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標題: 印制板PCB高精密度化技術概述 [打印本頁]

作者: qq8426030 時間: 2013-12-2 11:05
標題: 印制板PCB高精密度化技術概述

印制板PCB高精密度化技術概述

印制電路高精密度化是指采用細密線寬／間距、微小孔、狹窄環寬（或無環寬）和埋、盲孔等技術達到高密度化。而高精度是指“細、小、窄、薄”的結果必然帶來精度高的要求，以線寬為例：Ｏ．２０ｍｍ線寬，按規定生產出Ｏ．１６～０．２４ｍｍ為合格，其誤差為（Ｏ．２０土０．０４）ｍｍ；而Ｏ．１０ｍｍ的線寬，同理其誤差為（０．１０±Ｏ．０２）ｍｍ，顯然后者精度提高１倍，依此類推是不難理解的，因此高精度要求不再單獨論述。但卻是生產技術中一個突出的難題。

　　（１）細密導線技術　今后的高細密線寬／間距將由０．２０ｍｍ－Ｏ．１３ｍｍ－０．０８ｍｍ—０．００５ｍｍ，才能滿足ＳＭＴ和多芯片封裝（Ｍｕｌｔｉｃｈｉｐ　Ｐａｃｋａｇｅ，ＭＣＰ）要求。因此要求采用如下技術。

　　①采用薄或超薄銅箔（＜１８ｕｍ）基材和精細表面處理技術。

　　②采用較薄干膜和濕法貼膜工藝，薄而質量好的干膜可減少線寬失真和缺陷。濕法貼膜可填滿小的氣隙，增加界面附著力，提高導線完整性和精度。

　　③采用電沉積光致抗蝕膜（Ｅｌｅｃｔｒｏ—ｄｅｐｏｓｉｔｅｄ　Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ，ＥＤ）。其厚度可控制在５～３０／ｕｍ范圍，可生產更完美的精細導線，對于狹小環寬、無環寬和全板電鍍尤為適用，目前全球已有十多條ＥＤ生產線。

　　④采用平行光曝光技術。由于平行光曝光可克服“點”光源的各向斜射光線帶來線寬變幅等的影響，因而可得線寬尺寸精確和邊緣光潔的精細導線。但平行曝光設備昂貴，投資高，并要求在高潔凈度的環境下工作。

　　⑤采用自動光學檢測技術（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｏｐｔｉｃ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ，ＡＯＩ）。此技術已成為精細導線生產中檢測的必備手段，正得到迅速推廣應用和發展。如ＡＴ＆Ｔ公司有１１臺ＡｏＩ，｝ｔａｄｃｏ公司有２１臺ＡｏＩ專門用來檢測內層的圖形。

　　（２）微孔技術表面安裝用的印制板的功能孔主要是起電氣互連作用，因而使微孔技術的應用更為重要。采用常規的鉆頭材料和數控鉆床來生產微小孔的故障多、成本高。所以印制板高密度化大多是在導線和焊盤細密化上下功夫，雖然取得了很大成績，但其潛力是有限的，要進一步提高細密化（如小于Ｏ．０８ｍｍ的導線），成本急升，因而轉向用微孔來提高細密化。

　　近幾年來數控鉆床和微小鉆頭技術取得了突破性的進展，因而微小孔技術有了迅速的發展。這是當前印制板生產中主要突出的特點。今后微小孔形成技術主要還是靠先進的數控鉆床和優良的微小頭，而激光技術形成的小孔，從成本和孔的質量等觀點看仍遜色于數控鉆床所形成的小孔。

　　①數控鉆床　目前數控鉆床的技術已取得了新的突破與進展。并形成了以鉆微小孔為特點的新一代數控鉆床。微孔鉆床鉆小孔（小于０．５０ｍｍ）的效率比常規的數控鉆床高１倍，故障少，轉速為１１～１５ｒ／ｍｉｎ；可鉆Ｏ．１～０．２ｍｍ微孔，采用含鈷量較高的優質小鉆頭，可三塊板（１．６ｍｍ／塊）疊起進行鉆孔。鉆頭斷了能自動停機并報知位置，自動更換鉆頭和檢查直徑（刀具庫可容幾百支之多），能自動控制鉆尖與蓋板之恒定距離和鉆孔深度，因而可鉆盲孔，也不會鉆壞臺面。數控鉆床臺面采用氣墊和磁浮式，移動更快、更輕、更精確，不會劃傷臺面。這樣的鉆床，目前很緊俏，如意大利Ｐｒｕｒｉｔｅ的Ｍｅｇａ　４６００，美國ＥｘｃｅｌＩｏｎ　２０００系列，還有瑞士、德國等新一代產品。

　　②激光打孔常規的數控鉆床和鉆頭來鉆微小孔的確存在很多問題。曾阻礙著微小孔技術的進展，因而激光蝕孔受到重視、研究和應用。但是有一個致命的缺點，即形成喇叭孔，并隨著板厚增加而嚴重化。加上高溫燒蝕的污染（特別是多層板）、光源的壽命與維護、蝕孔的重復精度以及成本等問題，因而在印制板生產微小孔方面的推廣應用受到了限制。但是激光蝕孔在薄型高密度的微孔板上仍得到了應用，特別是在ＭＣＭ—Ｌ的高密度互連（ＨＤＩ）技術，如Ｍ．Ｃ．Ｍｓ中的聚酯薄膜蝕孔和金屬沉積（濺射技術）相結合的高密度互連中得到應用。在具有埋、盲孔結構的高密度互連多層板中的埋孔形成也能得到應用。但是由于數控鉆床和微小鉆頭的開發和技術上的突破，迅速得到推廣與應用。因而激光鉆孔在表面

　　安裝印制板中的應用不能形成主導地位。但在某個領域中仍占有一席之地。

　　③埋、盲、通孔技術埋、盲、通孔結合技術也是提高印制電路高密度化的一個重要途徑。一般埋、盲孔都是微小孔，除了提高板面上的布線數量以外，埋、盲孔都是采用“最近”內層間互連，大大減少通孔形成的數量，隔離盤設置也會大大減少，從而增加了板內有效布線和層間互連的數量，提高了互連高密度化。所以埋、盲、通孔結合的多層板比常規的全通孔板結構，在相同尺寸和層數下，其互連密度提高至少３倍，如果在相同的技術指標下，埋、盲、通孔相結合的印制板，其尺寸將大大縮小或者層數明顯減少。因此在高密度的表面安裝印制板中，埋、盲孔技術越來越多地得到了應用，不僅在大型計算機、通訊設備等中的表面安裝印制板中采用，而且在民用、工業用的領域中也得到了廣泛的應用，甚至在一些薄型板中也得到了應用，如各種ＰＣＭＣＩＡ、Ｓｍａｒｄ、ＩＣ卡等的薄型六層以上的板。

　　埋、盲孔結構的印制電路板，一般都采用“分板”生產方式來完成，這就意味著要經過多次壓板、鉆孔、孔化電鍍等才能完成，因而精密定位是非常重要的。

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