?多層PCB的加工流程?主要包括哪些步驟

在電子制造領(lǐng)域，多層PCB電路板因其高密度布線(xiàn)和優(yōu)異的電氣性能而廣泛應(yīng)用于各種高要求的電子設(shè)備中。特別是那些需要承載高功率的應(yīng)用場(chǎng)景，如電力電子、工業(yè)控制和汽車(chē)電子等，對(duì)PCB板的設(shè)計(jì)和制造提出了更高的挑戰(zhàn)。為了滿(mǎn)足這些需求，專(zhuān)業(yè)的PCB制造商提供了厚銅設(shè)計(jì)的多層PCB加工服務(wù)，以確保電路板能夠支持高功率傳輸和散熱。

?多層PCB的加工流程?主要包括以下幾個(gè)步驟：

?材料準(zhǔn)備?：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，準(zhǔn)備所需的導(dǎo)電層材料(如銅箔)和絕緣層材料(如環(huán)氧樹(shù)脂)?1。

?設(shè)計(jì)制作?：使用專(zhuān)業(yè)的電路設(shè)計(jì)軟件繪制并優(yōu)化電路圖案，生成多層PCB的設(shè)計(jì)文件?1。

?內(nèi)外層電路制作?：通過(guò)化學(xué)蝕刻或激光切割等方式，在導(dǎo)電層材料上制作出所需的電路圖案?1。

?層壓?：將制作好的導(dǎo)電層和絕緣層交替疊放，通過(guò)高溫高壓的層壓工藝，使其緊密結(jié)合成一個(gè)整體?1。

?鉆孔?：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在多層PCB上鉆孔，以便元器件的引腳能夠穿過(guò)絕緣層與導(dǎo)電層連接?1。

?表面處理?：對(duì)多層PCB的表面進(jìn)行處理，如涂覆阻焊層、絲印標(biāo)記等?1。

?測(cè)試與檢驗(yàn)?：對(duì)多層PCB進(jìn)行電氣性能測(cè)試和外觀(guān)檢驗(yàn)，確保產(chǎn)品質(zhì)量符合要求?1。

?多層PCB的優(yōu)勢(shì)?包括：

?高集成度?：多層PCB可以通過(guò)增加層數(shù)來(lái)提高布線(xiàn)密度，滿(mǎn)足復(fù)雜電路的設(shè)計(jì)需求?1。

?高性能?：多層PCB的層間互連可以減少信號(hào)傳輸?shù)母蓴_，提高電路的整體性能?1。

?高可靠性?：通過(guò)嚴(yán)格的品質(zhì)控制和技術(shù)保障，確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性?1。

?多層PCB的應(yīng)用領(lǐng)域?包括通訊設(shè)備、計(jì)算機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、航空航天等領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域中，多層PCB的性能穩(wěn)定性和集成度對(duì)于設(shè)備的正常運(yùn)行和性能發(fā)揮起著至關(guān)重要的作用?1。

厚銅設(shè)計(jì)是指在PCB的導(dǎo)電層使用加厚的銅箔，通常比標(biāo)準(zhǔn)的1盎司(約35微米)銅箔要厚，可能是2盎司、3盎司甚至更厚。這樣的設(shè)計(jì)可以提供更低的電阻和更好的電流承載能力，從而減少熱量的產(chǎn)生和能量損失。這對(duì)于高功率應(yīng)用來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，因?yàn)樗苯佑绊懙诫娐返姆€(wěn)定性和可靠性。

在多層PCB的加工過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)厚銅設(shè)計(jì)需要考慮多個(gè)因素。首先，制造商必須確保銅箔的均勻性和純度，以避免在蝕刻或電鍍過(guò)程中出現(xiàn)不均勻的電流分布。其次，由于厚銅層可能會(huì)增加PCB的整體厚度，因此需要精確控制層壓過(guò)程，以保證各層之間的對(duì)準(zhǔn)精度和粘接強(qiáng)度。此外，厚銅層可能會(huì)導(dǎo)致PCB板在受熱時(shí)產(chǎn)生更大的應(yīng)力，因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施，以防止翹曲或變形。

