SAP (반부가 PCB 공정): 기초

반가산 PCB 제작 공정이란 무엇이며, 이점은 무엇인가?

새로운 제조 공정에 대해 논의할 때 주변에서 많이 사용되는 용어들이 있습니다. 이러한 공정은 PCB 제작업체들이 전형적인 3밀(mil) 라인과 공간 뿐만 아니라 가장 진보된 감산 에칭 공정이 가능한 2밀 라인과 공간 이하로 트레이스와 공간을 형성할 수 있는 능력을 제공합니다.

디자인 관점에서 이 새로운 능력은 흥미롭습니다. 이 새로운 능력을 적용할 수 있는 방법이 많습니다. 가장 명확한 이점은 PCB의 발자국을 최소화하여 전체 전자 장치를 소형화하거나 개선된 배터리와 같은 다른 항목에 귀중한 공간을 확보할 수 있는 능력입니다.

또 다른 명확한 이점은 이러한 밀집 피치 또는 그렇게 밀집되지 않은 피치의 BGA를 사용하여 PCB 디자인에서 필요한 라우팅 레이어 수를 줄일 수 있는 능력입니다. 레이어 수를 줄이는 것은 항상 비용과 신뢰성에 이점을 제공하지만, 이것이 PCB 디자이너가 마이크로 비아 레이어 수와 제작 중 필요한 적층 주기 수를 줄일 수 있게 할 때 특히 그 이점이 확대됩니다. 이는 제작 시 수율 개선을 제공하고, 인쇄 회로 기판의 리드 타임을 단축시키며, 그 결과 비용과 신뢰성을 모두 개선할 것입니다.

이러한 반가산 PCB 공정에 대한 이해 없이는 신호 무결성 개선이 직관적으로 이해되기 어려울 수 있습니다. 이 블로그에서 나중에 감산식 에칭 공정과 반가산 공정의 차이에 대한 개요를 살펴보겠습니다. 하지만 10,000피트 상공에서 보면, 반가산 공정은 대부분의 제조업체가 오늘날 사용하는 구리 에칭 공정이 아닌 이미징 능력에 의해 제어되는 훨씬 더 엄격하게 제어된 선폭과 간격을 가지고 있습니다. 이러한 엄격한 제어는 개선된 임피던스를 비롯하여 향후 블로그에서 탐구할 다른 발전을 가져옵니다.

기본 용어부터 시작해 보겠습니다:

감산식 에칭 PCB 공정: 이 전통적인 PCB 제작 기술은 양면에 구리가 코팅된 기본 유전체 재료인 라미네이트로 시작합니다. 이 구리는 일반적으로 ¼ 온스 이상입니다. 회로 패턴은 패터닝과 불필요한 구리를 에칭하여 제거함으로써 형성됩니다.

반가산 PCB 공정: 이 공정은 전자 분야에는 새롭지 않지만 PCB 제작에는 새롭습니다. 반가산 공정에서는 필요 없는 구리를 제거하는 대신, 얇은 무전해 구리 시드층에 전해 구리를 추가한 다음 그 매우 얇은 무전해 구리층을 제거하기 위해 플래시 에칭합니다.

수정된 반첨가 PCB 공정: mSAP 기술은 대량 스마트폰 시장과 관련하여 우리가 듣는 것입니다. 이 공정은 매우 얇은 구리 호일로 시작하여 추가적인 구리를 추가하여 회로 패턴을 형성한 다음 그 씨앗층을 에칭하여 제거하는 방식입니다.

SLP(기판 같은 PCB): 이 용어는 인쇄 회로 기판이 첨가 또는 반첨가 공정으로 제조되고 있다는 것을 참조합니다. 더 세밀한 특징 능력은 기판 수준의 특징 크기와 비슷해지기 시작하지만, 전통적인 더 큰 패널 크기에서 PCB 제조업체에서 제작되고 있습니다.

SAP 공정과 mSAP 공정의 주요 차이점은 무엇입니까?

