新結(jié)構(gòu)的積層印制電路板

新結(jié)構(gòu)的積層印制電路板近年來隨著電子設(shè)備的小型輕量化和高性能化，高密度封裝的半導(dǎo)體器件等正在飛速地發(fā)展成多針化和窄間距化(見圖1)，為此，要求小型輕量化和高密度細(xì)線化的印制電路板與此要相適應(yīng)，方能滿足半導(dǎo)體器件高精度封裝技術(shù)要求。于是在90年代初期，松下電子部品(株)研制和開發(fā)出新型的積層式多層板，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量化。并與96年實(shí)現(xiàn)全層積層構(gòu)造(全層IVH構(gòu)造)的樹脂多層印制電板，稱之謂ALIVH(AnyLayerIVHstmcturcMulti-layerPrintedWir-ingBoard)，并實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)化。此后又于98年開發(fā)了CSP或MCM等小型封裝裸芯片封裝用的載體即AILVH-B(ALIVHforBare-chipmounting)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量化。同時，日本維克托公司在94年采用液態(tài)樹脂絕緣層制作積層用的基板即VIL(VictorCompanyofJapanInterconnectedLayersPWB)并達(dá)到量產(chǎn)化開始提供、擴(kuò)大銷售。

積層板的構(gòu)造是由「芯板+積層」和「全層積層」之區(qū)分，前者是以SLC(SurfaceLaminarCircuit)／日本IBM、APPl0/ィビヂソ、VIH／日本的維克托為代表的；芯板是來之常規(guī)工藝制造的印制電路板，并在其表面覆蓋上絕緣層和布線層的。后者是以B2it(BuriedBumpIntercotionTechnology)／東芝、ALIVH為代表的，在制造工藝方面有差別，其積層的形成是由絕緣層構(gòu)成的。所以采用芯板加積層的構(gòu)造，是由于常規(guī)工藝制造高密度的、細(xì)線化的多層板無論從印制電路板的設(shè)計、制造工藝受到了很大的制約，同時孔金屬化也形成了一定的難度。于是在98年實(shí)現(xiàn)孔內(nèi)用「電鍍柱充填的類型」。特別在JPCA2001年展覽展示這種工藝方法，滿足世紀(jì)封裝技術(shù)發(fā)展的要求。以下就是敘述ALIVH和VIH制造概況和ALIVH+VIH研制與開發(fā)過程。一．ALIVHzz結(jié)構(gòu)1．與常規(guī)多層板結(jié)構(gòu)的比較從圖2所示常規(guī)工藝制造的多層板，為達(dá)到層間的電氣互連，必須進(jìn)行數(shù)鉆孔和貫通孔的孔化與電鍍，這種孔勢必減少基板的有效面積，為了與器件安裝盤的連接，就必須在焊盤和別的位置設(shè)置貫通孔，因此極大的浪費(fèi)了有效的面積。所有這些都成為印制電路板的小型化、設(shè)計合理化或者適應(yīng)高速電路的大課題。如圖2、圖3所示的ALIVH構(gòu)造的所有層間都設(shè)有IVH構(gòu)造，在器件的正下方進(jìn)行層間連接，無需電鍍通孔，無論哪層都可以任意連接。傳統(tǒng)多層板電氣連接采用金屬化孔構(gòu)造2．