帶你了解PCB制造復(fù)雜的工藝流程

由于PCB制造復(fù)雜的工藝流程，在智能制造規(guī)劃與建設(shè)時，需考慮工藝、管理的相關(guān)工作，進(jìn)而再進(jìn)行自動化、信息化、智能化布局。

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工藝流程分類

按PCB層數(shù)不同，分為單面板、雙面板、多層板，這三種板子流程不太相同。

單面和雙面板沒有內(nèi)層流程，基本是開料——鉆孔——后續(xù)流程。

多層板會有內(nèi)層流程

1）單面板工藝流程

開料磨邊→鉆孔→外層圖形→（全板鍍金）→蝕刻→檢驗→絲印阻焊→（熱風(fēng)整平）→絲印字符→外形加工→測試→檢驗

2）雙面板噴錫板工藝流程

開料磨邊→鉆孔→沉銅加厚→外層圖形→鍍錫、蝕刻退錫→二次鉆孔→檢驗→絲印阻焊→鍍金插頭→熱風(fēng)整平→絲印字符→外形加工→測試→檢驗

3）雙面板鍍鎳金工藝流程

開料磨邊→鉆孔→沉銅加厚→外層圖形→鍍鎳、金去膜蝕刻→二次鉆孔→檢驗→絲印阻焊→絲印字符→外形加工→測試→檢驗

4）多層板噴錫板工藝流程

開料磨邊→鉆定位孔→內(nèi)層圖形→內(nèi)層蝕刻→檢驗→黑化→層壓→鉆孔→沉銅加厚→外層圖形→鍍錫、蝕刻退錫→二次鉆孔→檢驗→絲印阻焊→鍍金插頭→熱風(fēng)整平→絲印字符→外形加工→測試→檢驗

5）多層板鍍鎳金工藝流程

開料磨邊→鉆定位孔→內(nèi)層圖形→內(nèi)層蝕刻→檢驗→黑化→層壓→鉆孔→沉銅加厚→外層圖形→鍍金、去膜蝕刻→二次鉆孔→檢驗→絲印阻焊→絲印字符→外形加工→測試→檢驗

6）多層板沉鎳金板工藝流程

開料磨邊→鉆定位孔→內(nèi)層圖形→內(nèi)層蝕刻→檢驗→黑化→層壓→鉆孔→沉銅加厚→外層圖形→鍍錫、蝕刻退錫→二次鉆孔→檢驗→絲印阻焊→化學(xué)沉鎳金→絲印字符→外形加工→測試→檢驗

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內(nèi)層制作(圖形轉(zhuǎn)移)

內(nèi)層：裁板，內(nèi)層前處理，壓膜，曝光，DES連線

切料（裁板-Board Cut）

1）開料裁板

目的:按照訂單要求將大料切成MI規(guī)定的大小（依制前設(shè)計所規(guī)劃要求，將基板材料裁切成工作所需尺寸）

主要原物料：基板，鋸片

基板是由銅片和絕緣層壓合而成，依要求有不同板厚規(guī)格，依照銅厚可分為H/H,1OZ/1OZ,2OZ/2OZ等種類

注意事項：

a.避免板邊巴里影響品質(zhì)，裁切后進(jìn)行磨邊，圓角處理

b.考慮漲縮影響，裁切板送下制程前進(jìn)行烘烤

c.裁切須注意機(jī)械方向一致原則

磨邊/圓角：通過機(jī)械打磨去除開料時板四邊的直角留下的玻璃纖維，以減少在后工序生產(chǎn)過程中擦花/劃傷板面，造成品質(zhì)隱患

烤板：通過烘烤去除水汽和有機(jī)揮發(fā)物，釋放內(nèi)應(yīng)力，促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng)，增加板料尺寸穩(wěn)定性，化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度

控制點：

板料：拼板尺寸，板厚，板料類型，銅厚

操作：烤板時間 /溫度，疊板高度

（2）裁板后內(nèi)層制作

作用及原理：

經(jīng)過磨板粗化的內(nèi)層銅板，經(jīng)磨板干燥，貼上干膜IW后，利用UV光（紫外線）照射，曝光后的干膜變硬，遇弱堿不能溶解，遇強(qiáng)堿能溶解，而未曝光的部分遇弱堿能溶解掉，內(nèi)層線路就是利用該物料的特性將圖形轉(zhuǎn)移到銅面上來的，即圖像轉(zhuǎn)移。

Detail :(在曝光區(qū)域抗蝕劑中的感光起始劑吸收光子分解成游離基，游離基引發(fā)單體發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)生成不溶于稀堿的空間網(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)，而未曝光部分因未發(fā)生反應(yīng)可溶于稀堿。

利用二者在同種溶液中具備不同溶解性能從而將底片上設(shè)計的圖形轉(zhuǎn)移到基板上即完成圖像轉(zhuǎn)移)。

線路圖形對溫濕度的條件要求較高，一般要求溫度22+/-3℃，濕度55+/-10%，以防止菲林的變形。對空氣中的塵埃度要求高，隨制作的線路密度增大及線路越小，含塵量小于等于1萬級以上。

物料介紹：

干膜：干膜光致蝕劑簡稱干膜（Dry film）為水溶性阻劑膜，厚度一般有1.2mil ,1.5mil 和2mil 等，分聚酯保護(hù)膜，聚乙烯隔膜和感光膜三層。聚乙烯隔膜的作用是當(dāng)卷狀干膜在運輸及儲存時間中，防止其柔軟的阻膜劑與聚乙烯保護(hù)膜之表面發(fā)生沾黏。而保護(hù)膜可防止氧氣滲入阻劑層與其中自由基產(chǎn)生意外反應(yīng)而使其光聚反應(yīng)，未經(jīng)聚合反應(yīng)的干膜則容易被碳酸鈉溶液沖脫。

