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pcb板分为哪几种工艺

来源：

2025-07-29

类别：基础知识

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PCB板的主要制造工艺概述

印刷电路板（Printed Circuit Board，简称PCB）是电子产品中不可或缺的核心组件，它的制造工艺直接决定了电子产品的性能、可靠性以及成本。随着电子技术的飞速发展，PCB的制造工艺也在不断创新和演进，以适应更小、更快、更复杂的电子设备需求。

PCB的制造是一个多步骤、高精度的复杂过程，涉及材料科学、化学、物理、机械和自动化等多个学科领域。从最简单的单面板到复杂的多层板、HDI板，每一种类型的PCB都有其独特的制造流程和技术挑战。理解这些工艺不仅有助于我们认识PCB的生产过程，更能帮助设计者在产品设计阶段做出更合理的选择，从而优化产品性能和降低制造成本。

总的来说，PCB的制造工艺可以根据不同的分类标准进行划分，例如根据层数、材料、结构等。然而，从制造流程的本质来看，它们都围绕着几个核心环节：图形转移、蚀刻、钻孔、电镀、阻焊和表面处理。这些环节通过精密控制和协同配合，最终将电子线路图转化为具备电气连接功能的物理板。

单面板制造工艺

单面板（Single-Sided PCB）是最简单、成本最低的PCB类型，它只有一层导电图形，通常用于对电路密度和性能要求不高的消费电子产品、家电、LED照明等领域。尽管结构简单，但单面板的制造工艺是所有PCB工艺的基础，理解其流程对于掌握更复杂PCB的制造至关重要。

单面板工艺流程详解

单面板的制造流程主要包括以下几个关键步骤：

1. 基材准备与切割

单面板的基材通常是覆铜板（Copper Clad Laminate, CCL），由绝缘基材（如FR-4、CEM-1、CEM-3等）和在其一侧或两侧压合的铜箔组成。在制造开始之前，首先需要根据设计要求，将大尺寸的覆铜板切割成适合生产的较小尺寸。这个过程需要高精度的切割设备，以确保板材的尺寸公差满足后续工序的要求。切割后的板材边缘会比较粗糙，有时还需要进行倒角或去毛刺处理，以防止在后续操作中划伤人员或设备。

2. 预处理

切割后的覆铜板表面可能存在灰尘、油污、氧化层等杂质，这些杂质会严重影响光致抗蚀剂的附着力和图形转移的精度。因此，在进行图形转移之前，需要对板材表面进行精细的预处理。预处理通常包括机械刷磨、化学清洗和烘干。机械刷磨利用细刷和研磨剂去除表面污垢和氧化层，同时增加表面粗糙度，以提高光致抗蚀剂的附着力。化学清洗则使用碱性或酸性溶液进一步去除油污和残留物。最后，通过烘干确保板材表面完全干燥，为后续的光致抗蚀剂涂覆做好准备。

3. 涂覆光致抗蚀剂

光致抗蚀剂（Photoresist）是PCB制造中的关键材料，它在紫外光照射下会发生化学变化，从而形成所需的电路图形。单面板通常采用湿膜光致抗蚀剂或干膜光致抗蚀剂。

湿膜光致抗蚀剂： 通过喷涂、滚涂或浸涂的方式将液态光致抗蚀剂均匀涂覆在铜箔表面。涂覆后需要进行预烘干，使溶剂挥发，形成一层均匀、无缺陷的感光膜。湿膜的优点是成本相对较低，适用于各种尺寸的板材，但厚度控制相对困难。
干膜光致抗蚀剂： 干膜是一种预制好的感光聚合物薄膜，通过加热和压力将其层压到铜箔表面。干膜的优点是厚度均匀、操作简便、污染小，但在处理大尺寸板材时可能存在气泡问题。

无论是湿膜还是干膜，涂覆的均匀性和膜层质量都直接影响到后续曝光和显影的精度。

4. 曝光

曝光是图形转移的核心步骤。将设计好的电路图形底片（Photomask）紧密贴合在涂覆有光致抗蚀剂的覆铜板表面。然后，使用紫外光对板材进行照射。在紫外光的照射下，光致抗蚀剂的受光部分会发生聚合反应，变得不溶于显影液；而未受光部分则保持原有的溶解性。曝光时间和曝光强度需要精确控制，以确保图形的清晰度和精度。传统的曝光设备通常使用汞灯作为光源，而现代高精度PCB制造则可能采用激光直接成像（Laser Direct Imaging, LDI）技术，无需底片，直接将数字图像转换为PCB图形，大大提高了效率和精度。

