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PCB微孔技术的发展趋势
新闻来源:思杰锐电子   发布时间: 2012-11-1

    传统的多层板系将已成影及蚀刻的内层线路进行黑/棕化处理之后,加入胶片与外层铜箔进行单次压合,随后再进行钻孔镀通孔及外层线路显影及蚀刻,最后再经过后处理的程序即完成多层板的成品,因此层与层之间的电路互联便完全仰赖贯通的镀通孔,但是随着微小化的趋势以及表面黏着技术的发展,使得如何有效运用外层板面面积的技术需求日益提高,因此除了细线化之外,缩小孔径及与减少孔数都是解决面积不足的方法;所幸随着SMT技术的成熟及盲孔(Blind Hole)与埋孔(Buried Hole)概念的导入,使得外层面积不足的问题获得有效的改善,同时配合非机械钻孔的微孔能力,造就了现今板外逐次增层法(Build-up)成为轻薄短小趋势的主要技术。

    目前运用于盲孔的成孔技术有机械钻孔式、感光成孔、雷射钻孔、电浆蚀孔及化学蚀孔等。首先,传统逐次压合(Sequential Laminated)多层板在制作内层盲孔时,先以两片有通孔的双面板当外层,与无孔的内层板压合即可出现已填胶的盲孔;而外层板面的盲孔则以机械钻孔式成孔,但是在制作机钻式盲孔时,钻头下钻深度的设定不易,而且锥形孔底影响镀铜的效果,加上制作内层盲孔的制程过于冗长,浪费过多的成本,使得传统机钻逐次压合式多层板已有逐渐被取代的趋势。

    目前受业界瞩目的增层法虽然也是采用逐次压合(Sequential Laminated)的概念,于板外逐次增加线路层,但是已舍弃机钻式小孔(10 mil以上),而改采「非机钻式」的盲埋微导孔作为增层间的互联。增层法多层板发展至今已有十余种制程技术运用于商业量产中,如SLC、FRL、DYCOstrate、Z-Link、ALIVH、HDI、…等,不同的制程采用不同的材料及基板,因此在成孔技术上也各有不同,大致上可分为感光成孔、雷射钻孔、电浆蚀孔及化学蚀孔等四类。各种成孔方式各有其优缺点及限制,在此不加详述。以下仅以表三列叙各种增层法制程技术所采用的成孔方法:

    各种增层法制程技术所采用的成孔方法
    制程技术 成孔方法
    LC 感光成孔
    FRL 感光成孔
    Mfvia 感光成孔
    Carrier Formed Circuits 感光成孔
    imple Via Milti Board 感光成孔
    DYCOstrate 电浆蚀孔
    ALIVH CO2雷射
    Roll Sheet Build Up 化学蚀孔
    Sheet Build Up 化学蚀孔
    HDI 雷射钻孔
    TLC 雷射钻孔
    HITAVIA 其它
    Z-Link 其它
    B2it 其它
   
    微孔技术的发展趋势日本是微孔板的主要生产国家,在1999年时微孔板占其多层板的产值是25%,2000年增加到33%,预估到2004或2005年时将可超过50%,其高速成长的原因是日本为小型化、高密度、重量轻的电子产品上的主要生产国,如录像机、数字相机、手机、汽车卫星导航、PDA及笔记型计算机等;同时,用于生产微孔板的介质层材料有90%是由日本国内生产,这些因素都是促使日本成为微通孔技术的领先国家。
    就全世界的产量来看,目前平均每月大约可生产50万平方公尺微孔板,而且规模也一直在增加,其中约有70%是用背胶铜箔 (Resin-Coated Copper ,RCC) 基板,因此90%的微导孔是以雷射钻孔的方式成孔,而感光成孔目前也只有日本在使用,而且逐年在减少当中。电浆蚀孔法虽然在数年前曾经风靡过一段时间,但是因为专利的问题,目前只有开发技术的瑞士Dyconex公司在使用;另外,拥有ALIVH技术专利的Matsushita Electric Industry’s,以及拥有B²it技术专利的Toshiba,虽然仍有一定的市场占有率,但是这些基于特定市场需求所开发的制程,尚无法成为微孔板的主要技术;。由此可已清楚的知道,雷射钻孔是非机钻式微孔的主流技术。

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