PCB表面处理技术的最新动向
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图４一般铜箔的截面状态
结性。但是这种黑色氧化膜耐酸性差，会引起内层 的剥离，因此正在开发改善的方法。
③为了在化学镀铜的树脂面上析出附着性的镀 层，日前的方法是粗化树脂面，利用锚固作用而获 得附着性。平滑面上附着性良好的化学镀铜层尚未 实用化，正在开发中。
３．２．２翘曲和扭曲 如果ＰＣＢ翘曲和扭曲，那么在ＰＣＢ的微细化图
ｉ
图———１丽丽丽丽————焉急广—＿篙急广 ：
表１ 路线图中的半导体芯片和ＰＣＢ
－●●＿＿＿■●●＿●＿●＿＿■■●●●■■●●●■●●■■■■＿●■■■●＿●●＿●●＿－＿●■＿＿●■●＿●■●＿＿■■＿■＿●－－＿＿＿＿＿＿●■＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ｌ＿●ｌ●＿ｌ＿＿＿＿＿＿－■＿＿＿＿＿●＿■●＿■■●＿＿■＿＿＿－＿＿●＿－■＿■＿ｌ＿＿■＿＿●＿＿●ｌ■＿■＿＿＿●●■●＿●＿＿一
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廿Ｈ率； ；
ａｄ＝ｋ·／·厉·ｔａｎ８（Ｑ）
卣
（４）
￡广—价质常数５
玉一常数。
如果％值大，则会引起裹减，信号作为热而消耗。
传输的总损失为导电损失和介质损失之和，由
式（５）表示。
萨缘＋ａｄ（Ｑ）
（５）
３．１．６趋肤效应 趋肤效应是高频传输信号在导体表面传输的现
象，传输的厚度（艿）如式（６）所示。
占２√亩 厂＿广一
（６）
式中，∞——－２７Ｅ，；
矿一电导率；
Ⅳ——导磁率。
因此，表面状态对信号的传输有很大变化。
３．２机械特性
３．２．１导体的附着性和耐热性
导体与绝缘体的附着性关系到焊接和设备运转
时热的影响，关于接合面有以下３种情况：
（１）覆铜箔板中，铜箔与树脂的粘结。
铜箔粗化粘结面，形成微细凹凸，使其容易与 树脂融合，且可进行Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ等金属的镀覆。尤 其是形成防氧化膜和铬酸盐膜。这些处理由制造商 按照各种专门技术进行处理，性能正在逐年提高， 可以获得１．５ ｋＮ／ｍ～２．０ ｋＮ／ｍ的剥离强度。考虑到趋 肤效应，正在进行接近于平滑面的开发。
图４表示了一般铜箔的铜箔截面。图５表示了低 轮廓（Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ）铜箔和无剖面（Ｐｒｏｆｉｌｅ．ｆｒｅｅ）铜 箔等减少表面剖面的铜箔开发。虽然剥离强度降低 １．０ ｋＮ／ｍ～０．ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｋＮ／ｍ，但是改善了传输特性，如图６ 所示。平滑铜箔面通过选择性硅烷耦联剂处理，可 以获得实用上适宜的剥离强度。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ
ｐｌａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｈｏｌｅ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｂｕｉｌｄ－ｕｐ ｐｒｏｃｅｓｓ；ａｄｈｅｓｉｖｅｎｅｓｓ ｏｎ ｆｉａｔ ｃｏｐｐｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ；
ｆｉｎｅ ｐａｔｔｅｍ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ；行¨ｅｄ ｖｉａ ａｎｄ ｓｔａｃｋｅｄ ｖｉａ
Ｏ前言 电子信息通信设备（以下称电子设备）的发展势
万方数据
Ｐｄｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｌｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ印制电路信息２ＤＤ９ Ｎｏ．５．．．．·．·“．“
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Ｎｅｗ Ｔｒｅｎｄ ｏｆ ＰＣＢ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＣＡＩＪｉ－ｑｉｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｎｅｗｌｙ ｔｒｅｎｄ ｏｆＰＣＢ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ
Ｆ－阻焊删形成
卜Ｉ曝光
卜－显影 卜固化
＿１表面处理、外形加工ｌ
卜导体图形表面处理 卜＿ｖ－槽加工
ｊ哉：：卜：－外醣形＝加＝工：，，
卜导通检查、电气检查 卜－外观检查
卜－尺寸检查 卜＿抽样检查、试样检查
ｌ
出
厂
图２积层多层板的制造工艺
图３利用积层法制造的ＰＣＢ的截面
万方数据
重要。ｚ０的值取决于信号的导体宽度、厚度、地线之 间的绝缘间隙和介质常数。尺寸的变化和介质常数的 变化会引起特性阻抗的变化，因此要求高精度。
粘结树脂的附着性，利用锚固作用保持与树脂的粘
题，不可竺孝全没有应力·
３·２素基特㈣慷要保持肘靛性、焊
接性和耐热性等方面的良好整合。 综上所述，由于ＰＣＢ要多方面的特性，所以必
须进行各种材料的开发，提高制造技术和可靠性， 以便制造更高附加值的ＰＣＢ。 ４铜面与树脂的粘结 ４．１ 覆铜箔板中铜箔的粘结
现在的覆铜箔板使用的铜箔大部分是电解铜箔， 传统的铜箔一面平滑，另一面（背面）是具有凹凸的 粗面，这种粗面化旨在提高与树脂的剥离强度。
多层板的制造过程中，与铜和树脂的关系很 大，多数情况下依存于铜的表面处理技术。为了满
足器件路线图等要求的以电性能为主的各种特性， 多层板制造技术中的铜线路关联技术至关重要。
１半导体路线图的变化及其对ＰＣＢ和封装
的影响 每年由ＩＴＲＳ（Ｉｎｔｅｒｕａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ Ｒｏａｄｍａｐ
ｆｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ）发表以半导体芯片为中心的未来 技术动向，其中也记载了关于封装基板的ＰＣＢ动向。 因为它预测到未来约５年～ｌＯ年的动向，所以可供今 后参考之用。表ｌ记载了２００７年和２０１３年关于半导体 芯片和ＰＣＢ的变化预测比较。由表ｌ可知，芯片的集 成度大幅度增加，线路宽度变小，针数增加，封装 的针数大幅度增加。但是由于封装的大小几乎没有 变化，封装基板和ＰＣＢ的线宽／间隙、孔径和节距变 得更加微细。
一电路设计 一安装ｌ殳计 一图形设计
一ＣＡＭｉ殳计一
卜钻孔
卜－贯通孔（化学镀铜、电镀铜）
卜－外层图形制造
Ｉ绝缘层形成工程ｋ
）
原图
ｒ＿描绘 卜显影定影
ｌ附树脂铜箔积层ＩＩ热硬化性绝缘树脂形成Ｉ
卜．税层前处理 Ｌ积层层压粘结
一移｛层前处理 一树脂层压涂覆
照相底片
卜（制箔半蚀）
＇＋Ｊ 孔加１：
Ｌ激光钻孔
卜－孔内洗净
３．１．４介质常数和传输速度 信号的传输速度（ｖ）与介质常数的平方根的倒
数成比例，所以高频信号的传输时要求低介质常数
材料。
ｐ《·ｃ击（ｍ／ｓ）
（３）
式中：＆一介质常数；
ＣＬ一光速；
络一常数。
一钒
３．１．５介质损失
介质损失（口。）取决于材料的电介质损失 （ｔａ醇），由式（４）表示。
一．
●
：
●
Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ印制电路信息２００９ Ｎｏ．５…………：
二Ｊ燃Ｉｍａｇｉｎｇ《鬟 ，／
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ＰＣ Ｂ表面处理技术的最新动向
