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.化學清洗—【Chemical Clean】

為得到良好質(zhì)量的蝕刻圖形，就要確保抗蝕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行表面清洗并使銅箔表面達到一定的粗化層度。
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膜三部分組成的。貼膜時，先從干膜上剝下聚乙烯保護膜，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，反應后形成不溶于稀堿溶液的高分子結(jié)構(gòu)。聚合反應還要持續(xù)一段時間，為保證工藝的穩(wěn)定性，曝光后不要立即撕去聚酯膜，應停留15分鐘以上，以時聚合反應繼續(xù)進行，顯影前撕去聚酯膜。
顯影：感光膜中未曝光部分的活性基團與稀堿溶液反應生產(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，以化學反應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-保護膜膠片【Layup with prepreg】

進壓合機之前,需將各多層板使用原料準備好,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，然后進行多層加壓（在固定的時間內(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通（使孔壁上之非導體部份之樹脂及玻纖束進行金屬化），在孔中必須填充銅。第一步是在孔中鍍薄薄一層銅，這個過程完全是化學反應。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, 保護其所覆蓋的銅導體不會在堿性蝕銅時受到攻擊（保護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，鍍錫部分保護了下面的銅箔。

16.預硬化 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 熱風整平，沉銀，有機保焊劑，化學鎳金
? > Tab Gold if any 金手指
熱風整平焊料涂覆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，然后從兩片風刀之間通過，用風刀中的熱壓縮空氣把印制板上的多余焊料吹掉，同時排除金屬孔內(nèi)的多余焊料，從而得到一個光亮、平整、均勻的焊料涂層。
金手指(Gold Finger,或稱 Edge Connector)設(shè)計的目的,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.之所以選擇金是因為它優(yōu)越的導電度及抗氧化性.但因為金的成本極高所以只應用于金手指,局部鍍或化學金

最后總結(jié)一下所有的過程：
1) Inner Layer 內(nèi)層
? > Chemical Clean 化學清洗
? > 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 預硬化
? > LPI coating side 2 印刷
? > Tack Dry 預硬化
? > 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 熱風整平，沉銀，有機保焊劑，化學鎳金
? > 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