構(gòu)成材料從圖3構(gòu)成材料與技術(shù)所示，原來傳統(tǒng)生產(chǎn)印制電路板所采用的基板材料為玻璃布，環(huán)氧樹脂為代表，它基本上滿足電子材料、防彈衣和消防服等強(qiáng)性和耐熱性要求，而使用芳胺無紡布和含浸有高耐熱性環(huán)氧樹脂的半固化材料取代傳統(tǒng)的高密度安裝用印制電路板的玻璃布／環(huán)氧樹脂絕緣材料。因?yàn)榉及窡o紡布的無紡纖維具有高的性能特征如低熱膨脹率、低的介電常數(shù)、高耐熱性、高剛性和輕量化等，是一種優(yōu)良的基板絕緣材料。此外，傳統(tǒng)的印制電路板的通孔加工多數(shù)采用鉆頭的機(jī)械加工技術(shù)，而ALIVH構(gòu)造則是采用脈沖振蕩的CO：激光蝕孔進(jìn)行導(dǎo)通孔加工，無紡布采用的小徑化，實(shí)現(xiàn)了多數(shù)導(dǎo)通孔加工，而導(dǎo)通孔采用導(dǎo)電膠充填技術(shù)，取代了孔化和電鍍銅，實(shí)現(xiàn)層間的電氣互連的目的。不采用電鍍銅的方法，導(dǎo)體由銅箔構(gòu)成，導(dǎo)體厚度均一性高對細(xì)導(dǎo)線的形成非常有利。見金相圖1表1所示，表示了ALIVH的基本規(guī)格和特性。如四層板的板厚度為0．45mm、六層板板厚度為0．70mm。導(dǎo)體所使用的銅箔厚度，內(nèi)層標(biāo)準(zhǔn)銅箔厚度18(最小12)μm，外層銅箔厚度使用35μm。孔徑為200(最小150)μm、焊盤直徑為400(最小300)μm或更小些，設(shè)計的導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)寬度為100(最小60)μm、導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)間距為100(最小70μm．從表2所示，它與FR-4(用玻璃布／環(huán)氧樹脂制造多層板)從電氣性能、機(jī)械性能等特性的比較，ALIVH的介質(zhì)常數(shù)、密度、熱膨脹系數(shù)小和玻璃轉(zhuǎn)化溫度高。從可靠性試驗(yàn)結(jié)果分析(見表3)表示了ALIVH層間電氣互連的可靠性，在高濕氛圍放置試驗(yàn)和各種類型的熱沖擊試驗(yàn)中，ALIVH的可靠性優(yōu)良，電阻變化率都在20％范圍以內(nèi)。蜜3．受設(shè)計創(chuàng)規(guī)格傭特征堪：弱AU皮VH摟產(chǎn)品率的設(shè)譽(yù)計規(guī)柜格的丘主要務(wù)特征價如下復(fù)：素①全虛層I庭VH改構(gòu)造紙，導(dǎo)葉通孔裹的設(shè)病置層你沒有凈限制博。寬②全睛層均負(fù)一規(guī)堆格無院異種屯導(dǎo)通驢孔或督者異慈種格液子配京線。踩③導(dǎo)溉通孔嗓上焊定盤，率部晶多安裝季盤可洋以與竿導(dǎo)通棵孔共贊用。羽④導(dǎo)學(xué)通孔主上導(dǎo)僑通孔掩與相涉鄰接靠層導(dǎo)故通孔吳位置睡沒有塘限制六(對仔于疊變加型燙)。無4．搶展開疊AH級VH咸于9教6年訓(xùn)10孝月應(yīng)村用于詳攜帶懶過，使柔其急疏速地衣進(jìn)入憲超細(xì)島微化滲。隨古著材共料研立制開像發(fā)和坑制造燭工藝律等的桶改善綢和整挎合，爽正拓拌展到請攜帶拳鵲以外屋的領(lǐng)劑域，攏開發(fā)濁了作趴為細(xì)甜線化哲的半誼導(dǎo)體灶裸芯搞片安子裝用淡的載菠體即冠AL笛IV踢H-殺B并吉已量京產(chǎn)化沿。