PCB 制程中的光刻技术

在现代电子科技领域，印刷电路板（PCB）连接着电子设备中的各个电子元件，承担着信号传输和电路功能实现的重要任务。在 PCB 制造流程里，光刻技术是一项非常关键且基础的工艺。

一、原理

光刻技术本质上是一种投影曝光工艺。光刻胶是该技术的关键材料，用于在印刷电路板走线图案时遮盖铜层部分，它对特定波长的光具有敏感性，分为正性和负性两种类型。正性光刻胶在受到光照的部分会发生化学变化，在后续显影过程中这部分会被去除；负性光刻胶则相反，光照部分会变得稳定并保留下来。

在具体操作时，需先在 PCB 的基板表面均匀涂覆一层光刻胶，这一步骤是整个光刻过程的基础。随后，通过光刻掩膜版（光罩），将预先设计好的电路图案投影到涂有光刻胶的 PCB 基板上。掩膜版有透明的部分和不透明的部分，光线能够透过透明部分，被不透明部分阻挡。光线照射后，光刻胶上便形成与掩膜版图案相对应的曝光区域。

二、工艺流程

• • 涂覆光刻胶

涂覆光刻胶可采用旋涂或者喷涂的方式，将光刻胶均匀覆盖在 PCB 基板上。其中，旋涂的厚度和均匀性能够通过调整转速等参数进行精确控制，这对于高精度 PCB 的制造起着至关重要的作用。

• • 曝光

使用光刻机进行曝光操作，需根据电路设计的不同要求，精准选择合适的波长光线，如紫外光等进行曝光。曝光精度能够达到微米甚至纳米级别，这一精度直接决定了 PCB 上电路线条的精细程度。

• • 显影

曝光完成后，将 PCB 基板浸入显影液中进行显影。如果使用的是正性光刻胶，曝光部分会被显影液溶解；而负性光刻胶经过显影后，未曝光部分会被去除，最终形成所需的图案。

• • 蚀刻

显影完成后，利用蚀刻液对 PCB 基板进行蚀刻。蚀刻液会精准去除未被光刻胶保护的基板材料，进而形成精确的电路图案，蚀刻的精度和均匀性会直接影响 PCB 的质量。

• • 去除光刻胶

蚀刻操作结束后，使用特定溶剂去除 PCB 基板上的光刻胶，此时完整的电路图案便清晰地呈现在 PCB 基板上。

 三、光刻技术的优势

光刻技术具备高分辨率的优势，能够制造出微小的电路特征，像微小的焊盘、精细的线路走线等。得益于这些微小的电路特征，使得现代电子产品能够朝着小型化、高性能化的方向不断发展。例如在智能手机和平板电脑等对空间和性能要求极高的设备中，通过光刻技术制造的 PCB 能在有限的空间内集成大量的电子元件，实现复杂多样的功能。