从BUM看厚膜网版印刷技术的新发展三【新闻&资讯】
从BUM看厚膜版印刷技术的新发展(三)
（2）甚高密度ALIVH-FB 技术
随着电子设备的小型化、轻量化、高性能化，半导体器件制造技术的飞速发展，半导体的高速讯号的传输速度增加到1 GHz，器件的多针化和细间距化，输入输出（I/O）焊脚数目增到1 000 以上，甚至达到几千，于是对各种封闭载板的要求也就越加严格。甚高密度ALIVH-FB 就是适应上述要求而开发研制的新产品。
ALIVH-FB 工艺流程参见图20（图中微导通孔填充导电胶即为版印刷作业）。
ALIVH-FB 减成法工艺就是将铝载体铜箔与有版印刷充填导电胶的导通孔的聚酰亚胺层，精确压贴在ALIVH-B 式结构的芯板上，然后利用铝金属具有酸碱两性的特性，采用盐酸或热碱溶液蚀去载体铝金属，即可获得厚度为9 μ m 的铜层表面，然后采用薄的光致抗蚀膜层进行精密的图像转移，通过显影与直接蚀刻完成外层线路图形。
5 ．A L I V H 与B U M 比较
与有芯板的BUM 相比，采用ALIVH 技术制成的B U M 具有如下优点。
（1）更高密度
ALIVH 结构允许导通孔设置于连接盘之下，并可以在任意层的任何位置上布设导通孔和连接盘，从而大幅度缩短了连接线的尺寸，明显地提高了布线自由度。不存在电气互连较低密度的内部芯板，因而ALIVH 结构的BUM 的整体互连提高30%～50%。这非常有利于电子产品的轻、薄、短、小化，特别是有利于信号传输高速化的发展。
（2）简化了生产工艺
实现ALIVH 结构的层间电气互连不采用孔金属化和电镀铜技术，而是采用简单的版印刷导电胶充填技术（堵塞技术），这就避免了采用庞大复杂的，而且是较难于控制的孔金属化和电镀的自动生产线。根据实践统计，与带芯板的积层法比较，采用A L I V H 的工艺，其加工次数可减少到60%。
（3）成本低廉
对于微孔加工来说，采用激光蚀孔比机械钻孔的成本要低得多，参见图21。而ALIVH 技术由于避免了庞大而复杂且较难于控制的孔金属化和电镀工艺及其设备；而且微小孔的孔化、电镀（设备、化学药品、控制与维护等）的成本可以占到成品总成本的25% 以上。所以ALIVH 工艺明显地降低了生产成本，而其互连特性却是非常稳定和可靠的。采用ALIVH 工艺制作B U M 具有诸多优点。特别是采用版印刷/ 导电胶厚膜技术取代了孔化、电镀工艺来实现层间电气互连的工艺技术等，简化了工艺，降低了成本，同时可达到更高密度的BUM。目前ALIVH 已广泛地应用于便携式的信息处理终端、移动、计算机及其外围设备等的小型、高密度的领域中，并可制作CSP 的封装基板，或M C M - L （M u l t i c h i p m o d u l elaminated）层压板型多芯片模块、基板。故ALIVH实为极具发展前景的新的基板制造技术。ALIVH基板的发展情况可参见表10。
五、版印刷技术与在连接盘中设置导通孔和堵塞通孔技术
B G A 的基板与P C B 的互连，往往会采用有如“狗骨”结构的连接方式（参见图22a），而这种镀通孔（PTH）和焊盘分开设计的弊端在于要占去PCB 表面积的很大份额，而在连接盘中设置导通孔便能达到可靠、高性能和低成本的目的（参见图22b）。同时，采用版印刷的方法来堵塞镀导孔技术则可以改善导通孔在S M T 中接近非导通孔的P C B 组装性能以及改善导热性能（热导通孔）。图23为经过堵塞的导通孔的截面图，可供读者参考。
1．绝缘材料堵塞工艺
芯板中导通孔或镀通孔的堵塞，主要是提供一个高平整度的表面，使它便于积层，当然它还兼具有提高连接和焊接可靠性以及改善导热、导电性等的功能。图24 为导通孔堵塞加工的工艺流程；图25则是以堵塞绝缘材料为例的堵塞加工工艺，可供读者参考。
堵塞绝缘材料起着堵塞导通孔的作用。使用的堵塞导通孔的版印刷印料应该是合适的绝缘材料（例如热固性环氧树脂与液态焊料掩膜等）。
2．堵塞导电材料
堵塞导电材料由聚合物黏合剂和导体颗粒（如银或铜或二者结合在一起）组成的版印刷糊状印料。大多数堵塞导电材料应该是碳浆（油）或银浆（油），特别重要的是要求导电印料在烘干、固化及焊接时的收缩性能应尽可能地小，即挥发物要少或者其CTE 应与芯板CTE 相匹配。目前，美国杜邦公司研制出一种独特的银/ 铜/ 环氧的膏料，表11 为杜邦公司银/ 铜/ 环氧类导电膏料特性，可供读者参考。
堵塞导电材料是目前芯板、BGA 板等普遍使用的堵塞导通孔的方法。对这些堵塞导通孔的版印刷印料的要求是：
