盲埋孔电路板之恰当底铜厚度的控制
盲埋孔电路板铜线路的制作,不外乎以线路电镀及线路蚀刻两者来搭配执行制造。除了全成长制程之外,其他的做法都或多或少有蚀刻制程的存在。当然也有一些特殊案例,线路埋入树脂中的做法,算是一种例外。
因为蚀刻液在蚀刻制程中的操作中,必然会产生侧向蚀刻的问题。因此如果降低必须的总蚀刻量,可以同时降低侧蚀对线路尺寸的影响。越低的侧蚀量,理论上就会有越低的线路宽度变异。因此降低必须蚀刻的电路板底铜厚度,就是改善铜线路制作能力的重要项目之一。
印刷电路板业界最常使用的铜皮厚度为1/2OZ及1OZ两种,当然为了特殊的需求也会采用其他不同的厚度。由于内层板一般都是以全蚀刻的方式来制作线路,因此采用的铜皮厚度会直接影响线路制作能力。但是若为内层铜,直接蚀刻就代表了铜的厚度就是铜皮的厚度,因此产品的设计厚度几乎直接影响了内层线路的制作能力。若是用于外层线路制作方面,由于线路的厚度可以依赖电镀来建立,因此制程变化的可能性就比较多。
一般我们定义蚀刻能力的指标,就是以线路侧蚀的状况来描述,而代表性的量化数字称为蚀刻比,如图7.2所示。
以内层铜线路的制作状况而言,多数会以全蚀刻方式来完成线路制作。假设以蚀刻比1.5为基础推估,若底片设计为5mil的线路,曝光制程也确实呈现了相同的影像。
铜皮厚度为1OZ,则线路顶部在完成线路蚀刻后只会有3.13Mil的线宽上幅,若铜皮为1/2OZ,则线路顶部宽度会为4.06mil。这些问题对一般的电路板而言未必重要,但是对于一些需要特殊组装或电子构装的载板而言却是一个重要的课题。
一般实际操作时,由于铜皮底部都会有粗化处理,因此蚀刻都必须超出恰当蚀刻的水准。所谓的恰当蚀刻,指的是线路底部的宽度恰好与蚀刻阻剂的宽度相同。若超出恰当蚀刻,线路几乎都会变成类似于金字塔的形状,这不是制作细线者的期待。
因此要制作全蚀刻的细线路,一定会受到铜皮厚度的限制。也因为铜厚度对于蚀刻的影响极为明显,因此选用的铜皮包括表面的轮廓所造成的厚度差异,在细线制作中都会被列入考虑。
反观外层线路,由于制作程序必须电底,因此线路的厚度可以不必完全依赖铜皮。铜皮的基本功能只是作为导电之用,线路的建立可以视状况不同的电镀厚度调整。
基于这样的工程状态,在制程中基本上只要保有最低的底铜厚度,即可进行线路制造。因此近来有不少的铜皮制造商,开始提供相关的超薄铜皮,例如:3;5;7um厚度的铜皮,以便利超细线路的制造。
近年来由于软板市场也走向高密度化,尤其是一次折曲式组装的软板,为了能够作出细密线路,已开始采用电镀生产的超薄铜皮。以往以辗压为主的软板铜皮市场,由于细线的需求而开始转变,如:COF就是一种类型的应用。
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