蔡积庆编译 （江苏南京２１００１８）
摘 要 概述了ＰＣＢ表面处理技术的最新动向：ＰＣＢ制造工艺和特性；铜和树脂的粘结；微细图形电镀；堆积导通 孔构造和无芯积层板；化学镀铜用催化剂等．
关键词 贯通孔电镀工艺：积层工艺；平滑铜表面上的粘结：微细图形形成；堆积导通孔和填充导通孔 中图分类号：ＴＮ４１ 文献标识码：Ａ文章编号：１００９－００９６ ｆ ２００９）５－００３９－０７
：
接是同时制造的，确保电镀贯通孔内的镀层厚度的
二
同时，还在表面上成长镀层。孔内和表面的电镀以
图
及表面的图形制造中有全板电镀法和图形电镀法两
形
种方法。图１２表示了全板电镀法，它是全板进行电
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＰＣＢ，ａｄｈｅｓｉｏｎ ｂｅｔ＇ｗｅｅｎ Ｃｕ ａｎｄ ｒｅｓｉｎ，ｌｉｎｅ ｐａｔｔｅｒｎ ｐｌａｔｉｎｇ，ｓｔａｃｋｅｄ ｖｉａ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｏｒｅｌｅｓｓ
ｂｕｉｌｄ－ｕｐ ｂｏａｒｄ，ｃａｔａｌｙｓｔ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ ｃｏｐｐｅｒ ｐｌａｔｉｎｇ ｅｔｅ．
（２）多层板内层中导体线路与粘结树脂的附着性。
（３）化学镀铜的树脂面上析出镀层的附着性。 ①在覆铜箔板中，铜箔的结合面在制造阶段进行
粗化，以提高附着性，但是对于高频信号，由于趋肤效
应而引起信号紊乱，正在进行铜箔平滑化的开发。
②在多层板的内层中，在多数情况下利用强碱
性氧化性溶液形成黑色氧化膜，以提高导体线路与
头不减，为了满足高功能、高速化和小型轻量化的要 求，以ＬＳＩ半导体为首的许多电子元件的高性能化、 高集成化和高密度化等年年都有发展。其中为了支 撑、连接和安装这些电子元件乃至实现设备的功能， ＰＣＢ的高密度化必不可少。在最近的数字化潮流中， 电子设备的安装广泛使用多层板。根据设备的高速化 和高性能化要求，为了实现ＬＳＩ和ＰＣＢ的高速高密度 安装，广泛使用高密度微细线路和高多层化，采用无 铅化的高温焊料还需要耐热性。ＰＣＢ还要求更高的可 靠性。这些都对多层板的制造有很大影响。
形上安装ＬＳＩ的引线和各种元件，插入连接器等就会
耵—何；．一铊
一． ． ． ． ．
引起连接不良。与绝缘基板或者导体的粘结面存在 着应力，希望通过材料构成，制造阶段中的条件管 理等方面加以改善，但由于有机树脂材料的本质问
图５藏少剖面的铜箔的表面和截面状态
●：…．……．．Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ印制电路信息２０Ｄ９ Ｎｏ．５ 万方数据
以介绍。
图１贯通孔电镀多层板的制造工艺
３ ＰＣＢ的必要特性
３．１ 电性能 因为ＰＣＢ是主要的电子部件，所以要求严格的
●
：………．··Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ印制电路信息２００９ Ｎｏ．５
万方数据
没计工程
Ｉ覆铜箔板Ｉ
一系统设计 。捌内层制造工程（双面贯通孔电钠ｌ
一理论设计
万方数据
Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ印制电路信息２００９ Ｎｏ．５…．．．．…．．：●
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：
法，分别如图ｌ和图２所示。图３表示了利用积层法
；
制造的ＰＣＢ的截面，图３中板中央的芯部是采用贯
；
通孔电镀法制造的。纵观ＰＣＢ的制造工艺，覆铜箔
板中的铜箔与树脂的粘结，积层中的熔融树脂与内
层图形的粘结，电镀中的包括化学镀铜的前处理在 ．内的各种工程、电镀工程、表面图形制造中的蚀刻
过程等都与铜的表面处理密切相关。这些工程是 ＰＣＢ制造的中枢工程，对可靠性的影响很大。因此 下面以铜箔和铜镀层等相关技术和可靠性为中心加
