（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 、9.4μm) 短(0.355或0.266μm)   
加工微小孔尺寸 大(Ф>80μm) 小(Ф<100μm)   
加工厚径比 小C<0.5 大C∽1.0   
加工铜箔 需氧化处理后的薄铜箔 是   
加工玻纤布 扁平E—玻纤布 是   
去钻污处理 是 可不要   
生产率  孔径≥Ф100μm 高 低   
  孔径<Ф100μm 低 高   
生产成本  孔径≥Ф100μm 低 高   
  孔径<Ф100μm 高 低 

              (E)混合激光成孔.充分发挥各自特长来加工.
 ㈠先由UV激光开”窗口”→CO2激光加工介质层,(RCC或扁平E—玻纤基材)
 ㈡”清道夫”作用(由UV激光清除残留外物或检修)
 ㈢提高孔位精度
 ㈣提高生产效率
          (5)微小孔(含微盲孔)的孔金属化和电镀.
常规的孔金属化和直流电镀.
直接电镀.
脉冲电镀.
2.2 导体精细化技术与发展.
       导体精细化是IC集成度化、组装高密度化和信息处理高速化的迫切要求.
2.3.1 导体精细化的发展趋势.
目前和今后导线的线宽/间距(L/S)发展趋势(μm为单位):
100/100→80/80→50/60→40/50→30/40→20/25→15/20→┄8/10.
2.3.2 导体精细化的实质是导体精细化的制作要求:
导体精细化内容是导线宽度微细化和导线宽度的精度(尺寸偏差)化两个方面.   其中导线宽度精度是核心问题,即在相同误差要求下,随着导线精细化发展,线宽的偏差绝对值越来越小,精度要求越来越高.如表所示
表4  标称线宽允许误差±20%时不同线宽的精度要求
 
标称线宽(μm) 合格线宽尺寸(μm) 偏差尺寸(μm) 最大偏差值(μm)   
100 80∽120 ±20 △=40   
80 64∽96 ±16 △=32   
50 40∽60 ±10 △=20   
30 24∽36 ±6 △=12 
随着线宽尺寸偏差的减小(如±10%),精度化将提高.
2.3.3 导体精细化的制造技术
2.3.3.1薄铜箔或超薄铜箔层压板基材.
提高导线精度.
  ①↓侧蚀
  ②↑整个线宽均匀性
铜箔的薄型化将随导线精细化而发展.
   导线精细化发展  100μm→80μm→50μm→30μm┄
   铜箔厚度发展     18μm→12μm→9μm→5μm→┄
薄铜箔表面处理.
保存条件的重要性.
图形转移前表面处理:
机械檫板→磨板(Al2O3)→电化学或化学处理→免处理(双面已处理)铜箔.
2.3,3,2 图象转移技术.
光致抗蚀剂
干膜光致抗蚀剂
厚度大≥25μm
需载体膜，≥15μm，曝光时折射等
湿膜光致抗蚀剂
   ★厚度     8∽12μm。
无载体。但加工过程多
正性湿膜光致抗蚀剂
厚度可很薄。
可在常规光F操作。
成本高。
         ⑵照相底片曝光
点光源曝光，带来线宽的尺寸偏差。
威胁导线精度（光入射角的差别）。
光致抗蚀剂厚度与类型引起偏差。
平行光曝光。
能较好的解决问题。
投资昂贵，成本高
         ⑶显影
            ①显影均匀性，中心区域与四周边区域的均匀。
②显影干净无余胶（精细间隙）。
         ⑷蚀刻
常规蚀刻受到挑战。
蚀刻不均匀性—抗蚀剂厚度；区域效应；扩散层厚度。
摆动                                                                                                                
真空蚀刻：
原理—防止布丁效应。
