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外层线路工艺:图形电镀的完整示范

外层线路工艺:图形电镀的完整示范

经过钻孔与孔金属化,内外层已经电气连通。接下来要做的,是在外表铜上做出最终的成品线路。外层工艺由两段组成:D 段外层干膜(提供图形)+ E 段外层线路(图形电镀 + 蚀刻成型)。

与外层的”负片”逻辑不同,外层采用的是图形电镀(Pattern Plating,正片工艺):先给线路镀厚铜、镀锡保护,再蚀掉不需要的铜。本篇把这条工艺线完整走一遍。

外层线路工序链(D 段 + E 段)
D 段(图形准备):前处理 → 压膜 → 曝光 → 显影
E 段(线路成型):二次镀铜 → 镀锡 → 退膜 → 线路蚀刻 → 退锡
│ │ │ │ └─ HNO₃ 剥锡,露出成品线路
│ │ │ └─ 蚀掉无锡保护的铜
│ │ └─ NaOH 剥掉干膜,露出非线路区薄铜
│ └─ 锡层作为蚀刻保护剂
└─ 铜加厚至客户要求厚度

外层干膜与内层线路的逻辑相同(前处理 → 压膜 → 曝光 → 显影),目的则是为外层线路的制作提供图形。

  • 前处理:去除铜面上的污染物,增加铜面粗糙度,以利于压膜制程;重要原物料为磨刷
  • 压膜(Lamination):通过热压法使干膜紧密附着在铜面上;重要原物料为干膜(Dry Film,即光阻 Photo Resist)
  • 曝光(Exposure):通过图形转移技术在干膜上曝出所需的线路;重要原物料为底片(菲林)
  • 显影(Developing):把尚未发生聚合反应的区域用显像液冲洗掉;已感光部分因发生聚合反应而保留在铜面上,成为蚀刻或电镀的阻剂膜;主要物料为弱碱 K₂CO₃

二次镀铜

  • 目的:将显影后裸露铜面(即未来的线路区域)的铜层加厚,达到客户所要求的铜厚
  • 重要原物料:铜球

注意:显影后裸露的部分才是线路区——这一点与外层干膜”盖住的是非线路区”的正片逻辑相呼应(见下节对比)。

镀锡

  • 目的:在镀完二次铜的表面镀上一层锡保护,作为蚀刻时的保护剂
  • 重要原物料:锡球

退膜

  • 目的:将抗电镀用途之干膜以药水剥除
  • 重点生产物料:退膜液(NaOH)

退膜后,原先被干膜盖住的区域(非线路区的薄基铜)裸露出来,而线路区由锡层保护。

线路蚀刻

  • 目的:将非导体部分的铜蚀掉
  • 重要生产物料:蚀刻液、氨水

碱性蚀刻液”蚀铜不蚀锡”:裸露的薄铜被蚀掉,有锡保护的线路铜留下来。

退锡

  • 目的:将导体部分起保护作用的锡剥除
  • 重要生产物料:HNO₃ 退锡液

退锡后,外层成品线路正式成型。

内层(负片逻辑)外层(正片 / 图形电镀)
干膜图形代表要保留的线路要蚀掉的区域
核心动作顺序贴膜 → 曝光显影 → 蚀刻 → 退膜贴膜 → 曝光显影 → 电镀加厚+镀锡 → 退膜 → 蚀刻 → 退锡
保护图形的手段干膜本身抗蚀镀锡层抗蚀
原因内层基铜即成品铜,直接蚀刻成型外层成品铜厚 = 基铜 + 图形电镀铜,需先镀后蚀

一句话记忆:内层”盖膜即线路”,外层”裸铜即线路”。

  • 外层工艺 = 外层干膜(D 段)+ 图形电镀(E 段),是”先镀后蚀”的正片路线
  • 五步成型:二次镀铜(加厚)→ 镀锡(保护)→ 退膜(露非线路区)→ 蚀刻(去薄铜)→ 退锡(出成品)
  • 化学试剂各司其职:K₂CO₃ 显影、NaOH 退膜、氨水蚀铜、HNO₃ 退锡
  • 至此线路图形全部成型,接下来是”给板子穿上绿衣”:阻焊与字符丝印

下一篇进入丝印工艺:阻焊、字符印刷与固化。


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