為了支持高功率需求，除了厚銅設(shè)計(jì)外，PCB制造商還會(huì)采用其他技術(shù)來(lái)提高電路板的性能。例如，使用高熱導(dǎo)率的材料來(lái)增強(qiáng)散熱效果，或者采用特殊的表面處理技術(shù)來(lái)提高可焊性和耐腐蝕性。同時(shí)，制造商還會(huì)根據(jù)客戶(hù)的需求提供定制化的解決方案，包括特定的層疊結(jié)構(gòu)、盲埋孔設(shè)計(jì)和復(fù)雜的線(xiàn)路圖案等。

總之，多層PCB電路板的厚銅設(shè)計(jì)是滿(mǎn)足高功率需求的關(guān)鍵。通過(guò)采用先進(jìn)的材料和技術(shù)，以及嚴(yán)格的生產(chǎn)和質(zhì)量控制流程，專(zhuān)業(yè)的PCB制造商能夠?yàn)榭蛻?hù)提供高性能、高可靠性的產(chǎn)品，幫助他們?cè)诩ち业氖袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的變化，我們期待看到更多創(chuàng)新的設(shè)計(jì)和解決方案出現(xiàn)在多層PCB的加工領(lǐng)域。

在當(dāng)今快速發(fā)展的電子行業(yè)中，對(duì)多層PCB(印刷電路板)的需求日益增長(zhǎng)，尤其是在高頻和高速應(yīng)用領(lǐng)域。為了滿(mǎn)足這些需求，專(zhuān)業(yè)的多層PCB制造商必須采用先進(jìn)的技術(shù)和嚴(yán)格的生產(chǎn)流程，以確保產(chǎn)品的高性能和快速交付。

首先，高頻應(yīng)用要求PCB具有優(yōu)異的信號(hào)完整性和最小的信號(hào)損失。為此，制造商需要使用低介電常數(shù)和低損耗的材料，如特種FR4、聚酰亞胺或其他高頻基材。這些材料能夠減少信號(hào)衰減，提高傳輸效率，從而滿(mǎn)足高頻電路的設(shè)計(jì)要求。

其次，高速應(yīng)用對(duì)PCB的布線(xiàn)密度和層間連接提出了更高的挑戰(zhàn)。制造商必須采用精細(xì)的線(xiàn)路圖案設(shè)計(jì)和精確的層壓技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)高密度的布線(xiàn)和可靠的層間連接。此外，為了減少信號(hào)反射和串?dāng)_，還需要優(yōu)化線(xiàn)路布局和過(guò)孔設(shè)計(jì)，確保信號(hào)在高速傳輸過(guò)程中的穩(wěn)定性。

為了滿(mǎn)足快速交付的需求，專(zhuān)業(yè)的多層PCB制造商通常會(huì)建立高效的生產(chǎn)流程和供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)。從訂單接收到設(shè)計(jì)確認(rèn)、生產(chǎn)排程、制造執(zhí)行、質(zhì)量檢測(cè)直至最終交付，每一步都需要精確的時(shí)間控制和協(xié)調(diào)。此外，制造商還會(huì)采用自動(dòng)化設(shè)備和智能化系統(tǒng)來(lái)提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)周期。

在質(zhì)量控制方面，制造商需要遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)最佳實(shí)踐，實(shí)施嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)流程。這包括原材料檢驗(yàn)、生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控、成品測(cè)試等多個(gè)環(huán)節(jié)，確保每一塊PCB板都符合客戶(hù)的性能要求和規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。

總之，專(zhuān)業(yè)多層PCB制造不僅要求技術(shù)上的精湛和創(chuàng)新，還需要高效的生產(chǎn)和嚴(yán)格的質(zhì)量控制。只有這樣，才能滿(mǎn)足高頻與高速應(yīng)用的需求，并實(shí)現(xiàn)快速交付，幫助客戶(hù)在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中獲得優(yōu)勢(shì)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的變化，專(zhuān)業(yè)的PCB制造商將繼續(xù)在材料科學(xué)、設(shè)計(jì)方法和生產(chǎn)工藝上進(jìn)行探索和創(chuàng)新，以提供更高性能的產(chǎn)品和更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

