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从PCB到IC载板

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发布时间:
2022/05/17 16:07
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SAP、mSAP、SLP——看看我们现在采用🌼的技术,其首字母缩写是多么得疯狂!我们真正应该了解的技术又有哪些?在消费类电子产品方面,你🐬每天都不离手的智能手机或者至少是下一代智能手机里面安装的PCB将采用mSAP技术生产制造。目前的PCB设计和制造完全依赖于所应用的技术。

 

标准减成蚀刻法一直应用于PCB行业。材料、化学品和设备的不断发展使传统PCB制造工艺能够达到30 μm的线宽与线距及其他特征尺寸。目前,具备复杂工艺生产能力的大型工厂正在研发最新的💎技术。主流PCB制造工艺所生产出的线宽与线距只能达到50 μm 至75 μm。电子行业的发展十分迅速,行业对电子产品复杂程度的要求越来越高,PCB设计的走线越来越细🦩、使用的材料越来越薄、导通孔尺寸也越来越小。传统的发展过程是首先转变到在制造过程中使用微导通孔和多个层压周期的HDI技术。如今的mSAP 和SAP技术为我们提供了更先进的方法,因为采用这种技术我们能生产出小于25 μm的线宽和线距,并能够满足极其复杂的设计要求。

 

先明确几个术语的定义

· 减成蚀ജ刻法:通常用于生产印制电路板。该工艺首先从覆铜箔层压板开始,在层压板上覆上膜,再进行蚀刻(蚀刻掉铜)从而形成布线

· 加成法PCB制造:这种工艺使用加成法,而不是减成法,形成布线

&🌊middot; SAP:半加成法,采用IC☂生产方法· mSAP:改良型半加成工艺,采用IC生产方法

· SLP:类载板PCB;使用mSAP或SAP技术(而不是减成蚀刻法)生产的PCB

 

SAP和mSAP是IC载板生产过程中常用的工艺。随着PCB生产采用并集成这一技术,该技术有望能够填补IC制造能力和PCB制造能力之间的差距。减成蚀刻在制造较细线宽/🌜线距方面有一定的局限性,而IC生产则受制于小尺寸。PCB制造采用了SAP和mSAP工艺后,可以有机会在较大尺寸的在制板上生产出小于25😼μm的线宽和线距。

 

在PCB生产过程中,SAP和mSAP工艺都是从内芯介质和薄铜层开始的。这两种工艺流程的一个基本差异是种子铜层的厚🧸度。一般情况下,SAP工艺从一层薄化学镀铜涂层(小于1.5mm)开始,而mSAP从一层薄的层压铜箔(大于1.5mm)开始。实现这种技术的方式有很多种,可以根据产量要求、成本、所需资本投资和研发工艺能力来选择。

工艺

 

ﷺSAP和mSAP所使用的工艺类似。首先在基板上涂覆薄铜层。随后进行负片图形设计,再电镀上所需厚度的铜层,之后移除种子铜层。为了进一步了解PCB加成法的工艺步骤,我和Averatek公司的总裁兼CTO—— Mike Vinson就这一主题进行了深入的交流。Averatek公司位于加利福尼亚州,是一家专门生产催化油墨的公司,这种油墨能够完成加成法工艺。他分享了Averatek的IP技术信息和个人见解。Averatek公司的原子层沉积(ALD)母体油墨可用于小批量样板生产或大批量量产应用,既适用于全加成法,也适用于半加成法。催化油墨控制线宽和线距的水平尺寸,而加成法工艺则只将金属沉积在光致抗蚀剂界定的图形上,从而控制金属厚度的⭕垂直尺寸。

 

Averatek的工艺流程包含六个基本步骤:

1.使用机械钻孔或激光钻孔的方式在基板上钻导通孔。(提示:如果客户的工艺流程要求在Averatek工艺完成后再钻孔或者不需要钻导通孔,那🥀么这一步是可选的。)

2.随后准备好基板以便进行🍬后续加工。大多数情况下,这一步就是在适当的处理系统中对材料进行简单的清洗和安装。

3.使用Averatek的ALD母体催化油墨涂覆基板并固化,形成催化材๊料次纳米层(厚度<1nm)。

4.将化学镀铜沉积到母体上。铜层厚度在0.1 µm至1.0 µm之间。

5.使用光刻技术在光致抗蚀剂层上成像,得到可以沉积铜材料的图形。此时生成的线宽🃏和线距要大于5 µm。

6.最后用电解镀铜形成电路,然后剥除残余的抗蚀剂并做闪蚀处理。

 

这一技术♋能够在挠性、刚性基板或其他材料上制造出非常细的走线,成本也非常有竞争力。因为孔是沿着布线进行电镀,所以能够实现平滑的无缝过渡。很多要求配有细走线图形的应用都支持传输高速、高频信号,所以导电金属的光滑程度和质量非常关键。上述工艺所生成导体的横截面是圆形的,导体表面也非常光滑。这些属性非常适合高频线路,因为它可以最大程度地减少串扰、短路和能量损耗。

来源:电子时代