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PCB部分加成法 可讓布線寬度減半
發布時間:2016/4/14 9:56:42 點擊: 來源:Digitimes

    隨著印刷電路板(PCB)出現新的部分加成法(semi-additive)技術,可讓其布線(trace)寬度減為一半達到1.25mils水準,因此,可讓電路裝配密度達到最大。據EETimes網站報導,目前積體電路不斷進步已從過去在半導體IC微影制程(Lithography)上,開始轉移到PCB制程上。

    目前業界最常用的減成法(subtractive)PCB制程,其布線寬度容忍公差最小可達到0.5mil以內。分析師指出,布線寬度超過3mils以上且訊號邊緣率(signal edge rate)相對較低者,雖然0.5mil的變化值不明顯,但對較薄的布線在阻抗控制上則有明顯影響。

    首先,PCB制程基本上會先在一或兩邊覆蓋上含銅的基材材料,也就是所謂基材(core)。每家廠商生產用在基板上的銅基板材料與厚度皆不同,因此,絕緣與機械特質也不盡相同。

    接著將銅箔與基板材料壓合形成基板后,開始在基板上覆蓋抗腐蝕劑再進行曝光,接著再將未曝光的抗腐蝕劑與銅在酸槽蝕刻形成布線。該作法目的是要讓布線能形成一道長方形斷面,但在酸槽過程中,不僅會侵蝕掉垂直面的銅,其實也會溶解掉部分水平面的布線墻面。

    在嚴格控制下的減成法,可讓布線形成幾乎呈25~45度的梯形斷面,但若未妥善控制,便會造成布線上半部遭過度蝕刻,導致出現上窄下厚的結果。若將經過蝕刻后的布線高度與上半部布線被侵蝕的深度相比,會得到所謂蝕刻因數(etch factor),該數值若越大,代表布線斷面越像長方形。

    一旦布線能呈長方形,代表其阻抗(Impedance)越能預測,而且可達到幾乎垂直角度重復布置,代表電路裝配密度可達最高,從訊號完整性角度來看,PCB制造良率也可提高。

    同樣可達到這種結果的方法,便是部分加成法(semi-additive)。該方法的基板是采用厚度更薄為2或3微米(μm)銅箔壓合,之后進行導通孔鉆洞并覆蓋無電解銅。

    接著在特定范圍添加抗腐蝕劑以便曝光形成需要的布線。經過曝光的區域堆疊后,讓留下來的銅進行蝕刻,因此,這種方法基本上與減成法相反。相較減成法采用化學原理,部分加成法布線基本上是利用光微影技術(Photolithography),因此,后者形成的布線寬度較符合當初設計。

    在極嚴格公差下,其布線寬度可維持1.25mils水準并具備一定水準的阻抗控制。經實測發現,整塊PCB板測得的阻抗變化,不會超過0.5ohm,是采減成法的5分之1。

    分析指出,具備精準阻抗控制對于達到高速數位系統及微波應用要求不可或缺,這也是透過部分加成法可以達到的。而且其可達到幾呈垂直的布線設計特點,更可讓電路裝配密度達到最大。  



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