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。
工艺流程一览
Section titled “工艺流程一览”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第一部分:外层干膜(D 段)
Section titled “第一部分:外层干膜(D 段)”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
第二部分:外层线路(E 段)
Section titled “第二部分:外层线路(E 段)”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。
正片 vs 负片:一次讲透
Section titled “正片 vs 负片:一次讲透”| 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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