劉庚新 熊厚友 張興望 李偉保
(勝華電子(惠陽(yáng))有限公司,廣東 惠州 516257)
隨著電子技術(shù)的發(fā)展線路板上集成的電子元器件越來(lái)越多,對(duì)線路的電流導(dǎo)通能力和電流承載能力越來(lái)越高,在縮小線路線寬的同時(shí)又要提高線路電流的承載力,只能是相應(yīng)的提高線路的銅厚,一般的內(nèi)外層的線路銅厚大于102.9 μm即稱為厚銅板,其主要特點(diǎn):承載大電流,減少熱應(yīng)變和散熱,主要應(yīng)用于高端電源線路板及大功率設(shè)備電路板,本文主要通過(guò)試驗(yàn)介紹一種內(nèi)層411.6 μm(12 oz)高厚底銅的生產(chǎn)作業(yè)方式,確認(rèn)411.6 μm銅厚內(nèi)層蝕刻的線路補(bǔ)償以及制作能力。
(1)選擇銅厚為411.6 μm的基材2PNL;
(2)對(duì)原稿設(shè)計(jì)不同三組補(bǔ)償0.2 mm、0.25 mm、0.3 mm制作不同原稿的對(duì)應(yīng)試驗(yàn)底片。如表1。
表1 設(shè)計(jì)的線寬/線距及補(bǔ)償后線寬/線間 單位:mm
(1)做1PNL正常內(nèi)層前處理和壓膜,曝光能量9格,正常顯影。
(2)蝕刻速度首先102.9 μm速度兩次,然后68.6 μm速度和34.3 μm速度各一次,壓力溫度等正常條件。此條件失敗,0.2 mm的補(bǔ)償太小,蝕刻后百倍鏡測(cè)試出現(xiàn)線間距小于0.25 mm的情況,需要加大蝕刻量,故將補(bǔ)償0.2 mm修改為0.33 mm重新試做,線路的試驗(yàn)補(bǔ)償為25.4 mm、0.3 mm、0.33 mm。
(3)第2PNL在第1PNL基礎(chǔ)上調(diào)整蝕刻速度為首先102.9 μm速度2次,然后68.6 μm一次,最后34.3 μm速度兩次。具體的試驗(yàn)后線路線寬數(shù)據(jù)表2。
表2 線寬/線間數(shù)據(jù)分析(線寬間距按原稿±20%管控;變異量是指底片設(shè)計(jì)值和實(shí)際測(cè)試值的差異)單位:mm
(1)目前補(bǔ)償無(wú)法滿足上線寬達(dá)到原稿20%的要求,上線寬比設(shè)計(jì)小0.51 mm。(2)求單邊線寬和間距管控,只能生產(chǎn)原稿在0.76 mm以上線路,且補(bǔ)償0.25 mm合理。(3)如果按下線寬管控,線路可以作到0.69 mm以下,補(bǔ)償0.2 mm即可以達(dá)到線寬間距要求中值。
蝕刻因子小于3,說(shuō)明蝕刻條件不夠合理,還可以增加蝕刻量。
圖1 對(duì)不同補(bǔ)償?shù)木€路的殘足切片及分析圖
分析:(1)殘足的厚度和長(zhǎng)度與原稿和補(bǔ)償沒(méi)有明顯關(guān)系;(2)厚度平均為0.22 mm,R值0.064 mm。長(zhǎng)度平均0.16 mm,R值0.064 mm。
(1)對(duì)第1PNL采用10張1067 RC75%壓合(圖2);(2)壓合后可靠性分析(圖3):
目前酸性蝕刻0.4 mm銅厚線路補(bǔ)償及最小線寬間距要求如表4。
圖2 目前壓合疊構(gòu)
圖3 對(duì)不同線路部分做288℃,10s,3次做熱沖擊實(shí)驗(yàn)分析
表3 線路殘足的厚度與長(zhǎng)度數(shù)據(jù)(長(zhǎng)度代表一邊殘足的長(zhǎng),厚度代表殘足最厚的值)單位:mm
(1)客戶要求上線寬,廠設(shè)計(jì)最小補(bǔ)償為0.38 mm,且最小原稿線寬間距要求為0.89 mm/0.89 mm。
(2)客戶要求單邊線寬,廠設(shè)計(jì)補(bǔ)償為0.25 mm,且最小原稿線寬間距要求為0.76 mm/0.76 mm。
(3)客戶要求下線寬,廠設(shè)計(jì)補(bǔ)償為0.20 mm,且最小原稿線寬間距要求為0.68 mm/0.68 mm。
(4)壓合后熱沖擊實(shí)驗(yàn)OK,填膠檢查及外觀均無(wú)異常,說(shuō)明壓合品質(zhì)正常??紤]到板厚均勻性和離子遷移,建議以后量產(chǎn)用較厚的PP或者先填膠后壓合。