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PCB 制作中成像和电路制作的方式

作者：王起杨亚敏王力日期：2015-11-13 10:04 来源：未知

0 引言 PCB技术已经得到了较好的发展，也已经取得了较好成效，目前在PCB制作领域出现了很对的新的制程，本文针对一些有代表性的制程进行了分析。在PCB创新领域上已经应用了很多的技术，本文针对某些未成功的技术进行了适当的分析研究，本文还介绍了PCB制造中常见的喷墨和激光应用。
1 半加成工艺和加成工艺
1.1 半加成工艺
首先对半加成工艺进行简单的介绍，首先要制造种子层并将电解铜渡到平坦的表面上，然后为了增加表面的美观性，接下来要在抗蚀层上绘制图案，在这一步还要做好一下三个方面的工作，第一，溅镀铜到平坦表面上，第二，积层薄铜箔到平坦表面，第三，积层厚铜箔到平坦表面然后整体蚀刻减薄。做好上面的工作之后进行图形电镀，之后进行抗蚀层剥离，最后进行差分蚀刻去除基铜。上面制程是FC也就是先进倒装封装常用的电路形成过程。一般的在较为平坦的介质层上进行无电镀铜渡，微通孔孔壁上一般也进行该操作。制作抗蚀图像之后，根据这个图像的图案进行铜渡，紧接着将抗蚀层去除，然后将没用进行电镀的基层铜去除，在进行该操作的过程中使用差分蚀刻的方法，因为去掉了金属抗蚀层，所以电路虽然经过了电镀，但是仍然没有保护。
在整个工艺过程中，介质层表面之间的结合力是一个重点问题，该过程的操作对控制精度和介质层的材料要求较高，在基铜的选择中，一般的通过铜箔来取代没有电解的铜，这样能在很大程度上提高介质层之间的结合力。铜箔表面的粗糙度在整个工艺过程中也是一个难点，在此过程中会出现集肤效应，为了最大程度减少该效应的作用效果，一般的使用光滑的溅镀铜对高速信号层进行封装。铜箔的制作既可以选择较厚的铜层，也可以使用一般的铜层然后在上面加厚，然后在铜箔上进行蚀刻，直到较小到目标厚度，无电解铜的厚度仍然不能超过基铜，所以在线路制作过程中不能使用非常细的线路，一般在30微米以上。
1.2 加成工艺
下面对加成工艺进行简单的介绍，在整个制程过程中，对抗蚀层的的耐碱性要求较高，一般选择能耐碱几个小时的抗蚀层。下面对不含种子层的基板的加工工艺进行的描述，首先要印上导电墨层，导电金属是在加热后由其他材料转换而来的。在将导电膜印到基板上时，一般的选用丝网印刷的方法，胶印技术也有广泛的应用，下面会对这两者方法进行详细的分析研究。导电墨可以用丝网印刷或者胶印技术印到基板上。在低电流应用中，墨也可以直接提供足够的电传导性，或者将导电墨作为无电解镀铜的基层使用。还有一种一样的技术，首先将导电的聚合物涂布到基板表面，然后用激光照射的方式来形成电路图形。与之类似的一个技术是将不导电的聚合物涂布到基板表面，然后用激光照射的方式将其转换成导电聚合物。PATAC是一个现实中的例子。喷墨形成导电图形和介质层图形是近来加成工艺领域中的最新的创新方向。一种喷墨打印机喷射绝缘墨和导电墨的方法，将金属配线图形以喷墨的方式喷到绝缘层上，然后在一百五十度到二百度的条件下烘烤。Z方向互连的金属柱和绝缘层也可以用喷墨的方式加工，一种二十毫米*二十毫米规格的二十层板已经成功使用这种工艺加工。
2 激光成像方面的选择
在该激光成像技术中重点关注的对象就是激光消融成像技术，尤其是近几年，PCB的某些制造厂不断的加大了对激光消融成像技术的关注力度，激光消融成像技术之所以如此的受到关注和重视，原因总结如下：
一方面，该技术的成像技术相对其他的成像技术位置较为准确；一方面，相邻层之间的对准度较高；一方面，在图像的缩放上，在移动图片的对准条件上往往是最佳的；一方面，该技术使用的设备整体价格较低，企业和单位在设备购置上能够减少成本投入，提高企业的经济效益。上面总结的优势绝大部分都已经实现，并能够得到很好的控制，该成像技术已经得到了很好的发展，并且得到了不断的创新和发展，在加工速度，设备的使用寿命，能源消耗上都有有了不同程度的优化和改善。一个不同于激光消融技术的例子是安维克的激光投影成像体统AHST。使用受激准分子激光器作为激光源。另一个例子是LPKF的激光系统用于活化3D结构中的种子层图形。
3 喷墨应用 PCB中最先成功的喷墨是字符喷墨，字符喷墨最先应用在了阻焊层上。此种喷墨方法和在纸张上进行的喷墨具有非常多的相似地方，该喷墨方式比较适合现代PCB的制作要求，能够满足强度需求，涂布的颜色较薄。现在比较受关注的喷墨印是在抗蚀层上进行，该技术还处在发展阶段，但是该技术带来的方便是其他技术所不能替代的。
在抗镀层和阻焊层上进行喷墨印刷时对技术有较高的要求。。扩散图形可以用喷墨技术来形成电路而不是用于形成抗蚀层。这种工艺的原理是将选择性溶解的化学制品用喷墨的方式喷到抗蚀层上。数字图像数据驱动喷墨机。一个例子是喷射胺溶液到覆铜基板上，覆盖一种未曝光的负型光阻。被胺选择性溶解的光阻随后被显影和空曝光。近来PCB制作中一种令人印象深刻的喷墨印刷技术是多层加成工艺。它的绝缘层和导电层图形都是喷墨形成的。
4 投影成像在投影成像制作工艺的选择上，分布重复的投影方法是最佳的选择，尤其是在精细线路倒装封装的线路成形中。该方法的成像特点能够臂长基板的涨缩现象，通过在X，Y，Z方向上进行头像缩放实现以上的目的。强光源能在使用慢光刻速度，高分辨率光阻的条件下满足曝光时间的需求。
5 结语 PCB技术已经得到了较好的发展，也已经取得了较好成效，目前在PCB制作领域出现了很对的新的制程，对多个图像进行转移是PCB制作中图像成像的重点工作，也是 PCB 制作的重要内容。PCB 电路的制作也是PCB制作中的重点内容，本文对半加成工艺和加成工艺，激光成像的选择，喷墨，投影进行分析探究，这对完善PCB制作具有积极的作用。在PCB的创新领域上还存在了很对的技术应用，其中一部分已经取得了较好的成效，但是仍存在一部分有希望但是没成功的技术，对此我们需要加大对其的研究力度。
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