多层PCB线路板制程图文解析

深入解析HDI线路板的化学沉铜或电镀铜HDI线路板，又叫埋盲孔板或者高密度板，无论是制作导通孔还是表面处理都是比较复杂的，今天小编来分享一下hdi线路板的化学沉铜或电镀铜工艺：经过表面处理的芯板（导电胶堵孔）可以不再进行化学镀铜或者电镀铜，而采用采用常规图像转移技术（即印刷抗蚀剂后蚀刻或者贴膜→曝光→显影→蚀刻等）来形成线路。

不过在其上面积层的导通孔应跳开塞孔部位。

因为导电胶的导电率比起铜导电率要小几十倍或几百倍（即导电柱电阻为10mΩ,而导通孔的铜电阻都在0.1mΩ以下）。

如果积层的导通孔布设在芯板的塞孔上，很显然会影响导电性能，甚至导致链接可靠性问题。

为了保证芯板的塞孔上导电胶或者绝缘树脂能与积层上的导通孔进行可靠的电气连接性能，经过固化处理后的芯板，一般再次进行化学镀或电镀铜，使芯板(一般为拼板）的整个表面均匀的镀上一层厚度为8μm~12μm厚的铜层。

这样的结果，不仅使芯板和积层间有很好的电性能连接，而且可任意布设积层的导通孔，也就是说，在堵塞导通孔的导电胶或绝缘树脂上面已镀有一层8μm~12μm厚的铜层，因而在整个面上可随意布设积层的导通孔，大大增加了布线的自由性。

同时，也可减少布线或布线长度，甚至可以实施立体布线，即在焊盘上直接布设导通孔，因而消除了在导通孔处到焊盘之间布设连接导线（即焊盘直接布设子在导通孔上面），避免了在版面上布设很多电气连接用的细密走线。

这样的结果，将大大提高电气互连密度，或者在相同密度下扩大连接点的间距而提高焊接的可能性，从而大大改善信号传输性（即减少噪音、串扰等）。

经过化学沉铜和/或仅采用电镀铜的芯板，接着进行常规的图像转移技术“（可以用各种各样的方法）制造出表面的导电图形，这方面都是比较熟悉的。

总之，HDI/BUM板的芯板进行导通孔的堵塞处理，特别是采用与芯板CTE相匹配导电胶材料，对于芯板来说：导电胶堵塞导通孔不仅增加了一种机械骨架作用，也就是提高了导电性，从而提高了导通孔的可靠性；由于含有大量导电的金属颗粒，是良好的导热体，因而提高了热传导率改善热特性；由于堵塞导电胶材料后镀上铜层，提高了积层布线的自由度，甚至可能实现立体布线，从而提高布线密度和改善信号传输特性。

基础知识下面为PCB基本流程图,后面附有文字解说：值得说明的是：上图中有的地方可因各个工厂的机器设备不同或采用的技术不同而有出入，即使是一个厂内，有时也可以针对性的改进流程设备，这也会不同于上面所说的。

而且，有时某种板不需要某步或按不同的流程制作，同样会不同于上图所述。

一、工具/资料制作MI组/客户Gerber资料检查客户资料完整性，可制造性（即与本厂制程能力的一致性），有疑问时问客户核对此步没做好会影响GENESIS读资料时不完全MI组/QAE 依客户要求并结合本厂实际定出工艺路线及基本要求、拼版、开料图、成型图等，后工序则根据其中的相关资料去制作这些都是GENESIS处理CAM资料的依据，每个厂都有自己的这方面的规定：包括一般情况下的要求（MI没规定时按此要求处理，因为这些要求符合本厂机器设备的制程能力）和特殊情况下的要求（即MI注明的要求），显然MI要求优先CAM 用某种CAM软件，依MI要求做出相关机器用的文件：内层菲林光绘文件、外层菲林光绘文件、钻孔文件文字菲林（碳油）光绘文件、成型（锣带）文件等。

