6层PCB核心工艺流程与质量管控-PCB厂家指南

核心挑战：多层对齐精度（偏差≤±0.05mm）、层间结合力（剥离强度≥1.0N/mm）、过孔可靠性（无空洞、无开路）；

行业数据：6 层板生产良率通常比 4 层板低 5%-8%，主要失效点集中在层压（30%）、钻孔（25%）、沉铜（20%）。

选用 1.2mm 厚 FR-4 基材（含双面铜箔），裁剪尺寸比成品大 5-10mm（预留层压收缩余量），尺寸偏差≤±0.1mm；

裁剪后进行边缘倒角（半径 0.5mm），避免层压时划伤半固化片（PP）。

清洗：碱性脱脂剂（浓度 5%-8%，40℃）超声清洗 5 分钟，去除铜箔表面油污（残留≤5mg/m2）；

贴膜：压合干膜（厚度 35μm），温度 110℃±5℃、压力 0.5MPa，贴膜偏差≤±0.05mm；

曝光：紫外线曝光（能量 80-100mJ/cm2），菲林与基材对齐偏差≤±0.02mm，形成内层电路图形；

显影：1% 碳酸钠溶液（30℃）显影 60-90 秒，去除未曝光干膜，显影后电路边缘无锯齿（锯齿深度≤0.01mm）；

蚀刻：酸性氯化铜蚀刻液（Cu2? 180-220g/L，50℃）蚀刻，蚀刻时间根据铜厚调整（35μm 铜箔需 60 秒），蚀刻后电路尺寸偏差≤±0.02mm。

采用全自动 AOI（分辨率 5μm）检测内层电路，识别开路、短路、线宽偏差等缺陷，缺陷覆盖率≥99.8%，不合格品需返工（蚀刻过度需重新制作）。

按叠层设计摆放 “外层基材（L1、L6）-PP - 内层基材（L2-L5）-PP”，PP 选用 2116 型（厚度 0.1mm）或 7628 型（厚度 0.2mm），确保总厚度达标（1.6mm±0.1mm）；

放置定位销（精度 ±0.01mm），确保多层对齐偏差≤±0.05mm（内层与外层对齐偏差超 0.1mm 会导致过孔开路）。

升温阶段：室温→120℃（升温速率 2℃/min），预热 PP（软化温度 100-110℃）；

加压阶段：120℃→180℃（升温速率 1℃/min），压力从 5kg/cm2 升至 30kg/cm2，确保 PP 完全流动（填充内层间隙）；

固化阶段：180℃保温 60 分钟，PP 固化（交联度≥85%），形成稳定层间结构；

冷却阶段：180℃→50℃（冷却速率 3℃/min），避免降温过快导致 PCB 翘曲（翘曲度≤0.1%）。

去毛刺：机械去毛刺（转速 3000rpm），去除层压后边缘毛刺（高度≤0.05mm）；

厚度检测：用千分尺（精度 ±0.001mm）检测 PCB 厚度，每块板检测 5 个点（四角 + 中心），厚度偏差超 ±0.1mm 需重新层压。

定位：采用 CCD 视觉定位（精度 ±0.01mm），识别 PCB 上的基准孔，确保钻孔位置偏差≤±0.02mm；

钻头选择：

普通过孔（孔径 0.3-0.6mm）：选用硬质合金钻头（直径偏差 ±0.01mm），寿命 500-800 孔 / 支；

微小过孔（孔径≤0.2mm）：选用钻石涂层钻头，寿命 1000-1200 孔 / 支，避免钻头磨损导致孔壁粗糙（Ra≤0.8μm）；

钻孔参数：转速 20000-30000rpm，进给速度 50-100mm/min，避免孔壁出现撕裂（撕裂长度≤0.1mm）。

去钻污：碱性高锰酸钾溶液（浓度 60-80g/L，70℃）处理 10-15 分钟，去除孔壁树脂钻污（钻污残留≤5μm），确保沉铜结合力；

沉铜：化学沉铜（硫酸铜溶液，40℃），沉铜厚度 0.5-1μm，孔壁覆盖率 100%（无漏铜），沉铜后绝缘电阻≥101?Ω（500V DC）；

电镀：酸性硫酸铜电镀，电流密度 1-1.2A/dm2，电镀时间根据铜厚调整（35μm 铜厚需 30 分钟），电镀后孔壁铜厚均匀性偏差≤±10%，无空洞（空洞率≤1%）。

流程与内层类似，但需覆盖阻焊层区域，外层电路尺寸偏差≤±0.03mm（比内层宽松，因外层为信号层，精度要求略低）；

蚀刻后进行外层 AOI 检测，重点排查过孔开路（过孔与外层电路连接不良）、线宽偏差。

涂覆：丝网印刷阻焊油（厚度 15-20μm），或喷涂（适合复杂外形），涂覆均匀性偏差≤±2μm；

曝光显影：紫外线曝光（能量 100-120mJ/cm2），显影后阻焊层开窗尺寸偏差≤±0.03mm（确保焊盘露出）；

固化：150℃烘烤 60 分钟，固化后阻焊层附着力≥0.8N/mm（3M 胶带测试），耐焊锡温度 260℃/10 秒无脱落。

沉金：金层厚度 0.1μm（信号焊盘），镍层厚度 2-3μm（阻挡层），沉金后接触电阻≤50mΩ；

热风整平（HASL）：无铅焊锡（Sn-Ag-Cu），厚度 5-10μm，适合电源焊盘（载流能力强）；

沉银 / 沉锡：适合中低端场景，成本比沉金低 30%，但耐腐蚀性略差（盐雾测试 48 小时无腐蚀）。

全自动外观检测机（分辨率 10μm），检查阻焊层缺陷（气泡、漏印）、丝印错误（字符模糊、偏移）、表面处理缺陷（露铜、金层不均）；

通断测试（ICT）：检测开路、短路，测试覆盖率 100%；

阻抗测试：每批次抽样测试高速信号阻抗（偏差≤±5%）；

绝缘电阻与耐电压测试：绝缘电阻≥101?Ω，耐电压 1500V DC/1 分钟无击穿；

抽样进行热循环测试（-40℃-125℃，100 次）、振动测试（10-2000Hz，20g，100 小时），测试后无分层、无过孔开路。

层压：实时监控温度（偏差 ±2℃）、压力（偏差 ±1kg/cm2），每小时记录 1 次数据，异常时自动报警；

电镀：在线监测电镀液浓度（Cu2?偏差 ±5g/L）、电流密度（偏差 ±0.05A/dm2），确保铜厚均匀；

每批次生产前制作首件，进行全项检测（厚度、阻抗、电气性能），首件合格后方可批量生产，首件合格率≥98%；

每块 PCB 赋予唯一追溯码，记录基材批次、层压参数、钻孔参数、测试数据，保存期≥3 年，便于后期故障排查（如某批次过孔开路，可追溯至钻孔钻头磨损）；

每月分析不良数据（如层压分层主要因 PP 受潮），制定改进措施（如 PP 存储环境湿度≤40%），不良率每月降低 1%-2%。