新结构的积层印制电路板
近年来随着电子设备的小型轻量化和高性能化,高密度封装的半导体器件等正在飞速地发展成多针化和窄间距化（见图1）,为此,要求小型轻量化和高密度细线化的印制电路板与此要相适应,方能满足半导体器件高精度封装技术要求。于是在90年代初期,松下电子部品（株）研制和开发出新型的积层式多层板,并实现 产量化。并与96年实现全层积层构造（全层IVH构造）的树脂多层印制电 板,称之谓ALIVH（Any Layer IVHstructurc Multi-layer Printed Wir-ing Board）,并实现了量产化。此后又于98年开发了CSP或MCM等小型封装裸芯片封装用的载体即AILVH-B（ALIVH for Bare-chip mounting）实现产量化。同时,日本维克托公司在94年采用液态树脂绝缘层制作积层用的基板即VIL（Victor Company of Japan Interconnected Layers PWB）并达到量产化开始提供、扩大销售。
积层板的构造是由「芯板＋积层」和「全层积层」之区分,前者是以SLC（Surface Laminar Circuit）/日本IBM、APP10/イビデン、VIH/日本的维克托为代表的;芯板是来之常规工艺制造的印制电路板,并在其表面覆盖上绝缘层和布线层的。后者是以B2it（Buried Bump Intercotion Technology）/东芝、ALIVH为代表的,在制造工艺方面有差别,其积层的形成是由绝缘层构成的。所以采用芯板加积层的构造,是由于常规工艺制造高密度的、细线化的多层板无论从印制电路板的设计、制造工艺受到了很大的制约,同时孔金属化也形成了一定的难度。于是在98年实现孔内用「电镀柱充填的类型」。特别在JPCA2001年展览展示这种工艺方法,满足世纪封装技术发展的要求。
以下就是叙述ALIVH和 VIH制造概况和ALIVH＋VIH研制与开发过程。
一．ALIVH结构
1.与常规多层板结构的比较
2.构成材料
3.设计规格特征：
ALIVH产品的设计规格的主要特征如下：
① 全层IVH构造,导通孔的设置层没有限制。
② 全层均一规格无异种导通孔或者异种格子配线。
③ 导通孔上焊盘,部品安装盘可以与导通孔共用。
④ 导通孔上导通孔与相邻接层导通孔位置没有限制（对于叠加型）。
4.展开
ALIVH于96年10月应用于携带电话,使其急速地进入超细微化。随着材料研制开发和制造工艺等的改善和整合,正拓展到携带电话以外的领域,开发了作为细线化的半导体裸芯片安装用的载体即ALIVH-B并已量产化。ALIVH-B沿用导通孔上导通孔、导通孔上焊盘构造等的母板用的优点,为安装裸芯片的封装和组件用提供载体即积层板。
5、环境保护
ALIVH和 ALIVH-B在环境保护方面,研制与开发无卤素绝缘基板材料。此外,封装时采用无铅焊料、高绝缘基板材料的高耐热性能。
二、VIL及其它
1、特长
VIH属于热硬化树脂和激光钻孔为「芯板＋积层」提供构造的高密度积层用的基板。积层基板激光成孔,就是在积层绝缘材料采用激光射线直接照射即为直接成像法,也可采用附树脂铜箔或半固化片加铜箔等都可采用此法形成所需要的孔径。
第2特长就是精细电路图形、小孔径采用适当的电气连接方法。导体层是采用铜箔并通过减成法使导体厚度减薄形成细导线化。此外,采用图形电镀法也很容易和适宜。因此制作成精细导线图形就成为可能。从精细图形制作方法和激光钻孔,经过加工后孔所形成的断面图,其孔的形状,有着良好的药液循环性能。但必须将孔内的残渣除去,才能很容易的使孔内形成均一的电镀层,特别是量产化,就必须确保小孔径具有高可靠性电气连接。
第3特长,多次积层所形成的多层积层板而不采用压力方法,因此高层数层间的定位精度经过多次积层会有变化的。从量产化角度分析,要确保高层数层间的高的定位精度。独自开发高精度激光加工机和CCD摄像机用于高精度孔定位机,确保精细孔径加工用小径钻头接触的可靠性,保证电气连接的可靠性。此外,多次积层另一个课题,就是内层孔径被绝缘材料埋入和要确保多次积层表层表面的平坦度,前者台形的孔的形状具有良好的脱气性,较好的实现形成第二层绝缘层的。
写真3 封装基板的实例所示,其中设计的线宽和间距为L/S40微米、孔径为90微米。
2.应用：
图形精细化的形成,其主要特征就是适应0.5节距的CSP部品的小型化的需要,积层板适应了电子设备的高性能化的要求。VIL的代表产品就是携带电话的使用,基板表面封装部品的封装率达到80％以上,超过其它数字化电影、数字照相机、PDA等所使用的高性能高密度模块封装占有率。