后面实际制作时，机器就是读进相应的文件，按文件内容自动进行操作，比如钻孔机读进钻孔文件后就是按钻孔文件的内容去钻孔。

因为线路板厂机器不能直接读客户原始资料，再加上存在误差，所以CAM就是用来把客户原始资料处理为本厂机器能识别的文件，当然在处理时进行了误差方面的补偿。

本教程的重点所在，讲述如何用GENESIS软件来设计生产线路板要用的资料文件E-TEST组制作测试程式光绘用光绘机读进制作好的光绘文件，绘出所有生产时图象转移要用的菲林检查组/QAE 检查所有菲林、钻孔程式、成型程式等与MI要求的一致性1、内层菲林：一般为负片（即爆光时，线路位爆光，显影后膜保留），但其对应的Gerber文件的极性却有正负之分。

2、外层菲林：碱蚀时为正片（即爆光时线路位不爆光，显影后干膜去除）;酸蚀时内层菲林.但其对应的Gerber文件的极性都为正的.3、防焊菲林：正片4、文字菲林：正片注意：各层面必要时需要镜像的还需根据复棕片面考虑镜像二、工艺流程开料裁板基板（又名覆铜板）一般尺寸为41″*49″37″*49″、43″*49″（这影响GENESIS的排版）铜箔厚度不同（这影响GENESIS里的蚀刻补偿）内层磨板增加板面粗糙度，使铜面与内层感光油或干膜的结合力加强辘油或贴膜辘油是用辘油机给板面涂上感光油，机内后段一般为烘干段（因此要冷却后继续下工序）贴膜是用贴膜机在板面贴上感光用的膜显然，只需采用上面一种方式加感光材料爆光用爆光机将内层菲林上的图像转移到有感光材料的板面上（这里用的内层菲林就是GENESIS处理好的内层Gerber文件通过光绘机绘出来的，涉及对位孔）显影将未爆光部分的油墨除去，露出铜面蚀刻/去膜显影后露出的铜经过蚀刻段将被蚀刻掉，再经过退膜、水洗、烘干，除去残余油墨，露出需要的线路（这里就要蚀刻补偿，即用GENESIS处理内层文件时加大其中过小的线路）AOI或目视关位层目视残铜；线路层AOI检查开路、短路、缺口、残铜等缺陷（涉及光学点、关位孔）棕化线路铜面经化学反应在表面形成一层棕色膜，增强内层板与PP间的结合力压合预排按MI规定，选用正确型号的PP与内层板组合，并在最外层放置铜箔，叠齐放在钢盘中热压/冷压通过施加压力和高温， PP会融化并重新固化，使各层结合为一体，再通过冷却加压使板减少变形拆板/分割整盘的板分割成WP钻靶将钻孔要用的定位孔钻出(涉及钻孔用定位孔)锣边/磨边将四板边用成型机锣整齐，并把板边磨成弧形，减少后工序刮伤板面钻孔依CAM制作好的钻孔程式，钻机钻出所有需要的孔，以便镀铜后连通所需层面及工具孔（涉及钻孔制作和加工艺孔）PTH磨板除去钻孔时产生的披除胶渍除去孔壁因钻孔时高温产生的胶渍PTH 化学方法使孔壁上沉一层薄铜，以做后续电镀铜的基础电镀加厚孔壁及表面铜，使之符合MI要求，最后烘干板面，减少氧化（以上涉及PTH孔）外层磨刷增加板面粗糙度，以增强干膜与铜面的结合力贴膜在铜面上贴上感光材料：干膜爆光将外层线路菲林上的图象转移到板面上显影将板面未爆光部位的干膜用药水除去，露出需加厚的铜（此为碱蚀工艺；若酸蚀则跟内层线路蚀刻一样）图形电镀把露出的铜加厚，再镀上纯锡做为防蚀刻用褪膜/蚀刻褪去干膜后，把未被锡盖住的铜蚀刻掉褪锡把蚀刻后的板面上的锡褪掉，就得到所要的线路（涉及外层设计，如外层令环宽度<5.5mil时应走碱蚀）AOI或目视防焊磨板加强线路铜面粗糙度，以增强油墨与铜面的结合力丝印将油墨印于板面，并烘干对位/爆光用防焊菲林拍板后，将图形转移到板面显影将未爆光部位的油墨除去，烤干后充分固化，使油墨附于板面（涉及防焊设计）化金磨板除去氧化及板面粧污化学镍/金于未上防焊的铜面上镀上镍/金，以利客户贴元件或插元件,最后烘干，防止氧化电金手指插接位使用电镀金，加厚使其更耐插拨（涉及金手指制作和电金引线）喷锡（HAL）在接点面上喷熄，平滑度适合SMD装配线文字按MI要求印出零件指示字符，方便客户生产图象转移流程同上面（涉及文字设计）成型按要求锣出外围(涉及锣带制作、V-CUT)电测即通/断路测试，确保电气性能目视外观检查，确保符合客户要求包装附：图象转移酸蚀与碱蚀制造印制板过程中的一道工序就是将照相底版上的电路图像转移到覆铜箔层压板上，形成一种抗蚀或抗电镀的掩膜图像。

