摘要：PCB 四层板的制造工艺比双层板复杂 30% 以上，需经历 “基材预处理 - 内层制作 - 层压 - 钻孔 - 镀铜 - 外层制作 - 阻焊 - 表面处理” 八大核心环节，每个环节的参数偏差都可能导致层间错位、过孔导通不良、阻抗超标等问题。
PCB 四层板的制造工艺比双层板复杂 30% 以上，需经历 “基材预处理 - 内层制作 - 层压 - 钻孔 - 镀铜 - 外层制作 - 阻焊 - 表面处理” 八大核心环节，每个环节的参数偏差都可能导致层间错位、过孔导通不良、阻抗超标等问题。
一、内层制作：确保内层电路的完整性与精度
四层板的内层（通常为 GND 和 Power 层）是信号与电源的核心载体，内层制作需完成 “基材切割 - 贴膜 - 曝光 - 显影 - 蚀刻 - 去膜” 六道工序，重点控制 “线路精度” 与 “铜厚均匀性”。
基材切割与预处理：
内层基材选用双面覆铜板（如 FR-4，铜厚 0.5oz/1oz），切割尺寸需预留层压收缩量（通常每边预留 0.5mm，避免层压后尺寸不足）；
预处理采用 “化学清洗”（碱性溶液，浓度 5%-10%，温度 50-60℃），去除基材表面油污、氧化层，确保贴膜附着力；清洗后放入烘箱干燥（温度 80-100℃，时间 60 分钟），含水量需
贴膜与曝光：
贴干膜（感光树脂膜，厚度 25-30μm）时，温度控制在 70-80℃，压力 0.3-0.5MPa，速度 1-2m/min，确保干膜无气泡、无褶皱；
曝光采用 “紫外曝光机”，能量 80-120mJ/cm²，曝光精度 ±0.01mm（确保内层线路与外层对位标记精准）；曝光后需静置 15 分钟（避免显影时线路脱落）。
显影与蚀刻：
显影用碳酸钠溶液（浓度 1%-2%，温度 25-30℃），时间 60-90 秒，去除未曝光的干膜，显影后线路边缘需光滑（无锯齿，锯齿≤0.01mm）；
蚀刻用氯化铜溶液（浓度 180-220g/L，温度 45-50℃），蚀刻速率 2-3μm/min，确保铜箔蚀刻彻底（无残铜），同时避免过度蚀刻导致线路变细（线宽偏差≤±0.02mm）；
去膜用氢氧化钠溶液（浓度 3%-5%，温度 50-60℃），时间 30-60 秒，彻底去除残留干膜。
内层制作后需 100% 检测：用 AOI（自动光学检测）检查线路开路、短路、残铜，用千分尺测量铜厚（偏差≤±5%），不合格品需返工（蚀刻不彻底可重新蚀刻，线路细小时报废）。
二、层压工艺：实现四层电路的紧密结合
层压是将 “顶层基材 - 粘结片 - 内层板 - 粘结片 - 底层基材” 压合为一体的核心工序，需严格控制 “温度、压力、时间” 三参数，确保层间无气泡、无错位、厚度均匀。
层压前准备：
叠层顺序按设计要求（如 Top - 粘结片 - GND 层 - 粘结片 - Power 层 - 粘结片 - Bottom），每层需对齐 “对位标记”（偏差≤0.05mm）；
粘结片选用 FR-4 Prepreg（玻璃化温度 Tg≥130℃），厚度根据层间距选择（如 0.15mm 间距对应 0.15mm 厚粘结片），粘结片需提前预烘（温度 100-110℃，时间 30 分钟），去除水分。
层压参数设置（以 1.6mm 厚四层板为例）：
升温阶段：室温→120℃（升温速率 2℃/min），120℃保温 30 分钟（软化粘结片）；
加压阶段：120℃→180℃（升温速率 1℃/min），压力从 0→30kg/cm²（分 3 次加压，每次增加 10kg/cm²，避免气泡）；
保温阶段：180℃保温 90 分钟，压力保持 30kg/cm²（确保粘结片充分固化，固化度≥90%）；
降温阶段：180℃→50℃（降温速率 1℃/min），降温过程中压力保持 20kg/cm²（避免层间分离）。
层压后检测：
外观检测：无气泡（气泡直径 > 0.1mm 为不合格）、无褶皱、无缺角；
厚度检测：总板厚 1.6mm±0.08mm，各层厚度偏差 ±0.01mm；
层间对齐度：用 X 射线检测仪检查内层与外层对位标记，偏差≤0.1mm。
三、钻孔与镀铜：实现层间导通与低阻抗
四层板需通过过孔实现不同层的导通，钻孔与镀铜工艺直接影响过孔的可靠性与寄生参数，需重点控制 “孔壁质量” 与 “镀铜均匀性”。
钻孔工艺：
钻孔设备选用 “数控钻机”，钻头为钨钢材质（直径 0.2-0.5mm，根据过孔类型选择），转速 30000-50000rpm，进给速度 50-100mm/min；
盲孔（如 Top-GND）钻孔深度需精准（偏差≤±0.02mm），避免钻穿内层（导致短路）或未钻透（导致开路）；
钻孔后需 “去钻污”：用高锰酸钾溶液（浓度 60-80g/L，温度 70-80℃）处理 10-15 分钟，去除孔壁树脂残渣（钻污会导致镀铜结合不良），去钻污后孔壁粗糙度 Ra≤1.5μm。
镀铜工艺（化学镀铜 + 电解镀铜）：
化学镀铜：在孔壁形成薄铜层（厚度 1-2μm），作为导电基底，镀液温度 40-50℃，pH 值 12-13，时间 20-30 分钟，确保孔壁全覆盖（无露基材区域）；
电解镀铜：增厚铜层至目标厚度（过孔铜厚≥20μm，满足电流承载需求），电流密度 1-2A/dm²，温度 25-30℃，时间 60-90 分钟，镀铜后孔壁铜厚偏差≤±10%；
镀铜后需 “热冲击测试”（260℃焊锡浸泡 10 秒，2 次循环），过孔无脱落、无开裂。
四、外层制作与表面处理：保障电路可靠性
外层制作（线路蚀刻）与表面处理（防氧化）是四层板制造的最后环节，决定了电路板的使用寿命与焊接性能。
外层制作：
流程与内层类似（贴膜 - 曝光 - 显影 - 蚀刻 - 去膜），线宽偏差≤±0.03mm，线路边缘无毛刺；
外层线路需与内层过孔精准对接（偏差≤0.05mm），避免过孔与线路错位导致开路。
表面处理：
常用处理方式为 “沉金”（Au 厚度 0.1-0.2μm）或 “喷锡”（Sn-Pb 合金厚度 5-10μm）；
沉金适用于高精度焊接（如 BGA 芯片），表面平整度≤0.05mm，镀金层附着力≥5N/cm；
喷锡适用于普通焊接，焊锡层均匀（无漏喷、无堆积），可焊性测试（235℃焊锡浸泡，润湿时间≤2 秒）合格。
PCB 四层板制造需 “全程控温、控压、控精度”，每个环节都需设置质量检测点，才能确保成品板的可靠性与一致性。
来源：孙晏欣