PCB多层板的工艺流程,电镀曝光膜
- 发布时间:2025-04-18 14:18:35
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PCB多层板的制造是一个复杂且精密的过程,涉及多个关键步骤,其中电镀和曝光膜(光刻工艺)是核心环节。以下是详细工艺流程及关键要点:
一、PCB多层板工艺流程
1. 内层制作(核心步骤)
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材料准备:选择覆铜板(CCL),清洁表面去除氧化物和杂质。
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涂覆光刻胶:均匀涂布干膜或湿膜(光致抗蚀剂),干膜通过热压贴合,湿膜通过旋涂/喷涂。
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曝光显影:
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使用紫外光透过底片(菲林)选择性曝光,未曝光区域被显影液溶解,形成电路图形。
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关键参数:曝光能量(通常50-100 mJ/cm²)、对位精度(±25μm以内)。
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蚀刻:酸性溶液(如氯化铁)溶解未保护的铜,保留线路图形。
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去膜与AOI检测:去除剩余光刻胶,通过自动光学检测(AOI)检查线路缺陷。
2. 层压(多层堆叠)
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叠层结构:将内层芯板、半固化片(PP)、铜箔按设计叠放,对称结构避免翘曲。
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热压成型:
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预压:低温(100-120℃)初步粘合,排除气泡。
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热压:高温(180-200℃)、高压(300-500 PSI)固化环氧树脂,形成整体。
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后处理:X-ray检查层间对准,铣边修整外形。
3. 钻孔
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机械钻孔:使用钨钢钻头(0.1-6.0mm孔径),高速(15万-30万转/分)钻通孔、盲孔。
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激光钻孔(HDI板):CO?/UV激光加工微孔(<0.1mm),成本较高但精度更优。
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孔清洁:去胶渣(Desmear)处理,等离子或化学法清除孔内树脂残留。
4. 孔金属化(电镀核心环节)
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化学沉铜(PTH):
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活化:钯催化剂吸附孔壁。
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沉铜:化学镀铜(0.3-1μm)使孔壁导电。
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电镀铜:
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全板电镀:加厚孔铜至5-8μm,确保导电性。
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图形电镀:通过抗镀层保护非线路区域,加厚线路铜至20-30μm。
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参数:电流密度(2-3 ASD)、镀液成分(硫酸铜+添加剂)。
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5. 外层图形制作
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图形转移:重复内层工艺(涂膜、曝光、显影),形成外层线路。
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电镀与蚀刻:
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电镀锡/铅作为抗蚀层,蚀刻去除多余铜,保留线路。
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6. 表面处理
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可选工艺:
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喷锡(HASL):成本低,但平整度差,适用于普通板。
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沉金(ENIG):平整度高,适合BGA封装,镍层防扩散,金层抗氧化。
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OSP:有机保焊膜,环保但保存期短。
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沉银/沉锡:高频应用,但易氧化。
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7. 测试与检验
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电气测试:飞针测试(小批量)或针床测试(批量),验证导通和绝缘。
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可靠性测试:热应力测试(288℃浸锡)、阻抗测试(TDR)、切片分析。
二、电镀与曝光膜关键技术
1. 电镀工艺
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流程位置:孔金属化(PTH+图形电镀)、外层线路加厚。
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关键控制点:
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镀液管理:铜离子浓度(20-40g/L)、温度(20-25℃)、添加剂(整平剂、光亮剂)。
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均匀性:采用脉冲电镀或水平线设计,避免孔内空洞(Void)。
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厚度控制:X荧光测厚仪实时监控,孔铜需≥25μm(IPC标准)。
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2. 曝光膜(光刻工艺)
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材料类型:
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干膜:厚度15-50μm,分辨率高,适合精细线路(<3mil)。
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湿膜:成本低,但需涂布均匀性控制,适合大尺寸板。
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关键参数:
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曝光能量:过低导致显影残留,过高造成侧蚀(线宽偏差)。
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对位精度:多层板需严格层间对准,使用CCD自动对位系统。
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常见问题:
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显影不净:显影液浓度不足或喷淋压力过低。
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底片污染:灰尘或划痕导致线路缺口/短路。
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三、常见问题与对策
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电镀铜不均匀
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原因:电流分布不均、镀液搅拌不足。
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解决:优化阳极布局、增加震荡装置。
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曝光后线路变形
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原因:底片热膨胀或真空密着不良。
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解决:控制环境温湿度(23±2℃,50%RH),检查曝光机真空度。
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孔壁分离(层压后)
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原因:钻孔毛刺或沉铜不良。
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解决:优化钻针磨削参数,加强孔清洁工艺。
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以上流程和关键点涵盖了PCB多层板制造的核心技术,电镀和曝光膜作为高精度环节,直接决定线路质量和可靠性。实际生产中需结合设备能力和产品要求灵活调整参数。
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