A補(bǔ)LI山VH截-B偶沿用城導(dǎo)通域孔上多導(dǎo)通但孔、董導(dǎo)通俊孔上付焊盤玻構(gòu)造猜等的禽母板閃用的絕優(yōu)點(diǎn)達(dá)，為患安裝夜裸芯尖片的蝦封裝肅和組記件用蜓提供寨載體仙即積州層板睡?；謭D5顧所示默是部果晶搭像載狀乘態(tài)。盟表4并是兩辮種類輛型構(gòu)鋼造的鳥積層躍板布牽線工艘藝特佛性的榨比較工。而竿制造次工藝耕方面內(nèi)相同近的，般特別簽是開賽發(fā)制崖作細(xì)廉線圖朗形，右導(dǎo)體螞寬度女/導(dǎo)勁體間勒距為畜50侄／5奧0微剪米的尿圖形豆加工歸和激英光鉆雖小孔瓜12吳0微案米的夠技術(shù)覆。此晝外，列使用燥在模羽塊封膛裝方很面，客所采問用的糊導(dǎo)電最膠、匆銅箔宇、絕隔緣基醋板材獎料都點(diǎn)有很最大的猛改進(jìn)維，大珍大提查高可餅靠性券。撞5．收環(huán)境鼓保護(hù)貸AH剝VH煙和A剃LI勾VH務(wù)-B馬在環(huán)雖境保央護(hù)方葛面，炮研制形與開澡發(fā)無劉鹵素沿絕緣姻基板魯材料詞。此粘外，滿封裝超時采拾用無童鉛焊值料、葛高絕硬緣基序板材浸料的哄高耐榨熱性得能。冷二．誘VI激L及唱其它輩1．露特長桌VI笛H屬灘于熱布硬化關(guān)樹脂大和激屑光鉆跌孔為行「芯杯板+權(quán)積層蹦」提憤供構(gòu)列造的罰高密蘆度積三層用歪的基嚴(yán)板。反積層末基板恨激光塞成孔悔，就舅是在雙積層警絕緣包材料綢采用猾激光女射線農(nóng)直接榴照射巴即為撐直接乓成像毅法，男也可鹿采用決附樹準(zhǔn)脂銅鐮箔或渣半固縮化片衫加銅糟箔等睡都可呼采用州此法詳形成剃所需唇要的齡孔徑贈。V寶IH冠就是愚采用督直接拍成像磁法見燈圖6純：距VI翠L第興1個逮特長等是獨(dú)跟自開糟發(fā)的姑二種艘類型悄的熱排硬化玉性的蜘樹脂坑，從鵝功能屑上它旋與F郵R-條4同橡等，破具有魄高的災(zāi)剝離仁強(qiáng)度婚、機(jī)半械特剩性、制絕緣叫性能燙可靠眼性和捉電氣驗(yàn)特性孔見圖暢7：貫第2包特長料就是剃精細(xì)沙電路眼圖形腫、小耐孔徑屠采用煩適當(dāng)迅的電距氣連治接方陸法。膛導(dǎo)體挎層是駁采用桌芯板低銅箔俊并通顆過減饑成法察使導(dǎo)婆體厚搜度減蠢薄形愚成細(xì)叛導(dǎo)線浙化。顯此外燭，采閥用圖括形電制鍍法眠也很叢容易飽和適獸宜。罪因此男制作魔成精精細(xì)導(dǎo)編線圖捏形就遷成為早可能夏。從霞精細(xì)毅圖形熔制作頃方法用和激棉光鉆脹孔，萍經(jīng)過日加工那后孔長所形猶成的后斷面醋圖，貧其孔鬧的形錢狀，抗有著叔良好肆的藥寸液循憂環(huán)性膏能。迫但必涌須將萄孔內(nèi)分的殘腰渣除透去，匠才能奪很容廚易的爪使孔向內(nèi)形饞成均墻一的勾電鍍?nèi)~層，輸特別愚是量補(bǔ)產(chǎn)化和，就愈必須不確保喜小孔刻徑具捏有高評可靠躲性電費(fèi)氣連鞠接。睬第3痕特長瞎，多互次積蜘層所蘆形成螞的多觀層積察層板呀而不坊采用斗壓力床方法晚，因撲此高些層數(shù)殼層間類的定雹位精淚度經(jīng)塵過多累次積甚層會男有變康化的累。從澡量產(chǎn)室化角鄭度分存析，穴要確唉保高跌層數(shù)爆層間再的高藏的定旗位精視度。只獨(dú)自雁開發(fā)忍高精壓度激嗓光加縮工機(jī)忌和C務(wù)CD乓攝像指機(jī)用腐于高形精度使孔定邪位機(jī)薪，確菠保精處細(xì)孔寸徑加偶工用腹小徑草鉆頭山接觸刃的可逼靠性林，保御證電安氣連差接的丟可靠幫性。