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摘要：讲述印制电路办的内层组生产工艺的基本流程，包括烘烤基板，裁切开料，洗板，图形转移，曝光，显影等。
关键词：印制电路板 内层 曝光 显影
内层生产工艺是制作印制电路板的关键，它的步骤主要包括前处理、涂布，曝光，DES线，冲孔，内检。
投入生产前，板材要进行开料。大量的板材的原始尺寸依要求有不同板厚规格,依铜厚可分为H/H;1oz/1oz;2oz/2oz等种类，要把板材切割成所需尺寸，常规尺寸有48×36, 48×40和48×42等。板材开料后要进行磨边，圆角处理。内层板厚小于0.7毫米需用砂纸打磨板边，必须打磨铜刺，防止涂布滚轮刮伤板面。裁切时要注意这么几点：①板材放置的机械方向保持一致；②开料尺寸要比外层的工作尺寸大1厘米以上；③开料后要修板和转角。若内层板小于等于0.5毫米，需用钻石切割机来裁剪，防止折断板材。
基板是由铜皮和绝缘层压合而成，为了稳定板材尺寸，必须考虑到板材涨缩比例，去除水分，所以要进行适当烘烤，又称焗板。越薄的板烘烤时间越长，一般0.1毫米的板材建议烘烤8小时到12小时左右。
焗板后，针对内层板厚小于0.7毫米需用砂纸打磨板边，有铜刺的必须打磨，防止涂布滚轮刮伤。使用刷轮去除铜箔表面的脏物、油脂等，增加铜面粗糙度，利于压膜，这个过程叫前处理。前处理要求入料速度保持恒定。不同的制程对前处理要求不同，常用的前处理方式有三种:①喷砂研磨法分为两种，一种是喷射研磨法，以高压方式直接将火山岩粉末直接喷向铜面，达到粗化铜面的目的；另一种是低压研磨法，先以低压喷砂使流出铜面再以白色尼龙刷研磨。这两种方法均以火山岩粉末为介质研磨铜面以达到一定粗糙度、均匀度，并去除铜面上的介质及氧化物。②化学前处理法是指利用化学药剂与铜面反应，去除铜表面氧化物、杂质，使铜面结构发生变化以增加铜面均匀性、粗糙性并增加铜面活性。③机械研磨法是用尼龙刷或不织布依靠压力直接接触铜面，并在传送带动下与铜面互相摩擦，借以改变铜面结构。制作过程需要将刷磨分为四类：重刷磨、中刷磨、轻刷磨、微刷磨。
前处理完后，将膜压在原板的表面，即涂布。PCB生产过程的图形转移材料采用湿膜，湿膜由感光性树脂合成，添加了感光剂、色料、填料及溶剂，是一种蓝色粘稠状液体。基材上的凹坑、划伤部分与湿膜的接触良好，湿膜主要是通过化学键的作用与基材来粘合的，因此湿膜与基材铜箔间有良好的附着力，使用丝网印刷能很好覆盖，为高密度的精细线条PCB的加工提供条件。涂布操作前要先刷板，保证铜表面无氧化、被均匀粗化、具有严格的平整性，还要铜表面无水迹。这样增强了湿膜与铜箔表面的结合力，满足后续工艺的要求。
为制作合适厚度的湿膜，丝印前要先选丝网，需注意丝网的厚度、目数。实际透墨量还与湿膜粘度、刮胶压力、刮胶移动速度有关。印后板面膜厚度要控制在15-25μm之间，膜过厚容易产生曝光不足、显影不好，预烘难控制，操作困难。膜过薄易产生曝光过度，耐蚀性好，电镀时的绝缘性差，去膜也困难的问题。制造0.15μm以下的精细线条，膜厚应小于20μm. 湿膜在用前要调好粘度，并充分搅拌均匀，静止十五分钟。丝印房间的环境要保持洁净，以免外来杂物落在面上影响板子的合格率。丝印后要蒸发油墨中的溶剂，简称预烘。预烘关系到湿膜应用的成败。预烘不足，在贮存、搬运过程中易粘板，曝光时易粘底片，最终造成断线或短路；预烘过度，易显影不净，线条边缘成锯齿状。预烘直接影响到PCB的质量，所以在平时的操作中要经常测试湿膜厚度，并根据环境温度的变化调节烘箱的参数，经常检查烘箱的鼓风和循环系统是否良好。烘干后的板子要尽快曝光，最好不要超过12小时。
