一、多层PCB的结构与优势

1.1 多层PCB结构简介

多层PCB是指由三层及以上导电层通过层压工艺压合在一起的电路板。典型结构如下：

• 内层线路（Inner Layer）

• 绝缘介质层（PP或预浸布）

• 外层线路（Outer Layer）

• 阻焊层（Solder Mask）

• 表面处理层（如OSP、沉金）

常见多层板结构有：4层、6层、8层、10层、12层，甚至24层及以上。

1.2 多层板的优势

• 高密度布线：支持更复杂的电路设计。

• 良好信号完整性：通过地平面/电源层的设置屏蔽干扰。

• 小型化与模块集成：节省空间，适应高端产品需求。

• EMI抑制：合理分层可改善电磁兼容性能。

二、多层PCB从打样到量产的典型流程

2.1 工艺流程总览

完整的多层PCB制造流程主要包括以下几个阶段：

1. 工程资料处理（CAM）

2. 内层线路制作

3. 层压（Lamination）

4. 钻孔与金属化

5. 外层线路制作

6. 表面处理

7. 成品加工与测试

以下对各阶段进行详细解析。

三、详细工艺步骤解析

3.1 工程资料处理（CAM）

• 客户提供Gerber文件、钻孔文件、BOM表

• 工厂工程师进行资料审核、拼板、DFM分析（可制造性设计）

• 输出加工流程卡（工艺指导文件）

3.2 内层线路制作

• 选用铜箔覆层板（CCL）

• 图形转移：干膜曝光→显影

• 蚀刻铜层形成线路

• 去膜后AOI检查，确认线路精度与缺陷

重点控制：线宽线距、公差控制、图形完整性

3.3 层压（Lamination）

• 多层板的核心步骤，将内层线路与介质层叠合

• 使用热压机按工艺参数加温、加压

• 形成整体压合结构，冷却定型

影响因素：

• 层压温度与压力曲线

• PP用量与流胶率

• 叠层结构对称性（避免翘曲）

3.4 钻孔与金属化

• CNC钻机钻通孔、盲孔或埋孔

• 化学沉铜（PTH）为孔壁赋予导电层

• 电镀加厚孔内铜层，保障导通性

技术要点：

• 孔位精度（±0.05mm）

• 沉铜厚度一致性

• 金属孔壁附着力与可靠性

3.5 外层线路制作

与内层类似，包含：

• 外层干膜图形转移

• 电镀加厚外层铜线

• 去膜后化学蚀刻，保留电路图形

控制重点：

• 电镀均匀性

• 外层AOI自动光学检查

• 微短、开路、断线缺陷防控

3.6 表面处理工艺

表面处理用于提升焊接性与抗氧化性，常见方式包括：

• 轮廓加工（V-CUT、CNC铣边）

• 丝印字符

• 阻抗测试（关键网络阻抗控制）

• 飞针测试/测试架通断检测

• 最终外观检查（FQC）

成品检测关键指标：

• 外观完整性、铜箔露出、电镀均匀

• 电性能合格率

• 外形尺寸公差（±0.1mm以内）

四、打样与量产的区别与衔接点

五、影响多层PCB质量的关键因素

1. 叠层设计合理性（电源/地参考面完整）

2. 线宽/线距控制精度（避免信号串扰）

3. 板材选型（TG值、CTE热膨胀系数）

4. 阻抗匹配与测试

5. 质量管理体系（ISO9001、IATF16949等）

建议使用具备DFM支持能力的PCB厂商，可提供工艺建议，避免设计缺陷导致制造难度。

六、结语：科学理解多层PCB工艺是确保项目成功的关键

多层PCB板不仅承载着现代电子产品的核心功能，其制造过程也是一项高度精密的工程。从打样到量产，每一道工序都直接影响产品的可靠性与性能。通过掌握工艺流程、关键控制点和材料选择逻辑，研发与采购人员可以更有效地把控项目质量、成本与进度，为产品研发与商业化落地提供坚实支撑。