涨知识 | 印刷电路板技术发展大起底(3)

还有喷墨打印同时采用激光照射瞬时固化油墨的方法，导电线路厚度与宽度比1.0以上，如线宽10μm，线高也有10μm，实例有在PI膜上制作线路宽30 μm、线厚20 μm的FPCB。

印制电子目前重点应用是低成本的制造射频识别(RFID)标签，可以成卷印刷完成。潜在的是印刷显示器、照明和有机光伏领域。可穿戴技术市场是当前新兴的一个有利市场。

可穿戴技术各种产品，如智能服装和智能运动眼镜，活动监视器，睡眠传感器，智能表，增强逼真的耳机、导航罗盘等。可穿戴技术设备少不了挠性电子电路，将带动挠性印制电子电路的发展。

埋置元件印制电路技术

埋置元件印制电路板(EDPCB)是实现高密度电子互连的一种产品，埋置元件技术在PCB有很大的潜力。埋置元件PCB制造技术，提高了PCB的功能与价值，除了在通信产品应用外，也在汽车、医疗和工业应用等领域提供了机会。

EDPCB的发展，从碳膏制作的印刷电阻和镍磷合金箔制作的薄膜电阻，以及夹有高介电常数基材构成的平面电容，形成埋置无源元件印制板，到进入埋置IC芯片、埋置贴片元件，形成埋置有源与无源元件印制板。现在面对的课题有埋置元件复杂化及EDPCB的薄型化，以及散热性和热变形控制、最终检测技术等。

元器件埋置技术现在已在手机等便携终端设备中应用。EDPCB制造工艺进入实用的有B2it方法，可以实现高可靠性和低成本;有PALAP方法，达到高层数和低功耗，被用于汽车电子中;有埋置晶圆级封装芯片的通信模块，体现良好的高频特性，今后会有埋置BGA芯片的eWLB出现[19]。随着EDPCB设计规则的确立，这类产品会迅速发展。

表面涂饰技术

PCB表面铜层需要保护，目的是防止铜氧化和变质，在装配时提供连接可靠的表面。PCB制造中一些通常使用的表面涂饰层，有含铅或无铅热风整平焊锡、浸锡、有机可焊性保护膜、化学镀镍/金、电镀镍/金等。

HDI板和IC封装载板的表面涂饰层现从化学镀镍/金(ENIG)发展到化学镀镍/钯/金(ENEPIG)，有利于防止元件安装后出现黑盘而影响可靠性。

现有对ENEPIG涂层中钯层作了分析，其中钯层结构有纯钯和钯磷合金，它们有不同的硬度，因此用于打线接合与用于焊接需选择不同的钯层。

经过可靠性影响评估，有微量钯存在会增加铜锡生长厚度;而钯含量过多会产生脆性之钯锡合金，反而使焊点强度下降，因此需有适当钯厚度。

从PCB精细线路的角度来说，表面处理应用化学镀钯/浸金(EPIG)比化学镀镍/镀钯/浸金(ENEPIG)更佳，减少对精细图形线宽/线距的影响。EPIG镀层更薄，不会导致线路变形;EPIG经焊锡试验和引线键合试验能达到要求。

又有新的铜上直接化学镀钯(EP)或直接浸金(DIG)，或者铜上化学镀钯与自催化镀金(EPAG)涂层，其优点是适合金线或铜线的打压接合，因没有镍层而有更好高频特性，涂层薄而更适于细线图形，并且减少工序和成本。

PCB最终涂饰层的改进，另外有推出化学镀镍浸银(NiAg)涂层，银有良好导电性、可焊性，镍有抗腐蚀性。有机涂层OSP进行性能改良，提高耐热性和焊接性。还有一种有机与金属复合(OM)涂层，在PCB铜表面涂覆OM涂层有良好的性价比。

清洁生产

“绿色”和“环境友好”现是PCB制造技术进步的重要标志。除了设法采用印制电子和3D打印这类革命性清洁生产技术外，现有PCB制造技术向清洁生产改良是在不断进行。如寻找替代有毒有害物质的材料，减少加工步骤，和减少化学药品的消耗，以及减少水和能源的用量，及材料的可回收利用等。

具体有采用无毒害无机材料作阻燃剂，同时也改善电气性、导热性和热膨胀系数等的无卤素基材;采用激光直接成像减少作业工序和材料消耗;采用半加成法减少电镀铜和蚀刻铜的消耗;采用直接金属化孔工艺，及化学沉铜液中取消有毒有害物质;采用导电膏印刷使导通孔互连加工清洁简便。

直接金属化技术很早就存在，多年的发展趋于成熟。直接金属化工艺有碳黑系和导电聚合物系，用碳或石墨、导电聚合物代替钯活化，化学沉铜液中取消有毒的甲醛、氰化物和难处理的EDTA络合剂。

推出胶体石墨直接孔金属化技术具有稳定的分散性和与多种树脂良好的吸附牲。胶体石墨直接金属化工艺在刚性PCB制造应用多年，现可推行于有复杂的盲孔、埋孔和任意层互连的HDI板、挠性板和刚挠板，可减少工序和设备场地、废水量，有利于环保，并提升生产效率和最终产品的高可靠性[24]。

文章来源：《北京印刷学院学报》 网址: http://www.bjysxyxb.cn/zonghexinwen/2020/0819/367.html