多层线路板的优缺点与PCB的工序流程

多层电路板简介

双面板是中间一层介质，两面都是走线层。多层板就是多层走线层，每两层之间是介质层，介质层可以做的很薄。多层电路板至少有三层导电层，其中两层在外表面，而剩下的一层被合成在绝缘板内。它们之间的电气连接通常是通过电路板横断面上的镀通孔实现的。

多层线路板的优缺点

优点：

装配密度高、体积小、质量轻由于装配密度高，各组件（包括元器件）间的连线减少，因此提高了可靠性；可以增加布线层数，从而加大了设计灵活性；能构成具有一定阻抗的电路;可形成高速传输电路;可设置电路、磁路屏蔽层，还可设置金属芯散热层以满足屏蔽、散热等特种功能需要;安装简单，可靠性高。

缺点：

造价高；周期长；需要高可靠性的检测手段。多层印制电路是电子技术向高速度、多功能、大容量、小体积方向发展的产物。随着电子技术的不断发展，尤其是大规模和超大规模集成电路的广泛深入应用，多层印制电路正迅速向高密度、高精度、高层数化方向发展出现了微细线条、小孔径贯穿、盲孔埋孔、高板厚孔径比等技术以满足市场的需要。

多层PCB线路板与双面板区别

多层PCB线路板是由交替的导电图形层及绝缘材料层压粘合而成的一种印制电路板。导电图形的层数在三层以上，层间电气互连是通过金属化孔实现的。如果用一块双面板作为内层、两块单面板作为外层或两块双面板做内层、两块单面板作为外层，通过定位系统及绝缘黏结材料叠压在一起，并将导电图形按设计要求进行互连，就成为四层、六层印制电路板，也称为多层PCB线路板。

对比一般多层板和双面板的生产工艺，主要的不同是多层板增加了几个特有的工艺步骤：内层成像和黑化、层压、凹蚀和去钻污。在大部分相同的工艺中，某些工艺参数、设备精度和复杂程度方面也有所不同。如多层板的内层金属化连接是多层板可靠性的决定性因素，对孔壁的质量要求比双层板要严，因此对钻孔的要求就更高。另外，多层板每次钻孔的叠板数、钻孔时钻头的转速和进给量都和双面板有所不同。多层板成品和半成品的检验也比双面板要严格和复杂的多。多层板由于结构复杂，所以要采用温度均匀的甘油热熔工艺，而不采用可能导致局部温升过高的红外热熔工艺等。

多层电路板PCB的工序流程

一、黑化和棕化的目的

①去除表面的油污，杂质等污染物；

②增大铜箔的比表面，从而增大与树脂接触面积，有利于树脂充分扩散，形成较大的结合力；

③使非极性的铜表面变成带极性CuO和Cu2O的表面，增加铜箔与树脂间的极性键结合；

④经氧化的表面在高温下不受湿气的影响，减少铜箔与树脂分层的几率。

⑤内层线路做好的板子必须要经过黑化或棕化后才能进行层压。它是对内层板子的线路铜表面进行氧化处理。一般生成的Cu2O为红色、CuO为黑色，所以氧化层中Cu2O为主称为棕化、CuO为主的称为黑化。

1.层压是借助于B-阶半固化片把各层线路粘结成整体的过程。这种粘结是通过界面上大分子之间的相互扩散，渗透，进而产生相互交织而实现。阶半固化片把各层线路粘结成整体的过程。这种粘结是通过界面上大分子之间的相互扩散，渗透，进而产生相互交织而实现。

2.目的：将离散的多层板与黏结片一起压制成所需要的层数和厚度的多层板。

①排版将铜箔，黏结片（半固化片），内层板，不锈钢，隔离板，牛皮纸，外层钢板等材料按工艺要求叠合。如果六层以上的板还需要预排版。将铜箔，黏结片（半固化片），内层板，不锈钢，隔离板，牛皮纸，外层钢板等材料按工艺要求叠合。如果六层以上的板还需要预排版。

②层压过程将叠好的电路板送入真空热压机。利用机械所提供的热能，将树脂片内的树脂熔融，借以粘合基板并填充空隙。

③层压对于设计人员来说，层压首先需要考虑的是对称性。因为板子在层压的过程中会受到压力和温度的影响，在层压完成后板子内还会有应力存在。因此如果层压的板子两面不均匀，那两面的应力就不一样，造成板子向一面弯曲，大大影响PCB的性能。科友电路专业生产高精密多层电路板，产品广泛应用于：LCD液晶模块、通信设备、仪器仪表、工业电源、数码、医疗电子、工控设备、led模组/模块、电力能源、交通运输、科教研发、汽车、航天航空等高科技领域。咨询热线：钟小姐

另外，就算在同一平面，如果布铜分布不均匀时，会造成各点的树脂流动速度不一样，这样布铜少的地方厚度就会稍薄一些，而布铜多的地方厚度就会稍厚一些。为了避免这些问题，在设计时对布铜的均匀性、叠层的对称性、盲埋孔的设计布置等等各方面的因数都必须进行详细考率。

二、去钻污与沉铜

目的：将贯通孔金属化。

①电路板的基材是由铜箔，玻璃纤维，环氧树脂组成。在制作过程中基材钻孔后孔壁截面就是由以上三部分材料组成。

②孔金属化就是要解决在截面上覆盖一层均匀的，耐热冲击的金属铜。孔金属化就是要解决在截面上覆盖一层均匀的，耐热冲击的金属铜。

③流程分为三个部分：一去钻污流程，二化学沉铜流程，三加厚铜流程（全板电镀铜）。

三、沉铜与加厚铜

孔的金属化涉及到一个能力的概念，厚径比。厚径比是指板厚与孔径的比值。，厚径比。厚径比是指板厚与孔径的比值。当板子不断变厚，而孔径不断减小时，化学药水越来越难进入钻孔的深处，虽然电镀设备利用振动、加压等等方法让药水得以进入钻孔中心，可是浓度差造成的中心镀层偏薄仍然无法避免。这时会出现钻孔层微开路现象，当电压加大、板子在各种恶劣情况下受冲击时，缺陷完全暴露，造成板子的线路断路，无法完成指定的工作。

所以，设计人员需要及时的了解制板厂家的工艺能力，否则设计出来的PCB就很难在生产上实现。需要注意的是，厚径比这个参数不仅在通孔设计时必须考虑，在盲埋孔设计时也需要考虑。

四、外层干膜与图形电镀

外层图形转移与内层图形转移的原理差不多，都是运用感光的干膜和拍照的方法将线路图形印到板子上。外层干膜与内层干膜不同在于：

①如果采用减成法，那么外层干膜与内层干膜相同，采用负片做板。板子上被固化的干膜部分为线路。去掉没固化的膜，经过酸性蚀刻后退膜，线路图形因为被膜保护而留在板上。

审核编辑：郭婷