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四层线路板制作工艺流程介绍

时间:2024-03-09     【原创】

    线路板制作第一步是整理并检查线路板布局(Layout)。线路板制作工厂收到线路板设计公司的CAD文件,由于每个CAD软件都有自己独特的文件格式,所以线路板工厂会转化为统一的格式:Extended Gerber RS-274X 或者 Gerber X2。然后工厂的工程师会检查线路板布局是否符合制作工艺,有没有什么缺陷等问题。


四层线路板制作工艺流程介绍

四层线路板

  1、层压

  这里需要一个新的原料叫做半固化片,是芯板与芯板线路板层数>4),以及芯板与外层铜箔之间的粘合剂,同时也起到绝缘的作用。下层的铜箔和两层半固化片已经提前通过对位孔和下层的铁板固定好位置,然后将制作好的芯板也放入对位孔中,最后依次将两层半固化片、一层铜箔和一层承压的铝板覆盖到芯板上。将被铁板夹住的线路板子放置到支架上,然后送入真空热压机中进行层压。真空热压机里的高温可以融化半固化片里的环氧树脂,在压力下将芯板们和铜箔们固定在一起。层压完成后,卸掉压制线路板的上层铁板。然后将承压的铝板拿走,铝板还起到了隔离不同线路板以及保证线路板外层铜箔光滑的责任。这时拿出来的线路板的两面都会被一层光滑的铜箔所覆盖。


  2、钻孔

  要将线路板里4层毫不接触的铜箔连接在一起,首先要钻出上下贯通的穿孔来打通线路板,然后把孔壁金属化来导电。用X射线钻孔机机器对内层的芯板进行定位,机器会自动找到并且定位芯板上的孔位,然后给线路板打上定位孔,确保接下来钻孔时是从孔位的正中央穿过。将一层铝板放在打孔机机床上,然后将线路板放在上面。为了提高效率,根据线路板的层数会将1~3个相同的线路板叠在一起进行穿孔。最后在最上面的线路板上盖上一层铝板,上下两层的铝板是为了当钻头钻进和钻出的时候,不会撕裂线路板上的铜箔。在之前的层压工序中,融化的环氧树脂被挤压到了线路板外面,所以需要进行切除。靠模铣床根据线路板正确的XY坐标对其外围进行切割。


  3、孔壁的铜化学沉淀

  由于几乎所有线路板设计都是用穿孔来进行连接的不同层的线路,一个好的连接需要25微米的铜膜在孔壁上。这种厚度的铜膜需要通过电镀来实现,但是孔壁是由不导电的环氧树脂和玻璃纤维板组成。所以第一步就是先在孔壁上堆积一层导电物质,通过化学沉积的方式在整个线路板表面,也包括孔壁上形成1微米的铜膜。整个过程比如化学处理和清洗等都是由机器控制的。


  4、外层线路板布局转移

  接下来会将外层的线路板布局转移到铜箔上,过程和之前的内层芯板线路板布局转移原理差不多,都是利用影印的胶片和感光膜将线路板布局转移到铜箔上,唯一的不同是将会采用正片做板。内层线路板布局转移采用的是减成法,采用的是负片做板。线路板上被固化感光膜覆盖的为线路,清洗掉没固化的感光膜,露出的铜箔被蚀刻后,线路板布局线路被固化的感光膜保护而留下。外层线路板布局转移采用的是正常法,采用正片做板。线路板上被固化的感光膜覆盖的为非线路区。清洗掉没固化的感光膜后进行电镀。有膜处无法电镀,而没有膜处,先镀上铜后镀上锡。退膜后进行碱性蚀刻,最后再退锡。线路图形因为被锡的保护而留在板上。将线路板用夹子夹住,将铜电镀上去。之前提到,为了保证孔位有足够好的导电性,孔壁上电镀的铜膜必须要有25微米的厚度,所以整套系统将会由电脑自动控制,保证其精确性。


  5、外层线路板蚀刻

  接下来由一条完整的自动化流水线完成蚀刻的工序。首先将线路板上被固化的感光膜清洗掉。然后用强碱清洗掉被其覆盖的不需要的铜箔。再用退锡液将线路板布局铜箔上的锡镀层退除。清洗干净后四层线路板布局就完成了。

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