涂布后将图形从底片转移到原板上，即曝光。选用功率大的曝光机，以减少曝光时间和热量的累积，保证曝光图形的稳定性和减少粘底片。每班要保持曝光间洁净，以免杂物附着在板面造成沙眼、缺口、断线.做曝光尺来调整曝光时间，避免造成曝光量过大或曝光量不足，最后曝光级数要控制在6-8级之间。曝光时同一种印制板尽量在同一位置曝光，尽量保证同一种板子的能量相同。曝光量过大，抗蚀刻、抗电镀的效果较好，但存在去膜效果不理想及图形线路缩小（使用正片）或扩大（使用负片），曝光不足，造成显影不良，耐蚀性差，线条边缘发毛，线间距增大或减小，在蚀刻时易造成短路或断线。曝光是在无尘室中进行，有放板机、粘尘机、曝光机、收板机.内层所用底片为负片,即白色透光部分发生光聚合反应和变色反应。黑色部分则因不透光,不发生反应。每个一个小时，用酒精清洗曝光机台面和压克力面。板上有满、残、清三种状态，以清为准。
曝光后，板子转移到DES线上。DES线包括三个步骤：显影、蚀刻、去膜。
显影是将没有曝光的湿膜层部分除去得到所需电路图形的过程。显影时先做四块试验板，检验合格后才能批量生产。
蚀刻是利用蚀刻液将显影后露出的铜蚀掉，形成内层线路图形。
蚀刻液可以选用碱性三氯化铁、酸性氯化铜和氨水。蚀刻时不同铜箔厚度要使用不同的蚀刻速度，蚀刻速度还要与蚀刻液的温度、浓度匹配，经常维护蚀刻机的喷嘴，保持压力和喷液分布均匀，不然最后造成蚀可不均和边缘起铜丝,影响PCB的品质。蚀刻液分为酸性和碱性两种药水。酸性蚀刻液指氯化铜或氯化铁，主要是针对电路板表面的抗蚀刻膜是光阻类材料所设的，酸性蚀刻液不会攻击有机光阻，适用内层蚀刻。碱性蚀刻液会在线路电镀后在线路表面镀上一层纯锡作为抗蚀刻膜。碱性蚀刻液具有只供给铜面，不攻击表面的保护金属的选择性，可以作为外层蚀刻用。
去膜是利用强碱将保护铜面的抗蚀层剥掉，露出线路图形。
当板子显示出电路图形后，就用CCD冲出AOI和压板等需要的定位孔，CCD冲孔精度直接影响铆合对准度，故要定期确认机器精度。
冲孔后就进行内检，主要是对内层板进行检查，挑出异常板进行处理，遇到紧急情况及时处理。
內检包括AOI检验和VRS确认.AOI检验是通过光学反射原理将图像反馈到设备后进行处理，判断是否与资料图形一致，找出缺点位置。但是这种测试方式为逻辑比较，存在一些错误判断的可能性，需要人工加以确认。一面线路需要通过AOI或电测，另一面为电源层或接地层，只需用八倍放大镜辅助检验。比如检验处断路，用用打线机将断路处补上锡线；检验到短路，用刀将短路的铜箔刮掉；检验到缺口或有针孔，将超出规范的缺口/针孔用打线机修补等等。一面线路需要通过AOI或电测，另一面为电源层或接地层，只需用八倍放大镜辅助检验。
VRS确认系统和AOI连线，将每片板子的测试资料传给VRS，并由人工对测试缺点进行确认，对一些可以直接修补的缺点进行及时的调整。比如内层蚀刻造成的开路或短路现象，内层氧化造成的氧化不均或粉红圈现象。
综上所述,制作内层需要注意许多问题, 要经常检查机器的运行状态，整个流程需要机器和工人协作才能完成。
参考文献：
[1]任枫轩.PCB 设计与制作.机械工业出版社，2009