图８利用蚀刻的粗面化（ＭＥＣｅｔｃｈ ＢＯＮＤ Ｃ２－８１００）
４．３树脂面上镀铜层的附着性 铜箔和铜面上的粘结采用金属表面的处理法，
旨在提高某种程度的平滑面的粘结性。但是树脂面
合法和表面研磨法等许多实用化的课题，但是它是 可以值得期待的方法。
５实现微细图形的电镀
电镀法的ＰＣＢ中，表面的导体图形与ｚ方向的连
６８ｎｍ ６６２ｍｍ２ ４０００针
６．８ＧＨｚ ４．８Ｃ；Ｈｚ ３５ｔｘｍ～２０￥ａｎ ６０１．ｔｍ－８０ｔｔｍ ７５ｐ．ｍ １９０９ｒａ一１３０９ｉｎ ２２０℃～３００℃ ３￣２．８ ０．０１－４）．（１０２
３２ｎｍ ７５０ｒａｍ＂ ５６１６针
２０．４锄
１８．６ＧＨｚ ８１ａｎ～２２ｐｍ ３５１ｘｉｎ－２５１ｘｍ ４５ｔｔｍ １４０１－Ｉｍ－－９０ｔｔｍ ２５０℃—３５０℃ ２．７￣２．５ ０．００６－０．００２
掩ｊ
膜．
ｌ金属化处理Ｉ
底
ｔ－去沾污
片３
Ｌ催化
卜化学镀铜
‘ ．一全板电镀法
Ｉ．外层嘲形 Ｉ制造下程
图形电镀法（有铜御
半加成法（没有铜箔） ·外层ｌ圭ｌ形制造工程
一全板电镀铜 一抗蚀剂形成 一曝光 一显影、蚀刻、弱离
一耐镀层形成 一曝光 一显影 一蚀刻 一Ｉ圭Ｉ形电镀铜 一剥离
ｌ导体图形完成Ｉ重复
‘１阻焊剂形成工程Ｉ
形
转
芯片内
移
ＰｃＢ
（２）芯片内的线路幅迅速的微细化 （３）芯片的大小没有太大的变化 （４）Ｉ／Ｏ针的针数迅速增加 （５）对电性能的要求
芯片上的时钟频率 从芯片到板的时钟频率 （１）线宽／线间隙 （２）导通孔径 （３）电镀贯通孔径 （４）凸块节距 （５）材料的玻璃化温度 （６）介质常数 （７）介质损失角正切
２ ＰＣＢ的构造和工艺 表２表示了多层板布线规则的现状和未来预测。
线宽要求１０岬以下，未来预计需要５ ｔｕｎ线宽。
表２ ＰＣＢ的布线规则
！
多层板是通过ｚ方向上连接绝缘基板的内外面
：
方向的导体线路而制造的。面方向的导体形成是通
：
过铜箔的蚀刻、铜箔和镀层的蚀刻和镀而制造的，
：
Ｚ方向的连接最普及的工艺有贯通孔电镀法和积层
结性。但是这种黑色氧化膜耐酸性差，会引起内层 的剥离，因此正在开发改善的方法。
③为了在化学镀铜的树脂面上析出附着性的镀 层，日前的方法是粗化树脂面，利用锚固作用而获 得附着性。平滑面上附着性良好的化学镀铜层尚未 实用化，正在开发中。
３．２．２翘曲和扭曲 如果ＰＣＢ翘曲和扭曲，那么在ＰＣＢ的微细化图
ｉ
图———１丽丽丽丽————焉急广—＿篙急广 ：
表１ 路线图中的半导体芯片和ＰＣＢ
－●●＿＿＿■●●＿●＿●＿＿■■●●●■■●●●■●●■■■■＿●■■■●＿●●＿●●＿－＿●■＿＿●■●＿●■●＿＿■■＿■＿●－－＿＿＿＿＿＿●■＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ｌ＿●ｌ●＿ｌ＿＿＿＿＿＿－■＿＿＿＿＿●＿■●＿■■●＿＿■＿＿＿－＿＿●＿－■＿■＿ｌ＿＿■＿＿●＿＿●ｌ■＿■＿＿＿●●■●＿●＿＿一
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式（５）表示。
萨缘＋ａｄ（Ｑ）
（５）
３．１．６趋肤效应 趋肤效应是高频传输信号在导体表面传输的现
象，传输的厚度（艿）如式（６）所示。
占２√亩 厂＿广一
（６）
式中，∞——－２７Ｅ，；
矿一电导率；
Ⅳ——导磁率。
因此，表面状态对信号的传输有很大变化。
３．２机械特性
３．２．１导体的附着性和耐热性
导体与绝缘体的附着性关系到焊接和设备运转
时热的影响，关于接合面有以下３种情况：
（１）覆铜箔板中，铜箔与树脂的粘结。
铜箔粗化粘结面，形成微细凹凸，使其容易与 树脂融合，且可进行Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ等金属的镀覆。尤 其是形成防氧化膜和铬酸盐膜。这些处理由制造商 按照各种专门技术进行处理，性能正在逐年提高， 可以获得１．５ ｋＮ／ｍ～２．０ ｋＮ／ｍ的剥离强度。考虑到趋 肤效应，正在进行接近于平滑面的开发。
