PCB制造工艺流程:完整的制造路线

多层PCB制造工艺
图1。 多层PCB制造工艺

没有一种单一的PCB制造工艺流程适用于所有电路板。双面镀通孔板、多层PCB、负极性镀层板、PTFE高频板、盲孔/埋孔板以及具有混合表面处理的电路板,其生产工艺可能截然不同。

本页面以PCB工艺路线库的形式组织,展示了每种主要电路板或工艺类型的制造流程,包括仅在设计需要时才插入的条件操作。有关CAM、DFM、补偿和生产数据发布背后的工程逻辑,请参阅PCB制造工艺流程指南。

标准多层流:
面板切割 → 切割后烘烤 → LDI 对位 → 内层干膜 → 内层蚀刻 → 内层AOI → 棕色氧化 → 层压 → 钻孔 → 去毛刺 → 化学镀铜 → 面板电镀 → 外层干膜 → 干膜检测 → 图案电镀 → 外层蚀刻 → 外层AOI → 阻焊层 → 标识 → 表面处理 → 电气测试 → 布线 → 最终检验 → 封装。

 

金属化槽布线、阻焊层过孔插拔、阻抗测试、二次钻孔和 V 形划线等可选分支仅在需要时插入。

PCB制造工艺流程选择器

PCB/要求 本页推荐路线 主要工艺差异
双面PTH PCB 双面图案电镀流程 无内层成像或多层复合。
多层PCB 多层图案电镀流程 添加内层、AOI、棕色氧化物和层压。
负极性PCB 负压流 铜沉积发生在负片成像和负片蚀刻之前。
孔铜与表面铜不匹配 选择性孔镀铜流 增加了专用孔镀膜和独立的铜/锡镀层工序。
PTH + NPTH 需要单独安排钻探时间 PTH/NPTH 分段钻井流 NPTH钻孔是在图案电镀之后、蚀刻之前进行的。
可控深度金属化槽 半金属化可控深度槽流 通孔槽加工和阶梯槽加工发生在不同的生产阶段。
聚四氟乙烯/罗杰斯型高频材料 聚四氟乙烯等离子处理流程 在铜沉积之前进行材料处理和等离子体处理;还采用了单独的焊锡掩膜预处理步骤。
机械盲孔/埋孔式结构 盲孔/埋孔负极电镀分支 增加了子板处理、铜减少和额外的电镀/成像回路。
特殊电气或注册验证 特殊测试路线 测试操作被插入到已定义的检查点,而不是插入到正常的最终测试位置。
混合表面处理/金手指 表面处理分支路线 镀金、遮蔽、胶带保护、HASL 或其他表面处理工序会改变下游工序的顺序。

1. 核心PCB制造工艺流程

这些是基础生产流程。特殊孔型、材料、表面处理和测试等工序作为分支工序添加到这些核心流程中。

1.1 裸板/空白面板 — 直接工艺 核心路线

  1. 1. 面板切割
  2. 2. 钻探
  3. 3. 负蚀刻
  4. 4. 路由
  5. 5. 最终检验
  6. 6. 包装
  7. 7. 成品仓库

用于简单的空白纸板加工,不需要单面覆膜工艺。

1.2 裸板/空白面板——层压工艺 核心路线

  1. 1. 面板切割
  2. 2. 切块后烘烤
  3. 3. 负片干膜——单面覆膜和曝光
  4. 4. 负蚀刻
  5. 5. 复合
  6. 6. 钻探
  7. 7. 二次负蚀刻
  8. 8. 路由
  9. 9. 最终检验
  10. 10. 包装
  11. 11. 成品仓库

当空白电路板需要层压时,会使用此分支。采用此路径钻孔前,必须确保铜线可用。

1.3 单面和伪双面PCB 核心路线

  1. 1. 使用已批准的单面制造路线
  2. 2. 根据已发布的钻孔定义钻出所有非镀层孔。
  3. 3. 完整的单侧电路形成
  4. 4. 执行所需的表面处理和轮廓加工操作
  5. 5. 最终检验
  6. 6. 包装