SAP 공정과 mSAP 공정은 비슷하지만, 주요 차이점은 시작 구리층입니다. SAP는 시작 구리 두께가 훨씬 얇아서, 종종 열 배 더 얇아서, 씨앗층을 제거하기 위한 에칭이 훨씬 빠르며 트레이스 구조 자체에 거의 영향을 미치지 않습니다. mSAP은 호일 구리이며 조금 더 사다리꼴 모양을 가지며 트레이스와 공간 특징 크기가 그리 미세하지 않을 수 있습니다. SAP와 mSAP 사이의 구리 두께 지정은 일반적으로 SAP의 경우 1.5 마이크론 이하의 구리입니다.

이러한 미세한 특징을 형성하기 위한 기본 처리 단계의 개요는 다음과 같습니다:

SAP 공정은 베어 유전체로 시작하여 매우 얇은 전기 없는 구리층을 적용합니다. 참고로, Averatek의 A-SAP™ 공정은 0.2 마이크론의 전기 없는 구리로 시작합니다. mSAP 기술은 일반적으로 2 마이크론 또는 약간 두꺼운 구리 호일로 시작합니다. 거기서부터, 공정 단계는 비슷합니다:

• 포토레지스트 적용
• 포토레지스트 이미징
• 전해 구리 도금
• 포토레지스트 제거
• 전기 없는 구리 또는 얇은 구리 호일 에칭.

이 에칭 공정은 공정 간의 차이가 가장 두드러지는 부분입니다. mSAP는 더 두꺼운 호일로 시작하기 때문에, 제조업체는 일반적으로 30-마이크론 트레이스/공간 근처에서 제한되며, 트레이스는 약간 사다리꼴 모양을 가집니다.

SAP 공정은 매우 얇은 전기 없는 구리 기반을 가지고 있기 때문에, 에칭은 트레이스에 실질적인 영향을 주지 않아, 직선의 트레이스 측면을 남기고, 제조업체가 그러한 미세한 특징 크기로 해상도를 가진 이미징 장비를 가지고 있다면 25 마이크론(1 mil) 이하의 트레이스를 형성할 수 있는 능력을 제공합니다.

이 구리 호일 에칭 공정 후에, mSAP과 SAP 공정 모두 전형적인 PCB 제작 공정을 따릅니다.

프린트 회로 기판 제조업체와 협력하는 방법:

반도체 첨가 PCB 기술 혜택을 배우고 적용할 때 제조업체와 어떻게 협력해야 하는지에 대한 그녀의 생각을 묻기 위해 칼루멧의 CTO인 메러디스 라보 박사에게 연락했습니다. 그녀의 말에 따르면, “가장 눈에 띄는 것은 세밀한 선과 공간을 달성할 수 있는 기술의 절실한 필요성이며, 동시에 가장 진보된 HDI 기능을 활용하고 극도로 낮은 손실 재료를 사용하는 것입니다. 이러한 고객들은 종종 제조를 위해 해외를 찾아야 하며, 이는 비용을 수반합니다: 긴 리드 타임 또는 현재의 국내 기술에 맞게 보드를 재설계하는 것으로, 종종 전자 시스템의 핵심을 단순화시킵니다. 이러한 혁신적이고 변혁적인 제조 방법의 사용은 제조를 위한 것이 아닌 제조와 함께 디자인하는 새로운 접근 방식을 요구합니다. 디자이너와 제조업체는 협력적인 접근 방식을 개발하여 SWAP을 줄이면서 차세대 전자 시스템을 위한 PCB의 신뢰성과 견고성을 높일 수 있습니다.”

첨가 PCB 기술에 대한 다음 몇 개의 블로그에서는 PCB 디자이너에게 주어지는 혜택, 예비 디자인 검토 질문 및 답변, 그리고 실제 응용 사례에 대해 더 깊이 탐구할 것입니다. 다루었으면 하는 구체적인 질문이 있으시면 댓글로 남겨주세요!

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