精度：精细线可达±2μm（限超薄铜箔）。
碱性蚀刻优于酸性蚀刻。
 2.3.3.3激光直接成像（LDI）。
         ⑴激光直接成像的提出
照相底片成像技术受到严重挑战；特别是高密度HDI/BUM板或L/S≤80μmS
  时。
导线的尺寸精度达不到要求（特别是Z0控制时）。
尺寸变化大。
层间对位度要求越来越小时。
简化了加工步骤。
消除了照相底片成像引起的各种缺陷。
缩短了生产周期，特别是多品种，少批量的产品。
降低了成本。
         ⑵激光直接成像的类型。
涂覆光致抗蚀剂的激光直接成像。
在制板上涂覆（湿膜或干膜）光致抗蚀剂。
要求低的感光能量（高光敏性材料）：如表5所示。
表5
 
光敏抗蚀剂类型 液态阻焊（油墨）膜 光致抗蚀膜（干膜） LDI光致抗蚀膜 →   
感光能量 200∽250mj/cm2 80∽120 mj/cm2 8∽12 mj/cm2 →5∽6 mj/cm2 
激光直接成像（UV光）。LDI设备从CAD或已存储的图形数据于在制板上扫描曝光成像。目前最快速度可达24”×24”/分钟。
              （C）显影：相当于平行光得到的图像。
 （D）蚀刻：最好采用真空蚀刻。
 （E）去膜
涂锡层抗蚀剂的激光直接成像。
于在制板涂（镀）锡层。厚度为0.8∽1.2μm。
UV激光直接成（刻）像：蚀刻去锡层厚度，并继续蚀刻去3∽5μm 铜
厚度
碱性蚀刻。
退除Sn层。
直接于覆铜板上的激光直接成像。
UV激光直接成（刻）像。蚀刻去铜厚度到离底面铜3∽5μm停止。
控制（或快速）蚀刻铜，从蚀刻去余下铜厚度（3∽5μm），同时表面也会蚀刻去相应（或稍多）的铜厚度。
各种激光直接成像的比较。
表6
 
项目  光致抗蚀剂的LDI 化学镀薄锡的  直接在覆铜箔上的    
  负  性 正 性       
抗蚀剂 高光敏性 高光敏性 非光敏镀锡层 不要求   
激光光源 UV光源 红外激光 较高能量UV激光 高能量UV激光   
蚀刻 要求 要求 碱性蚀刻 要求（快速控制）   
退除 抗蚀剂 抗蚀剂 镀锡层 不要求   
线宽精度 差 中等 中等 最好   
加工步骤 多 多 多 少   
成本 低 高 高 中等 
2.4.  PCB多层化技术与发展。
2.4.1 PCB多层化现状与未来。
常规多层板→埋/盲孔多层埋→HDI/BUM板→集成元件多层板。
由于PCB不断扩大应用领域，可派生出各种各样特殊功能的多层板，如导热功能，高频特性，（微波等）等多层板和复合多层板
2.4.2 常规多层板。
开始出现于20世纪60年代，到了80年代，竟高达60多层。主要用于当时大型计算机的母（底）板上。目前还用于移动电讯总台上的背板。尺寸很大如610×1200（mm2），厚度4∽10mm层数为18∽24层，今后还会发展下去。
2.4.3 埋/盲孔（含盘内孔）多层板。
SMT的采用，诞生和推动了埋/盲和微小孔化多层板的发展。
多层板采用埋/盲孔结构将带来很多好处：提高了密度（>1/3）；缩小板的尺寸或层数；改善了电气性能和可靠性等。
一般采用多次钻孔，孔化电镀和层压等的顺序层压法来制造埋/盲孔多层板：其次是注意或采用填充埋孔问题（充值度应>75%）。
2.4.4 HDI/BUM板。
20世纪90年代初出现并发展起来的HDI/BUM板，现已成熟并量产化生产阶段。已占PCB总产值12.7%(2001年)。2006年约占40%之多。
       ⑴ 有芯板的HDI∕BUM——芯板上积层
以RCC来形成
①以MS布来形成
以AGSP方法来形成
以ALIVH方法来形成
       ⑵无芯板的HDI/BUM板―—目前有三种类型：
ALIVH技术（无需孔化、电镀）
B2It技术（无需钻孔、孔化、电镀）
