印制电路板制造技术的发展趋势.doc

印制电路板制造技术的发展趋势 综述与评论制电路信息(2003No.12 [作者按]日本电子安装学会下属的三个与印制电路业相关的技术委员会(印制电路制造技术委员会,设备技术委员会,环境 保护安装技术委员会),同时在近期分别发表了对电子基板在今后几年(3,5年)发展的展望,预测为内容的文章.在这些文章 中,对今后印制电路板的技术发展作了具有前瞻性,全面性的论达,笔者对它加以编译,整理,并发表此丈. 印制电路板制造技术的发展趋势 (北京远创铜箔设备有限公司1f}0009)祝大同 摘要本丈主要阐述了印制电路板制造技术的发展趋势. 关键词印制电路板基板材料无卤化发展 DevelopingTrendsofManufacturingTechnologyforPCB ZhuDatong AbstractThisarticlemainlytellsthatdevelopingtrendofabricatetechnologyforprintedcircuitboard Keywordsprintedcircuitboardsubstratematerialhalogen—freedevelopment 1前言 近年来,印制电路板在电子安装业界中越来越 占据重要地位.印制电路板的应用市场,也由原来 传统的搭载半导体元器件和电子元件的母板, 派生出作为半导体封装的载板,使印制电路 板产品在应用领域上分出两大类有很大区别的品 种. 印制电路板作为半导体元器件和电子元件的 母板,它的制造技术,与所组装的整机电子产品 的电气性能,可靠性以及成本有很大的关联:而印 制电路板作为半导体封装的载板,它的制造技 术,对于半导体的运作频率,能源消耗,连接性, 可靠性以及成本也都会带来很大的影响.对于FII$0 电路板技术在电子安装业发展中的重要地位,应该 提高到上述重要影响的方面去加以认识.所提及的 这些影响也是印制电路板技术竞争的重要要素, 当前,无论是整机电子产品还是半导体封装. 作者简介 祝大同,男,高级工程师,1992年曾获北京市优秀科 技工作者二等奖.1969—2002年在北京绝缘材料厂从事技术 工作,现在北京远创铜箔设备有限公司任职.期间,曾发表 专业技术文章约5O0余篇并多次获奖. 14 它们对印制电路板制造技术的要求,主要表现在以 下六个方面.一是适应高密度化,高频化;二是适 应绿色化;三是适应复合安装化;四是适应新功能 元件搭载;五是适应低成本化;六是适应短交货期 化本文将对印制电路业根据上述的六方面的要 求,在工艺技术,设备与基板材料,生产体制的变 革等方面的发展未来作预测和展望. 2适应高密度化,高频化要求的发展预测 2.1实现高密度化,高频化的中,长期目标 在国际半导体技术发展指南委员会(ITRS)在所 发布的2001年版指南报告书中,出于半导体芯 片所能达到的散热设计界限的考虑,将未来的半导 体芯片的最大尺寸限定在310mm以内,这就给原 来半导体芯片的大型化趋势划上了一个句号.但 是,半导体Ic的I/O数依然有增加的趋势.由于指 南报告书中对半导体芯片尺寸的选取作了最大尺 寸限定,这样就促进了半导体Ic载板上的芯片一侧 端子间距的微细程度会进一步增加.这也引起在Ic 载板的端子及信号线间距方面,有着向极端微细化 发展的趋向.今后在尖端的电子产品中,将会出现 信号线间距在2Om的配线要求.图l表示了未来 在IC载板方面最小信号线问距的发展趋向 制电路信息(2003No.12)综述与评论 P 1 ◆————— \ \. —— — \ — ～ -一 ,\. 一 —,,.V l+BGA.◇-FC3Line/2ROWI I+FC3Line/3ROW.口-FC3Line/4ROWl 图1未来在IC载板方面最小信号线间距的发展 在BGA载板高密度安装要求方面,预测未来 实现最小信号线间距的数值是:在倒装芯片(Fc)安 装形式所用的载板的端子设置上,将超过现有的微 细限度,出现3导线/4焊球凸点(3Line/4Row) 的设计制造,即这种的配线尺寸使线宽/间距实现 l1.41am/11.41am. 2.2在实现高密度化,高频化进程中.制造工艺 与基板材料的发展 有机树脂的Ic载板制造,传统的工艺法是采用 全加成法,它与铜箔的铜镀层厚度减薄发展关系趋 向相适应.而采用这种加成法,当线条问距蚀刻作 到30lam时,由于导线横剖面已形成梯形状,对于 传输线路来说已经不适应.而容易制作出导线横剖 面呈矩形的工艺法是半加成法,此种工艺法在今后 将成为主流.图2所示了这两种电路制作工艺法,所 制出的导线横剖面的情况. 加成法半加成法 加成法半加成法 图2制造方法的比较(30,um线宽) 采用半加成法去解决微细电路图形的制造问题 是有较大难度.它在形成电路图形时,要