5. 显影

曝光完成后，将覆铜板浸入显影液中。显影液会溶解掉光致抗蚀剂中未受光的部分，从而暴露出其下方的铜箔。而受光部分（形成电路图形的部分）则会保留在铜箔表面，形成一层保护膜。显影过程需要精确控制显影液的浓度、温度和时间，以确保显影完全且不会损伤已形成的图形。显影后的板材需要用清水彻底冲洗，去除残留的显影液，并进行烘干。

6. 蚀刻

蚀刻是去除不需要的铜箔，形成电路图形的关键步骤。显影后的板材浸入蚀刻液中。蚀刻液是一种化学溶液，能够溶解未被光致抗蚀剂保护的铜箔。常用的蚀刻液包括氯化铁溶液、氯化铜溶液或碱性蚀刻液。蚀刻过程需要精确控制蚀刻液的浓度、温度和蚀刻时间。蚀刻过度会导致线路变细甚至断裂（欠蚀），而蚀刻不足则会导致线路宽度过大或短路（过蚀）。为了确保蚀刻的均匀性，通常会采用喷淋蚀刻机，通过喷射蚀刻液来加速蚀刻过程并提高均匀性。蚀刻完成后，需要对板材进行彻底清洗，以去除残留的蚀刻液和蚀刻产物。

7. 去膜

蚀刻完成后，覆盖在电路图形上的光致抗蚀剂已经完成了它的保护任务。此时，需要使用去膜液将其去除，暴露出完整的铜电路图形。去膜液通常是强碱性溶液，能够溶解聚合后的光致抗蚀剂。去膜后的板材需要再次清洗和烘干。

8. 阻焊层（Soldermask）涂覆

阻焊层，通常被称为“绿油”，是一种绝缘保护层，覆盖在电路板的大部分铜线和焊盘以外的区域。它的主要作用是：

防止短路： 保护裸露的铜线不与外部导体接触而引起短路。
防止氧化： 阻止铜线氧化，延长PCB的寿命。
防止锡桥： 在焊接时，防止焊料在相邻焊盘之间形成短路，即“锡桥”。
提高耐用性： 增强PCB对环境侵蚀和机械损伤的抵抗力。

阻焊油通常通过丝网印刷、喷涂或淋涂的方式涂覆在电路板表面。涂覆后，需要进行预固化，然后通过曝光和显影的方式，在焊盘和安装孔位置露出铜表面，以便后续的焊接。最后，阻焊层需要进行最终固化（通常是紫外光固化或热固化），使其完全硬化并形成坚固的保护层。

9. 字符印刷（Legend/Silkscreen）

字符印刷是在阻焊层上印刷各种标记、元件符号、元件位置、版本号等信息的步骤。这些信息对于后续的元件安装、调试和维修非常重要。字符油墨通常是白色的环氧树脂油墨，通过丝网印刷技术印刷到板材表面。印刷完成后，需要进行固化。

10. 表面处理

表面处理是PCB制造的最后一步，其目的是在暴露的铜焊盘上形成一层保护膜，以防止铜表面氧化，同时提供良好的可焊性。对于单面板而言，常见的表面处理工艺包括：

OSP（有机可焊性保护剂）： OSP是一种有机化合物，在铜表面形成一层薄膜，以保护铜不受氧化。OSP工艺简单、成本低、环保，但耐热性和储存寿命相对较短。
HASL（热风整平）： HASL是通过将PCB浸入熔融的焊料中，然后用热风刀吹平，使焊盘上形成一层均匀的锡铅或无铅焊料涂层。HASL工艺成本较低，可焊性好，但表面平整度相对较差，不适用于精细间距元件。
沉金（ENIG）： 沉金工艺是在铜表面化学沉积一层镍，再在其上沉积一层薄金。沉金具有优异的可焊性、平整度和耐腐蚀性，适用于精细间距（Fine Pitch）和BGA（Ball Grid Array）封装元件，但成本相对较高。
沉银（Immersion Silver）： 沉银工艺是在铜表面沉积一层薄银。沉银具有良好的可焊性和平整度，成本低于沉金，但储存寿命相对较短。

选择何种表面处理工艺取决于产品的功能需求、成本预算和焊接工艺。

11. 外形加工

最后，根据设计要求，通过数控铣床（CNC Routing）或冲压模具对PCB进行外形加工，使其达到最终的尺寸和形状。铣床加工可以实现任意复杂的外形，而冲压加工则适用于大批量生产的简单形状。加工完成后，还需要进行清洗和检查，确保没有毛刺和碎屑。

12. 测试与检验

在出货前，所有的PCB都需要经过严格的电气测试，以确保其导通性、绝缘性和阻抗等电气性能符合设计要求。常用的测试方法包括飞针测试（Flying Probe Test）和测试架测试（Fixture Test）。飞针测试适用于小批量、多品种的生产，无需制作专门的测试治具。测试架测试则适用于大批量生产，测试速度快。此外，还会进行外观检查，确保板材表面无划痕、无污染，阻焊层和字符印刷清晰完整。

