印刷電路板是如何制作

我們來看一下印刷電路板是如何制作的，以四層為例。

四層PCB板制作過程：

1.化學(xué)清洗—【Chemical Clean】

為得到良好質(zhì)量的蝕刻圖形，就要確?？刮g層與基板表面牢固的結(jié)合，要求基板表面無氧化層、油污、灰塵、指印以及其他的污物。因此在涂布抗蝕層前首先要對板進(jìn)行表面清洗并使銅箔表面達(dá)到一定的粗化層度。
內(nèi)層板材：開始做四層板，內(nèi)層（第二層和第三層）是必須先做的。內(nèi)層板材是由玻璃纖維和環(huán)氧樹脂基復(fù)合在上下表面的銅薄板。

2.裁板 壓膜—【Cut Sheet Dry Film Lamination】

涂光刻膠：為了在內(nèi)層板材作出我們需要的形狀，我們首先在內(nèi)層板材上貼上干膜（光刻膠，光致抗蝕劑）。干膜是由聚酯簿膜，光致抗蝕膜及聚乙烯保護(hù)膜三部分組成的。貼膜時(shí)，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粘貼在銅面上。

3.曝光和顯影-【Image Expose】 【Image Develop】

曝光：在紫外光的照射下，光引發(fā)劑吸收了光能分解成游離基，游離基再引發(fā)光聚合單體產(chǎn)生聚合交聯(lián)反應(yīng)，反應(yīng)后形成不溶于稀堿溶液的高分子結(jié)構(gòu)。聚合反應(yīng)還要持續(xù)一段時(shí)間，為保證工藝的穩(wěn)定性，曝光后不要立即撕去聚酯膜，應(yīng)停留15分鐘以上，以時(shí)聚合反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，顯影前撕去聚酯膜。
顯影：感光膜中未曝光部分的活性基團(tuán)與稀堿溶液反應(yīng)生產(chǎn)可溶性物質(zhì)而溶解下來，留下已感光交聯(lián)固化的圖形部分。

4.蝕刻-【Copper Etch】

在撓性印制板或印制板的生產(chǎn)過程中，以化學(xué)反應(yīng)方法將不要部分的銅箔予以去除，使之形成所需的回路圖形，光刻膠下方的銅是被保留下來不受蝕刻的影響的。

5.去膜，蝕后沖孔，AOI檢查，氧化
Strip Resist】 【Post Etch Punch】 【AOI Inspection】 【Oxide】

去膜的目的是清除蝕刻后板面留存的抗蝕層使下面的銅箔暴露出來?！澳ぴ边^濾以及廢液回收則須妥善處理。如果去膜后的水洗能完全清洗干凈，則可以考慮不做酸洗。板面清洗后最后要完全干燥，避免水份殘留。

6.疊板-保護(hù)膜膠片【Layup with prepreg】

進(jìn)壓合機(jī)之前,需將各多層板使用原料準(zhǔn)備好,以便疊板(Lay-up)作業(yè).除已氧化處理之內(nèi)層外,尚需保護(hù)膜膠片(Prepreg)-環(huán)氧樹脂浸漬玻璃纖維。疊片的作用是按一定的次序?qū)⒏灿斜Ｗo(hù)膜的板子疊放以來并置于二層鋼板之間。

7.疊板-銅箔 和真空層壓
【Layup with copper foil】【Vacuum Lamination Press】

銅箔-給目前的內(nèi)層板材再在兩側(cè)都覆蓋一層銅箔，然后進(jìn)行多層加壓（在固定的時(shí)間內(nèi)需要測量溫度和壓力的擠壓）完成后冷卻到室溫，剩下的就是一個(gè)多層合在一起的板材了。

8.CNC鉆孔【CNC Drill】

在內(nèi)層精確的條件下，數(shù)控鉆孔根據(jù)模式鉆孔。鉆孔精度要求很高，以確?？资窃谡_位置。

9.電鍍-通孔【Electroless Copper】

為了使通孔能在各層之間導(dǎo)通（使孔壁上之非導(dǎo)體部份之樹脂及玻纖束進(jìn)行金屬化），在孔中必須填充銅。第一步是在孔中鍍薄薄一層銅，這個(gè)過程完全是化學(xué)反應(yīng)。最終鍍的銅厚為50英寸的百萬分之一。