PALAP（patterned prepreg lay up process）方法（热塑性属环保型）     
     特点：工艺过程缩短，但互连电阻大。非万能型的产品。
2.4.5 集成元件印制板
目前仅埋入无源元件，又称埋入无源元件印制板，或“埋入什么就称谓什么”。如埋入平面电容印制板……等。
      ⑴无源元件使用量急剧的增加。
      ⑵埋入无源元件的优点。
      ⑶集成无源元件PCB类型与结构。
2.4.6 多层板层间对位度
      ⑴层间对位度误差的来源。
底片方面
基板方面
定位方面
      ⑵层间对位度的改进
          ①消除底片带来的偏差
           A玻璃底片
           B激光直接成像
          ②减小基材引起的尺寸偏差
           A解决基材内的残面应力和充分固化
           B SPC统计，尺寸变化分档应用
           CHJ 附加定位槽定来限制基材尺寸变化
          ③改进定位系统，光与机械定位相结合。
      ⑶层间电器互连
        高厚径比（≥8:1）和微盲孔等应采用脉冲电镀
2.4.7 高频信号和高速数字化信号的传输用高密度多层板方面
  应注意解决三个主要问题：
⑴特性阻抗值控制问题
    除了材料介电常数外，应控制好介质层厚度、导线宽度和厚度。甚至阻焊厚度和镀Ni层厚度的影响。
⑵注意PCB在制板加工过程引起CAF问题。
除了材料会引起CAF问题，高密度化加工引起CAF将越来越严重。特别是孔—孔之间的CAF问题，钻孔的质量和粗糙度已经突出起来。
       ⑶走向集成元件多层板是下一步出路。
2.5 连接（焊）盘表面涂覆技术与发展
         表面涂覆可分为非电气连接的阻焊膜涂覆和电气连接用涂覆两大类。前者属于表
 面保护性涂覆。如起阻焊（防止导线之间、盘间和线盘之间搭焊）和三防（防潮、防腐蚀和防霉）为主的作用，后者属于连接盘上的可焊性（或粘结性）的表面涂覆，如焊盘铜表面防氧化，可焊性等的涂覆。下面内容仅限于后者。
2.5.1热风整平
     HAL或HASL具有优良的可焊性，其组成（Sn/Pb=63/37）和厚度（5∽7μm→3∽5μm）可控，因而在可焊性焊盘上涂覆占有绝对地位（90%于是以上）。但是，由于THT走向SMT后，加上高密度化发展，特别是焊盘（垫）迅速走向精细化便受到了挑战，其占有率迅速下降下来，目前约占50%左右。
⑴HASL会形成龟背现象，威胁着焊接可靠性。因为熔融的焊料具有大的表面张力。
⑵薄的Sn/Pb层会形成不可焊层（≤2μm时，会形成Cu3Sn）。只有形成Cu6Sn5或Sn/Pb才是可焊性的
2.5.2有机可焊性保护剂（OSP）
     ⑴机理。新鲜Cu表面与烷基苯咪唑（ABI）络合成0.3∽0.5um厚度的牢固化合物，并具有很高的热分解温度（≥300℃）。
     ⑵工艺流程（略）
     ⑶优缺点
优点：很好的薄而平的平整度；工艺简便、易于操作与维护、且环境友好；成本低廉。
缺点：容易损伤；多次可焊性差；存储周期较短
2.5.3 化学镀钯
化学镀上0.3~0.6μm的Pd层，其优点：
⑴高温焊接稳定性好。不与焊料接触时，，可经过多次焊接温度。
⑵在焊接时，焊料中熔解度仅为金的1/65。同时，熔入焊料中的Pd不与焊料作用而漂浮在焊料表面上而保护焊料。而金会熔入焊料中形成脆性的AuSn4合金，影响焊接可靠性。
⑶起着阻档层作用。
2.5.4  镀覆Ni/Au层
PCB连接盘（垫）涂覆Ni/Au层功用有三种类型
2.5.4.1 插件板插接部位镀Ni/Au（金手指）
一般采用电镀Ni/Au。属耐磨硬金。