双面板制造工艺

双面板（Double-Sided PCB）是两面都有导电图形的PCB，并且通过过孔（Via）连接两面的电路。与单面板相比，双面板的电路密度更高，功能更复杂，是目前应用最广泛的PCB类型之一。双面板的制造工艺在单面板的基础上增加了钻孔、沉铜和电镀等关键步骤，以实现层间互连。

双面板工艺流程详解

双面板的制造流程在单面板的基础上，增加了形成层间互连的复杂环节：

1. 基材准备与切割

与单面板类似，双面板也从切割覆铜板开始。不同的是，双面板使用的是双面覆铜板，即基材的两面都压合有铜箔。

2. 钻孔

钻孔是双面板制造的关键步骤，用于形成电气连接和元件安装所需的孔。这些孔根据功能可分为：

导通孔（Via Hole）： 连接PCB两面或多层之间电路的金属化孔。
元件孔（Component Hole）： 用于插入插件元件引脚的孔。
安装孔（Mounting Hole）： 用于固定PCB到设备机箱上的孔。

钻孔通常使用高精度数控钻机（CNC Drilling Machine）进行。钻头由硬质合金制成，直径从几百微米到几毫米不等。钻孔过程中需要精确控制钻头的速度、进给量和钻孔深度，以防止钻孔偏位、毛刺或钻孔壁粗糙。对于高密度板，还可能使用激光钻孔技术（Laser Drilling）来制作微小孔（Microvia）。

3. 去毛刺与清洁

钻孔后，孔壁和板面可能会残留钻孔产生的碎屑（毛刺）。这些毛刺会影响后续的沉铜和电镀质量，因此需要进行去毛刺处理，通常采用刷磨和高压水冲洗。同时，还需要对孔内壁进行清洁，去除残留的钻污和树脂粉末。

4. 化学沉铜（Electroless Copper Plating）

化学沉铜是双面板和多层板制造中至关重要的一步，它的目的是在钻孔的绝缘孔壁上沉积一层薄薄的导电铜层，为后续的电镀铜做准备。由于孔壁是非导电的树脂材料，无法直接进行电镀。化学沉铜过程通常包括：

除胶渣（Desmear）： 对于FR-4等树脂基材，钻孔过程中会产生树脂胶渣，堵塞孔壁的纤维束，影响后续沉铜的附着力。除胶渣工艺通常使用高锰酸钾溶液或等离子体处理，去除孔壁的树脂胶渣，暴露出更多的玻璃纤维束，增加孔壁的粗糙度，有利于铜层的附着。
中和： 清除除胶渣后残留的化学药剂。
预浸（Pre-dip）： 在活化前浸泡，防止药液污染活化槽。
活化（Activation）： 在孔壁表面吸附一层钯催化剂（通常是胶体钯），钯离子是化学沉铜反应的催化剂。
加速（Acceleration）： 进一步活化钯催化剂，增强其活性。
化学沉铜： 将板材浸入含有铜离子、还原剂、稳定剂等成分的化学沉铜液中。在催化剂的作用下，铜离子被还原成铜原子，并沉积在孔壁和板面。这一步形成的铜层非常薄（通常为0.2-1微米），主要起到导电的“种子层”作用。

化学沉铜的质量直接影响后续电镀的孔铜厚度和可靠性。

5. 全板电镀铜（Panel Plating / Pattern Plating）

化学沉铜形成的铜层非常薄，无法满足电路的导电要求。因此，需要通过电镀的方式在整个板面和孔壁上进一步增加铜层厚度。全板电镀铜是在化学沉铜的基础上，利用电化学原理，将铜离子还原成铜原子，均匀沉积在所有导电表面，包括板面铜箔和孔壁上的化学铜层。这一步旨在为后续的图形转移和蚀刻提供足够厚的导电层。

6. 图形转移（内层图形转移）

双面板的图形转移过程与单面板类似，但通常更复杂，因为它需要精确对准两面的电路图形。

清洁与涂覆光致抗蚀剂： 电镀后的板材需要清洁，然后涂覆干膜或湿膜光致抗蚀剂。
曝光： 使用设计好的两面电路图形底片进行曝光。曝光时需要确保两面的图形精确对准。
显影： 显影去除未曝光的光致抗蚀剂，暴露出需要蚀刻掉的铜箔，以及需要进行二次电镀的线路和孔壁。

7. 图形电镀（Pattern Plating）

在图形转移完成后，暴露出的线路图形和孔壁上的铜层需要进行二次电镀，以增加线路的厚度和孔的导电性。这个过程也被称为“二次铜电镀”或“线路电镀”。与全板电镀不同的是，图形电镀只在光致抗蚀剂没有覆盖的区域进行。电镀液中除了铜离子，还会添加锡铅合金或纯锡，作为后续蚀刻的抗蚀层。电镀厚度决定了最终导线的厚度和承载电流的能力。

