印刷電路板的制作過(guò)程
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我們來(lái)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(guò)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(wú)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(duì)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(kāi)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(shù)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(lái)，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(guò)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(lái)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(lái)。“膜渣”過(guò)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(shù)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(lái)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(cè)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(shù)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(guò)程完全是化學(xué)反應(yīng)。最終鍍的銅厚為50英寸的百萬(wàn)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(huì)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(lái)。
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(pán)露出來(lái)用的,也就是通常說(shuō)的綠油層,實(shí)際上就是在綠油層上挖孔,把焊盤(pán)等不需要綠油蓋住的地方露出來(lái)。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(chēng)噴錫)過(guò)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(guò)，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(chēng) Edge Connector)設(shè)計(jì)的目的,在于藉由connector連接器的插接作為板對(duì)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(guò)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(cè)試
? > 100% Visual Inspection 目檢
? > Audit Sample Mechanical Inspection
? > Pack & Shipping 包裝及出貨
說(shuō)明圖為Circuitronic美國(guó)總部做的，比較好看，拿過(guò)來(lái)用了。
四層PCB板制作過(guò)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(wú)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(duì)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(kāi)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(shù)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(lái)，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(guò)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(lái)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(lái)。“膜渣”過(guò)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(shù)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(lái)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(cè)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(shù)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(guò)程完全是化學(xué)反應(yīng)。最終鍍的銅厚為50英寸的百萬(wàn)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(huì)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(lái)。
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(pán)露出來(lái)用的,也就是通常說(shuō)的綠油層,實(shí)際上就是在綠油層上挖孔,把焊盤(pán)等不需要綠油蓋住的地方露出來(lái)。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(chēng)噴錫)過(guò)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(guò)，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(chēng) Edge Connector)設(shè)計(jì)的目的,在于藉由connector連接器的插接作為板對(duì)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(guò)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(cè)試
? > 100% Visual Inspection 目檢
? > Audit Sample Mechanical Inspection
? > Pack & Shipping 包裝及出貨
說(shuō)明圖為Circuitronic美國(guó)總部做的，比較好看，拿過(guò)來(lái)用了。