⑴先电镀5∽7μm（现为3∽5μm）Ni层。再镀上1.5∽3μm现为0.1 ∽1.3μm的 硬         金
⑵特点 ①Ni层为阻挡层（隔离开Cu与Au），
       ②Au层为电气互连外，具有耐磨特性，属硬金和低应力之特点。
2.5.4.2高温焊接用焊盘上的Ni/ Au。
       目前大多采用化学镀Ni/沉Au（EN/IG）。
      ⑴化学镀Ni层为3∽6μm厚度，沉Au厚度为0.O5∽0.15μm（目前大多数为0.02∽0.05μm）。
      ⑵特点：①Ni除作阻档层外，还用来与焊料起焊接作用；
Au层仅起保护Ni层表面不氧化作用。焊接时Au会熔入焊料中，并会形成脆性的AuSn4化合物，应控制Au含量，Au在焊点中超过3%重量会影响焊点可靠性
2.5.4.3 金属丝搭接（Wire bonding）用焊盘上镀Ni/Au
         ⑴镀Ni层3∽5μm厚度，镀Au层0.5∽2.0μm厚度。
         ⑵金属丝（金丝或 Al丝）搭接（WB）是在Au层上形成焊接的。
2.5.5 化学镀银
少量Au和Sn可形成低共熔点化合物：即重量比Ag/Sn=3.5/96.5,熔化温度为221℃，所以化学镀Ag有利于无Pb焊接。
⑴化学镀≥0.13μm（目前大多数为0.05μm）Aɡ厚度，既能很好保护铜表面，又具有好的可靠性。
⑵化学镀Ag溶液中加入添加剂，使沉积Ag层中也含有1∽3%的添加剂，可防止氧化和离子迁移问题。
⑶避免与硫（或硫化物，会发黑），与卤素（或卤化物，会发黄）接触。
⑷从速处理（少与空气接触）用无硫纸包装。
2.5.6 化学镀锡
Sn与Cu可形成低共熔点化合物，即重量比Uc/Sn=0.8/99.2,熔点为227°C化学镀锡有利于无铅焊接。
⑴化学镀锡前焊盘上经过新的调整剂处理
清洁Cu表面
使Cu表面形成能量均匀的等级，从而可形成同质而致密的镀Su层，为Sn厚度≥0.85μm,可大大延缓Cu3Sn、Cu6Sn等IMC和SnOx（SnO、SnO2）的形成过程，可以多次通过高温焊接（<3次）。
         ⑵ 加入有机添加剂，使Sn析出为颗粒状结构而非树枝状结构，消除“锡丝”的 隐
          患
         ⑶ 工艺较简单，易于维护，成本较低。
2.5.7  电镀Ni/Pd/Au层。
       又可称为“万能”镀层
         ⑴镀层厚度要求Ni层为3∽6μm,Pd为0.3∽0.8μm,Au为0.08∽0.20μm。
         ⑵既可用于焊接，又可用于搭接（WB）等。
2.6 CCL（覆铜板）材料技术与发展。
随着PCB高密度化高性能化的发展，CCL也相应朝着高性能化的发展。
2.6.1 向高Tg材料发展  130°C→150°C→170°C→200°C→220°C→250°C
        ⑴抗焊接温度F变形能力。
          ①表面安装技术要求。
          ②无铅化焊接温度还得提高30°C∽50°C
        ⑵工作温度提高，要求提高耐热性。
          ①高密度化发展，单位体积（面积）发热量↑
②高功率化发展，单位面积功率增加了（或电流量增加了）。
2.6.2   向低CTE材料发展。高Tg大多拌有低CTE，但概念与含义不同。
            高密度化要求低CTE化  12∽14ppm→10∽12ppm→8∽10ppm→6∽8ppm
            ⑴低CTE意味着低焊接应力，↑可靠性
            ⑵高密度化要求
               ①对位度（层间）
 ②焊点面积缩小，粘结力减小，要求热机残留应力减小。
2.6.2 介电常数材料多样化发展。
        ⑴低介电常数  5.0→4.0→3.5→3.0→2.6→2.2→……→1.15.