8. 去膜

图形电镀完成后，需要使用去膜液去除覆盖在线路上的光致抗蚀剂。此时，光致抗蚀剂下的铜层已被二次电镀的铜和锡/锡铅层保护。

9. 蚀刻

去除光致抗蚀剂后，未被电镀锡/锡铅保护的裸露铜层需要被蚀刻掉。蚀刻液只会溶解未被保护的铜层，而不会溶解电镀锡/锡铅层下的铜线。这样，最终形成的电路图形就是被锡/锡铅保护的铜线。蚀刻完成后，再去除锡/锡铅层。

10. 阻焊层涂覆与曝光

蚀刻并去锡/锡铅后，板材表面需要清洁，然后涂覆阻焊层。阻焊层通常是绿色、蓝色或红色的液体感光油墨。通过曝光和显影，在焊盘和过孔位置露出铜表面，其他部分则被阻焊层覆盖。

11. 字符印刷

与单面板一样，在阻焊层上印刷各种标记、元件符号和文字信息。

12. 表面处理

对暴露的焊盘和过孔进行表面处理，以防止氧化并提供良好的可焊性。常用的表面处理工艺包括：

OSP（有机可焊性保护剂）
HASL（热风整平）
ENIG（化学镍金）
Immersion Silver（沉银）
Immersion Tin（沉锡）

双面板由于有更多的互连需求，通常会选择ENIG或Immersion Silver等提供更好平整度和可焊性的表面处理。

13. 外形加工

通过数控铣床或冲压模具对PCB进行外形加工，使其达到最终的尺寸和形状。

14. 测试与检验

进行电气测试（飞针测试或测试架测试）和外观检查，确保板材的电气性能和外观质量符合要求。

多层板制造工艺

多层板（Multilayer PCB）是具有三层或更多层导电图形的PCB，各层之间通过绝缘介质（如半固化片，Prepreg）粘合在一起，并通过钻孔和金属化孔实现层间互连。多层板的出现极大地提高了PCB的集成度、电路密度和功能，是现代复杂电子产品的基石，广泛应用于计算机、通信设备、医疗器械、航空航天等领域。多层板的制造工艺在双面板的基础上，增加了内层图形制作、层压、去钻污和更复杂的钻孔、电镀等环节。

多层板工艺流程详解

多层板的制造是一个高度复杂的叠层和互连过程，每个步骤都需要极其精确的控制：

1. 内层图形制作（内层线路板制作）

多层板的制造首先从制作内层线路板开始。这与单面板的制造过程类似，但精度要求更高，因为内层图形的任何缺陷都会影响最终多层板的质量。

内层基材准备： 使用双面覆铜板作为内层基材。
内层清洁与涂覆光致抗蚀剂： 对内层覆铜板表面进行清洁，并涂覆干膜光致抗蚀剂。
内层曝光与显影： 使用内层图形底片进行曝光和显影，形成内层线路图形。曝光时需要确保高精度对位，因为这直接影响层间对准。
内层蚀刻： 蚀刻去除多余的铜箔，形成内层线路。蚀刻后，需要彻底清洗并去除光致抗蚀剂。
内层氧化（黑化/棕化处理）： 蚀刻后的内层板需要进行氧化处理，通常称为“黑化”或“棕化”。这一步的目的是在内层铜表面形成一层氧化铜（黑色）或氧化亚铜（棕色）层。这层氧化层具有以下重要作用：

增加粗糙度： 增加铜表面的粗糙度，提高与半固化片（Prepreg）的结合力，防止分层。
提高耐剥离强度： 增强内层铜与树脂之间的粘结力，防止在后续层压和热应力下线路剥离。
防止化学渗透： 阻止化学药液渗透到内层铜箔下方，避免“粉红圈”等缺陷。

2. 层压

层压是多层板制造中最关键的步骤之一，它将多层内层板、半固化片（Prepreg）和铜箔（外层）在高温高压下压合在一起，形成一个整体。

材料准备：

内层板： 已经制作好线路并经过氧化处理的内层板。
半固化片（Prepreg）： 由玻璃纤维布浸渍环氧树脂（或其他树脂）后半固化而成的粘结材料。它在层压过程中会受热软化流动，填充内层线路之间的空隙，然后固化形成绝缘层。Prepreg的厚度、树脂含量和介电常数等参数直接影响PCB的电气性能。
铜箔（Copper Foil）： 用于形成多层板的最外层导电图形。