濕膜：濕膜為一種單組分液態(tài)感光膜，主要由高感光樹脂，感光劑，色料，填料及少量溶劑組成，生產(chǎn)用粘度10-15dpa.s，具有抗蝕性及抗電鍍性，濕膜涂覆方式有網(wǎng)印，噴涂等方式。

流程介紹：

干膜成像法，生產(chǎn)流程如下：

前處理——壓膜——曝光——顯影——蝕刻——去膜

前處理（Pretreate）

目的：去除銅面上的污染物如油脂氧化層等雜質(zhì)，增加銅面的粗糙度，以利于后續(xù)的壓膜制程

主要原物料：刷輪

前處理方式：

（1）噴砂研磨法

（2）化學(xué)處理法

（3）機(jī)械研磨法

化學(xué)處理法的基本原理：以化學(xué)物質(zhì)如SPS等酸性物質(zhì)均勻咬蝕銅表面，去除銅表面的油脂及氧化物等雜質(zhì)。

化學(xué)清洗：

用堿溶液去除銅表面的油污，指印及其他有機(jī)污物，然后用酸性溶液去除氧化層和原銅基材上未防止銅被氧化的保護(hù)涂層，最后再進(jìn)行微蝕處理以得到與干膜具有優(yōu)良粘附性能的充分粗化的表面。

控制要點：

a.磨板速度（2.5-3.2mm/min）

b.磨痕寬度（500#針?biāo)⒛ズ蹖挾龋?-14mm，800#不織布磨痕寬度：8-16mm）,水磨實驗，烘干溫度（80-90℃）

壓膜（Lamination）

目的：將經(jīng)處理之基板銅面透過熱壓方式貼上抗蝕干膜。

主要原物料：干膜（Dry Film）,溶液顯像型，半水溶液顯像型，水溶性干膜主要由其組成中含有機(jī)酸根，會與強(qiáng)堿反應(yīng)使之成為有機(jī)酸根類，可被誰溶掉。

原理：轆干膜（貼膜）：先從干膜上剝下聚乙烯保護(hù)膜，然后在加熱加壓的條件下將干膜抗蝕劑粘貼在覆銅箔板上，干膜中的抗蝕劑層受熱變軟，流動性增加，借助于熱壓轆的壓力和抗蝕劑中粘結(jié)劑的作用完成貼膜。

轆干膜三要素：壓力，溫度，傳遞速度

控制要點：

a.貼膜速度（1.5+/-0.5m/min）,貼膜壓力（5+/-1kg/cm2）,貼膜溫度（110+/——10℃），出板溫度（40-60℃）

b.濕膜涂布：油墨粘度，涂布速度，涂布厚度，預(yù)烤時間/溫度（第一面5-10分鐘，第二面10-20分鐘）

曝光（Exposure）

目的：經(jīng)光源作用將原始底片上的圖像轉(zhuǎn)移到感光底板上。

主要原物料：底片內(nèi)層所用底片為負(fù)片，即白色透光部分發(fā)生聚合反應(yīng)，黑色部分則因不透光，不發(fā)生發(fā)應(yīng)，外層所用的底片為正片，與內(nèi)層所用底片相反。

干膜曝光原理：在曝光區(qū)域抗蝕劑中的感光起始劑吸收光子分解成游離基，游離基引發(fā)單體發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)生成不溶于稀堿的空間網(wǎng)狀大分子結(jié)構(gòu)。

控制要點：對位精準(zhǔn)，曝光能量，曝光光尺（6-8級蓋膜），停留時間。

顯影（Developing）

目的：用堿液作用將未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)之干膜部分沖掉。

主要原物料：Na2CO3

使用將未發(fā)生聚合反應(yīng)之干膜沖掉，而發(fā)生聚合反應(yīng)之干膜則保留在板面上作為蝕刻時之抗蝕保護(hù)層。

顯影原理：感光膜中未曝光部分的活性基團(tuán)與稀堿溶液發(fā)生反應(yīng)生成可溶性物質(zhì)而溶解下來，從而把未曝光的部分溶解下來，而曝光部分的干膜不被溶解。

控制要點：

a.顯影速度（1.5-2.2m/min）,顯影溫度（30+/-2℃）

b.顯影壓力（1.4-2.0Kg/Cm2）,顯影液濃度（N2CO3濃度0.85-1.3%）

蝕刻（Etching）

目的：利用藥液將顯影后露出來的銅蝕掉，形成內(nèi)層線路圖形。

主要原物料：蝕刻藥液（CuCl2）

內(nèi)層蝕刻原理：內(nèi)層圖形轉(zhuǎn)移制程中，D/F或油墨是作為抗蝕刻，有抗電鍍之用或抗蝕刻之用，因此大部分選擇酸性蝕刻（干膜/濕膜覆蓋電路圖形的表面。

防止銅蝕刻：其他裸露在基板上不要的銅，以化學(xué)反應(yīng)將予以除去，使其形成所需的線路圖形，線路圖形蝕刻完成再以氫氧化鈉溶液退干膜/濕膜）。

常見問題：蝕刻不凈，蝕刻過度，線幼，開路，短路。

控制要點：

a.蝕刻：速度，溫度（48-52℃），壓力（1.2-2.5Kg/cm2）

b.退膜：44-54℃，8-12%NaOH溶液

去膜（Strip）

目的：利用強(qiáng)堿將保護(hù)銅面之抗蝕層剝掉，露出線路圖形。

主要原料：NaOH

原文標(biāo)題：PCB的內(nèi)層是如何制作的？

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