从界定到沉积的完整流程-选择性金属化

很多人知道选择性金属化 “按需镀金属”，却不清楚具体怎么实现 —— 如何精准界定区域？金属怎么只在目标区域沉积？不同工艺有什么差异？今天捷配 PCB 就拆解选择性金属化的 3 大核心工艺（阻焊掩膜法、激光直接成型法、干膜掩膜法），带大家看清从区域界定到金属沉积的完整流程，理解不同工艺的适用场景。

工艺一：阻焊掩膜法 —— 最常用的 “低成本精准工艺”

阻焊掩膜法是选择性金属化中应用最广的工艺，核心逻辑是 “用阻焊油墨当‘遮罩’，只露目标区域”，流程分为 4 步，适合批量生产的常规 PCB。

第一步：PCB 基材预处理。先清洗 PCB 基材表面的油污、粉尘，再用微蚀刻处理铜箔表面（形成细微纹理，增强金属层附着力），确保基材干净、无氧化，为后续金属沉积打基础。

第二步：涂覆阻焊油墨。用丝网印刷或喷涂方式，在 PCB 表面均匀涂覆一层阻焊油墨（常用绿色、黑色），油墨会覆盖整个板面，此时所有区域都被 “遮住”。

第三步：曝光显影，界定目标区域。将带有目标区域图案的菲林（或光刻胶）覆盖在阻焊油墨层上，用紫外线曝光 —— 被菲林覆盖的区域（非目标区域）油墨不固化，未被覆盖的区域（目标区域）油墨固化。之后用显影液冲洗，未固化的油墨被冲走，目标区域（如焊盘）的基材裸露出来，非目标区域则被固化的阻焊油墨保护，实现 “区域界定”。这一步的关键是曝光精度，误差需≤0.05mm，否则会导致目标区域漏露或多露。

第四步：金属沉积与后处理。将界定好区域的 PCB 放入金属镀液（如沉金液、镀铜液）中，裸露的目标区域会与镀液发生化学反应（化学镀）或电解反应（电镀），沉积金属层；被阻焊油墨覆盖的区域因无基材裸露，不会沉积金属。金属层厚度达标后（如金层 0.1-0.3μm、铜层 5-10μm），用酒精清洗表面残留镀液，最后烘干，完成选择性金属化。

阻焊掩膜法的优势是成本低、效率高，适合批量生产的普通 PCB（如消费电子、家电 PCB），但对细间距（≤0.1mm）或异形目标区域的适配性稍差 —— 油墨可能因分辨率不足，无法精准覆盖细微间隙。

工艺二：激光直接成型法 —— 高精度 “无掩膜工艺”

激光直接成型法（LDS）是针对高精度、复杂 PCB 的选择性金属化工艺，核心逻辑是 “用激光在基材上‘刻出’目标区域，无需物理掩膜”，流程更简洁，精度更高，适合 5G、毫米波等细间距 PCB。

第一步：选用激光敏感基材。基材中添加激光敏感物质（如金属氧化物），这种物质在激光照射后会被激活，变成具有催化活性的金属微粒，为后续金属沉积提供 “锚点”。

第二步：激光雕刻目标区域。用高精度激光（波长通常为 1064nm）按照设计图案，在 PCB 表面扫描 —— 激光照射到的目标区域，基材中的敏感物质被激活，形成催化层；未照射区域（非目标区域）无催化层，无法沉积金属，实现 “无掩膜界定”。激光的定位精度可达 0.01mm，能轻松处理 0.05mm 的细间距目标区域，甚至异形图案（如弯曲的导电路径）。

第三步：化学镀金属。将激光雕刻后的 PCB 放入化学镀液中，目标区域的催化层会引发化学反应，金属离子在催化层表面沉积，形成均匀的金属层；非目标区域因无催化层，镀液不反应，不会有金属沉积。金属层厚度可通过镀液浓度、温度控制，比如镀铜层厚度 5-20μm，满足不同导电需求。

第四步：后处理优化。金属沉积后，用去离子水清洗 PCB 表面，去除残留镀液；若需要更高的耐磨性，可在金属层表面再镀一层镍或金（选择性二次金属化）；最后烘干，完成工艺。

激光直接成型法的优势是精度高、设计灵活，能适配细间距、异形、三维 PCB（如柔性 PCB 的立体结构），但成本比阻焊掩膜法高 30%-50%，适合对精度要求极高的场景（如 5G 基站射频 PCB、毫米波雷达 PCB）。

工艺三：干膜掩膜法 ——“灵活适配小批量” 的工艺

干膜掩膜法是介于阻焊掩膜法和激光直接成型法之间的工艺，核心逻辑是 “用干膜当‘临时掩膜’，贴附后显影界定区域”，灵活性高，适合小批量、多品种的 PCB 生产。

第一步：干膜贴附。将干膜（一种感光树脂膜）通过热压方式贴附在 PCB 表面，干膜会紧密贴合基材，覆盖整个板面。

第二步：曝光显影，界定区域。与阻焊掩膜法类似，用带有目标图案的菲林覆盖干膜，紫外线曝光后，未被菲林覆盖的干膜（目标区域）固化，被覆盖的干膜（非目标区域）不固化。用显影液冲洗，未固化的干膜被冲走，目标区域裸露，非目标区域被固化干膜保护。

第三步：金属沉积。根据需求选择电镀或化学镀 —— 小批量生产常用电镀（沉积速度快），将 PCB 作为阴极，放入金属镀液中，通电后金属离子在目标区域沉积；大批量可选用化学镀（无需通电，操作简单）。金属层厚度达标后，剥离残留的干膜（用碱性溶液浸泡即可脱落），目标区域的金属层完全裸露。

第四步：表面处理。若金属层易氧化（如铜），可在表面镀一层薄锡或金，提升抗氧化性；最后清洗烘干，完成工艺。

干膜掩膜法的优势是换型快（更换菲林即可适配不同图案）、成本适中，适合小批量（几十到几百片）、多品种的 PCB 订单，比如 DIY 项目、样品试产，但干膜的贴附精度不如激光直接成型法，细间距区域易出现干膜偏移。

三种工艺各有优劣，选择时需结合批量、精度、成本需求 —— 批量大、精度要求一般选阻焊掩膜法；精度高、设计复杂选激光直接成型法；小批量、多品种选干膜掩膜法。不同工艺的核心是 “精准界定区域 + 可控沉积金属”，确保金属只在需要的地方发挥作用。