图４表示了一般铜箔的铜箔截面。图５表示了低 轮廓（Ｌｏｗ Ｐｒｏｆｉｌｅ）铜箔和无剖面（Ｐｒｏｆｉｌｅ．ｆｒｅｅ）铜 箔等减少表面剖面的铜箔开发。虽然剥离强度降低 １．０ ｋＮ／ｍ～０．ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｋＮ／ｍ，但是改善了传输特性，如图６ 所示。平滑铜箔面通过选择性硅烷耦联剂处理，可 以获得实用上适宜的剥离强度。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ
ｐｌａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｈｏｌｅ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｂｕｉｌｄ－ｕｐ ｐｒｏｃｅｓｓ；ａｄｈｅｓｉｖｅｎｅｓｓ ｏｎ ｆｉａｔ ｃｏｐｐｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ；
ｆｉｎｅ ｐａｔｔｅｍ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ；行¨ｅｄ ｖｉａ ａｎｄ ｓｔａｃｋｅｄ ｖｉａ
Ｏ前言 电子信息通信设备（以下称电子设备）的发展势
万方数据
Ｐｄｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｌｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ印制电路信息２ＤＤ９ Ｎｏ．５．．．．·．·“．“
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Ｎｅｗ Ｔｒｅｎｄ ｏｆ ＰＣＢ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
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Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｎｅｗｌｙ ｔｒｅｎｄ ｏｆＰＣＢ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ
Ｆ－阻焊删形成
卜Ｉ曝光
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＿１表面处理、外形加工ｌ
卜导体图形表面处理 卜＿ｖ－槽加工
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卜－尺寸检查 卜＿抽样检查、试样检查
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图２积层多层板的制造工艺
图３利用积层法制造的ＰＣＢ的截面
万方数据
重要。ｚ０的值取决于信号的导体宽度、厚度、地线之 间的绝缘间隙和介质常数。尺寸的变化和介质常数的 变化会引起特性阻抗的变化，因此要求高精度。
粘结树脂的附着性，利用锚固作用保持与树脂的粘
题，不可竺孝全没有应力·
３·２素基特㈣慷要保持肘靛性、焊
接性和耐热性等方面的良好整合。 综上所述，由于ＰＣＢ要多方面的特性，所以必
须进行各种材料的开发，提高制造技术和可靠性， 以便制造更高附加值的ＰＣＢ。 ４铜面与树脂的粘结 ４．１ 覆铜箔板中铜箔的粘结
现在的覆铜箔板使用的铜箔大部分是电解铜箔， 传统的铜箔一面平滑，另一面（背面）是具有凹凸的 粗面，这种粗面化旨在提高与树脂的剥离强度。
多层板的制造过程中，与铜和树脂的关系很 大，多数情况下依存于铜的表面处理技术。为了满
足器件路线图等要求的以电性能为主的各种特性， 多层板制造技术中的铜线路关联技术至关重要。
１半导体路线图的变化及其对ＰＣＢ和封装
