SAP（セミアディティブPCBプロセス）：基本事項

半加工PCB製造プロセスとは何か、その利点は何か？

新しい製造プロセスについて話し合う際には、多くの用語が飛び交います。これらのプロセスにより、PCB製造業者は、典型的な3ミルのラインとスペースだけでなく、最先端の減算エッチングプロセスが可能とする2ミルのラインとスペース以下で、トレースとスペースを形成する能力を持つようになります。

設計の観点から見ると、この新しい能力は興奮するものです。これらの新しい能力を適用する方法は多くあります。最も明確な利点は、PCBのフットプリントを小型化して、全体の電子ユニットを小型化するか、改良されたバッテリーなど他のアイテムのために貴重な不動産を解放する能力です。

もう一つの明確な利点は、このタイトピッチ、またはそれほどタイトでないピッチのBGAを使用して、PCB設計で必要なルーティング層を減らす能力です。層数の削減は、コストと信頼性の両方に常に利点がありますが、これによりPCB設計者がマイクロビア層の数と製造中に必要なラミネーションサイクルの数を減らすことができる場合、その利点は特に大きくなります。これにより、製造時の歩留まりが改善され、プリント基板のリードタイムが短縮され、結果としてコストと信頼性が向上します。

半加算プリント基板（PCB）プロセスの理解がなければ、直感的には少し理解しにくいかもしれませんが、信号整合性の改善があります。このブログの後半で、減算エッチング処理と半加算処理の違いについての概要に飛び込みます。しかし、10,000フィートレベルで見ると、半加算プロセスは、ほとんどの製造業者の能力を決定する銅のエッチングプロセスではなく、イメージング能力によって制御される、はるかに厳密に制御された線幅とスペースを持っています。この厳密な制御により、インピーダンスの改善など、将来のブログで探求する他の進歩がもたらされます。

基本用語から始めましょう：

減算エッチPCBプロセス：この伝統的なPCB製造技術は、両面に銅がコーティングされた基板、基礎となる誘電体材料から始まります。この銅は通常、1/4オンス以上です。回路パターンは、不要な銅をパターニングしてエッチングすることによって形成されます。

半加算PCBプロセス：このプロセスは電子工学にとって新しいものではありませんが、PCB製造にとっては新しいものです。半加算プロセスでは、不要な銅を取り除くのではなく、薄い無電解シード層の銅に電解銅を加え、その非常に薄い無電解銅層をフラッシュエッチングして取り除きます。

半加工PCBプロセスの変更：mSAP技術は、大量生産されるスマートフォン市場に関連して聞くことが多い技術です。このプロセスは、非常に薄い銅箔から始まり、追加の銅を加えて回路パターンを形成し、その後、その種子層をエッチングで取り除くことによって回路パターンが作られます。

SLP（基板のようなPCB）：この用語は、加工または半加工プロセスで製造されるプリント回路基板を指します。より細かい特徴の能力は、基板レベルの特徴サイズに似てきますが、伝統的な大きなパネルサイズでPCB製造業者によって構築されています。

SAPプロセスとmSAPプロセスの主な違いは何ですか？

SAPプロセスとmSAPプロセスは似ていますが、主な違いは開始銅層の厚さです。SAPはより薄い開始銅の厚さを持ち、しばしば十倍薄く、そのため種子層を除去するエッチングは非常に速く、トレース構造自体にほとんど影響を与えません。mSAPは箔銅であり、少しトラペゾイド形状を持ち、トレースとスペースの特徴サイズがそれほど細かくありません。SAPとmSAPの間の銅の厚さの指定は、SAPに対して1.5ミクロン以下の銅として一般的です。

これらの細かい特徴を形成するための基本的な処理手順の概要として：

SAPプロセスは、裸の誘電体から始まり、非常に薄い層の無電解銅を適用します。参考点として、AveratekのA-SAP™プロセスは、0.2ミクロンの無電解銅から始まります。mSAP技術は通常、2ミクロンまたはやや厚い銅箔から始まります。そこから、プロセス手順は類似しています：

• フォトレジストの適用
• フォトレジストのイメージング
• 電解銅めっき
• フォトレジストの除去
• 無電解銅または薄い銅箔のエッチング。

このエッチングプロセスは、プロセスの違いが最も顕著になるところです。mSAPはより厚い箔から始まるため、製造業者は通常、30ミクロンのトレース/スペースの近くで限定され、トレースはわずかに台形の形状をしています。

SAPプロセスは非常に薄い無電解銅基盤を持っているため、エッチングはトレースに実質的な影響を与えず、トレースの側壁を直線に保ち、製造業者がそれらの細かい特徴サイズに対応できるイメージング装置を持っている場合、25ミクロン（1ミル）よりもはるかに下のトレースを形成する能力を提供します。

この銅箔のエッチングプロセスの後、mSAPプロセスとSAPプロセスの両方は、典型的なPCB製造プロセスに従います。

プリント基板製造業者との協力方法：

半加算PCB技術の利点を学び、応用する際に製造業者とどのように協力するかについて、カルメットのCTOであるメレディス・ラボー博士に意見を求めました。彼女の言葉では、「最も際立っているのは、細かいラインとスペースを実現できる技術の切実な必要性であり、同時に最先端のHDI機能を利用しつつ、極めて低損失材料も使用することです。これらの顧客はしばしば製造のために海外を頼らなければならず、それはコストがかかります：長いリードタイムや、現在の国内技術に合わせてボードを再設計すること、しばしば電子システムの基盤を低下させることを意味します。この革新的で変革的な製造方法の使用は、製造のためではなく、製造と共にデザインする新しいアプローチを必要とします。デザイナーと製造業者は、SWAPを削減しながら、次世代電子システムのためのPCBの信頼性と堅牢性を高める共同アプローチを開発できます。」

加算PCB技術に関する次の数回のブログでは、PCBデザイナーにとっての利点、予備設計レビューの質問と回答、実際のアプリケーションについて深く掘り下げていきます。取り上げてほしい特定の質問があればコメントでお知らせください！

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