1. 電鍍工藝

• 流程位置：孔金屬化（PTH+圖形電鍍）、外層線(xiàn)路加厚。

• 關(guān)鍵控制點(diǎn)：

  • 鍍液管理：銅離子濃度（20-40g/L）、溫度（20-25℃）、添加劑（整平劑、光亮劑）。

  • 均勻性：采用脈沖電鍍或水平線(xiàn)設(shè)計(jì)，避免孔內(nèi)空洞（Void）。

  • 厚度控制：X熒光測(cè)厚儀實(shí)時(shí)監(jiān)控，孔銅需≥25μm（IPC標(biāo)準(zhǔn)）。

2. 曝光膜（光刻工藝）

• 材料類(lèi)型：

  • 干膜：厚度15-50μm，分辨率高，適合精細(xì)線(xiàn)路（<3mil）。

  • 濕膜：成本低，但需涂布均勻性控制，適合大尺寸板。

• 關(guān)鍵參數(shù)：

  • 曝光能量：過(guò)低導(dǎo)致顯影殘留，過(guò)高造成側(cè)蝕（線(xiàn)寬偏差）。

  • 對(duì)位精度：多層板需嚴(yán)格層間對(duì)準(zhǔn)，使用CCD自動(dòng)對(duì)位系統(tǒng)。

• 常見(jiàn)問(wèn)題：

  • 顯影不凈：顯影液濃度不足或噴淋壓力過(guò)低。

  • 底片污染：灰塵或劃痕導(dǎo)致線(xiàn)路缺口/短路。

三、常見(jiàn)問(wèn)題與對(duì)策

1. 電鍍銅不均勻

   • 原因：電流分布不均、鍍液攪拌不足。

   • 解決：優(yōu)化陽(yáng)極布局、增加震蕩裝置。

2. 曝光后線(xiàn)路變形

   • 原因：底片熱膨脹或真空密著不良。

   • 解決：控制環(huán)境溫濕度（23±2℃，50%RH），檢查曝光機(jī)真空度。

3. 孔壁分離（層壓后）

   • 原因：鉆孔毛刺或沉銅不良。

   • 解決：優(yōu)化鉆針磨削參數(shù)，加強(qiáng)孔清潔工藝。

以上流程和關(guān)鍵點(diǎn)涵蓋了PCB多層板制造的核心技術(shù)，電鍍和曝光膜作為高精度環(huán)節(jié)，直接決定線(xiàn)路質(zhì)量和可靠性。實(shí)際生產(chǎn)中需結(jié)合設(shè)備能力和產(chǎn)品要求靈活調(diào)整參數(shù)。