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積層法多層板(BUM-PCB)綜述
2014/08/08
Terry
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一、何謂積層法多層板(BUM-PCB)
根據有關定義，積層法多層板(Build up Multilayer PCB,BUM)指在絕緣基板上，或傳統的雙面板或多層板上，采取涂布絕緣介質再經化學鍍銅和電鍍銅形成導線及連接孔，如此多次疊加，累積形成所需層數的 多層印制板。早在20世紀70年代已經有BUM技術的文獻報道，但直到90年代初，在IBM的日本(Yasu)分公司開發了在芯板上涂覆感光樹脂，利用光 致法形成導通微孔互連，加成法進行線路化的新工藝制造高密度線路板的新方法之后，才成功地將此種高密度線路板大量用于Thinkpad型筆記本電腦，并于 1991年最早將此新技術公開發表，稱之為Surface Laminar Circuit,SLC(表面層合電路板)，由于此技術開創了前所未有的Hight Density Interconnect,HDI(高密度互連)的新思路，日本的電子廠家紛紛進行開發，從此揭開了PCB發展史上的BUM時代。BUM適應了電子產品向 更輕、更小、更薄及更短方向發展的要求，能夠滿足新一代電子封裝技術(如BGA,CSP,MCM,FCP等)需要，因此在整個90年代發展非常迅速，主要 應用于便攜式電子產品，如手提電腦、移動電話、數碼相機與MCM封裝基板上。1998年世界BUM微孔板市場為11億美元， 1999年則達到了將近20億美元，其中90%市場集中在日本國內，2000市場可能接近30億美元。國內專家曾撰文預言，世界BUM板已進入發展期;目 前與今后幾年內，PCB工業的技術變革和市場競爭將圍繞著以BUM板為中心及其周邊工業(材料、設備和檢測等)而進行。
與日本人最早提出BUM(積層法多層板)相對應，歐美國家后來提出了HDI(high density interconnect，高密度互連)，實際上這兩個名詞表達的概念內涵幾乎相同。按照IPC的資料，HDI的定義包括以下內容：非機械鉆孔孔徑小于 0.15mm(6mil)，且大部分為盲孔(buried hole)，孔環(annular ring,pad或land)環徑小于0.25mm(6mil)，滿足這種條件的孔稱為微孔(micmovia);具有微孔的PCB，接點密度在130點 /英寸2以上，布線密度(設峽寬channel為50mil)在117英寸/英寸2以上，稱為HDI類PCB，其線寬/線距(L/S)為3mil /3mil或以下。由此可見，積層法多層板的最本質特點就是高密度互連(HDI)。
二、積層多層板制造工藝
BUM與傳統PCB制造工藝最主要的差別在于成孔方式，BUM關鍵技術主要包括積層的絕緣層采用的介質材料;微孔(microvia)的成孔技術;孔金屬化技術三個方面的內容。
1 積層的絕緣介質材料
由于絕緣層材料與互聯微孔加工方法的不同，出現過數十種不同的BUM制造方法，但是根據各種不同的BUM制造工藝所采用積層絕緣介質材料的不 同，具有代表性的且應用比較成熟的工藝主要可分為涂樹脂銅箔(RCC)工藝、熱固化樹脂(干膜或液態)工藝和感光性樹脂(干膜或液態)工藝三種。現在這三 種工藝都在使用。后兩種工藝一般要通過加成法工藝實現金屬化、線路化，對材料和相應技術要求很高。RCC工藝采用減成法工藝完成線路化，不需要很大的設備 投資(主要投資是激光鉆機laser driller)，同時適應傳統的多層PCB制造工藝，而且成品BUM板具有良好的性能可靠性，因此采用RCC工藝制作BUM板的廠家越來越多，RCC需 求量隨著不斷增大。以RCC工藝為例，積層次數越多，板面平整度會越差，受此限制，BUM在芯板上的積層層數(Buildup Layer)一般不超過4層。
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