叠层： 按照设计要求，将内层板、半固化片和铜箔进行精确叠层。通常的叠层顺序是：下压板 -> 铜箔 -> 半固化片 -> 内层板 -> 半固化片 -> 内层板... -> 半固化片 -> 铜箔 -> 上压板。叠层时需要确保每一层都精确对准。
压合： 将叠好的板材放入层压机中，在高温（通常为170-190°C）和高压（通常为200-400 PSI）下进行压合。在高温作用下，Prepreg中的树脂熔化并流动，填充线路之间的空隙，同时与铜箔表面发生反应，形成坚固的粘结。在压力作用下，确保各层之间紧密结合，并排出树脂中的气泡。压合完成后，树脂会完全固化，形成一个坚固的整体。

3. 钻孔

层压完成后，需要对多层板进行钻孔，形成层间互连的导通孔和元件孔。由于多层板的厚度更大，孔径更小，对钻孔的精度和设备要求更高。对于盲孔（Blind Via）和埋孔（Buried Via）等特殊孔，可能需要分多次钻孔和层压。例如，埋孔在层压前就已经钻好并金属化。盲孔则是在层压后钻孔，但只穿透部分层。

4. 去钻污与沉铜

钻孔后，需要对孔壁进行去钻污（Desmear）处理。由于钻孔过程中产生的高温，孔壁上的树脂会发生熔融和碳化，形成钻污，阻碍后续的化学沉铜。去钻污通常采用等离子体处理或高锰酸钾化学处理，以去除孔壁的钻污，暴露出干净的玻璃纤维和铜面。

去钻污后，与双面板类似，进行化学沉铜。这一步的目的是在所有钻孔的孔壁上沉积一层薄薄的导电铜层，为后续的电镀铜提供导电通路。

5. 全板电镀铜

化学沉铜后，进行全板电镀铜，在所有孔壁和板面增加铜层厚度，为后续的图形电镀打下基础。这一步确保孔内铜层达到设计要求的厚度。

6. 外层图形转移与电镀

与双面板类似，在全板电镀铜后，进行外层图形转移和图形电镀。

涂覆光致抗蚀剂： 在外层板面涂覆光致抗蚀剂。
曝光与显影： 使用外层图形底片进行曝光和显影。这一步需要精确对位到内层图形，确保层间连接的准确性。
图形电镀： 在暴露的线路图形和孔壁上进行二次电镀，增加铜层厚度，并电镀锡/锡铅作为抗蚀层。
去膜与蚀刻： 去除光致抗蚀剂，然后蚀刻掉未被保护的裸露铜，形成外层线路。
去锡/锡铅： 清除作为抗蚀层的锡/锡铅。

7. 阻焊层涂覆与曝光

对外层板面进行阻焊层涂覆、曝光和显影，覆盖除焊盘和过孔以外的区域。

8. 字符印刷

印刷各种字符、符号等信息。

9. 表面处理

对暴露的焊盘进行表面处理，如OSP、HASL、ENIG、沉银等，以保护铜表面并提供良好的可焊性。对于高频高速多层板，通常会选择具有更好平整度和电气性能的ENIG、沉银等工艺。

10. 外形加工

通过数控铣床对PCB进行外形加工。多层板的厚度通常较大，对外形加工的精度和刀具磨损控制提出了更高要求。

11. 测试与检验

进行严格的电气测试（包括开短路测试、阻抗测试等）和外观检查。由于多层板的复杂性，测试的覆盖率和精度至关重要。对于某些高频板，还需要进行特性阻抗测试（Impedance Test），确保信号传输的完整性。

HDI板制造工艺

HDI板（High Density Interconnector PCB，高密度互连板）是PCB制造技术发展到一定阶段的必然产物，它代表了更高层次的PCB制造能力。HDI板通过采用微盲孔（Microvia）、埋孔、积层法（Build-up Process）等先进技术，在有限的板面积上实现更高的线路密度和更复杂的电气连接。HDI板是智能手机、平板电脑、可穿戴设备、高性能服务器等小型化、多功能电子产品的核心支撑。

HDI板的特点

微盲孔（Microvia）： 孔径通常小于0.15mm（6mil）的盲孔。微盲孔的制作方式包括激光钻孔、等离子体蚀刻等。
埋孔（Buried Via）： 连接PCB内部层而不穿透外层的孔。
积层法（Build-up Process）： 通过多次层压和钻孔（通常是激光钻孔）来增加PCB层数，实现层间互连。
高线路密度： 更细的线路、更小的孔径、更小的焊盘，实现更高的布线密度。
更好的电气性能： 更短的信号路径、更低的信号损耗，适用于高频高速应用。

HDI板制造工艺详解

HDI板的制造工艺远比普通多层板复杂，主要体现在微盲孔的制作和积层结构上。以下以一种常见的1+N+1（一层积层，N层普通多层板）HDI板为例，介绍其核心工艺：

1. 核心板制作

首先制作一个普通的多层板（例如4层或6层），作为HDI板的“核心板”（Core Board）。这个核心板的制造流程与上述多层板的制造工艺类似，包括内层图形制作、层压、钻孔、沉铜、电镀等。核心板通常会有通孔，用于连接最外层和最内层，或作为测试点。

