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國興技術淺談PCB高端電子關鍵技術與plasma的關係
编辑:原創 瀏覽:1484 發布日期: 2021-03-19

國興技術淺談PCB高端電子關鍵技術與plasma的關係,PCB是高端電子設備關鍵技術,電子設備要求高性能化、高速化和輕薄短小化。
21世紀人類進入了高度資訊化社會,在資訊產業中PCB是一個不可缺少的重要支柱。回憶中國PCB走過五十年的艱難歷程,今天它已在世界PCB發展史上寫下光輝一頁。2006年中國PCB產值近130億美金,稱為全球PCB第一生產大國。
1、沿著高密度互連技術(HDI)道路發展下去
由於HDI集中體現當代PCB最先進技術,它給PCB帶來精細導線化、微小孔徑化。HDI多層板應用終端電子產品中——移動電話(手機)是HDI前沿發展技術典範。在手機中PCB主板微細導線(50μm~75μm/50μm~75μm,導線寬度/間距)已成為主流,此外導電層、板厚薄型化;導電圖形微細化,帶來電子設備高密度化、高性能化。二十多年HDI促使移動電話發展,帶動資訊處理和控制基本頻率功能的LSI和CSP晶片(封裝)、封裝用範本基板的發展,同樣也促進PCB的發展,因此要沿著HDI道路發展下去。
2、元件埋嵌技術具有強大的生命力
在PCB的內層形成半導體器件(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”已開始量產化,元件埋嵌技術是PCB功能積體電路的巨大變革,但要發展必須解決模擬設計方法,生產技術以及檢查品質、可靠性保證乃是當務之急。我們要在包括設計、設備、檢測、模擬在內的系統方面加大資源投入才能保持強大生命力。
3、PCB中材料開發要更上一層樓
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、熱膨脹係數小、介質常數小,介質損耗角正切優良材料不斷湧現。
4、光電PCB前景廣闊
它利用光路層和電路層傳輸信號,這種新技術關鍵是製造光路層(光波導層)。它是一種有機聚合物,利用平版影印、鐳射燒蝕、反應離子蝕刻等方法來形成。目前該技術在日本、美國等已產業化。
5、製造工藝要更新、先進設備要引入
a、製造工藝
HDI製造已成熟並趨於完善,隨著PCB技術發展,雖然過去常用的減成法製造方法仍占主導地位,但加成法和半加成法等低成本工藝開始興起。利用納米技術使孔金屬化同時形成PCB導電圖形新型製造撓性板工藝方法。高可靠性、高品質的印刷方法、噴墨PCB工藝。
b、先進設備
生產精細導線、新高解析度光致掩模和曝光裝置以及鐳射直接曝光裝置。均勻一致鍍覆設備。生產元件埋嵌(無源有源元件)製造和安裝設備以及設施。隨著社會的發展,PCB行業要求的技術更是精益求精,這個時候plasma也成為PCB行業不可或缺的產品之一。
那麼等離子體(plasma)的概念是怎樣的呢?它跟PCB行業有著怎樣的關係呢?首先我們來瞭解一下。當溫度繼續上升,氣態物質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,我們稱作氣態物質產生了電離。由於氣態物質電離過程中正離子和電子總是相對應出現,所以在被電離的氣態物質中正離子帶有的正電荷與電子帶有的負電荷的密度總數就大致相等,因此從總體來看這種被電離的氣態物質呈准電中性,我們把氣態物質這種存在的狀態稱為等離子體 (英文plasma),等離子體是物質除了常見的固態、液態和氣態這三態以外的物質的第四態。
等離子體(plasma)的概念最早由1928年美國科學家歐文·朗繆爾(Langmuir)和湯克斯 (Tonka)首次將Plasma一詞引入物理學,較為嚴格的定義: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、行星際物質、星際星雲等,目前觀測到的宇宙物質中,99%都是等離子體,雖然它分佈的範圍很稀薄,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高端電子關鍵技術與plasma的關係,目前業界普遍認為等離子體(plasma)是 PCB 基板除鑽汙和凹蝕的最佳技術。但是等離子體凹蝕和化學凹蝕一樣,對於處理後的 PCB 板孔內凹蝕效果的表徵非常困難。因為一個制程孔內凹蝕量非常小(通常只有幾個微米),而且凹蝕量還會受到鑽孔品質、燈芯效應等影響,很難正確的判斷出等離子體一個制程實際凹蝕量的大小。我企业對化學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定。這樣標定有一定的道理,測量方法也比較簡單,但是對於孔內凹蝕效果和表面蝕刻量具體的對應關係沒有給出,而且孔內化學凹蝕量隨 PCB 厚徑比變化比較大,因此這樣標定對精確控制孔內凹蝕量的情況就不適用了。

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