PCB制板流程

帶狀線(xiàn)是一種橫向電磁(TEM) 傳輸線(xiàn)介質(zhì)，由Robert M. Barrett 在 1950 年代發(fā)明，而兩年之后，作為帶狀線(xiàn)的競(jìng)爭(zhēng)者，微帶線(xiàn)由ITT實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)出來(lái)。

微帶線(xiàn)位于PCB外層，其與外界環(huán)境接觸，所以微帶線(xiàn)的輻射能量更容易輻射到外界環(huán)境中，而且微帶線(xiàn)也容易受外界環(huán)境的影響，比如，阻焊層變化的εr對(duì)特性阻抗的影響，所以，關(guān)鍵的高速信號(hào)優(yōu)先采用內(nèi)層走線(xiàn)，也即帶狀線(xiàn)傳輸線(xiàn)。

多層板還專(zhuān)設(shè)有單獨(dú)完整的電源層和接地層，這不僅可以提高布線(xiàn)的自由度，而且對(duì)于防止信號(hào)干擾和電磁波輻射都是有利的，這進(jìn)一步促進(jìn)了PCB多層化的發(fā)展。

現(xiàn)在隨著IC制程工藝的提高，數(shù)字信號(hào)上升沿時(shí)間也在“被動(dòng)地”變短，以前只需要考慮把線(xiàn)拉通的PCB，越來(lái)越多的需要在布線(xiàn)時(shí)考慮到傳輸線(xiàn)效應(yīng)，以便能更好的引導(dǎo)電磁波，避免出現(xiàn)信號(hào)完整性問(wèn)題以及符合EMC性能，而單層板或者雙層板，對(duì)于現(xiàn)在的IC集成度以及布線(xiàn)密度，很難有空間構(gòu)造出良好的傳輸線(xiàn)結(jié)構(gòu)，這就需要采用四層板，甚至是六層板，把富含高次諧波的關(guān)鍵信號(hào)采用帶狀線(xiàn)進(jìn)行傳輸。

PCB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(guò)不同工藝的組合來(lái)實(shí)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(guò)超過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展與完善，電鍍通孔法無(wú)論從設(shè)備、材料方面，還是工藝方面都已相當(dāng)成熟，并已建立起堅(jiān)實(shí)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?cè)诠に嚵鞒毯驮O(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(shí)現(xiàn)不同層中相應(yīng)導(dǎo)體圖形的連接。

PCB板廠(chǎng)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(chǎng)商采購(gòu)所需的基材，基材在出廠(chǎng)時(shí)都是標(biāo)準(zhǔn)的大尺寸，比如1mx1m(或1mx1.2 m)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(xiàn)所需的尺寸。

開(kāi)料之后，對(duì)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(cè)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(xiàn)路之后，進(jìn)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(xiàn)路的薄膜并曝光，曝光后進(jìn)行顯影，然后用蝕刻機(jī)進(jìn)行蝕刻，去除不必要的銅箔。

蝕刻完成之后，內(nèi)層的線(xiàn)路便已呈現(xiàn)，這時(shí)候就需要把保護(hù)線(xiàn)路不被蝕刻的保護(hù)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(dòng)光學(xué)檢查(AOI)進(jìn)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(shù)脂的接觸面積，加大兩者之間的結(jié)合力;

2) 增加銅面對(duì)流動(dòng)樹(shù)脂之間的潤(rùn)濕性，使樹(shù)脂能流入各死角而在硬化后有更強(qiáng)的附著力

3) 在銅表面生成細(xì)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(jì)的層疊結(jié)構(gòu)進(jìn)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(jìn)入外層線(xiàn)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

電路板壓合完成后，各個(gè)層之間還沒(méi)有形成互聯(lián)，這時(shí)候就需要鉆孔，然后在孔壁上制作導(dǎo)電銅層，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。

化學(xué)沉銅與全板電鍍

化學(xué)沉銅是利用化學(xué)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(xué)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(gè)過(guò)程：除膠渣、化學(xué)沉銅與電鍍銅。