的影响 每年由ＩＴＲＳ（Ｉｎｔｅｒｕａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ Ｒｏａｄｍａｐ
ｆｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ）发表以半导体芯片为中心的未来 技术动向，其中也记载了关于封装基板的ＰＣＢ动向。 因为它预测到未来约５年～ｌＯ年的动向，所以可供今 后参考之用。表ｌ记载了２００７年和２０１３年关于半导体 芯片和ＰＣＢ的变化预测比较。由表ｌ可知，芯片的集 成度大幅度增加，线路宽度变小，针数增加，封装 的针数大幅度增加。但是由于封装的大小几乎没有 变化，封装基板和ＰＣＢ的线宽／间隙、孔径和节距变 得更加微细。
一电路设计 一安装ｌ殳计 一图形设计
一ＣＡＭｉ殳计一
卜钻孔
卜－贯通孔（化学镀铜、电镀铜）
卜－外层图形制造
Ｉ绝缘层形成工程ｋ
）
原图
ｒ＿描绘 卜显影定影
ｌ附树脂铜箔积层ＩＩ热硬化性绝缘树脂形成Ｉ
卜．税层前处理 Ｌ积层层压粘结
一移｛层前处理 一树脂层压涂覆
照相底片
卜（制箔半蚀）
＇＋Ｊ 孔加１：
Ｌ激光钻孔
卜－孔内洗净
３．１．４介质常数和传输速度 信号的传输速度（ｖ）与介质常数的平方根的倒
数成比例，所以高频信号的传输时要求低介质常数
材料。
ｐ《·ｃ击（ｍ／ｓ）
（３）
式中：＆一介质常数；
ＣＬ一光速；
络一常数。
一钒
３．１．５介质损失
介质损失（口。）取决于材料的电介质损失 （ｔａ醇），由式（４）表示。
一．
●
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二Ｊ燃Ｉｍａｇｉｎｇ《鬟 ，／
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ＰＣ Ｂ表面处理技术的最新动向
蔡积庆编译 （江苏南京２１００１８）
摘 要 概述了ＰＣＢ表面处理技术的最新动向：ＰＣＢ制造工艺和特性；铜和树脂的粘结；微细图形电镀；堆积导通 孔构造和无芯积层板；化学镀铜用催化剂等．
关键词 贯通孔电镀工艺：积层工艺；平滑铜表面上的粘结：微细图形形成；堆积导通孔和填充导通孔 中图分类号：ＴＮ４１ 文献标识码：Ａ文章编号：１００９－００９６ ｆ ２００９）５－００３９－０７
：
接是同时制造的，确保电镀贯通孔内的镀层厚度的
二
同时，还在表面上成长镀层。孔内和表面的电镀以
图
及表面的图形制造中有全板电镀法和图形电镀法两
形
种方法。图１２表示了全板电镀法，它是全板进行电
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ＰＣＢ，ａｄｈｅｓｉｏｎ ｂｅｔ＇ｗｅｅｎ Ｃｕ ａｎｄ ｒｅｓｉｎ，ｌｉｎｅ ｐａｔｔｅｒｎ ｐｌａｔｉｎｇ，ｓｔａｃｋｅｄ ｖｉａ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｏｒｅｌｅｓｓ
ｂｕｉｌｄ－ｕｐ ｂｏａｒｄ，ｃａｔａｌｙｓｔ ｆｏｒ ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ ｃｏｐｐｅｒ ｐｌａｔｉｎｇ ｅｔｅ．
（２）多层板内层中导体线路与粘结树脂的附着性。
（３）化学镀铜的树脂面上析出镀层的附着性。 ①在覆铜箔板中，铜箔的结合面在制造阶段进行
粗化，以提高附着性，但是对于高频信号，由于趋肤效
应而引起信号紊乱，正在进行铜箔平滑化的开发。
②在多层板的内层中，在多数情况下利用强碱
性氧化性溶液形成黑色氧化膜，以提高导体线路与
头不减，为了满足高功能、高速化和小型轻量化的要 求，以ＬＳＩ半导体为首的许多电子元件的高性能化、 高集成化和高密度化等年年都有发展。其中为了支 撑、连接和安装这些电子元件乃至实现设备的功能， ＰＣＢ的高密度化必不可少。在最近的数字化潮流中， 电子设备的安装广泛使用多层板。根据设备的高速化 和高性能化要求，为了实现ＬＳＩ和ＰＣＢ的高速高密度 安装，广泛使用高密度微细线路和高多层化，采用无 铅化的高温焊料还需要耐热性。ＰＣＢ还要求更高的可 靠性。这些都对多层板的制造有很大影响。