2. 核心板去钻污与清洁

核心板制作完成后，需要对核心板的表面进行彻底清洁，去除油污、灰尘等杂质，并对通孔进行去钻污处理，确保后续的层压和激光钻孔质量。

3. 叠层与激光钻孔（一次积层）

这是HDI制造的关键步骤，通过增加一层绝缘介质（通常是特殊设计的半固化片，如RCC，Resin Coated Copper）和铜箔，并制作微盲孔。

叠层： 在核心板的两面分别叠放一层绝缘介质（如半固化片或RCC）和一层铜箔。RCC（树脂覆铜箔）是一种特殊的基材，一侧是铜箔，另一侧涂覆有树脂层。它在激光钻孔后，可以直接进行电镀，简化工艺。
层压： 在高温高压下进行层压，使绝缘介质与核心板和铜箔紧密结合。
激光钻孔（Laser Drilling）： 这是HDI板微盲孔形成的核心技术。传统机械钻孔无法钻出如此小的孔径。激光钻孔通过高能量激光束烧蚀掉绝缘层和部分铜层，形成微盲孔。根据激光类型，可分为CO2激光钻孔（用于烧蚀树脂）和UV激光钻孔（用于烧蚀树脂和少量铜）。激光钻孔的优点是精度高、速度快，能够实现非常小的孔径和孔间距。

CO2激光钻孔： 主要用于烧蚀树脂层，形成从外层铜到内层铜盘的盲孔。
UV激光钻孔： 精度更高，可以穿透更薄的铜层，有时用于制作更精细的盲孔或通孔。

4. 除胶渣与化学沉铜

激光钻孔后，孔壁上会残留大量的钻污和碳化物。这些杂质必须彻底清除，否则会影响后续的沉铜质量。除胶渣工艺通常采用等离子体处理（Plasma Etching）或高锰酸钾化学处理，特别是等离子体处理对于去除微盲孔内的钻污非常有效。

除胶渣后，进行化学沉铜，在微盲孔的孔壁上沉积一层薄薄的导电铜层。这一步同样是为后续的电镀铜提供导电通路。

5. 全板电镀铜

进行全板电镀铜，增加微盲孔和板面上的铜层厚度。这一步确保微盲孔具备足够的导电能力。

6. 外层图形转移与电镀

与普通多层板类似，进行外层图形转移和图形电镀。在光致抗蚀剂曝光显影后，进行二次铜电镀和锡/锡铅电镀。

7. 去膜与蚀刻

去除光致抗蚀剂，然后蚀刻掉未被保护的裸露铜，形成外层线路。

8. 去锡/锡铅

清除作为抗蚀层的锡/锡铅。

9. 阻焊层涂覆与曝光

对外层板面进行阻焊层涂覆、曝光和显影。对于HDI板，由于线路密度高，焊盘间距小，对阻焊层的精度和附着力要求更高。

10. 字符印刷

印刷各种字符、符号等信息。

11. 表面处理

对暴露的焊盘和过孔进行表面处理。对于HDI板，由于其精细的结构，通常选择ENIG（化学镍金）、沉银或OSP等具有良好平整度和可焊性的工艺，以满足精细间距（Fine Pitch）和BGA等高密度封装的要求。

12. 外形加工

通过高精度数控铣床进行外形加工。

13. 测试与检验

进行严格的电气测试（包括开短路测试、阻抗测试等）、可靠性测试和外观检查。由于HDI板的复杂性，测试的覆盖率和精度是保证产品质量的关键。对于微盲孔的质量，还会进行切片分析等微观检查。

多层HDI（Any Layer HDI）工艺

为了实现更高的集成度，出现了一种更为复杂的HDI工艺，即任意层互连HDI（Any Layer HDI）。这种工艺允许任何相邻层之间通过电镀填孔的微盲孔进行连接，使得设计者可以实现更灵活的布线和更密集的互连。

Any Layer HDI的制造工艺涉及多次重复的“积层-激光钻孔-填孔-电镀”循环。例如，对于一个8层Any Layer HDI板，可能需要：

制作4层核心板。
第一次积层：在核心板两面增加一层介质和铜箔，激光钻孔，沉铜，电镀。
电镀填孔（Plating Fill）：将激光钻出的微盲孔用电镀铜完全填满。这是Any Layer HDI的关键，因为它允许在填平的盲孔上方再次制作线路和钻孔，而不会影响信号完整性。
研磨平整：将填孔后的板面进行研磨，确保表面平整，便于下一层积层。
第二次积层：在填孔并研磨平整的板面再次增加一层介质和铜箔，激光钻孔，沉铜，电镀，再次填孔。
重复以上积层过程，直到达到所需的层数。

