多层PCB生产工艺6 - 外层工序 - 如何制作外层线路图形?

【总述】

  内层全部制作完毕,并且经过压合,且内外层连通之后,最后,就是制作PCB的外层。外层的制作比内层的步骤要稍微多一点,因为外层除了有导电线路图形以外,还有阻焊、丝印等。
  外层的制作,我们可以把它分成这么几个大步骤:
  1、制作外层线路图形;
  2、防焊油丝印;
  3、表面工艺处理。


  本文在仅浅层次地讨论:外层的线路图形是如何制作出来的?
  在讲述内层电路板线路图形的制作时,提及了压膜、曝光、显影、蚀刻、退膜这几个关键步骤。那么,外层的线路图形,是不是也是用同样的方法制作而成呢?
  有关印制板电路外层的蚀刻工艺,文章https://wenku.baidu.com/view/32e411a1852458fb760b561a.html 进行了几种蚀刻方法的对比性描述。这里,仅讲述其中一种方法 --- 图形电镀法。即先在板子外层需保留的铜箔部分上,也就是电路的图形部分上预镀一层铅锡抗蚀层,然后用化学方式将其余的铜箔腐蚀掉,这样一种方法,过程如下图所示:

图片来源:https://wenku.baidu.com/view/79e13941690203d8ce2f0066f5335a8102d2669f.html

  它不同于制作内层电路时直接在一层铜箔上保留出所需的线路图型,而是在显影之后,露出了不需要的非线路部分,图中“图电”的过程,是跨过了露出来的非线路部分,在线路部分上面又镀了一层铜,再在线路上面镀一层锡或铅锡。最后,经过蚀刻,把没有锡覆盖的非线路部分都腐蚀掉,留下的是锡的下面,盖着两层铜的线路图形。最后退锡。


关键步骤如下:

【板面的前处理】

  多层板压合后,在制作外层线路图形之前,对板面进行前处理。主要是一些清洗、清洁的步骤,如下图所示。

图片来源:https://wenku.baidu.com/view/79e13941690203d8ce2f0066f5335a8102d2669f.html

  前处理完成后,就可以开始制作外层导电图形,下面几个步骤类似于制作内层导电图形时的工序:压膜、曝光、显影。如下所示:

【外层压膜】

【外层曝光】

【外层显影】

【镀铜】、【镀锡/铅锡】

  外层显影后,非线路部分盖着一层硬化的干膜(“地势”比较高),这时,就可以在没有干膜的地方再镀上一层铜,将来作为导电线路。后续还要经过蚀刻,去除多余的铜,那么现在,在镀上一层铜之后,为了让导电线路不被蚀刻掉,还需要镀上一层锡,保护起来。

【退膜】

  将上面那层硬化的干膜弄下来。干膜下面的铜就露了出来,而这一部分,正是我们不需要的非导电图形,将来蚀刻掉。

【蚀刻】

  将裸露的铜面蚀刻掉,被锡覆盖的铜面保留了下来,作为导电图形。

【退锡】

  蚀刻以后,被保护起来的导电线路上面还覆盖有一层前面镀上去的锡。使用的是退锡液(有效成分HNO3)。


  至此,PCB板内层早就做好并且压合了,通过钻孔、孔化电镀,层与层之间也通了,通过这篇文章,外层的导电线路也做好了。然而,板子现在还远远达不到使用的目标,比如说,上面只是导电线路,连元器件也没有,还有,其实在做好内外层导电线路之后,在焊上元器件之前,还有一些工作需要做。

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