則此外三多次結(jié)積層較另一襪個課窩題，主就是旱內(nèi)層鏟孔徑合被絕邪緣材污料埋符人和于要確撥保多鹿次積瞞層表社層表樸面的醉平坦細(xì)度，忘前者藏臺形復(fù)的孔義的形慚狀具臟有良泊好的例脫氣破性，加較好政的實(shí)汪現(xiàn)形盟成第墊二層低絕緣凳層的幸。釀寫真株3封導(dǎo)裝基勇板的酸實(shí)例源所示贏，其爺中設(shè)竿計的斗線寬敗和間挪距為厘L／狗S4鋤0微否米、少孔徑垂為9新0微蘭米。敏屈墓2．爸應(yīng)用渠：巖圖形浴精細(xì)股化的濾形成需，其礙主要話特征趙就是罵適應(yīng)鞠0．建5節(jié)議距的壩CS為P部鼠品的衣小型里化的氣需要壇，積末層板宜適應(yīng)腫了電蕉子設(shè)茄備的朝高性維能化窄的要宰求。唯VI若L的鐵代表今產(chǎn)品名就是擦攜帶回膚的使某用，筋基板侍表面滋封裝釣部品駁的封荷裝率找達(dá)到搜80惕％以全上，勒超過普其它里數(shù)字娛化電扁影、戴數(shù)字秒照相侵機(jī)、貿(mào)PD長A等滋所使移用的究高性堂能高棕密度寄模塊勸封裝陰占有農(nóng)率。打VI堤L典樂型的修結(jié)構(gòu)妥層見鹽寫真范5所般示。改其基醬本構(gòu)訪成有伴IV型H上慰的孔爐設(shè)置犬、阻全抗控測制、奔散熱熄結(jié)構(gòu)漫等已揀商品亮化。谷3．緞環(huán)境射對策艦：復(fù)主要環(huán)對V奉I(lǐng)L崗積層情材料役中的傳鹵素刑化合擇物對哥環(huán)境堅的影糾響。退這就溝需要偏研發(fā)壁無鹵軌素成稍實(shí)現(xiàn)廳環(huán)境您和V料IL濾協(xié)調(diào)立發(fā)展角。同液時，漠無鉛扎焊料補(bǔ)也于撒99錯年開窗始供噴應(yīng)市里埸，絞4．杜今后蠅的發(fā)徹展：懶VI負(fù)L的擊今后茶發(fā)展康重要把的有垃三點(diǎn)圖，第煮1點(diǎn)傳就是糕向精淺細(xì)圖喇形化去發(fā)展寫。從廉現(xiàn)在哈的量登產(chǎn)的古情況板采用競L／治S=川50杠／5爸0微怎米是近實(shí)現(xiàn)親高密揮度封目裝必裳要條劑件之每一?；鑆I聚L的秋特長儉之一崇就是躍不采蠟用銅猴箔而獄采用滴圖形幼電鍍?nèi)に嚍撤椒ㄘQ實(shí)現(xiàn)側(cè)50沃微米殺以下鳴的精絡(luò)細(xì)導(dǎo)頸線化抬圖形韻。第煎2點(diǎn)課就是泰根據(jù)偽攜帶擋電子因設(shè)備回的特遣性要唯求，迎重要糕的提步高機(jī)希械強(qiáng)挺度。飼要研雙究與裙開發(fā)泥出用普戶所扇需要濃的V紗IL難絕緣喇材料神。第瘦3點(diǎn)怖就是劇實(shí)現(xiàn)攔層間雄高密孫度互征連的順自由漲度。暢根據(jù)催VI絡(luò)L的姻特長絲和導(dǎo)宿通孔怎上焊勿盤、男導(dǎo)通暑孔上喇導(dǎo)通金、導(dǎo)爐通孔廈上導(dǎo)墨通孔種技術(shù)回，必隆然會軌快速裝實(shí)現(xiàn)孩三次針積層嬌量產(chǎn)共化。償使全給層I溪VH站構(gòu)造管的「蝴AL古IV葛H」倦，結(jié)展合使蘇用芯腎板層怒實(shí)現(xiàn)攀高密企度化潛成為適可能仗。偷三、序AL離IV帖H+丙VI很L提1．荒積層凝構(gòu)造記的比堪較晚前言錯已述調(diào)基本鳴有二桃種類雙型的敏積層紅印制源電路欺板并毀進(jìn)行分構(gòu)造組上的不比較濤，見曲圖8聲所示館。右樂側(cè)有卵支承哨板型施的積志層印世制電振路板癥，左融側(cè)是照全層趟積層拋型印截制電列路板惠。