形上安装ＬＳＩ的引线和各种元件，插入连接器等就会
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引起连接不良。与绝缘基板或者导体的粘结面存在 着应力，希望通过材料构成，制造阶段中的条件管 理等方面加以改善，但由于有机树脂材料的本质问
图５藏少剖面的铜箔的表面和截面状态
●：…．……．．Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ印制电路信息２０Ｄ９ Ｎｏ．５ 万方数据
以介绍。
图１贯通孔电镀多层板的制造工艺
３ ＰＣＢ的必要特性
３．１ 电性能 因为ＰＣＢ是主要的电子部件，所以要求严格的
●
：………．··Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ印制电路信息２００９ Ｎｏ．５
万方数据
没计工程
Ｉ覆铜箔板Ｉ
一系统设计 。捌内层制造工程（双面贯通孔电钠ｌ
一理论设计
万方数据
Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ印制电路信息２００９ Ｎｏ．５…．．．．…．．：●
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：
法，分别如图ｌ和图２所示。图３表示了利用积层法
；
制造的ＰＣＢ的截面，图３中板中央的芯部是采用贯
；
通孔电镀法制造的。纵观ＰＣＢ的制造工艺，覆铜箔
板中的铜箔与树脂的粘结，积层中的熔融树脂与内
层图形的粘结，电镀中的包括化学镀铜的前处理在 ．内的各种工程、电镀工程、表面图形制造中的蚀刻
过程等都与铜的表面处理密切相关。这些工程是 ＰＣＢ制造的中枢工程，对可靠性的影响很大。因此 下面以铜箔和铜镀层等相关技术和可靠性为中心加
图８利用蚀刻的粗面化（ＭＥＣｅｔｃｈ ＢＯＮＤ Ｃ２－８１００）
４．３树脂面上镀铜层的附着性 铜箔和铜面上的粘结采用金属表面的处理法，
旨在提高某种程度的平滑面的粘结性。但是树脂面
合法和表面研磨法等许多实用化的课题，但是它是 可以值得期待的方法。
５实现微细图形的电镀
电镀法的ＰＣＢ中，表面的导体图形与ｚ方向的连
６８ｎｍ ６６２ｍｍ２ ４０００针
６．８ＧＨｚ ４．８Ｃ；Ｈｚ ３５ｔｘｍ～２０￥ａｎ ６０１．ｔｍ－８０ｔｔｍ ７５ｐ．ｍ １９０９ｒａ一１３０９ｉｎ ２２０℃～３００℃ ３￣２．８ ０．０１－４）．（１０２
３２ｎｍ ７５０ｒａｍ＂ ５６１６针
２０．４锄
１８．６ＧＨｚ ８１ａｎ～２２ｐｍ ３５１ｘｉｎ－２５１ｘｍ ４５ｔｔｍ １４０１－Ｉｍ－－９０ｔｔｍ ２５０℃—３５０℃ ２．７￣２．５ ０．００６－０．００２
掩ｊ
膜．
ｌ金属化处理Ｉ
底
ｔ－去沾污
片３
Ｌ催化
卜化学镀铜
‘ ．一全板电镀法
Ｉ．外层嘲形 Ｉ制造下程
图形电镀法（有铜御
半加成法（没有铜箔） ·外层ｌ圭ｌ形制造工程
一全板电镀铜 一抗蚀剂形成 一曝光 一显影、蚀刻、弱离
一耐镀层形成 一曝光 一显影 一蚀刻 一Ｉ圭Ｉ形电镀铜 一剥离
ｌ导体图形完成Ｉ重复
‘１阻焊剂形成工程Ｉ
形
转
芯片内
移
ＰｃＢ
（２）芯片内的线路幅迅速的微细化 （３）芯片的大小没有太大的变化 （４）Ｉ／Ｏ针的针数迅速增加 （５）对电性能的要求
芯片上的时钟频率 从芯片到板的时钟频率 （１）线宽／线间隙 （２）导通孔径 （３）电镀贯通孔径 （４）凸块节距 （５）材料的玻璃化温度 （６）介质常数 （７）介质损失角正切
２ ＰＣＢ的构造和工艺 表２表示了多层板布线规则的现状和未来预测。
线宽要求１０岬以下，未来预计需要５ ｔｕｎ线宽。
表２ ＰＣＢ的布线规则
！
多层板是通过ｚ方向上连接绝缘基板的内外面
：
方向的导体线路而制造的。面方向的导体形成是通
：
过铜箔的蚀刻、铜箔和镀层的蚀刻和镀而制造的，
：
Ｚ方向的连接最普及的工艺有贯通孔电镀法和积层