          用于高频化信号和高速数字化信号的传输。
        ⑵中介电常数  10∽100
          用于特种场合，如Gps（汽车、士兵、等…）
        ⑶高介电常数  >100∽1000以上。（已有2000产品了）。
          用于埋入电容上，今后数量会大量增加。
2.6.3 耐CAF或耐离子迁移之。
          产生CAF是两大方面：（一）CCL本身；（二）CCL的加工，随着PCB高密度化，      
          这个问题越来越突出了，（孔与孔，线与线…）
        ⑴基材方法改进：
新型结构玻纤布，常规E-玻纤布→开纤布→扁平布
                          耐CAF，弱←—————→强
提高树脂浸润性
减小树脂中的离子含量HHˉ4 和Clˉ为主
        ⑵CCL加工方面。
          ①改进钻孔质量：粗糙度由50μm→30μm→20μm→
          ②改进去钻污条件与方法：重量损失控制在 0.2∽0.3mg/cm2
                                    或金相剖析来确定。
2.6.4 介质层厚度均匀性和表面平整度。
        ⑴介质层厚度均匀性
          ①介质层厚度尺寸均匀性，尺寸（厚度）偏差要小。±10%→±5%→
          ②介质层内部结构（厚度）均匀性即增强材料和树脂分布均匀性，
常规玻纤布→开纤布→扁平布。
        ⑵介质层表面平整度。
            常规E—玻纤布会造成“结点”和“空格子”现象，充填树脂固化后会形成不平的表面，影响精细导线的生产与制造。
2.6.6  特种CCL材料
        ⑴高导热性CCL材料
①金属基CCL材料：铜；铝；殷钢；钼板；炭素板等。
②在介质中加入导热性绝缘材料，正在开发中。
        ⑵平面无源元件用CCL材料
①平面电容用CCL材料
②平面电阻用CCL材料
③平面电感用CCL材料（很少应用）
2.6.7 扁平（MS）E—玻纤布材料。
⑴扁平E—玻纤布结构与特点。
①结构
②特点
 
项     目 常规E—玻纤布材料 开纤布材料 扁平布材料   
介质层内部均匀性     差——————————————————————好   
图 形 隆 起     大——————————————————————小   
树 脂 裂 纹     可能————————————————————不会   
激光加工性     差——————————————————————好   
尺寸稳定性     差——————————————————————好 
积层
 
项    目 RCC材料 常规E—玻纤布材料 扁平布材料   
介质层内部均匀性 好 差 好   
图 形 隆 起 大 中 小   
树 脂 裂 纹 可能 不多 不会   
激光加工性 好 可用 优   
尺寸稳定性 差 好 优   
积层层数 1—2层 中 多 
        ⑵扁平E—玻纤布的优点。
适用于微小化孔的加工。
机械加工。
激光加工
精细导线的加工。
表面有好的平整度。
好的精细导线陡直度。
增加表面积层层数。
消除了图形隆起（printed through）形成平滑的表面.
易于控制积层的介质层厚度，改进了Z0 控制范围，抬高了电气性能。
          ④改善了耐CAF性能
CAF的成因。CAF的形成是指在电场作用下跨越绝缘介质材料而迁移的导电性金属盐类的电化学迁移行为。即：
有金属盐类存在；
有潮湿/蒸汽压存在；
绝缘介质材料有缺陷；
施加电场（电压/偏压）。
  CAF可发生在孔与孔 孔与线 线与线 层与层等等之间，但最常见的是在孔与孔之间发生CAF问题。
       ⑶CCL材料方面的改进
采用新型玻纤布（MS布或扁平布）。改善树脂与玻纤布（丝）间均匀分布与树脂的渗透，从而增加树脂与玻纤布间结合力和减少树脂与玻纤布间的残留应力。同时可改善钻孔质量（如减低孔壁粗糙度等），改进CCL平整度（铜箔与树脂间均匀结合）。
提高树脂对玻纤布的浸润性。选用低表面张力的偶联剂（硅烷类）来提高浸润性。
减少树脂中的离子含量。多种离子会促进铜离子迁移作用，CCL中会存在Cl+和NH4+等。Cl+ 来自树脂中固化剂，NH4+来自树脂合成时残留的水解Cl.
降低基材吸水率。
       ⑶PCB在制板加工的改。
改进钻孔质量。改进钻孔掺数，消除或减少撕裂现象，并使粗糙度从40μm上下减少到20μm以下。
改进去钻污条件和方法。保证去污的重量损失在0.2∽0.3μm/cm2之间，易于清洗并形成干净的孔壁。
改进清洗方法。随着高密度化发展线条间隙减小和精细化，清洁困难。应采用去离子水清洗和离子污染度测试。
采用新型玻纤布的CCL和半固化片。当介质层越来越薄时，应采用均匀分布的介质层。