（1）具有长的使用寿命，以利于大量地生产堵塞导通孔；
（2） 版印刷印料应有最佳的黏度及印刷适性，以便堵满厚径比为6∶1 的导通孔；
（3）这种版印刷印料还应具有高的电和热的传导率，并且具有耐热和耐焊接的冲击能力，从而能应用于高性能的领域；
（4）导通孔堵塞过程主要是防止分层圆筒形断裂问题，实践证明，采用CTE3.5 × 的导电胶膏料可以解决。
3．金属模版印刷
导通孔的堵塞通常都是经过金属模版（材料：不锈钢板）的印刷而进入导通孔的，因此，要根据芯板导通孔的尺寸、形状，合理地设计和制造金属模版的开口尺寸、形状及厚度，对于厚径比≤ 3∶1 的芯板来说，采用一次或两次刮刀的模版印刷是容易堵塞导通孔的，而对于更高厚径比的芯板，则应采用作者在《高精密电子版印刷技术创新特色与市场商机》及《纵横正有凌云笔—“芯”中的版印刷技术》（参阅《丝印刷》杂志2005 年7～10 期，2006 年1～4 期）中所介绍的封闭式挤压印刷技术（亦有人称这种技术为“真空版印刷技术”），在此，作者不再赘述。
● 对半成品板仔细检查（特别是导通孔），对铜表面和孔壁进行清洁（酸洗）处理及氧化处理。
● 用专用版印刷机与“导气垫板”相配合，使油墨顺利进入孔内并在两面形成凸出状。
● 在专用曝光机（如液态阻焊剂用，但功率应更大些，如10～15 kW）下固化到2～3 H 硬度。● 在刷板机或磨板机（采用磨料）上进行。除去凸出的半固化部分（含填料），并刷平铜表面。
● 于1 2 0 ～1 5 0 ℃下在烘箱中烘烤3 0 ～240 min，或在烘道（时间可短得多）完成全固化。● 用抛刷除去氧化物和污物。
● 按化学镀铜和电镀铜处理。
● 完成所需的导体图形。
六、版印刷技术与微导通孔工艺(光致法成孔)积层多层板技术
诞生于20 世纪90 年代初期，并于90 年代中期在全世界范围内迅猛发展的B U M 是实现高密度布线的有效方式。这种积层多层板，在欧洲、美国称为高密度互连基板（High density interconnectionsubstrate，简称HDI基板），在中国台湾称为微细通孔基板（简称微孔板）。尽管称谓不同，在超微细多层立体布线、微细孔层间互连等方面却是完全一致的。由此，在实现电极节距微细化的同时，其面积、厚度、质量可大大降低。
BUM 是适应IC 器件高集成化、I/O 数迅速增加（特别是I/O数超过500时）和单芯片模块（SingleChip module，SCM）封装要求而发展起来的一种新的PCB（或基板）/ 厚膜版印刷生产技术。在日本，它已广泛应用于液晶模块、PC 母板、高密度便携式通信工具和各种芯片级封装。据资料介绍，BUM 将是21 世纪PCB（封装基板）产业的主导产1 000 次后不退化（降级）浸渍5 次不退化（降级）在BT 和FR-4 上为b可进行电镀和化学镀铜品。
B U M 厚膜版印刷制作技术是由微细通孔的形成（光致成孔）、层间电气互连、绝缘层形成这3个方面的重要技术作为支持的，其中尤以微细通孔（ 光致成孔）的形成技术最为关键。
采用光致法制造积层法多层板具有一次性成孔、产量高、可充分利用现有PCB 生产设备和工艺、成本低等优点。对于直径在0.10～0.20 mm 的导通孔来说，它具有最佳性能/ 价格比，加上世界先进工业国家正致力于开发研制感光树脂材料，不断改善其性能（特别是提高解像度或分辨率，提高T g和耐湿性等），其导线宽度和间距可达100 μ m/125 μ m，导通孔径可达60 μ m。
1．版印刷液态感光绝缘树脂形成导通孔的工艺流程
（1）芯板表面处理
对芯板表面进行去污清洁、化学粗化和氧化（黑氧化或红氧化）处理。
（2）印印版及印刷参数
丝：80～125 目/in（大多采用100 目/in）。墨层(感光绝缘树脂层)厚度:40～60 μ m。印感光绝缘树脂层时，要求在空调（温、湿度控制）和净化的工作间，并须在防紫外（UV）的安全灯光（黄光）的条件下进行版印刷作业。由于积层板间的绝缘要求，要保证导体表面上的绝缘介质层厚度（参见图27）的要求，一般为40～60 μ m（有的采用60～80 μ m）。
绝缘介质层的厚度太厚或太薄都不利于制作高质量的B U M ，特别是高密度的、要求特性阻抗精度控制的多层P C B ，因而要严格控制。为了达到此目的，往往要进行多次（一般为两次）的版印刷作业过程。一次印太厚的感光性树脂会造成干燥困难及厚度均匀性差等，进而还会造成曝光均匀性（上、下之间）差，同时还
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