没有金属化孔的双面布局被视为伪双面板,并遵循单面路线而不是正常的 PTH 双面工艺。

1.4 双面图案电镀PCB 核心路线

  1. 1. 面板切割
  2. 2. 切块后烘烤
  3. 3. 铝材进料-板材钻孔如果需要
  4. 4. 机械钻孔
  5. 5. 金属化槽布线如果需要
  6. 6. 去毛刺
  7. 7. 化学镀铜
  8. 8. 面板电镀
  9. 9. 外层干膜
  10. 10. 干膜检测
  11. 11. 图案电镀
  12. 12. 外层蚀刻——指定部位使用硫脲清洗
  13. 13. 外层AOI
  14. 14. 表面刷磨/研磨如果需要
  15. 15. 阻焊层过孔堵塞如果需要
  16. 16. 阻焊
  17. 17. 阻焊层检测
  18. 18. 图例/丝网印刷
  19. 19. HASL、ENIG 或指定表面处理
  20. 20. 阻抗测试如果需要
  21. 21. 电气测试
  22. 22. 二次钻孔/V形切割如果需要
  23. 23. 路由
  24. 24. 特征检查
  25. 25. 最终检验
  26. 26. 包装
  27. 27. 成品仓库

这是双层板金属化孔的标准正向图案电镀工艺。

1.5 多层图案电镀PCB 核心路线

  1. 1. 面板切割
  2. 2. 切块后烘烤
  3. 3. LDI注册
  4. 4. 内层干膜
  5. 5. 内层蚀刻
  6. 6. 内层AOI
  7. 7. 氧化棕
  8. 8. 复合
  9. 9. 铝材进料-板材钻孔如果需要
  10. 10. 机械钻孔
  11. 11. 金属化槽布线如果需要
  12. 12. 去毛刺
  13. 13. 化学镀铜
  14. 14. 面板电镀
  15. 15. 外层干膜
  16. 16. 干膜检测
  17. 17. 图案电镀
  18. 18. 外层蚀刻——指定部位使用硫脲清洗
  19. 19. 外层AOI
  20. 20. 表面刷磨/研磨如果需要
  21. 21. 阻焊层过孔堵塞如果需要
  22. 22. 阻焊
  23. 23. 阻焊层检测
  24. 24. 图例/丝网印刷
  25. 25. HASL、ENIG 或指定表面处理
  26. 26. 阻抗测试如果需要
  27. 27. 电气测试
  28. 28. 二次钻孔/V形切割如果需要
  29. 29. 路由
  30. 30. 特征检查
  31. 31. 最终检验
  32. 32. 包装
  33. 33. 成品仓库

与双面板相比,多层工艺在通孔工艺之前增加了内层成像、内层AOI、棕色氧化和层压等工序。

1.6 双面负极性PCB 负电镀

  1. 1. 面板切割
  2. 2. 切块后烘烤
  3. 3. 钻探
  4. 4. 去毛刺
  5. 5. 化学镀铜
  6. 6. 负镀
  7. 7. 电镀后表面磨削
  8. 8. 负片干膜
  9. 9. 干膜检测
  10. 10. 负蚀刻
  11. 11. 外层AOI
  12. 12. 表面刷磨/研磨如果需要
  13. 13. 阻焊层过孔堵塞如果需要
  14. 14. 阻焊
  15. 15. 阻焊层检测
  16. 16. 传说
  17. 17. HASL、ENIG 或指定表面处理
  18. 18. 阻抗测试如果需要
  19. 19. 电气测试
  20. 20. 二次钻孔/V形切割如果需要
  21. 21. 路由
  22. 22. 特征检查
  23. 23. 最终检验
  24. 24. 包装
  25. 25. 成品仓库

该工艺流程在负片成像和负片蚀刻之前先进行铜沉积。

1.7 多层负极性PCB 负电镀

  1. 1. 面板切割
  2. 2. 切块后烘烤
  3. 3. LDI注册
  4. 4. 内层干膜
  5. 5. 内层蚀刻
  6. 6. 内层AOI
  7. 7. 氧化棕
  8. 8. 复合
  9. 9. 铝材进料-板材钻孔如果需要
  10. 10. 钻探
  11. 11. 金属化槽布线如果需要
  12. 12. 去毛刺
  13. 13. 化学镀铜
  14. 14. 负镀
  15. 15. 负电镀表面磨削
  16. 16. 负片干膜
  17. 17. 干膜检测
  18. 18. 负蚀刻
  19. 19. 外层AOI
  20. 20. 表面刷磨/研磨如果需要
  21. 21. 阻焊层过孔堵塞如果需要
  22. 22. 阻焊
  23. 23. 阻焊层检测
  24. 24. 传说
  25. 25. HASL、ENIG 或指定表面处理
  26. 26. 阻抗测试如果需要
  27. 27. 电气测试
  28. 28. 二次钻孔/V形切割如果需要
  29. 29. 路由
  30. 30. 特征检查
  31. 31. 最终检验
  32. 32. 包装
  33. 33. 成品仓库

