PCB表面处理技术的最新动向.pdf

■■■■■一 羔 警 PCB表面处理技术的最新动向 蔡积庆 编译 (江苏 南京 210018) 摘 要 概述了PcB表面处理技术的最新动向：PcB制造工艺和特性；铜和树脂的粘结；微细图形电镀；堆积导通 孔构造和无芯积层板；化学镀铜用催化剂等。 关键词 贯通孔电镀工艺；积层工艺；平滑铜表面上的粘结；微细图形形成；堆积导通孔和填充导通孔 中图分类号：TN41 文献标识码：A 文章编号 ：1009．0096(2009)5一O039—o7 New Trend 0f PCB Surface n eatment Techn0l0gy ( j Ji—qtng Abstract Tllis p叩 er desc es newly仃end of PCB su ce仃ea廿nent tecl11OlOgy：manufactu】 g pmcess and chamcteristics Of PCB，adhesiOn be een Cu and resin，fine pattem plating，stacked Via constmctiOn aJ1d coreless build-up board，catalyst for electroless copper plating etc． Key wOrds pIated th rI)ugh hOIe pr0cess：bu_ld-up p 0cess：adhesiVeness On fIat c0pper sur1_ace： fine pattern f0rmatjOn：filIed via and stacked via ()前言 电子信息通信设备 (以下称电子设备)的发展势 头不减，为了满足高功能、高速化和小型轻量化的要 求，以LsI半导体为首的许多电子元件的高性能化、 高集成化和高密度化等年年都有发展。其中为了支 撑、连接和安装这些电子元件乃至实现设备的功能， PCB的高密度化必不可少。在最近的数字化潮流中， 电子设备的安装广泛使用多层板。根据设备的高速化 和高性能化要求，为了实现LsI和PCB的高速高密度 安装，广泛使用高密度微细线路和高多层化，采用无 铅化的高温焊料还需要耐热性。PcB还要求更高的可 靠性。这些都对多层板的制造有很大影响。 多层板的制造过程中，与铜和树脂的关系很 大，多数情况下依存于铜的表面处理技术。为了满 足器件路线图等要求的以电性能为主的各种特性， 多层板制造技术中的铜线路关联技术至关重要。 1半导体路线图的变化及其对PcB和封装 的影响 每年由ITRS(Interuationa1 Technolog Roadm印 )r Semic0nductors)发表以半导体芯片为中心的未来 技术动向，其中也记载了关于封装基板的PCB动向。 因为它预测到未来约5年～1O年的动向，所以可供今 后参考之用。表1记载了2007年和2013年关于半导体 芯片和PCB的变化预测比较。由表1可知，芯片的集 成度大幅度增加，线路宽度变小，针数增加，封装 的针数大幅度增加。但是由于封装的大小几乎没有 变化，封装基板和PcB的线宽／间隙、孔径和节距变 得更加微细。 P rinted Circuit Inf0rn1ation印制电路信息 20D9~0，5? ? ? ．．． 2 PcB的构造和工艺 表2表示了多层板布线规则的现状和未来预测。 线宽要求10 m以下，未来预计需要5 m线宽。 表2 PCB的布线规则 多层板是通过z方向上连接绝缘基板的内外面 方向的导体线路而制造的。面方向的导体形成是通 过铜箔的蚀刻、铜箔和镀层的蚀刻和镀而制造的， z方向的连接最普及的工艺有贯通孔电镀法和积层 法，分别如图l和图2所示。图3表示了利用积层法 制造的PCB的截面，图3中板中央的芯部是采用贯 通孔电镀法制造的。纵观PCB的制造工艺，覆铜箔 板中的铜箔与树脂的粘结，积层中的熔融树脂与内 层图形的粘结，电镀中的包括化学镀铜的前处理在 内的各种工程、电镀工程、表面图形制造中的蚀刻 过程等都与铜的表面处理密切相关。这些工程是 PCB制造的中枢工程，对可靠性的影响很大。因此 下面以铜箔和铜镀层等相关技术和可靠性为中心加 以介绍。 ；? ? ? ?P ted circL?t Inf0rmation印制电路信息 2D09№．5 — 6 掩i 膜 底 l 片I 抗蚀层形成 曝光 显影、蚀刻、剥离 积层编制 积层层压粘结 垫 Nc孔舡 孔内洗净 去活污 催化 一 化学镀铜 l 制造工程 1 全板电镀铜 形成抗蚀层 卜曝光 显影 蚀刻 抗蚀剂剥离 图形电镀法 l 半加成法 l ·外层图形制I 造工程 I 卜形成耐镀层 曝光 显影 卜图形电镀铜 耐镀层剥离 蚀刻 全加成法 · 外层图形