PCB工艺流程详解（三）2016-03-10电子工程师之家••钻孔••一、目的：••在线路板上钻通孔或盲孔，以建立层与层之间的通道。

••二、工艺流程：••1．双面板：••２．多层板：••三、设备与用途••1．钻机：用于线路板钻孔。

•2．钉板机：将一块或一块以上的双面板用管位钉固定或一叠，以方便钻板时定位。

•3．翻磨钻咀机：翻磨钻孔使用的钻咀。

•4．上落胶粒机；将钻咀摔胶粒长度固定在0.800〞±0.005〞供钻机使用，或将胶粒从钻咀上退下来。

•5．退钉机；双面板钻孔后退管位钉使用。

•6．台钻机：底板钻管位孔使用。

••四、工具••经ME试验合格，QA认可的钻咀。

•五、操作规范••1．取拿钻咀，搬运上落生产板时需戴手套，以免污染钻咀及线路板。

•2．钻咀使用前，须经检查OK，确保摔胶粒长度在0.800〞±0.005〞之内。

•3．搬运、摆放生产板过程中，不得有拖板、摔板、板上齐板等现象发生，严防擦花线路板。

•4．钻板后检查内容包括：孔径大小、孔数、孔位置，内层偏移（多层板）、孔形状、披锋、擦花。

••六、环境要求：••温度：20±5℃，湿度：≦ 60%。

••七、安全与环保注事项：••1．钻机运行时，头、手及其它物品不得伸入钻机内，需紧急停机时可按钻机两边红色紧急停机键。

•2．取放钻咀需拿手套，且不得接触刀刃部分，以防扎伤。

•3．不得私自接触钻机及其它机器电源开关、变压器，有问题需通知SE或专业人员维修。

•4. 发现吸尘机有异常声音或吸尘袋泄漏，应先关闭钻机及吸尘机，再通知管理人员并更换吸尘袋。

•5. 用废的物料严格按规定方法处理，防止污染环境。

••沉铜&板电••一、工艺流程图：•••二、设备与作用。

••1．设备：•除胶渣（desmear）、沉铜（PTH）及板电（PP）三合一自动生产线。

•2．作用：•本工序是继内层压板、钻孔后通过化学镀方法，在已钻孔板孔内沉积出一层薄薄的高密度且细致的铜层，然后通过全板电镀方法得到一层0.2~0.6mil厚的通孔导电铜（简称一次铜）。

pcb板制作流程图解我们来看一下印刷电路板是如何制作的，以四层为例。

四层PCB 板制作过程：1.化学清洗—【Chemical Clean】为得到良好质量的蚀刻图形，就要确保抗蚀层与基板表面牢固的结合，要求基板表面无氧化层、油污、灰尘、指印以及其他的污物。