[2]窦建华.电路仿真与PCB设计.国防工业出版社，2006
[3]李晓麟.印制电路板生产制造方法.电子工业出版社，2011
关键词：印制电路板 内层 曝光 显影
内层生产工艺是制作印制电路板的关键，它的步骤主要包括前处理、涂布，曝光，DES线，冲孔，内检。
投入生产前，板材要进行开料。大量的板材的原始尺寸依要求有不同板厚规格,依铜厚可分为H/H;1oz/1oz;2oz/2oz等种类，要把板材切割成所需尺寸，常规尺寸有48×36, 48×40和48×42等。板材开料后要进行磨边，圆角处理。内层板厚小于0.7毫米需用砂纸打磨板边，必须打磨铜刺，防止涂布滚轮刮伤板面。裁切时要注意这么几点：①板材放置的机械方向保持一致；②开料尺寸要比外层的工作尺寸大1厘米以上；③开料后要修板和转角。若内层板小于等于0.5毫米，需用钻石切割机来裁剪，防止折断板材。
基板是由铜皮和绝缘层压合而成，为了稳定板材尺寸，必须考虑到板材涨缩比例，去除水分，所以要进行适当烘烤，又称焗板。越薄的板烘烤时间越长，一般0.1毫米的板材建议烘烤8小时到12小时左右。
焗板后，针对内层板厚小于0.7毫米需用砂纸打磨板边，有铜刺的必须打磨，防止涂布滚轮刮伤。使用刷轮去除铜箔表面的脏物、油脂等，增加铜面粗糙度，利于压膜，这个过程叫前处理。前处理要求入料速度保持恒定。不同的制程对前处理要求不同，常用的前处理方式有三种:①喷砂研磨法分为两种，一种是喷射研磨法，以高压方式直接将火山岩粉末直接喷向铜面，达到粗化铜面的目的；另一种是低压研磨法，先以低压喷砂使流出铜面再以白色尼龙刷研磨。这两种方法均以火山岩粉末为介质研磨铜面以达到一定粗糙度、均匀度，并去除铜面上的介质及氧化物。②化学前处理法是指利用化学药剂与铜面反应，去除铜表面氧化物、杂质，使铜面结构发生变化以增加铜面均匀性、粗糙性并增加铜面活性。③机械研磨法是用尼龙刷或不织布依靠压力直接接触铜面，并在传送带动下与铜面互相摩擦，借以改变铜面结构。制作过程需要将刷磨分为四类：重刷磨、中刷磨、轻刷磨、微刷磨。
前处理完后，将膜压在原板的表面，即涂布。PCB生产过程的图形转移材料采用湿膜，湿膜由感光性树脂合成，添加了感光剂、色料、填料及溶剂，是一种蓝色粘稠状液体。基材上的凹坑、划伤部分与湿膜的接触良好，湿膜主要是通过化学键的作用与基材来粘合的，因此湿膜与基材铜箔间有良好的附着力，使用丝网印刷能很好覆盖，为高密度的精细线条PCB的加工提供条件。涂布操作前要先刷板，保证铜表面无氧化、被均匀粗化、具有严格的平整性，还要铜表面无水迹。这样增强了湿膜与铜箔表面的结合力，满足后续工艺的要求。
为制作合适厚度的湿膜，丝印前要先选丝网，需注意丝网的厚度、目数。实际透墨量还与湿膜粘度、刮胶压力、刮胶移动速度有关。印后板面膜厚度要控制在15-25μm之间，膜过厚容易产生曝光不足、显影不好，预烘难控制，操作困难。膜过薄易产生曝光过度，耐蚀性好，电镀时的绝缘性差，去膜也困难的问题。制造0.15μm以下的精细线条，膜厚应小于20μm. 湿膜在用前要调好粘度，并充分搅拌均匀，静止十五分钟。丝印房间的环境要保持洁净，以免外来杂物落在面上影响板子的合格率。丝印后要蒸发油墨中的溶剂，简称预烘。预烘关系到湿膜应用的成败。预烘不足，在贮存、搬运过程中易粘板，曝光时易粘底片，最终造成断线或短路；预烘过度，易显影不净，线条边缘成锯齿状。预烘直接影响到PCB的质量，所以在平时的操作中要经常测试湿膜厚度，并根据环境温度的变化调节烘箱的参数，经常检查烘箱的鼓风和循环系统是否良好。烘干后的板子要尽快曝光，最好不要超过12小时。