10.裁板 壓膜【Cut Sheet】 【Dry Film Lamination】

涂光刻膠：我們有一次在外層涂光刻膠。

11.曝光和顯影-【Image Expose】 【Image Develop】

外層曝光和顯影

12.線路電鍍：【Copper Pattern Electro Plating】

此次也成為二次鍍銅，主要目的是加厚線路銅和通孔銅厚。

13.電鍍錫【Tin Pattern Electro Plating】

其主要目的是蝕刻阻劑, 保護(hù)其所覆蓋的銅導(dǎo)體不會在堿性蝕銅時(shí)受到攻擊（保護(hù)所有銅線路和通孔內(nèi)部）。

14.去膜【Strip Resist】

我們已經(jīng)知道了目的，只需要用化學(xué)方法，表面的銅被暴露出來。

15.蝕刻【Copper Etch】

我們知道了蝕刻的目的，鍍錫部分保護(hù)了下面的銅箔。

16.預(yù)硬化 曝光 顯影 上阻焊

【LPI coating side 1】 【Tack Dry】 【LPI coating side 2】【Tack Dry】
【Image Expose】【Image Develop】 【Thermal Cure Soldermask】
阻焊層,是為了把焊盤露出來用的,也就是通常說的綠油層,實(shí)際上就是在綠油層上挖孔,把焊盤等不需要綠油蓋住的地方露出來。適當(dāng)清洗可以得到合適的表面特征。

17.表面處理

【Surface finish】
  > HASL, Silver, OSP, ENIG 熱風(fēng)整平，沉銀，有機(jī)保焊劑，化學(xué)鎳金
  > Tab Gold if any 金手指
熱風(fēng)整平焊料涂覆ＨＡＬ(俗稱噴錫)過程是先把印制板上浸上助焊劑，隨后在熔融焊料里浸涂，然后從兩片風(fēng)刀之間通過，用風(fēng)刀中的熱壓縮空氣把印制板上的多余焊料吹掉，同時(shí)排除金屬孔內(nèi)的多余焊料，從而得到一個(gè)光亮、平整、均勻的焊料涂層。
金手指(Gold Finger,或稱 Edge Connector)設(shè)計(jì)的目的,在于藉由connector連接器的插接作為板對外連絡(luò)的出口,因此須要金手指制程.之所以選擇金是因?yàn)樗鼉?yōu)越的導(dǎo)電度及抗氧化性.但因?yàn)榻鸬某杀緲O高所以只應(yīng)用于金手指,局部鍍或化學(xué)金

最后總結(jié)一下所有的過程：
1) Inner Layer 內(nèi)層
  > Chemical Clean 化學(xué)清洗
  > Cut Sheet Dry Film Lamination 裁板 壓膜
  > Image Expose 曝光
  > Image Develop 顯影
  > Copper Etch 蝕銅
  > Strip Resist 去膜
  > Post Etch Punch 蝕后沖孔
  > AOI Inspection AOI 檢查
  > Oxide 氧化
  > Layup 疊板
  > Vacuum Lamination Press 壓合

2) CNC Drilling 鉆孔
  > CNC Drilling 鉆孔

3) Outer Layer 外層
  > Deburr 去毛刺
  > Etch back - Desmear 除膠渣
  > Electroless Copper 電鍍-通孔
  > Cut Sheet Dry Film Lamination 裁板 壓膜
  > Image Expose 曝光
  > Image Develop 顯影
 
4) Plating 電鍍
  > Image Develop 顯影
  > Copper Pattern Electro Plating 二次鍍銅
  > Tin Pattern Electro Plating 鍍錫
  > Strip Resist 去膜
  > Copper Etch 蝕銅
  > Strip Tin 剝錫

5) Solder Mask 阻焊
  > Surface prep 前處理
  > LPI coating side 1 印刷
  > Tack Dry 預(yù)硬化
  > LPI coating side 2 印刷
  > Tack Dry 預(yù)硬化
  > Image Expose 曝光
  > Image Develop 顯影
  > Thermal Cure Soldermask 印阻焊

6) Surface finish 表面處理
  > HASL, Silver, OSP, ENIG 熱風(fēng)整平，沉銀，有機(jī)保焊劑，化學(xué)鎳金
  > Tab Gold if any 金手指
  > Legend 圖例

7) Profile 成型
  > NC Routing or punch

8) ET Testing, continuity and isolation

9) QC Inspection
 >  Ionics 離子殘余量測試
  > 100% Visual Inspection 目檢
  > Audit Sample Mechanical Inspection
  > Pack & Shipping 包裝及出貨