PCB高精密度化技術(shù)是怎么一回事

印制電路高精密度化是指采用細(xì)密線寬／間距、微小孔、狹窄環(huán)寬（或無環(huán)寬）和埋、盲孔等技術(shù)達(dá)到高密度化。而高精度是指“細(xì)、小、窄、薄”的結(jié)果必然帶來精度高的要求，以線寬為例：Ｏ．２０ｍｍ線寬，按規(guī)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(chǎn)技術(shù)中一個突出的難題。

（１）細(xì)密導(dǎo)線技術(shù)今后的高細(xì)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（ＭｕｌｔｉｃｈｉｐＰａｃｋａｇｅ，ＭＣＰ）要求。因此要求采用如下技術(shù)。

①采用薄或超薄銅箔（＜１８ｕｍ）基材和精細(xì)表面處理技術(shù)。

②采用較薄干膜和濕法貼膜工藝，薄而質(zhì)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(dǎo)線完整性和精度。

③采用電沉積光致抗蝕膜（Ｅｌｅｃｔｒｏ—ｄｅｐｏｓｉｔｅｄＰｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ，ＥＤ）。其厚度可控制在５～３０／ｕｍ范圍，可生產(chǎn)更完美的精細(xì)導(dǎo)線，對于狹小環(huán)寬、無環(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。

④采用平行光曝光技術(shù)。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(xì)導(dǎo)線。但平行曝光設(shè)備昂貴，投資高，并要求在高潔凈度的環(huán)境下工作。

⑤采用自動光學(xué)檢測技術(shù)（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＯｐｔｉｃＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎ，ＡＯＩ）。此技術(shù)已成為精細(xì)導(dǎo)線生產(chǎn)中檢測的必備手段，正得到迅速推廣應(yīng)用和發(fā)展。如ＡＴ＆Ｔ公司有１１臺ＡｏＩ，｝ｔａｄｃｏ公司有２１臺ＡｏＩ專門用來檢測內(nèi)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(yīng)用更為重要。采用常規(guī)的鉆頭材料和數(shù)控鉆床來生產(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(dǎo)線和焊盤細(xì)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(jìn)一步提高細(xì)密化（如小于Ｏ．０８ｍｍ的導(dǎo)線），成本急升，因而轉(zhuǎn)向用微孔來提高細(xì)密化。

近幾年來數(shù)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(dāng)前印制板生產(chǎn)中主要突出的特點。今后微小孔形成技術(shù)主要還是靠先進(jìn)的數(shù)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)量等觀點看仍遜色于數(shù)控鉆床所形成的小孔。

①數(shù)控鉆床目前數(shù)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的新一代數(shù)控鉆床。微孔鉆床鉆小孔（小于０．５０ｍｍ）的效率比常規(guī)的數(shù)控鉆床高１倍，故障少，轉(zhuǎn)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。鉆頭斷了能自動停機(jī)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(shù)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Ｍｅｇａ４６００，美國ＥｘｃｅｌＩｏｎ２０００系列，還有瑞士、德國等新一代產(chǎn)品。

②激光打孔常規(guī)的數(shù)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(shù)的進(jìn)展，因而激光蝕孔受到重視、研究和應(yīng)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(yán)重化。加上高溫?zé)g的污染（特別是多層板）、光源的壽命與維護(hù)、蝕孔的重復(fù)精度以及成本等問題，因而在印制板生產(chǎn)微小孔方面的推廣應(yīng)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(yīng)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(jié)合的高密度互連中得到應(yīng)用。在具有埋、盲孔結(jié)構(gòu)的高密度互連多層板中的埋孔形成也能得到應(yīng)用。但是由于數(shù)控鉆床和微小鉆頭的開發(fā)和技術(shù)上的突破，迅速得到推廣與應(yīng)用。因而激光鉆孔在表面

安裝印制板中的應(yīng)用不能形成主導(dǎo)地位。但在某個領(lǐng)域中仍占有一席之地。

③埋、盲、通孔技術(shù)埋、盲、通孔結(jié)合技術(shù)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(shù)量以外，埋、盲孔都是采用“最近”內(nèi)層間互連，大大減少通孔形成的數(shù)量，隔離盤設(shè)置也會大大減少，從而增加了板內(nèi)有效布線和層間互連的數(shù)量，提高了互連高密度化。所以埋、盲、通孔結(jié)合的多層板比常規(guī)的全通孔板結(jié)構(gòu)，在相同尺寸和層數(shù)下，其互連密度提高至少３倍，如果在相同的技術(shù)指標(biāo)下，埋、盲、通孔相結(jié)合的印制板，其尺寸將大大縮小或者層數(shù)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)越來越多地得到了應(yīng)用，不僅在大型計算機(jī)、通訊設(shè)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(yīng)用，甚至在一些薄型板中也得到了應(yīng)用，如各種ＰＣＭＣＩＡ、Ｓｍａｒｄ、ＩＣ卡等的薄型六層以上的板。

埋、盲孔結(jié)構(gòu)的印制電路板，一般都采用“分板”生產(chǎn)方式來完成，這就意味著要經(jīng)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。