印制板PCB高精密度化技術(shù)介紹

印制電路高精密度化是指采用細密線(xiàn)寬/間距、微小孔、狹窄環(huán)寬(或無(wú)環(huán)寬)和埋、盲孔等技術(shù)達到高密度化。而高精度是指“細、小、窄、薄”的結果必然帶來(lái)精度高的要求，以線(xiàn)寬為例：O.20mm線(xiàn)寬，按規定生產(chǎn)出O.16-0.24mm為合格，其誤差為(O.20土 0.04)mm;而O.10mm的線(xiàn)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(lèi)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(chǎn)技術(shù)中一個(gè)突出的難題。

　　(1)細密導線(xiàn)技術(shù) 今后的高細密線(xiàn)寬/間距將由0.20mm-O.13mm-0.08mm—0.005mm，才能滿(mǎn)足SMT和多芯片封裝(Multichip Package，MCP)要求。因此要求采用如下技術(shù)。

　?、俨捎帽』虺°~箔(18um)基材和精細表面處理技術(shù)。

　?、诓捎幂^薄干膜和濕法貼膜工藝，薄而質(zhì)量好的干膜可減少線(xiàn)寬失真和缺陷。濕法貼膜可填滿(mǎn)小的氣隙，增加界面附著(zhù)力，提高導線(xiàn)完整性和精度。

　?、鄄捎秒姵练e光致抗蝕膜(Electro—deposited Photoresist，ED)。其厚度可控制在5-30/um范圍，可生產(chǎn)更完美的精細導線(xiàn)，對于狹小環(huán)寬、無(wú)環(huán)寬和全板電鍍尤為適用，目前全球已有十多條ED生產(chǎn)線(xiàn)。

　?、懿捎闷叫泄馄毓饧夹g(shù)。由于平行光曝光可克服“點(diǎn)”光源的各向斜射光線(xiàn)帶來(lái)線(xiàn)寬變幅等的影響，因而可得線(xiàn)寬尺寸精確和邊緣光潔的精細導線(xiàn)。但平行曝光設備昂貴，投資高，并要求在高潔凈度的環(huán)境下工作。

　?、莶捎米詣?dòng)光學(xué)檢測技術(shù)(Automatic Optic Inspection，AOI)。此技術(shù)已成為精細導線(xiàn)生產(chǎn)中檢測的必備手段，正得到迅速推廣應用和發(fā)展。如ATT公司有11臺AoI，}tADCo公司有21臺AoI專(zhuān)門(mén)用來(lái)檢測內層的圖形。

　　(2)微孔技術(shù)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(shù)的應用更為重要。采用常規的鉆頭材料和數控鉆床來(lái)生產(chǎn)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(xiàn)和焊盤(pán)細密化上下功夫，雖然取得了很大成績(jì)，但其潛力是有限的，要進(jìn)一步提高細密化(如小于O.08mm的導線(xiàn))，成本急升，因而轉向用微孔來(lái)提高細密化。

　　近幾年來(lái)數控鉆床和微小鉆頭技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展，因而微小孔技術(shù)有了迅速的發(fā)展。這是當前印制板生產(chǎn)中主要突出的特點(diǎn)。今后微小孔形成技術(shù)主要還是靠先進(jìn)的數控鉆床和優(yōu)良的微小頭，而激光技術(shù)形成的小孔，從成本和孔的質(zhì)量等觀(guān)點(diǎn)看仍遜色于數控鉆床所形成的小孔。

　?、贁悼劂@床 目前數控鉆床的技術(shù)已取得了新的突破與進(jìn)展。并形成了以鉆微小孔為特點(diǎn)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(yōu)質(zhì)小鉆頭，可三塊板(1.6mm/塊)疊起進(jìn)行鉆孔。鉆頭斷了能自動(dòng)停機并報知位置，自動(dòng)更換鉆頭和檢查直徑(刀具庫可容幾百支之多)，能自動(dòng)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(huì )鉆壞臺面。數控鉆床臺面采用氣墊和磁浮式，移動(dòng)更快、更輕、更精確，不會(huì )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(chǎn)品。

　?、诩す獯蚩壮Ｒ幍臄悼劂@床和鉆頭來(lái)鉆微小孔的確存在很多問(wèn)題。曾阻礙著(zhù)微小孔技術(shù)的進(jìn)展，因而激光蝕孔受到重視、研究和應用。但是有一個(gè)致命的缺點(diǎn)，即形成喇叭孔，并隨著(zhù)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(wèn)題，因而在印制板生產(chǎn)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(shù)，如M.C.Ms中的聚酯薄膜蝕孔和金屬沉積(濺射技術(shù))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(kāi)發(fā)和技術(shù)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(gè)領(lǐng)域中仍占有一席之地。

　?、勐?、盲、通孔技術(shù)埋、盲、通孔結合技術(shù)也是提高印制電路高密度化的一個(gè)重要途徑。一般埋、盲孔都是微小孔，除了提高板面上的布線(xiàn)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(pán)設置也會(huì )大大減少，從而增加了板內有效布線(xiàn)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(shù)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(shù)越來(lái)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(yè)用的領(lǐng)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(chǎn)方式來(lái)完成，這就意味著(zhù)要經(jīng)過(guò)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。