多层负性电镀工艺在负性电镀外层工艺之前,增加了完整的内层和层压工序。

2. 孔镀层和机械分支流

当孔铜、非镀层孔、镀层槽或受控深度特征无法通过标准钻孔/镀层顺序处理时,就会插入这些路径。

2.1 选择性孔镀铜——无需匹配表面铜层即可进行孔镀铜 孔镀层

  1. 1. 钻探
  2. 2. 化学镀铜
  3. 3. 面板电镀
  4. 4. 孔镀干膜
  5. 5. 干膜检测
  6. 6. 选择性孔镀铜——仅镀铜,不含锡
  7. 7. 干膜剥离
  8. 8. 电镀后表面磨削
  9. 9. 外层干膜——普通外层图案
  10. 10. 干膜检测 1
  11. 11. 镀锡——仅镀锡,不含其他铜
  12. 12. 外层蚀刻
  13. 13. 正常下游流程

该正性工艺分支将孔铜构建与后续的外层镀锡/蚀刻抗蚀操作分开。

2.2 普通板/盲埋子板孔电镀流程 孔镀层

  1. 1. 先前流程如适用
  2. 2. 复合当适用
  3. 3. 钻探
  4. 4. 污渍/孔洞清洁
  5. 5. 化学镀铜
  6. 6. 面板电镀
  7. 7. 孔镀干膜
  8. 8. 选择性孔镀铜——仅镀铜,不含锡
  9. 9. 干膜剥离
  10. 10. 电镀后表面磨削
  11. 11. 内层干膜
  12. 12. 内层蚀刻
  13. 13. 正常下游流程

制造规范对普通电路板和需要专用孔电镀周期的盲孔/埋孔子板使用此负极性布线分支。

2.3 PTH + NPTH 分钻流 分段钻孔

  1. 1. 先前流程
  2. 2. 图案电镀
  3. 3. 第二次钻探——NPTH 特征
  4. 4. 干膜剥离
  5. 5. 蚀刻
  6. 6. 正常下游流程

该工艺通过在图案电镀后钻孔,使选定的 NPTH 特征免于进入早期的金属化工艺。

2.4 半金属化可控深度槽流 可控深度

  1. 1. 钻探
  2. 2. 直通槽布线
  3. 3. 常规PCB加工
  4. 4. 图案电镀
  5. 5. 干膜剥离
  6. 6. 可控深度/阶梯槽铣削
  7. 7. 外层蚀刻
  8. 8. 正常下游流程

通孔槽首先参与电镀;可控深度加工是在光刻胶剥离之后、最终外层蚀刻之前进行的。

2.5 金属化槽/边缘电镀基流 金属化机械特征

  1. 1. 先前流程
  2. 2. 钻探
  3. 3. 插槽/边缘布线
  4. 4. 去毛刺
  5. 5. 化学镀铜
  6. 6. 常规电镀及下游工艺

必须先对金属化槽和边缘镀层特征进行加工,然后再进行铜沉积,以便对裸露的壁进行金属化。

2.6 可控深度金属化特征——标准分支 可控深度

  1. 1. 先前流程
  2. 2. 复合
  3. 3. 钻探
  4. 4. 可控深度槽铣削
  5. 5. 去毛刺
  6. 6. 化学镀铜
  7. 7. 正常下游流程

用于加工后需要对受控深度特征进行金属化处理的情况。

2.7 可控深度金属化特征——带激光钻孔特征 可控深度

  1. 1. 先前流程
  2. 2. 复合
  3. 3. 钻探
  4. 4. 可控深度槽铣削
  5. 5. 去毛刺
  6. 6. 激光钻孔
  7. 7. 等离子处理
  8. 8. 化学清洗
  9. 9. 化学镀铜
  10. 10. 正常下游流程

该分支在化学镀铜之前增加了激光钻孔和额外的孔壁处理。

3.盲孔/埋孔和重复钻孔工艺流程

复杂的互连结构可能需要子板制造、铜层减薄、树脂填充支撑工序以及多次金属化钻孔循环。有关堆叠结构的更全面概述,请参阅HDI PCB 制造。

3.1 多层机械盲孔/埋孔负极电镀分支 盲人/埋葬

  1. 1. 面板切割
  2. 2. 切块后烘烤
  3. 3. 内层干膜
  4. 4. 内层蚀刻
  5. 5. 内层AOI
  6. 6. 氧化棕
  7. 7. 复合
  8. 8. 烘焙 1
  9. 9. 边缘铣削
  10. 10. 树脂/污渍去除
  11. 11. 铜还原
  12. 12. 钻探
  13. 13. 去毛刺
  14. 14. 化学镀铜
  15. 15. 负镀
  16. 16. 负电镀表面磨削
  17. 17. 负片干膜
  18. 18. 干膜检测
  19. 19. 负蚀刻
  20. 20. 正常下游流程

