高频 PCB 制造关键工艺-层压、钻孔与电镀的精度控制

来源：捷配时间: 2025/10/22 09:27:24 阅读: 206

高频 PCB 制造的 “性能瓶颈” 多源于关键工艺的参数偏差 —— 层压压力不足会导致层间气泡，钻孔精度不够会引发阻抗偏移，电镀厚度不均会增加导体损耗。这些工艺需围绕 “介电均匀性、尺寸精度、导体质量” 三大目标展开，每个环节都有明确的参数标准与操作要点。今天，我们聚焦层压、钻孔、电镀三大核心工艺，解析其在高频 PCB 制造中的特殊要求、实操方法及常见问题解决方案。?

一、层压工艺：保障介电均匀与层间结合?

高频 PCB 层压的核心是 “无气泡、厚度均匀、介电常数稳定”，因高频基材（如罗杰斯、PTFE）的热膨胀系数与粘结片差异大，需通过精准控温、控压及真空环境，避免层间分离或介电性能波动。?

以罗杰斯 4350B 基材的 6 层层压为例，关键参数与操作要点如下：?

真空度：层压前需将真空腔体内真空度抽至≤10Pa，避免空气残留形成气泡（气泡会导致局部介电常数下降，引发阻抗突变）；?

升温曲线：从室温升至 180℃，升温速率控制在 2℃/min（速率过快会导致基材与粘结片收缩不一致，产生内应力），180℃保温 90 分钟（确保粘结片完全固化，普通 PCB 保温时间仅 60 分钟）；?

压力控制：保温阶段压力需稳定在 40kg/cm²（普通 PCB 为 30kg/cm²），压力过低会导致层间结合力不足（需≥1.8N/mm），过高会压伤基材；?

降温速率：从 180℃降至 50℃以下，速率≤1℃/min，防止降温过快导致 PCB 翘曲（翘曲度需≤0.3%，普通 PCB 为≤0.5%）。?

层压后需用超声波扫描显微镜（SAM）检测层间气泡，单个气泡直径≤0.1mm 为合格，超过则需返工。某厂商曾因层压真空度不足（20Pa），导致 20% 的高频 PCB 出现直径 0.2mm 的气泡，阻抗偏差达 8%，重新优化真空参数后，气泡率降至 0.5%。?

二、钻孔工艺：控制孔径精度与孔壁质量?

高频 PCB 的过孔对 “寄生参数” 敏感，孔径偏差 0.01mm 就可能导致阻抗偏移 1Ω，孔壁粗糙度过大则会增加信号传输损耗。钻孔工艺需重点控制 “孔径精度、孔壁粗糙度、厚径比” 三大指标。?

1. 孔径与孔壁控制?

高频 PCB 常用机械钻孔或激光钻孔，机械钻孔适用于孔径≥0.15mm 的场景，激光钻孔（UV 激光）适用于 0.1mm 以下微孔：?

机械钻孔：选用钨钢钻头（直径公差 ±0.005mm），转速 40000-50000rpm（普通 PCB 为 30000rpm），进给速度 80mm/min，确保孔壁粗糙度 Ra≤1.5μm（普通 PCB 为 Ra≤2.5μm）；钻孔后需用碱性高锰酸钾溶液（浓度 70g/L，温度 75℃）去钻污，时间 8 分钟，避免钻污残留影响后续电镀；?

激光钻孔：采用波长 355nm 的 UV 激光，能量控制在 15μJ/pulse，单次钻孔深度≤0.1mm，通过多次扫描实现目标孔径（如 0.08mm 需扫描 5 次），避免激光能量过高导致基材碳化（碳化会增加孔壁电阻）。?

2. 厚径比限制?

高频 PCB 的厚径比（基材厚度 / 孔径）需≤5:1（普通 PCB 为 6:1），例如 1.2mm 厚的 PCB，最小孔径需≥0.24mm，厚径比过大会导致孔壁电镀不均（孔内镀层厚度不足 18μm）。某 5G 基站 PCB 厂商曾设计厚径比 6:1 的过孔（1.2mm 厚，孔径 0.2mm），钻孔后孔壁电镀厚度仅 12μm，导通电阻增大，调整孔径至 0.25mm（厚径比 4.8:1）后，镀层厚度达标至 20μm。?

三、电镀工艺：确保导体低损耗与可靠性?

高频 PCB 的电镀需实现 “镀层均匀、低电阻、耐磨损”，减少趋肤效应带来的导体损耗，常用工艺为 “化学镀铜 + 电解镀铜”，部分场景需加镀银或镀金。?

1. 化学镀铜：打底与导通?

化学镀铜的核心是在孔壁形成均匀的薄铜层（厚度 1-2μm），作为后续电解镀铜的基底：?