因此在涂布抗蚀层前首先要对板进行表面清洗并使铜箔表面达到一定的粗化层度。

内层板材：开始做四层板，内层（第二层和第三层）是必须先做的。

内层板材是由玻璃纤维和环氧树脂基复合在上下表面的铜薄板。

2.裁板压膜—【Cut Sheet Dry Film Lamination】涂光刻胶：为了在内层板材作出我们需要的形状，我们首先在内层板材上贴上干膜（光刻胶，光致抗蚀剂）。

干膜是由聚酯簿膜，光致抗蚀膜及聚乙烯保护膜三部分组成的。

贴膜时，先从干膜上剥下聚乙烯保护膜，然后在加热加压的条件下将干膜粘贴在铜面上。

3.曝光和显影-【Image Expose】【Image Develop】曝光：在紫外光的照射下，光引发剂吸收了光能分解成游离基，游离基再引发光聚合单体产生聚合交联反应，反应后形成不溶于稀碱溶液的高分子结构。

聚合反应还要持续一段时间，为保证工艺的稳定性，曝光后不要立即撕去聚酯膜，应停留15分钟以上，以时聚合反应继续进行，显影前撕去聚酯膜。

显影：感光膜中未曝光部分的活性基团与稀碱溶液反应生产可溶性物质而溶解下来，留下已感光交联固化的图形部分。

4.蚀刻-【Copper Etch】在挠性印制板或印制板的生产过程中，以化学反应方法将不要部分的铜箔予以去除，使之形成所需的回路图形，光刻胶下方的铜是被保留下来不受蚀刻的影响的。

5.去膜，蚀后冲孔，AOI检查，氧化Strip Resist】【Post Etch Punch】【AOI Inspection】【Oxide】去膜的目的是清除蚀刻后板面留存的抗蚀层使下面的铜箔暴露出来。

“膜渣”过滤以及废液回收则须妥善处理。

如果去膜后的水洗能完全清洗干净，则可以考虑不做酸洗。

印制电路板（PCB）的常见结构印制电路板（PCB）的常见结构可以分为单层板（single Layer PCB）、双层板（Double Layer PCB）和多层板（Multi Layer PCB）三种。

一、单层板single Layer PCB单层板（single Layer PCB）是只有一个面敷铜，另一面没有敷铜的电路板。

元器件一般情况是放置在没有敷铜的一面，敷铜的一面用于布线和元件焊接，如图所示。

单层板single Layer PCB结构示意图二、双层板Double Layer PCB双层板（Double Layer PCB）是一种双面敷铜的电路板，两个敷铜层通常被称为顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer），两个敷铜面都可以布线，顶层一般为放置元件面，底层一般为元件焊接面，如图所示。

双层板Double Layer PCB结构示意图三、多层板Multi Layer PCB多层板（Multi Layer PCB）就是包括多个工作层面的电路板，除了有顶层（Top Layer）和底层（Bottom Layer）之外还有中间层，顶层和底层与双层面板一样，中间层可以是导线层、信号层、电源层或接地层，层与层之间是相互绝缘的，层与层之间的连接往往是通过孔来实现的。

以四层板为例，如图2 3 4 所示。

这个四层板除了具有顶层和底层之外，内部还具有一个地层和一个图2 3 4 四层板结构四层板PCB结构示示意图而六层板的结构还要比四层板多出两个内层，其结构如图2 3 6 所示。

六层板PCB结构示意图尽管Protel DXP支持72层板的设计，但在实际的应用中，一般六层板已经能够满足电路设计的要求，不必将电路板设计成更多层结构。

PCB布线完成后应该检查的项目当设计完成一个PCB的时候，就需要检查这块PCB的一些相关的地方，因为，一块PCB，除了电气性能没有问题外，还有其他的一些相关的影响因素，本文介绍一些在设计完PCB后，应该检查的项目，希望给PCB设计人员参考。