该路线用作适用于机械盲孔/埋孔结构的子板制造分支。

3.2 双面/子板负极电镀分支 盲人/埋葬

  1. 1. 面板切割
  2. 2. 切块后烘烤
  3. 3. 铜还原
  4. 4. 钻探
  5. 5. 去毛刺
  6. 6. 化学镀铜
  7. 7. 负镀
  8. 8. 负电镀表面磨削
  9. 9. 负片干膜
  10. 10. 干膜检测
  11. 11. 蚀刻
  12. 12. 正常下游流程

当子板不需要多层内层/层压顺序时,可以使用这种较短的分支。

3.3 多次金属化钻孔循环 重复PTH钻探

  1. 1. 先前流程
  2. 2. 首次金属化钻井作业
  3. 3. 烘焙 1
  4. 4. 等离子处理
  5. 5. 玻璃纤维/孔壁处理
  6. 6. 第二次金属化钻井作业
  7. 7. 烘焙 2
  8. 8. 等离子处理1
  9. 9. 玻璃纤维/孔壁处理 1
  10. 10. 化学镀铜 1
  11. 11. 正常下游流程

当电路板有多个钻孔阶段,且每个钻孔阶段都会形成金属化的通孔特征时,可以使用此方法。

多层PCB负性图案电镀工艺图解

图 2.多层 PCB 负性图案电镀工艺流程图

4. 材料特定的PCB制造流程

即使电路几何形状不变,材料选择也可能需要额外的预处理步骤。以下路径展示了针对相应材料系列定义的材料特定附加步骤。

4.1 PTFE 高频 PCB — 化学镀铜预等离子流 聚四氟乙烯/射频

  1. 1. 先前流程
  2. 2. 钻探
  3. 3. 去毛刺
  4. 4. 预化学镀铜烘烤
  5. 5. 等离子处理
  6. 6. 化学镀铜
  7. 7. 正常下游流程

适用于含聚四氟乙烯(PTFE)的钻孔子板、PTFE/非PTFE混合钻孔子板、主板和纯PTFE多层板。有关更详细的材料特定制造工艺信息,请参阅Rogers PCB制造工艺。

4.2 PTFE 高频 PCB — 预焊层处理 聚四氟乙烯/射频

  1. 1. 先前流程
  2. 2. 预焊层烘烤
  3. 3. 阻焊层/阻焊层过孔堵塞
  4. 4. 正常下游流程

这是在焊锡阻膜处理之前单独进行的 PTFE 预处理插入步骤。

4.3 N4000系列材料路线 特殊材料

  1. 1. 先前流程
  2. 2. 内层AOI
  3. 3. 氧化棕
  4. 4. 后棕色氧化物烘烤
  5. 5. 复合
  6. 6. 钻探
  7. 7. 去毛刺
  8. 8. 预化学镀铜烘烤
  9. 9. 化学镀铜
  10. 10. 正常下游流程

该材料工艺路线在氧化棕层后和化学镀铜前分别增加了热处理。

4.4 MEGTRON4 / FR408HR 材料路线 高速材料

  1. 1. 先前流程
  2. 2. 钻探
  3. 3. 去毛刺
  4. 4. 预化学镀铜烘烤
  5. 5. 等离子处理
  6. 6. 化学镀铜
  7. 7. 正常下游流程

该工艺路线包括钻孔后的铜预烘烤和等离子处理。

4.5 IT-150DA 材料路线 专用材料路线

IT-150DA 需要采用特定的材料制造工艺。请在工程发布阶段确认当前叠层结构、孔型和制造要求的具体顺序;切勿假定适用标准的 FR-4、PTFE 或 MEGTRON 工艺。

