PCB多層板的工藝流程,電鍍曝光膜
- 發(fā)布時間:2025-04-18 14:18:35
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PCB多層板的制造是一個復雜且精密的過程,涉及多個關鍵步驟,其中電鍍和曝光膜(光刻工藝)是核心環(huán)節(jié)。以下是詳細工藝流程及關鍵要點:
一、PCB多層板工藝流程
1. 內層制作(核心步驟)
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材料準備:選擇覆銅板(CCL),清潔表面去除氧化物和雜質。
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涂覆光刻膠:均勻涂布干膜或濕膜(光致抗蝕劑),干膜通過熱壓貼合,濕膜通過旋涂/噴涂。
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曝光顯影:
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使用紫外光透過底片(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。
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關鍵參數(shù):曝光能量(通常50-100 mJ/cm²)、對位精度(±25μm以內)。
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蝕刻:酸性溶液(如氯化鐵)溶解未保護的銅,保留線路圖形。
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去膜與AOI檢測:去除剩余光刻膠,通過自動光學檢測(AOI)檢查線路缺陷。
2. 層壓(多層堆疊)
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疊層結構:將內層芯板、半固化片(PP)、銅箔按設計疊放,對稱結構避免翹曲。
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熱壓成型:
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預壓:低溫(100-120℃)初步粘合,排除氣泡。
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熱壓:高溫(180-200℃)、高壓(300-500 PSI)固化環(huán)氧樹脂,形成整體。
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后處理:X-ray檢查層間對準,銑邊修整外形。
3. 鉆孔
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機械鉆孔:使用鎢鋼鉆頭(0.1-6.0mm孔徑),高速(15萬-30萬轉/分)鉆通孔、盲孔。
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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)。
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孔清潔:去膠渣(Desmear)處理,等離子或化學法清除孔內樹脂殘留。
4. 孔金屬化(電鍍核心環(huán)節(jié))
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化學沉銅(PTH):
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活化:鈀催化劑吸附孔壁。
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沉銅:化學鍍銅(0.3-1μm)使孔壁導電。
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電鍍銅:
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全板電鍍:加厚孔銅至5-8μm,確保導電性。
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圖形電鍍:通過抗鍍層保護非線路區(qū)域,加厚線路銅至20-30μm。
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參數(shù):電流密度(2-3 ASD)、鍍液成分(硫酸銅+添加劑)。
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5. 外層圖形制作
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圖形轉移:重復內層工藝(涂膜、曝光、顯影),形成外層線路。
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電鍍與蝕刻:
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電鍍錫/鉛作為抗蝕層,蝕刻去除多余銅,保留線路。
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6. 表面處理
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可選工藝:
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噴錫(HASL):成本低,但平整度差,適用于普通板。
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沉金(ENIG):平整度高,適合BGA封裝,鎳層防擴散,金層抗氧化。
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OSP:有機保焊膜,環(huán)保但保存期短。
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沉銀/沉錫:高頻應用,但易氧化。
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7. 測試與檢驗
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電氣測試:飛針測試(小批量)或針床測試(批量),驗證導通和絕緣。
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可靠性測試:熱應力測試(288℃浸錫)、阻抗測試(TDR)、切片分析。
二、電鍍與曝光膜關鍵技術
1. 電鍍工藝
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流程位置:孔金屬化(PTH+圖形電鍍)、外層線路加厚。
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關鍵控制點:
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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)。
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均勻性:采用脈沖電鍍或水平線設計,避免孔內空洞(Void)。
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厚度控制:X熒光測厚儀實時監(jiān)控,孔銅需≥25μm(IPC標準)。
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2. 曝光膜(光刻工藝)
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材料類型:
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干膜:厚度15-50μm,分辨率高,適合精細線路(<3mil)。
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濕膜:成本低,但需涂布均勻性控制,適合大尺寸板。
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關鍵參數(shù):
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曝光能量:過低導致顯影殘留,過高造成側蝕(線寬偏差)。
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對位精度:多層板需嚴格層間對準,使用CCD自動對位系統(tǒng)。
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常見問題:
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顯影不凈:顯影液濃度不足或噴淋壓力過低。
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底片污染:灰塵或劃痕導致線路缺口/短路。
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三、常見問題與對策
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電鍍銅不均勻
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原因:電流分布不均、鍍液攪拌不足。
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解決:優(yōu)化陽極布局、增加震蕩裝置。
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曝光后線路變形
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原因:底片熱膨脹或真空密著不良。
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解決:控制環(huán)境溫濕度(23±2℃,50%RH),檢查曝光機真空度。
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孔壁分離(層壓后)
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原因:鉆孔毛刺或沉銅不良。
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解決:優(yōu)化鉆針磨削參數(shù),加強孔清潔工藝。
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以上流程和關鍵點涵蓋了PCB多層板制造的核心技術,電鍍和曝光膜作為高精度環(huán)節(jié),直接決定線路質量和可靠性。實際生產中需結合設備能力和產品要求靈活調整參數(shù)。
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