国外PCB 印制电路板制造技术发展动向 - Mipaper.PDF

国外PCB 印制电路板制造技术发展动向 细导线化、窄间距化的PCB 印制电路板制造技术发展速度是很快的，要想 跟上世界先进的技术水平，就必须了解目前国外在这方面的发展动态。 随着微型器件制造和表面安装技术的发展，促使PCB 印制板的制造技术的 革新和改进的速度更快，特别是电路图形的导线宽度目前国外广泛采用是引脚间 通过三根导线、达到实用化阶段的导线宽度是引脚间通过4-5根导线，并向着更 细的导线宽度发展。为适应SMD多引线窄间距化，实现PCB 印制电路板布线细 线化。正在普及的工艺是：普遍采用CAD/CAM系统，从设计提供的数据通过 制造系统转换成生产用的资料；在原材料方面采用薄铜箔和薄干膜光刻胶；由于 窄间距要求PCB 印制电路板表面具有光面平坦的铜表面，以便制作微型焊盘和 具有细线及其窄间距的电路图形；所使用的基材应具有较高的热冲击能力，以使 印制电路板在电装过程中经过多次也不会产生气泡、分层及焊盘鼓起等缺陷，确 保表面安装组件的高可靠性；并采用高粘度铜箔和改性环氧树脂确保在焊接温度 下保持其足够的粘合强度、并还应具有高的尺寸稳定性，确保制作过程精细电路 图形定位的一致性和准确性的要求。总之，细导线化、窄间距化的印制电路板制 造技术发展速度是很快的，要想跟上世界先进的技术水平，就必须了解目前国外 在这方面的发展动态。 一、 国外在关键工艺技术发展动向 1、 底片制作及图形转移工艺 底片制作及图形转移质量，直接影响制作精细电路图形的品质。所以，在制 作底片时普遍采用计算机辅助设计系统（CAD），进行PCB 电路设计并与计算机 辅助制造系统 （CAM）接口通过数据转换制作出高精度、高分辨率的光绘底片。 由于导线密度高，导线宽度与间距0.10-0.05mm，为保证底片导线图形的精度和 准确度，以及电路图形成像质量，要求工作间的洁净度较高，通常采用万级或千 级，才能确保底片成像的高质量。 在图形转移工艺方面，成像采用的材料具有高解像度的薄光敏抗蚀剂、CD （电泳法）及阻焊采用液体光敏阻焊剂。其中电泳法涂布的光致抗蚀层，厚度 5-30微米，可控，其分辨率达到0.05-0.03mm。对提高精细电路图形和阻焊图形 的精确度和一致性起到了很大的作用。 在电路图形转移过程中，除了严格控制工艺参数外，同样对工作间的洁净程 度要求也非常高,达到了万级标准或更小些。为确保图形转移的高质量，还要保 证室内工作条件，如控制室内温度在21±1℃、相对湿度55-60%。对所制作的 底片和图形转移成像的半成品，都必须100%的进行检查。 2、 钻孔工艺技术 钻孔质量首先要保证电镀通孔的高可靠性和高质量，就必须严格控制钻孔质 量。在这方面国内外都十分重视。特别是表面封装多层印制电路板的板厚与孔径 比较高，因此电镀通孔的质量成了提高表面封装印制电路板合格率的关键。目前 国外在通孔孔径尺寸选择上，采用直径0.25-0.30mm。通孔的小径化的关键是高 精度、高稳定性数控钻床的开发和使用，近年来国外已开发和使用能钻直径为 0.10mm孔的CNC钻床和专用工具。在钻孔方面，经验告诉我们，在研究基材 的物理和化学性能的基础上，正确地选择钻孔工艺参数是非常重要的。同时还要 正确的选择所采用的辅助材料及相配套的工夹具（如：上下垫板、定位方法、钻 头等）。为适应微孔径还采用激光打孔技术。 3、 孔金属化技术 在孔金属化技术方面，为了确保孔金属化质量的高可靠性，在钻孔后的预处 理采用新型的凹蚀与去沾污的工艺方法即低碱性高锰酸钾法，提供非常优异的孔 壁表面，消除了楔形槽和裂缝缺陷。并采用先进的直接电镀工艺、真空金属化工 艺和其它工艺方法，适应多种类型印制电路板的小孔、微孔、盲孔和埋孔孔金属 化需要。 4、 真空层压工艺 特别是制造多层压印制电路板，国外普遍采用真空多层压机。这是由于表面 安装多层印制电路板内部图形有特性阻抗（Z0）要求。因为特性阻抗与介质层 的厚度及导线宽度有关（见下列公式）： Z0=60/ ε.LN.4H/D0 注: ε为材料的介质常数 H介质材料的厚度 D0为导线的实际宽度 其中介质常数和导线实际宽度已知，所以介质材料的厚度，就成为特性阻抗 的关键因素。采用真空层压设备和计算机控制，使层压质量有着显著的提高。因 为真空层压前多层印制电路板层与层之间已经真空排气，除去低分子挥发物，使 层压压力有极为明显的降低，仅是常规多层印制电路板层压压力 1/4-1