國興技術(shù)淺談PCB高端電子關(guān)鍵技術(shù)與plasma的關(guān)係,PCB是高端電子設(shè)備關(guān)鍵技術(shù),電子設(shè)備要求高性能化、高速化和輕薄短小化。
21世紀(jì)人類進入了高度資訊化社會,在資訊產(chǎn)業(yè)中PCB是一個不可缺少的重要支柱?;貞浿袊鳳CB走過五十年的艱難歷程,今天它已在世界PCB發(fā)展史上寫下光輝一頁。2006年中國PCB產(chǎn)值近130億美元,稱為全球PCB第一生產(chǎn)大國。
1、沿著高密度互連技術(shù)(HDI)道路發(fā)展下去
由於HDI集中體現(xiàn)當(dāng)代PCB最先進技術(shù),它給PCB帶來精細導(dǎo)線化、微小孔徑化。HDI多層板應(yīng)用終端電子產(chǎn)品中——移動電話(手機)是HDI前沿發(fā)展技術(shù)典範(fàn)。在手機中PCB主板微細導(dǎo)線(50μm~75μm/50μm~75μm,導(dǎo)線寬度/間距)已成為主流,此外導(dǎo)電層、板厚薄型化;導(dǎo)電圖形微細化,帶來電子設(shè)備高密度化、高性能化。二十多年HDI促使移動電話發(fā)展,帶動資訊處理和控制基本頻率功能的LSI和CSP晶片(封裝)、封裝用範(fàn)本基板的發(fā)展,同樣也促進PCB的發(fā)展,因此要沿著HDI道路發(fā)展下去。
2、元件埋嵌技術(shù)具有強大的生命力
在PCB的內(nèi)層形成半導(dǎo)體器件(稱有源元件)、電子元件(稱無源元件)或無源元件功能“元件埋嵌PCB”已開始量產(chǎn)化,元件埋嵌技術(shù)是PCB功能積體電路的巨大變革,但要發(fā)展必須解決模擬設(shè)計方法,生產(chǎn)技術(shù)以及檢查品質(zhì)、可靠性保證乃是當(dāng)務(wù)之急。我們要在包括設(shè)計、設(shè)備、檢測、模擬在內(nèi)的系統(tǒng)方面加大資源投入才能保持強大生命力。
3、PCB中材料開發(fā)要更上一層樓
無論是剛性PCB或是撓性PCB材料,隨著全球電子產(chǎn)品無鉛化,要求必須使這些材料耐熱性更高,因此新型高Tg、熱膨脹係數(shù)小、介質(zhì)常數(shù)小,介質(zhì)損耗角正切優(yōu)良材料不斷湧現(xiàn)。
4、光電PCB前景廣闊
它利用光路層和電路層傳輸信號,這種新技術(shù)關(guān)鍵是製造光路層(光波導(dǎo)層)。它是一種有機聚合物,利用平版影印、鐳射燒蝕、反應(yīng)離子蝕刻等方法來形成。目前該技術(shù)在日本、美國等已產(chǎn)業(yè)化。
5、製造工藝要更新、先進設(shè)備要引入
a、製造工藝
HDI製造已成熟並趨於完善,隨著PCB技術(shù)發(fā)展,雖然過去常用的減成法製造方法仍占主導(dǎo)地位,但加成法和半加成法等低成本工藝開始興起。利用納米技術(shù)使孔金屬化同時形成PCB導(dǎo)電圖形新型製造撓性板工藝方法。高可靠性、高品質(zhì)的印刷方法、噴墨PCB工藝。
b、先進設(shè)備
生產(chǎn)精細導(dǎo)線、新高解析度光致掩模和曝光裝置以及鐳射直接曝光裝置。均勻一致鍍覆設(shè)備。生產(chǎn)元件埋嵌(無源有源元件)製造和安裝設(shè)備以及設(shè)施。隨著社會的發(fā)展,PCB行業(yè)要求的技術(shù)更是精益求精,這個時候plasma也成為PCB行業(yè)不可或缺的產(chǎn)品之一。
那麼等離子體(plasma)的概念是怎樣的呢?它跟PCB行業(yè)有著怎樣的關(guān)係呢?首先我們來瞭解一下。當(dāng)溫度繼續(xù)上升,氣態(tài)物質(zhì)的分子熱運動不斷加劇,相互間的碰撞就會越來越激烈,部分原子中的電子就會被剝離,不再被束縛於原子核,而成為高位能、高動能的自由電子,我們稱作氣態(tài)物質(zhì)產(chǎn)生了電離。由於氣態(tài)物質(zhì)電離過程中正離子和電子總是相對應(yīng)出現(xiàn),所以在被電離的氣態(tài)物質(zhì)中正離子帶有的正電荷與電子帶有的負電荷的密度總數(shù)就大致相等,因此從總體來看這種被電離的氣態(tài)物質(zhì)呈準(zhǔn)電中性,我們把氣態(tài)物質(zhì)這種存在的狀態(tài)稱為等離子體 (英文plasma),等離子體是物質(zhì)除了常見的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)這三態(tài)以外的物質(zhì)的第四態(tài)。
等離子體(plasma)的概念最早由1928年美國科學(xué)家歐文·朗繆爾(Langmuir)和湯克斯 (Tonka)首次將Plasma一詞引入物理學(xué),較為嚴(yán)格的定義:等離子體是由電子、正離子和中性粒子組成的整體上呈電中性的物質(zhì)集合。 等離子體廣泛存在於宇宙中,天體和太空中的等離子體有太陽、太陽風(fēng)、行星際物質(zhì)、星際星雲(yún)等,目前觀測到的宇宙物質(zhì)中,99%都是等離子體,雖然它分佈的範(fàn)圍很稀薄,地球上常見的等離子體有雷電、大氣層中的電離層、極光、中高層大氣閃電等。通俗地說,等離子體就是被電離的氣體。
PCB高端電子關(guān)鍵技術(shù)與plasma的關(guān)係,目前業(yè)界普遍認(rèn)為等離子體(plasma)是 PCB 基板除鑽汙和凹蝕的最佳技術(shù)。但是等離子體凹蝕和化學(xué)凹蝕一樣,對於處理後的 PCB 板孔內(nèi)凹蝕效果的表徵非常困難。因為一個制程孔內(nèi)凹蝕量非常?。ㄍǔV挥袔讉€微米),而且凹蝕量還會受到鑽孔品質(zhì)、燈芯效應(yīng)等影響,很難正確的判斷出等離子體一個制程實際凹蝕量的大小。我公司對化學(xué)凹蝕效果的判斷是通過高錳酸鉀溶液對 FR-4 光板表面蝕刻量的上下限值來標(biāo)定。這樣標(biāo)定有一定的道理,測量方法也比較簡單,但是對於孔內(nèi)凹蝕效果和表面蝕刻量具體的對應(yīng)關(guān)係沒有給出,而且孔內(nèi)化學(xué)凹蝕量隨 PCB 厚徑比變化比較大,因此這樣標(biāo)定對精確控制孔內(nèi)凹蝕量的情況就不適用了。