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高密度多層電路板用的材料有哪些類型

PT老虎机   多層電路板一向都采用通孔電鍍制造,約1990年以后陸續有各種增層技術被提出,而同時也有許多增層制程用材料被開發出來。若不包括特殊制作方法,較一般性的增層材料有三類,它們各為感光樹脂、熱硬化樹脂、及附樹脂銅箔,依據操作模式也可將其他材料融入分成三類基材。著次70是一般性高密度增層電路板的一些優劣特性比較。由于高密度增層板的逐漸普及,不但廠商眾多而且材料特性也不斷變化,因此對特定的產品作介紹未必恰當。而且對特殊的供應商及使用者,許多的評價也會和表中的判斷有所不同,因此表列內容僅供參考

  各樹脂系統會針對制程需求對應調整特性,而其特性是由基本樹脂單體(Monomer)往51、硬化劑(Hardener)注52、安定劑(Stabilizer)、添加劑(Additive)、填料(Filler)等搭配而成。液態樹脂的訴求與止焊漆油墨類似,主要仍以有利于涂布符合最終產品特性為重。真空壓合薄膜則訴求類似一般干膜,但樹脂必須具有介電材料的特性。熱壓合式的材料,則應具備傳統膠片的特性反應。

PT老虎机   一感光型介電材料

  這類的材料多是由感光性止焊漆系列產品所發展出來的,它的微孔形成是使用底片曝光制造完成,由于不分孔密度可以一次作出所有微孔(via)。因此在高密度增層板開發初期十分被看好,在微孔加工后必須靠化學銅及電鍍銅形成線路連接。為了提高與化學銅的密著性,必須在化學銅前作出表面粗度以提升銅的結合力。由于并不使用銅箔,所以會探用全板電鍍全蝕刻制程或半加成法(SAP-SemiAdditiveProcess)制作線路。

  由于感光性介電材料必須顧及材料的物理性質和感光性,因此在材料的配方控制上較困難。這類的樹脂有液態油墨及薄膜形式兩種。液態產品可以使用網印法、簾幕涂布法、滾輪涂布法等作涂裝,由于平整度較不易控制,因此采用的材料特性、壓合或涂布機具、操作條件等都必須恰當控制與選擇。

  雖然樹脂薄膜制作成本較高,但在作業、厚度控制、清潔度方面有較大的優勢,因此也有部分的產品作成薄膜形式。由于要壓膜在有凹凸的面上,因此以真空壓膜機進行薄膜壓合。

  光成孔技術是以底片進行孔位的影像轉移,進行UV感光、顯影等程序制作出小孔。顯影液隨使用的樹脂系統不同,而有堿性水溶液、有機溶劑兩種系統產品。水溶液系統的環保問題相對較小,溶劑型產品則較為麻煩,但某些產品為了整體樹脂特性,仍會使用溶劑型設計。

  二熱硬化樹脂材料

  這類樹脂會采用二氧化碳雷射或UV雷射作微孔加工,因此樹脂的配方并不需要考慮感光性。相對的樹脂使用彈性就較寬,而產品的物性相對的也較容易達成。一般這類的樹脂系統特性需求,主要著重在雷射光的吸收率、熒光反射特性、抗化學性、粗化適用性等特性。

  這類樹脂產品有液態油墨及薄膜兩類,經過涂布或壓膜后進行雷射鉆孔,之后藉電鍍進行層間導通及線路制作。由于無面銅,因此必須進行化學銅處理作為電鍍的種子層。為了確保銅與樹脂間的結合力,必須先將樹脂表面粗化獲得錨接(Anchor)力,一般可以達到的拉力值約為0.8?1.2kg/cm。

  液態樹脂基本的涂布方法與感光樹脂相同,薄膜型材料也與感光型相似。一般常見于高密度增層電路板的膜厚度,分布在40?80//m之間。由于板面沒有銅皮,不論是感光或熱硬化樹脂,因蝕刻量較少而有利于細線路制作。

PT老虎机   三附樹脂銅皮材料(RCC-ResinCoatedCopperFoil),或稱背膠銅皮

  這類材料主要是為了符合傳統的電路板制作模式而開發,做法是在銅皮粗化面上涂布B階熱硬化樹脂。使用的銅皮厚度,一般為12#m或18//m較多,但特殊用途會使用超薄銅皮。樹脂厚度必須依據填充量需求決定,一般都以壓后的厚度為指標。

  由于有銅皮壓合的程序,因此結合力來自于樹脂熔融與銅皮的接著力,其銅皮拉力較穩定類似于傳統電路板。而使用熱壓合技術及傳統堆棧作法,在使用的工具及操作方面有較佳兼容性,制程容易導入是它被廣泛使用的原因,有多家廠商投入生產。

  這類材料在高密度增層板開發初期,會以影像轉移及蝕刻在銅箔上開出銅窗(ConformalMask),因而此類制程被稱為Conformalmask法。數年后由于雷射技術的進步加上制程技術的漸趨成熟,部分加工也開始探用雷射直接加工的模式,因而此類制程被稱為LDD-LaserDirectDrill注53法。由于有面銅的遮蔽,增層后的整個板面都被銅箔所覆蓋,如何作基準辨識是一個必須面對的問題,這就是所謂的工具系統搭配性,制作及設計時必須列入考慮。

  這類材料在制作線路時仍必須依賴蝕刻,且其蝕刻量比無銅皮的電路板大得多,因此不利于線路精度的控制。這也是為何近來許多的銅皮制造商,紛紛投入薄銅皮的開發制作。

PT老虎机   四其他類型材料

  當然高密度增層電路板使用的材料不僅止于前面所述,尚有不同的形態產品被使用或開發中。例如某些產品對于無強化纖維的結構不滿意,但若加入纖維又不利于加工。因此為了改善電路板物理特性,會使用特殊扁平玻纖材料制作雷射加工層。這時不但壓合制程及漲縮設計必須重新考慮,雷射加工的條件也必須重新調整。

  至于相當知名的ALIVH制程,其膠片是使用Aramid纖維不織布含浸樹脂,如此材料較容易作雷射加工。

  B2IT是以銀膏形成凸塊(bump)用以貫穿膠片,之后再以壓合的方式作銅皮結合,因此所使用的銀膠較特殊,而對膠片的選擇則限制較少。

  美國Goretex公司使用PTFE纖維制作出有纖膠片,因為使用PTFE可以降低介電常數,因此有利于高速傳輸產品。

  五高頻化的材料趨勢

PT老虎机   從個人計算機的演進,可看出CPU世代交替的速度愈來愈快,消費者應接不暇,當然對大眾而言是好事。但對PCB的制作卻又是進一步的挑戰。因為高頻化,須要基材有更低的Dk與Df值。

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