5. 特殊测试和检验流程

这些是插入路径:指定的测试被放置在定义的检查点,而不是简单地添加到电路板的末端。

5.1 孔阻力测试流程 特殊测试

  1. 1. 先前流程
  2. 2. 外层AOI
  3. 3. 孔电阻测试
  4. 4. 阻焊
  5. 5. 正常下游流程

仅在需要进行孔电阻测试时使用。有关标准的裸板连续性和隔离性测试方法,请参阅PCB电气测试。

5.2 电感测试 — 电气测试前的布线 特殊测试

  1. 1. 路由
  2. 2. 电气测试
  3. 3. 电感测试

用于在进行电气测试之前,先对PCB进行常规布线分析的电路板。

5.3 电感测试——布线前的电气测试 特殊测试

  1. 1. 电气测试
  2. 2. 路由
  3. 3. 电感测试

用于产品路线在最终定型前进行电气测试的情况。

5.4 配准/对齐测试流程 专项检查

  1. 1. 先前流程
  2. 2. 外层蚀刻
  3. 3. 注册/对齐测试
  4. 4. 外层AOI
  5. 5. 正常下游流程

当客户或工程审核需要专门的注册验证时,会添加此项。

5.5 受控阻抗验证位置 特殊测试

  1. 1. 表面处理/相关最终工艺
  2. 2. 阻抗测试
  3. 3. 电气测试
  4. 4. 正常最终流程

阻抗测试是有条件的,并且必须遵循已批准的试样/测试方案。有关设计和测量方面的信息,请参阅阻抗控制PCB制造相关内容。

6. 表面处理和辅助工艺路线

表面处理工艺可能会改变下游制造流程中的工序或增加工序。以下流程图展示了明确定义制造流程的表面处理组合。有关表面处理工艺的选择和特性,请参阅PCB 表面处理选项。

6.1 Kapton/保护胶带应用流程 辅

  1. 1. 先前流程
  2. 2. 最终检验
  3. 3. 胶带应用
  4. 4. 第二次最终检查
  5. 5. 下一步

如果产品在进行下一步工序或与发货相关的处理之前需要贴胶带,则会插入此辅助路径。

6.2 无铅HASL — 基本下游流量 表面光洁度

  1. 1. 阻焊
  2. 2. 阻焊层检测
  3. 3. 传说
  4. 4. 无铅喷锡
  5. 5. 路由
  6. 6. 正常最终流程

如果要在较大的焊接区域上直接印刷文字,则可能需要改变印刷顺序,以便在进行文字印刷之前完成表面处理。

6.3 HASL + 镀金手指及引线 混合饰面

  1. 1. 先前流程
  2. 2. 镀金手指
  3. 3. 胶带保护
  4. 4. 含铅或无铅HASL
  5. 5. 正常下游流程

在焊料整平操作过程中,胶带用于保护镀金区域。

6.4 HASL + 长/短金手指 混合饰面

  1. 1. 先前流程
  2. 2. 阻焊层检测
  3. 3. 镀金手指
  4. 4. 胶带保护
  5. 5. 含铅或无铅HASL
  6. 6. 正常下游流程

在镀指和胶带保护工序之前,焊锡掩膜检查点已完成。

6.5 二次干膜硬金/软金工艺 电镀金

  1. 1. 先前流程
  2. 2. 外层干膜
  3. 3. 干膜检测
  4. 4. 图案电镀
  5. 5. 外层蚀刻
  6. 6. 第二层外层干膜
  7. 7. 第二次干膜检查
  8. 8. 铜/镍/金图案电镀
  9. 9. 硬金或软金电镀
  10. 10. 必要时去除铅/剥离
  11. 11. 正常下游流程

这条路线将基底外层电路的形成与后续的选择性电镀金操作分开。

6.6 混合表面处理工艺系列 通过终点组合选择的路线

混合表面处理的电路板没有统一的生产顺序。生产路线的选择取决于表面处理组合,例如HASL+金手指、ENIG+选择性电镀金、OSP+金手指、浸锡+金手指、浸银+选择性电镀金、碳墨组合或可剥离掩膜组合。掩膜、二次干膜、电镀、胶带保护、标识、测试和布线顺序必须严格按照作业中实际指定的表面处理组合执行。

7. 如何解读这些PCB工艺流程图

标有“如果需要”的步骤是条件分支,而非强制性操作。例如,没有阻抗控制的PCB不需要插入阻抗测试模块,布线板并非自动需要V-CUT,没有镀槽的板不需要使用金属化槽分支。

同样,电路板可以从一条核心工艺路线进入一个特殊分支,然后再返回到正常的下游工艺。例如,多层PTFE板仍然具有多层基底工艺路线,但在钻孔到铜层的工序中增加了PTFE等离子处理分支。PTH/NPTH设计可以遵循正常的图案化电镀工艺路线,直到需要进行第二次钻孔插入。

工艺路线原则:成品PCB的规格决定了采用哪条制造路线。层数、镀/非镀孔结构、铜层厚度、材料系列、过孔结构、可控深度特征、表面处理以及特殊测试要求等因素都可能影响工艺路线的顺序。

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Highleap Electronics 提供标准和高级结构的PCB 制造服务。如果电路板需要特殊孔镀、PTFE/RF 材料、盲孔或埋孔、混合表面处理、可控深度加工或非标测试,请发送制造包,以便在产品发布前确认生产流程正确无误。

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