积层法多层板的制造工艺介绍

一、何谓积层法多层板(BUM-PCB)

根据有关定义，积层法多层板(Build up Multilayer PCB,BUM)指在绝缘基板上，或传统的双面板或多层板上，采取涂布绝缘介质再经化学镀铜和电镀铜形成导线及连接孔，如此多次叠加，累积形成所需层数的 多层印制板。早在20世纪70年代已经有BUM技术的文献报道，但直到90年代初，在IBM的日本(Yasu)分公司开发了在芯板上涂覆感光树脂，利用光 致法形成导通微孔互连，加成法进行线路化的新工艺制造高密度线路板的新方法之后，才成功地将此种高密度线路板大量用于Thinkpad型笔记本电脑，并于 1991年最早将此新技术公开发表，称之为Surface Laminar Circuit,SLC(表面层合电路板)，由于此技术开创了前所未有的Hight Density Interconnect,HDI(高密度互连)的新思路，日本的电子厂家纷纷进行开发，从此揭开了PCB发展史上的BUM时代。BUM适应了电子产品向 更轻、更小、更薄及更短方向发展的要求，能够满足新一代电子封装技术(如BGA,CSP,MCM,FCP等)需要，因此在整个90年代发展非常迅速，主要 应用于便携式电子产品，如手提电脑、移动电话、数码相机与MCM封装基板上。1998年世界BUM微孔板市场为11亿美元， 1999年则达到了将近20亿美元，其中90%市场集中在日本国内，2000市场可能接近30亿美元。国内专家曾撰文预言，世界BUM板已进入发展期;目 前与今后几年内，PCB工业的技术变革和市场竞争将围绕着以BUM板为中心及其周边工业(材料、设备和检测等)而进行。

与日本人最早提出BUM(积层法多层板)相对应，欧美国家后来提出了HDI(high density interconnect，高密度互连)，实际上这两个名词表达的概念内涵几乎相同。按照IPC的资料，HDI的定义包括以下内容：非机械钻孔孔径小于 0.15mm(6mil)，且大部分为盲孔(buried hole)，孔环(annular ring,pad或land)环径小于0.25mm(6mil)，满足这种条件的孔称为微孔(micmovia);具有微孔的PCB，接点密度在130点 /英寸2以上，布线密度(设峡宽channel为50mil)在117英寸/英寸2以上，称为HDI类PCB，其线宽/线距(L/S)为3mil /3mil或以下。由此可见，积层法多层板的最本质特点就是高密度互连(HDI)。

二、积层多层板制造工艺

BUM与传统PCB制造工艺最主要的差别在于成孔方式，BUM关键技术主要包括积层的绝缘层采用的介质材料;微孔(microvia)的成孔技术;孔金属化技术三个方面的内容。

1 积层的绝缘介质材料

由于绝缘层材料与互联微孔加工方法的不同，出现过数十种不同的BUM制造方法，但是根据各种不同的BUM制造工艺所采用积层绝缘介质材料的不 同，具有代表性的且应用比较成熟的工艺主要可分为涂树脂铜箔(RCC)工艺、热固化树脂(干膜或液态)工艺和感光性树脂(干膜或液态)工艺三种。现在这三 种工艺都在使用。后两种工艺一般要通过加成法工艺实现金属化、线路化，对材料和相应技术要求很高。RCC工艺采用减成法工艺完成线路化，不需要很大的设备 投资(主要投资是激光钻机laser driller)，同时适应传统的多层PCB制造工艺，而且成品BUM板具有良好的性能可靠性，因此采用RCC工艺制作BUM板的厂家越来越多，RCC需 求量随着不断增大。以RCC工艺为例，积层次数越多，板面平整度会越差，受此限制，BUM在芯板上的积层层数(Buildup Layer)一般不超过4层。