《202X年试论PCB生产技术和发展趋势》由会员分享，可在线阅读，更多相关《202X年试论PCB生产技术和发展趋势（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、PCB生产技术和发展趋势 1 推动PCB技术和生产技术的主要动力集成电路（IC）等元件的集成度急速发展，迫使PCB向高密度化发展。从目前来看，PCB高密度化还跟不上IC集成度的发展。如表1所示表1。 年 IC的线宽 PCB的线宽 比 例 1979 导线3m 300 m 1100 2000 0、18m 10030m 156o 1170 2010 0、05m 10m(HDI/BUM?) 1200 注：导通孔尺寸也随着导线精细化而减小，一般为导线宽度尺寸的35 倍组装技术进步也推动着PCB走向高密度化方向表2组装技术通孔插装技术（THT）表面安装技术（SMT）芯片级封装（CSP） 系统封装 代表器件
2、DIPQFPBGABGA元件集成 代表器件 I/o数16643230412116001000？ 信号传输高频化和高速数字化，迫使PCB走上微小孔与埋/盲孔化，导线精细化，介质层均匀薄型化等，即高密度化发展和集成元件PCB发展。 特性阻抗空控制 RFI EMI世界主导经济知识经济（信产业等）的迅速发展，决定做着PCB工业在21世纪中的发展读地位和慎重生产力。世界主导经济 的发展 20世纪80年代90年代21世纪经济农业工业经济知识经济美国是知识经济走在最前面的国家。所以在2000年占全球PCB市场销售量的45%，左右着PCB工业的发展与市场。随着其他国家的掘起，特别是中国和亚洲国家的发展（中国科
3、技产值比率占3040%，美国为7080%）美国的“超级”地位会削弱下去。（3）中国将成为世界PCB产业的中心，23年后，中国大陆的PCB产值由现在的11%上升20%以上。2PCB生产技术的主要进步与发展趋势。自PCB诞生以来（1903年算起100年整），以组装技术进步和发展可把PCB工业已走上了三个阶段。而PCB生产技术的发展与进步一直围绕着“孔”、“线” 、“层” 、和“面”等而发展着。2.1 PCB产品经过了三个发展和进阶段2.1.1 导通孔插装技术（THT）用PCB产品 （1）主要特点：通孔起着电气互连和政治字支撑元件的作用通孔尺寸受到限制，应0.8mm。原因元件的引脚刚性要求 自动插装
4、要求以多角形截面为主，提高刚性降低尺寸 . （2）高密度化：通孔尺寸受到元件引脚尺寸限制，不能好象怀想风向换很小。导线的L/S细小化，最小达到0.1mm，大多在0.20.3mm。 增加层数，最多达到64层。但孔化，特别是电镀的困难。2.1.2表面安装技术（SMT）用PCB产品 主要特点：通孔仅起电气互连作用，即孔径可尽量小（保证电性能下）；PCB产品共面性能要求，即PCB板面翘曲度要小，焊盘表面共面性要好。高密度化（主要）： 导通孔经尺寸迅速走向微小化。 由0.80.50.30.20.150.10（mm）加工方法由数控钻孔激光钻孔。 埋/盲孔的出现 不需要连接的层，不通过导通孔 不设隔离盘 提
5、高布线自由度。 缩短导线或孔深 提高密度至少1/3。 改善电器性能。盘内孔结构的诞生。由“狗骨”结构盘内连接，节省连线，同样达到 之 目的板面平整度：PCB整体板面共面性程度，或翘曲度和板面上焊盘的共面性。PCB翘曲度高了，由1%0.7%0.5%元器件贴装要求。焊（连接）盘共面性。高密度化，焊盘上平面性的重要性越高。由HAL（或HASL）OSP，化学Ni/Au，Ag,Sn等。2.1.3芯片级封装（CSP）用PCB产品主要特点：HDI/BOM板集成元件的HDI板高密度化：孔，线，层，盘等全面走向高密度化 导通孔走向150um。 导线的L/S80um。介质层厚度80um。焊直径盘300um。 （3
6、)板面平整度：板面不平整度（指高密度基板，如150150mm2的尺寸）以m计。 30m20m10m5m。 2 导通孔急速走向微小化和结构复杂化 （1）导通孔的作用电器互连和支撑元器件两个作用仅电器互连作用。 （2）导通孔尺寸微小化 0.80.50.30.20.10.050.03（mm） 机械（数控）钻孔 | 激光成孔导通孔结构复杂化。 全通孔埋/盲孔/通孔盘内孔，埋/盲孔HDI/BUM导通孔微小化的加工方法机械钻微小孔 （A）提高钻床主轴的转速n。 大孔小孔时， 孔壁切削速度V 1=2R1 n1 2=2R2n2.小孔转速n2 （得到同样生产率和同样质量孔的话）. n2.= n1R1/ R2.根
7、本出路提高主轴转速68万转/分1012万转/分1618万 转/分25万转/分。（B）提高数控钻床的稳定性。 整个主轴转动夹钻头部分转动。m，降低动能1/2 mv2 18磅16盎司。 台面移动：由丝杆传动（慢且磨损）线性马达移动（特稳定）。（C）改进微小钻头改进微小钻头组成：o和WC比例改变。韧性。减小WC的粒度，由m.m.5m. (D)常规E玻纤布基材扁平(MS或LD)E-玻纤布基材.采用单丝排列原理形成的扁平E-玻纤布.共有均匀玻纤密度和树脂密度的介质层基材. (E)降低孔壁粗造度:孔密度化和CAF等要求. 常规孔壁粗造度4050m2025m1015m.激光钻孔技术.激光成孔技术的出现机械钻
8、孔面临挑战. *钻孔能力100m. *生产率低 *成本高(特别是钻孔).激光波长与被吸收 *光波分布 *铜、玻纤布和树脂对波长的吸收.激光成孔类型. * CO2激光成孔. 200m100m50m30m* UV激光成孔 CO2 激光成孔UV激光成孔 * 混合激光成孔 混合激光成孔 （B）CO2激光成孔 连接机械钻孔，100200m孔为最佳加工范围。 成孔原理：*波长为10.6m 9.4m 红外波长。 *热效率、烧蚀之、热加工 优缺点： *功率大、生产率高。 *易存残留物和引起下面连接盘分离，不能加工铜金属 等 *光束直径大，适宜加工大孔径（100200m）。 （C）UV激光成孔 适于连接CO2激光成微孔（100m） 成孔原理 *波长 355nm 266nm *破坏结合键（金属键、公价键、离子键）冷加工。 优缺点： *适宜于更小的微孔如100m孔，成本高，效率低 （D）CO2激光和UV激光的优缺点（表3所示） 表3项 目CO2激光成孔UV激光成孔 蚀孔机理热加工(烧蚀,需O2气)冷加工(破坏结构键) 敷开窗口是不要 蚀孔功率大小 发射波长长(10.6 、9.4m)短(0.355或0.266m) 加工微小孔尺寸大(80m)小(100m) 加工厚径比小C0.5大C1.0 加工铜箔需