所欄謂支志承板照即芯侍板是渡按照倆傳統(tǒng)圍工藝乏制造擾的多醋層板堡用于墨布線臥的需各要，戲因?yàn)檫M(jìn)傳統(tǒng)啄制造佛的多死層板艱實(shí)現(xiàn)灣高密行度布鮮線受敢到制仁約。孫為此電，采雞用積替層就定是為攝實(shí)現(xiàn)逐導(dǎo)線屢精細(xì)朋化，圓增加嚴(yán)層數(shù)墓并超搏周期卸地完零成量送產(chǎn)化記。卻2．窮開發(fā)氏的經(jīng)啦過：筆根據(jù)吼「芯鉤板層絡(luò)型積咬層印拔制電名路板飛」缺悉點(diǎn)開仗發(fā)出仇新的駁構(gòu)造驗(yàn)AL獅IV潤H+挺VI惜L基街板。境由于騾支承烈板(點(diǎn)芯板妄)和躁全層系IV意H構(gòu)景造在拔AL膚IV齊H上劍的采賭用使把層間糧連接筋達(dá)到雨10鬧0％遠(yuǎn)，及六在V撇IL伍絕緣清材料抽精細(xì)奪導(dǎo)線吹化形率成技區(qū)術(shù)的孫應(yīng)用把，就報很容乘易使款表層嶼細(xì)線擱化與特內(nèi)層線布線顧接受愈性獲揪得高洋性能嚴(yán)印制直電路緒板。父誦犁寒3．駛商品何概要?dú)W：具圖9劣所示屑，A細(xì)LI焦VH岔和V嚼IL專技術(shù)漁的融情合概停念圖酷AL綢IV眨H用膨4層褲多層橋芯板皺，表倆層是縱單面泰1層潔由V立IL吩構(gòu)成抽。圖稻10霧所示暖，A奪LI確VH隔用4襖層由奶VI惜L構(gòu)恩成單規(guī)面2驕層的蠶斷面廟構(gòu)造嗓圖。塌積層鮮中的勝VI梨L部潑分1雖層、光3層知，6故層、定4層續(xù)就有慕可能抓采用阻跳躍接式孔蹤。芯樹板及杏全層籍積層址AL嗎IV瑞H結(jié)霉構(gòu)上針使用厘全層有IV凈H構(gòu)障造。融4．功設(shè)計屑的優(yōu)農(nóng)越性漆：尋從設(shè)藏計規(guī)再范分述析，做AL澡IV維H繼爸承原穿設(shè)計販的上邀優(yōu)點(diǎn)租，提價出更延優(yōu)越闖性設(shè)修計規(guī)荷格如這下：蝴①全挨層I像VH師規(guī)格眠：孔跳徑的奶設(shè)置仍層不處受限腔制；計②每鼠層規(guī)胡格：悄每層超設(shè)計灰組合絨可自隆由選莫擇。蹄表5廢標(biāo)準(zhǔn)絕設(shè)計敵規(guī)格珠和精魯細(xì)設(shè)絲計規(guī)爹格組沖合。涂③焊桐盤上免導(dǎo)通仆孔：滿焊盤晨與孔合的共膀用化懂(開絮發(fā)了籍精細(xì)飄孔鍍扭層采鑄用電瞞鍍銅革)；榮④導(dǎo)迎通孔箱上導(dǎo)近通孔春：鄰淺近層喬孔位賽置不遷受限季制(陣對應(yīng)怠采用弦跳躍族孔)蜓。息5．封共同另開發(fā)圈的意錄向：澤這個理開發(fā)不就是栗繼續(xù)變完成怠制造樸高密愁度封憂裝基魯板和固制造花技術(shù)采的完備善。洞使高雞多層螞的A懷LI聰VH礙印制目電路噸板高續(xù)密度職積層晃板用晉VI陳L技書術(shù)的嫂融，俘達(dá)到靠次世渣紀(jì)高暴密度污封裝棄技術(shù)犁的要浮求的山商品桂。為絕此，祝實(shí)現(xiàn)扔早期樓開發(fā)跑合作旦于2藍(lán)00其1年匹5月需組成毅，原響因是默由于骨新業(yè)恰務(wù)的卡發(fā)展械需要變，在掩思想致上取贊得一扛致同娘意組醋合的先。宇今后順兩公條司發(fā)補(bǔ)展，忘以確宅保研渴制與電開發(fā)賓各工夕程間池順利淡進(jìn)行瘦，于僵是在撫20匠02啞年4脫月組賭成共微同開妄發(fā)組轟織。首并確良保各秩組織堵獨(dú)自繁業(yè)務(wù)值活動牛和產(chǎn)狐