当积层板用固化油墨的研究上

积层板用ＵＶ固化油墨的研究(上)

印制电路板(ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ简称ＰＣＢ)是现代电器安装和连接元件的基板,是电子工业中的一种重要的基础组件。它的生产技术非常明显地体现了学科综合的特点,在这里:微电子技术、无线电技术、自动化技术、涂料技术、材料化学、辐射化学、表面安装、高精密加工、计算机辅助设计、电镀、化学镀以及环境化学等都有用武之地。

随着携带型电子产品的小型、轻量化,特别是半导体芯片的高集成化,高密度安装技术的飞速进步,给ＰＣＢ业提出了新的课题。采用高密度互连(ＨＤＩ)技术的ＰＣＢ是目前市场上最具竞争力的产品之一。积层法多层板(ＢＵＭ)工艺能使产品利用最新、最小、最快速度的设备去迎合严格的要求,并且能与不断降低成本的目标保持一致。

日本著名的ＰＣＢ制造、研究专家高木清这样定义积层法多层板技术:它是以一般多层板为内芯,在其表面制作由绝缘层、导体层和层间连接的通孔所组成的一层电路板,这样采用层层叠积方式而制作的多层板技术。

早期多层板之层间互连与零件脚插装,皆依靠全通式的镀通孔(ＰＴＨ)去执行。当时组装不密,布线不多,故问题也不大。随着电子产品功能的提升与零件的增加,逐渐由早先的通孔插装发展为节省板面的表面贴装。1980年后ＳＭＴ开始渐入量产,使得ＰＣＢ在小孔细线上成为重要的课题。然而这种采用锡膏与波焊的双面贴装作法,仍具有一定的局限性。在受到零件不断复杂化和引脚持续增多,以及“芯片级封装”(ＣＳＰ)极端轻薄短小的多层板压力下,积极响应的ＰＣＢ业界又于1990年起推出“非机械钻孔”式的盲孔埋孔甚至通孔,以及在板外逐次增加层面的“积层法”(ＢｕｉｌｄＵｐＰｒｏｃｅｓｓ)。这样一来,在微薄化方面又一次出现售后服务没得说了革命性的进步。

利用感光性绝缘材料作为永久性的感光介质层(Ｐｈｏｔｏ-ＩｍａｇｅａｂｌｅＤｉｅｌｅｃｔｒｉｃ简称ＰＩＤ),先在完工的双面核心板上涂布ＰＩＤ层,并针对特定孔位处加以显像(Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ),使露出碗底所预留的铜垫即形成碗状裸盲孔。再以化学铜与电镀铜进行全面加成,经选择性蚀刻后即可得外层的线路与盲导孔。也可不镀铜而改成塞银膏或铜膏填孔而完成导通。此双面核心板得到第一次两面“积层”后,还可再继续涂布ＰＩＤ与加成镀铜及蚀刻,做出高密薄形的Ｂｕｉｌｄｕｐ多层板。

1 积层法(ＢｕｉｌｄＵｐＰｒｏｃｅｓｓ)

以双面或四层板为基础,采纳上述“逐次压合”(ＳｅｑｕｅｎｔｉａｌＬａｍｉｎａｔｉｏｎ)的观念,于其板外逐次增加线路层,并以“非机钻式”之盲孔做为积层间的互连,已成为时下最受全球业界注目的“积层法”,(ＢｕｉｌｄＵｐＰｒｏｃｅｓｓ)。此等新开发非钻孔式各种超薄多层板,其做法极多,各种花样不胜枚举,大体上可分三类:

1.1 激光切孔(ＬａｓｅｒＡｂｌａｔｉｏｎ)

此法是利用ＣＯ2及掺杂其它如Ｎ2、Ｈｅ、ＣＯ等气体,在增加功率及维持放电时间下,产生波长在9300ｎｍ～10600ｎｍ之间可实用的脉冲式红外激光。ＰＣＢ业界用于钻孔者有ＲＦＥｘｃｉｔｅｄＣＯ2及ＴＥＡＣＯ2两种方式激发的激光,可用以制作盲孔之板材以无玻纤布的特殊背胶铜箔(ＲｅｓｉｎＣｏａｔｅｄＣｏｐｐｅｒＦｏｉｌ,ＲＣＣ)最佳,一般普通铜箔与传统胶片所压合的积层盲孔也还可行。但均需采选择性蚀铜制程,除去局部铜箔“盖子”而露出孔位处的基材,再以不伤铜箔只能烧毁非金属物质的ＣＯ2激光,按钻孔程序带逐一烧出盲孔。此等激光可被树指大量吸收,故能顺利使之烧毁及气化而完成钻孔。至于玻纤部作为样品的寿命份因吸收不足致使烧除效果较差。

1.2 等离子体蚀孔(ＰｌａｓｍａＥｔｃｈｉｎｇ)这是在核心板材(Ｃ巴斯夫(BASF)与打印机制造商惠普(HP)宣布达成合作ｏｒｅ)上进行积层的做法,与上述激光法颇为相似,只是将盲孔内的非金属板材改用电浆蚀空使露出碗底,不过电浆只能吃掉树脂而不能咬玻璃。经线路制作后即可完成层间的导通互连。

此法最早是1989年由Ｄｒ.ＷａｌｔｅｒＳｃｈｍｉｄｔ于苏黎世开创的Ｄｙｃｏｎｅｘ公司所推出,现商业化之名称为ＤＹＣＯｓｔｒａｔｅ法。

1.3 感光致孔(Ｐｈｏｔｏ-Ｖｉａ)

利用紫外光固化油墨作为永13、帮助：可以使用操作说明、实验提示和术语等久性的感光介质层(Ｐｈｏｔｏ-ＩｍａｇｅａｂｌｅＤｉｅｌｅｃｔｒｉｃ简称ＰＩＤ),先在完工的双面核心板上进行涂布ＰＩＤ层,并针对特定孔位处加以显像,使露出碗底所预留的铜垫即形成碗状裸盲孔。再以化学铜与电镀铜进行全面加成,经选择性蚀刻后即可得外层到线路与盲导孔。也可不镀铜而改成塞银膏或铜膏填孔而完成导通。此双面核心板得到第一次两面“积层”后,还可再继续涂布ＰＩＤ与加成镀铜及蚀刻,做出高密薄形的积层法多层板。

(待续)