Any Layer HDI工艺极大地提高了PCB的集成度，但其制造难度和成本也更高。

高频高速板制造工艺

随着电子产品向高频高速方向发展，PCB不仅是电路的载体，更成为信号传输的重要组成部分。高频高速板（High Frequency / High Speed PCB）是专为处理GHz级别甚至更高频率信号而设计的PCB。其制造工艺在传统PCB的基础上，对材料选择、层压精度、线路控制、阻抗匹配等方面提出了更高要求。

高频高速板的特点

特殊基材： 采用低介电常数（Dk）和低介电损耗（Df）的材料，如聚四氟乙烯（PTFE，特氟龙）、碳氢化合物陶瓷、LCP等。这些材料能有效减少信号传输过程中的损耗和延迟。
精确阻抗控制： 对线路的特性阻抗进行严格控制，确保信号传输的完整性。
精细线路与间距： 为满足高速信号传输需求，线路宽度和间距通常非常小，对蚀刻精度要求极高。
低粗糙度铜箔： 采用低粗糙度的铜箔（如VLP铜箔），以减少高频电流在铜表面的趋肤效应引起的损耗。
精密层压： 严格控制层压过程中的介质厚度均匀性和层间对准精度。
特殊表面处理： 优先选择ENIG、沉银等平整度好、信号完整性影响小的表面处理。

高频高速板制造工艺详解

高频高速板的制造工艺与多层板和HDI板有许多相似之处，但以下环节有特殊要求：

1. 基材选择

这是高频高速板制造的首要和最关键的步骤。选择具有优异高频特性的覆铜板是成功的基石。

低介电常数（Dk）： 介电常数越低，信号在介质中的传播速度越快，信号延迟越小。
低介电损耗（Df）： 介电损耗越低，信号传输过程中的能量损耗越小，信号衰减越小。
介电常数稳定性： Dk和Df应在高频范围内保持稳定，且受温度和湿度变化影响小。
玻璃转化温度（Tg）和热膨胀系数（CTE）： 较高的Tg和较低的CTE有助于提高板材在高温环境下的尺寸稳定性和可靠性。

常用高频材料包括：Rogers系列（如RO4000系列、RO3000系列）、Taconic、Nelco、Isola等。这些材料通常比FR-4更昂贵，加工难度也更大。

2. 线路蚀刻精度与阻抗控制

高频信号对线路的几何形状非常敏感。任何线路宽度或间距的偏差都可能导致阻抗失配，从而引起信号反射和衰减。

精细线路制作： 采用高精度曝光机（如LDI）、高分辨率光致抗蚀剂和更精密的蚀刻工艺（如差分蚀刻、均匀蚀刻），以确保线路宽度和间距的精确性。
阻抗控制： 在设计阶段，工程师会根据信号频率、线路宽度、介质厚度、介电常数等参数计算出目标特性阻抗。在制造过程中，通过严格控制线路宽度、介质厚度、铜厚和蚀刻均匀性，确保实际阻抗与设计值匹配。生产过程中会进行特性阻抗测试（TDR，Time Domain Reflectometry）对线路阻抗进行实时或抽样检测，确保其在允许的公差范围内。
低粗糙度铜箔： 采用VLP（Very Low Profile）或HVLP（Hyper Very Low Profile）铜箔。这些铜箔的表面粗糙度极低，可以减少高频电流在导体表面流动的趋肤效应，从而降低信号损耗。

3. 层压工艺

高频高速板的层压对精度和均匀性要求极高。

压合参数优化： 根据不同材料的特性，精确控制层压温度、压力和时间曲线，确保树脂充分流动并固化，同时避免树脂流失过多或分层。
介质厚度均匀性： 严格控制Prepreg的厚度均匀性，因为介质厚度的偏差直接影响线路的阻抗。
层间对准精度： 采用先进的CCD视觉对位系统，确保各层线路的精确对准，减少对准误差导致的信号完整性问题。

4. 钻孔与镀铜

精细钻孔： 即使是通孔，高频板也可能对孔径和位置精度有较高要求。激光钻孔常用于制作微盲孔。
均匀镀铜： 确保孔壁镀铜的均匀性，避免孔内铜厚度不均导致信号传输路径上的阻抗不连续。对于高频信号，孔内铜层表面的粗糙度也需要控制。

5. 表面处理

高频高速板通常优先选择ENIG（化学镍金）或沉银（Immersion Silver）等表面处理工艺。

ENIG： 具有优异的平整度，能够减少高频信号在焊盘区域的反射，同时具备良好的可焊性和储存寿命。
沉银： 具有良好的可焊性和相对较低的成本，且银层平整度优于HASL，对高频信号的影响较小。
不推荐HASL： HASL表面不平整，容易形成“枕头效应”，在高频下可能引起信号反射，因此不常用于高频高速板。

