1 工艺流程

1.1 物料及设备
| 工序名称 | 主要物料名称 | 设备名称 |
|---|---|---|
| 内层图形转移 | 除油剂/微蚀剂 干膜 感光油 曝光底片 | 化学清洗机 辘膜机 感光机 曝光机 |
| 内层蚀刻(DES) | 显影液/酸性蚀刻液/褪膜液 | DES线 |
| 内层中检 | / | AOI |
| 内层氧化 | 棕化药水 黑化药水 | 棕化线 黑化线 |
1.2 内层制作能力
| 工序/Process | 项目/Item | 数据/Data |
|---|---|---|
内层图形转移 Inner image transfer | 最小线粗/纯隙 Min line width/Spacing | 3/3mil |
层与层对位 Layer to layer registration | ≤1.5mil | |
内层开窗 Clearance(≤4L) 内层开窗 Clearancel(≥6L) | 7mil 10mil | |
内层蚀刻 Inner etching | 底铜 Base copper foil | 1/3oz~3oz |
啤板 PE punching | 精度 Accuracy | ±1mil |
2 内层开料
2.1 定义
开料就是将一张大料根据不同尺寸要求用开料机切成小料的过程。开料后的板边粗糙,有铜屑及玻璃纤维丝,需要进行磨边处理,开料后的板边角处尖锐,容易划伤手,同时容易使板与板之间相互擦花造成损坏,所以开料以后再用倒角机倒圆角处理。
2.2 板料规格
常用的尺寸(单位为英寸)规格有37”×49”、41”×49”等,大料常用规格有48”×36”、48”×40”及48”×42”,常用的厚度规格有0.8mm、1.0mm及1.6mm等。

2.3 焗板
目的:消除板料在制作时产生的内应力,提高材料的尺寸稳定性及去除板料在储存时吸收的水份,增加材料的可靠性。
温度:145±5℃、时间4~5小时

开料后进行焗板
3 内层前处理
内层前处理是PCB制造过程中至关重要的一步,旨在清洁和处理基板表面,以确保后续工艺的质量和可靠性。
3.1 定义
内层前处理是指在PCB板的内层(即两片铜箔之间)之前,对基板进行的一系列准备工作,其主要目的是清除表面氧化物、污染物和油脂,以提高后续工艺的结合力强度和信号传输质量。
3.2 目的
(1)清洁和去污:内层前处理包括清洁步骤,能够有效去除基板表面的油脂、污染物和氧化物等,以提供一个干净的表面,确保后续工艺步骤的粘接和涂覆质量;
(2)提高粘接强度:通过内层前处理中的飞镀步骤,在基板表面形成一层薄铜,增加内层与外层之间的粘接度,这有助于防止内层与外层之间的剥离或失效,提高PCB的可靠性;
(3)确保信号传输质量:内层前处理可以消除内层板材的氧化物和不良杂质,从而提供更好的信号传输性能,可以减少信号损失、降低串扰,并提高PCB的信号完整性;
(4)改善穿孔质量:通过内层前处理中的引孔处理步骤,可以确保穿孔的准确性、清洁度和质量,这对后续的线路连接、组装和焊接等步骤至关重要;
(5)优化图形绘制:内层前处理中的表面处理步骤可以清除残留的铜箔和氧化物,为后续的图形绘制提供更好的基础,这有助于确保电路图案的精度、清晰度和可靠性。

4 内层图形转移
4.1 目的
将照相底片上(菲林)的电路图像转移到基材铜箔面上,形成一种抗蚀或抗电镀覆膜图像。
4.2 流程


5 内层蚀刻(DES)
5.1 工作原理
图形转移以后,那些未被抗蚀剂(例如干膜/感光油)保护的不需要的铜箔,在随后的化学蚀刻工序中被去掉,然后在褪膜段去除抗蚀层,便得到所需的电路图形。
5.2 流程



6 内层中检
6.1 AOI
6.1.1 目的
在多层板压合前,确保内层芯板的图形完整性和精度,防止缺陷被”埋藏”在内部无法修复;
避免将有缺陷的内层板压合,导致昂贵的多层板报废,是成本控制的关键环节。
6.1.2 检测对象
已完成图形转移(曝光、显影、蚀刻、褪膜)的内层铜箔基板。
6.1.3 关键检测项
(1)开路/短路:线路断裂或不该连接的地方发生连接(铜渣、蚀刻不净等导致);
(2)线宽/线距违规:线路宽度或间距超出设计公差(蚀刻过度或不足、显影不良导致);
(3)缺口/针孔:线路边缘出现缺口或线路中间出现孔洞(影响电流承载能力);
(4)残铜/铜渣:蚀刻后残留的多余铜点或细小铜丝(可能导致短路)
(5)凹陷/凸起:线路表面不平整(可能影响后续压合和层间连接可靠性);
(6)划伤/压伤:物理损伤导致的铜箔损伤;
(7)异物/污染:附着于板面的灰尘、油污、化学残留等;
对位标记识别:确保内层图形定位标记清晰、位置准确,为后续层间对准提供基准。


7 内层氧化
内层氧化指的是对铜表面进行化学处理,以进一步增加表面积,提高粘结力,为后续压合工序准备。内层板完成干膜、蚀刻及线路检测后,需要进行的环节就是内层氧化(棕化/黑化),黑化是棕化的衍生,棕化的目的很简单,就是为了增强基板和PP(prepreg)之间的结合力,如果棕化不好会导致PCB氧化面分层、内层蚀刻不净、渗镀等品质异常。
7.2 棕化
棕化的作用有以下几点:
(1)棕化可以去除基板表面的油脂、杂物等,保证板面的清洁度;
(2)棕化后使基板铜有一层均匀的绒毛,从而增加基板与PP的结合力,避免分层爆板等问题;
(3)棕化后必须在一定时间内进行压合,避免棕化层吸水,导致爆板
对于棕化来说,其工艺简单、易于控制,棕化膜的抗酸性好,不会出现粉红圈等缺陷问题,故在工艺要求允许的情况下,棕化是经济实惠的最好选择。

7.3 黑化
7.3.1 定义
黑化即黑氧化(Black 0xide),是一种对铜面进行粗化处理过程,目的在于使多层板的铜面与树脂P片之间在压合后能保持较强的固着力。
7.3.2 黑化与棕化的不同点
(1)黑化绒毛与棕化绒毛厚度不同,相比而言黑化产生的绒毛厚度更厚;
(2)黑化药水的微蚀速率要比棕化药水的微蚀速率大,当然效果好,其药水的价格自然也要贵不少,同时对于其化学药水自然管理存放等方面有着更高的要求;
(3)品质方面,黑化后的板子表面粗糙度较大,若内层线路时线路有轻微刮伤或补线等现象,黑化可以掩盖的很好,棕化则不行。
7.3.3 黑化与棕化的相同点
(1)增大铜箔与树脂的接触面积,增强两者之间的结合力;
(2)增加铜面对流动树脂之间的润湿性,使树脂能流入各死角而在硬化后有更强的附着力;
(3)在铜表面生成细密的钝化层,防止硬化剂与铜在高温高压状态下反应生成水而产生爆板。

8 常见缺陷
| 工艺/Process | 主要缺陷/Main defects |
|---|---|
| 内层蚀刻/Inner etching | 开路/短路 |
| 内层氧化/Inner oxide | 氧化不均/粉红圏 |

开路(Open)

短路(Short)

粉红圏(Pink ring)