涂布后将图形从底片转移到原板上，即曝光。选用功率大的曝光机，以减少曝光时间和热量的累积，保证曝光图形的稳定性和减少粘底片。每班要保持曝光间洁净，以免杂物附着在板面造成沙眼、缺口、断线.做曝光尺来调整曝光时间，避免造成曝光量过大或曝光量不足，最后曝光级数要控制在6-8级之间。曝光时同一种印制板尽量在同一位置曝光，尽量保证同一种板子的能量相同。曝光量过大，抗蚀刻、抗电镀的效果较好，但存在去膜效果不理想及图形线路缩小（使用正片）或扩大（使用负片），曝光不足，造成显影不良，耐蚀性差，线条边缘发毛，线间距增大或减小，在蚀刻时易造成短路或断线。曝光是在无尘室中进行，有放板机、粘尘机、曝光机、收板机.内层所用底片为负片,即白色透光部分发生光聚合反应和变色反应。黑色部分则因不透光,不发生反应。每个一个小时，用酒精清洗曝光机台面和压克力面。板上有满、残、清三种状态，以清为准。
曝光后，板子转移到DES线上。DES线包括三个步骤：显影、蚀刻、去膜。
显影是将没有曝光的湿膜层部分除去得到所需电路图形的过程。显影时先做四块试验板，检验合格后才能批量生产。
蚀刻是利用蚀刻液将显影后露出的铜蚀掉，形成内层线路图形。
蚀刻液可以选用碱性三氯化铁、酸性氯化铜和氨水。蚀刻时不同铜箔厚度要使用不同的蚀刻速度，蚀刻速度还要与蚀刻液的温度、浓度匹配，经常维护蚀刻机的喷嘴，保持压力和喷液分布均匀，不然最后造成蚀可不均和边缘起铜丝,影响PCB的品质。蚀刻液分为酸性和碱性两种药水。酸性蚀刻液指氯化铜或氯化铁，主要是针对电路板表面的抗蚀刻膜是光阻类材料所设的，酸性蚀刻液不会攻击有机光阻，适用内层蚀刻。碱性蚀刻液会在线路电镀后在线路表面镀上一层纯锡作为抗蚀刻膜。碱性蚀刻液具有只供给铜面，不攻击表面的保护金属的选择性，可以作为外层蚀刻用。
去膜是利用强碱将保护铜面的抗蚀层剥掉，露出线路图形。
当板子显示出电路图形后，就用CCD冲出AOI和压板等需要的定位孔，CCD冲孔精度直接影响铆合对准度，故要定期确认机器精度。
冲孔后就进行内检，主要是对内层板进行检查，挑出异常板进行处理，遇到紧急情况及时处理。
內检包括AOI检验和VRS确认.AOI检验是通过光学反射原理将图像反馈到设备后进行处理，判断是否与资料图形一致，找出缺点位置。但是这种测试方式为逻辑比较，存在一些错误判断的可能性，需要人工加以确认。一面线路需要通过AOI或电测，另一面为电源层或接地层，只需用八倍放大镜辅助检验。比如检验处断路，用用打线机将断路处补上锡线；检验到短路，用刀将短路的铜箔刮掉；检验到缺口或有针孔，将超出规范的缺口/针孔用打线机修补等等。一面线路需要通过AOI或电测，另一面为电源层或接地层，只需用八倍放大镜辅助检验。
VRS确认系统和AOI连线，将每片板子的测试资料传给VRS，并由人工对测试缺点进行确认，对一些可以直接修补的缺点进行及时的调整。比如内层蚀刻造成的开路或短路现象，内层氧化造成的氧化不均或粉红圈现象。
综上所述,制作内层需要注意许多问题, 要经常检查机器的运行状态，整个流程需要机器和工人协作才能完成。
参考文献：
[1]任枫轩.PCB 设计与制作.机械工业出版社，2009
[2]窦建华.电路仿真与PCB设计.国防工业出版社，2006
[3]李晓麟.印制电路板生产制造方法.电子工业出版社，2011