6. 测试与可靠性

除了常规的电气测试，高频高速板还需要进行：

特性阻抗测试（TDR）： 对关键信号线进行特性阻抗测试，确保阻抗在设计公差范围内。
信号完整性（SI）和电源完整性（PI）分析： 在设计阶段通过仿真工具进行SI/PI分析，在制造完成后可能进行实际测试验证。
环境可靠性测试： 包括热冲击、湿热、震动等测试，确保在不同环境条件下的性能稳定。

高频高速板的制造是一个综合性的系统工程，涉及材料、设计、工艺、测试等多个环节的紧密配合。任何一个环节的疏忽都可能导致信号完整性问题，从而影响整个产品的性能。

软板（FPC）与软硬结合板（Rigid-Flex PCB）制造工艺

软板（Flexible Printed Circuit, FPC）是一种以柔性绝缘基材（如聚酰亚胺，Polyimide, PI）制成的印刷电路板。它具有弯曲、折叠、卷绕的特性，能够在三维空间内自由布线和连接，极大地提高了电子产品的集成度、小型化和可靠性。FPC广泛应用于智能手机、平板电脑、可穿戴设备、医疗设备、汽车电子等领域。

软硬结合板（Rigid-Flex PCB）则是一种将柔性电路板和刚性电路板结合在一起的PCB。它既保留了FPC的柔性特性，又具备刚性板的支撑能力和高密度布线能力，是实现复杂三维结构和高可靠性互连的理想选择。

软板（FPC）制造工艺详解

FPC的制造工艺与刚性板有显著差异，主要体现在基材的柔软性和对尺寸稳定性的更高要求。

1. 基材选择

FPC的核心是柔性基材，最常用的是聚酰亚胺（Polyimide, PI）薄膜。PI具有优异的耐高温、柔韧性、绝缘性和化学稳定性。铜箔通常通过层压或电镀的方式附着在PI薄膜上，形成覆铜箔软板（FCCL）。

2. 清洁与预处理

对柔性覆铜板进行表面清洁和预处理，以确保光致抗蚀剂的良好附着力。

3. 图形转移

涂覆光致抗蚀剂： 通常采用干膜光致抗蚀剂，因为它在柔性基材上更易于操作，且厚度均匀性好。
曝光： 使用高精度曝光机进行曝光。由于柔性材料容易变形，对位精度要求更高。有时会采用特殊的曝光设备或工艺来补偿材料的形变。
显影： 去除未曝光的光致抗蚀剂。

4. 蚀刻

蚀刻去除不需要的铜箔，形成柔性线路。由于基材柔软，蚀刻过程中需要特别注意固定板材，防止其变形或卷曲。蚀刻液的控制也至关重要，以确保线路宽度均匀。

5. 去膜

去除光致抗蚀剂。

6. 覆盖膜（Coverlay）或阻焊层（Soldermask）

这是FPC制造的特色步骤，用于保护柔性线路。

覆盖膜（Coverlay）： 覆盖膜是一种聚酰亚胺薄膜，一侧涂有胶层。通过热压粘合的方式将其覆盖在蚀刻好的柔性线路上，只露出焊盘和连接区域。覆盖膜提供优异的机械保护（抗弯折、耐磨损）和电气绝缘。
柔性阻焊层（Flexible Soldermask）： 也可以使用特殊的柔性阻焊油墨（如液态光成像阻焊油墨，LPI Soldermask）来保护线路。这种阻焊油墨具有良好的柔韧性，可以通过丝网印刷或喷涂后曝光显影的方式形成图形。

无论是覆盖膜还是柔性阻焊层，其开窗精度都非常重要，以确保焊盘能够正确暴露。

7. 表面处理

对暴露的焊盘进行表面处理，以防止氧化并提供良好的可焊性。对于FPC，通常采用OSP、ENIG（化学镍金） 或沉锡（Immersion Tin）。HASL由于高温和不平整，通常不适用于FPC。

8. 字符印刷

在覆盖膜或阻焊层上印刷字符。

9. 补强板（Stiffener）贴合（可选）

为了在某些区域（如连接器区域或元件安装区域）提供机械支撑和厚度，防止过度弯曲或撕裂，FPC通常会在这些区域贴合补强板。补强板可以是FR-4、PI或不锈钢等材料，通过压敏胶或热固胶粘合。

10. 外形加工

由于FPC的柔软性，传统铣刀切割容易造成毛刺和变形。因此，FPC的外形加工通常采用冲压模具切割（适用于大批量）或激光切割（适用于小批量、高精度或复杂形状）。

11. 测试与检验

进行电气测试（开短路测试）和外观检查。由于柔性板的特性，有时还需要进行弯折测试，以评估其在动态使用条件下的可靠性。