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Build-up PCB(Printed Circuit Board) Build-up 교육 자료 1 / 24Page 경박, 단소
고집적, 고기능 Build-up 1 / 24Page
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Build-up < C o n t e n t s > PCB(Printed Circuit Board)
3 Page 2. 원자재 특성 (Prepreg & RCC) 4 Page 3. Build-up Structure 5 Page 4. 일반 MLB & Build-up 제조 Process 비교 12 Page 5. Embedded passive 22 Page Build-up 6. Build-up 공법 비교 23 Page 2 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board) 1. Build-up 공법이란 무엇인가…?
공법으로, 빌딩과 같이 쌓아 올린다는 의미에서 유래 2) 필요 이유 : Build-up PCB가 요구되는 이유는 제품(휴대폰, Note-book, LCD Module etc)의 Size, Thick’가 계속 줄어드는 것에 대응하기 위함 (기존의 제품보다 공간의 활용폭이 높다, 공간 자유도가 높다) < Build-up 제품 > A B < 일반 MLB 제품 > Build-up 3 / 24Page
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< Resin Coated Copper >
PCB(Printed Circuit Board) Build-up 교육 자료 2. 원자재 특성(Prepreg & RCC) HITACHI (GEA-67N) DOOSAN (DS-7408) MITSUI (MR-500) DOOSAN (DSF-400) Tg (TMA : ℃) 120 ~ 130 143 125 145 (DMA) CTE (ppm/℃) X / Y 13 ~ 16 / 13 ~ 16 15 / 13 70 / 70 -- Z 50 ~ 70 45 70 - 유전율 (1MHz / 1GHz) 4.7 ~ 4.8 / 4.2 ~ 4.3 4.5 ~ 4.8 / - 3.6 / - 3.7 ~ 3.8 / 3.0 ~ 3.2 P/S (kgN/m : 1/2Oz) 1.4 ~ 1.6 1.6 ~ 1.8 (1Oz) 1.3 1.4 ~ 1.6 CO2 LASER Shot 數 (60um) 4 ~ 5 4 ~ 5 3 3 비고 Prepreg Prepreg RCC RCC < Resin Coated Copper > < Prepreg > Build-up 4 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board) 3. Build-up Structure (Blind via)
Blind via hole, Micro via hole Buried via hole RCC P/P Core P/P P/P Core P/P Build-up RCC PTH(Plating Through Hole) 5 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board)
3-1. Build-up Structure (Via on via, Stack via) Via on via, Stack via hole RCC P/P Core P/P P/P Core P/P Build-up RCC 6 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board)
3-2. Build-up Structure (Via on via) 공간자유도 확보 (Size & Thick’ 축소, 설계 용이) Build-up 7 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board)
3-3. Build-up Structure (Via on via) All layer via on via RCC P/P P/P Core P/P P/P P/P Build-up RCC 8 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board)
3-4. Build-up Structure (Skip via & Staggered via) Staggered via hole RCC P/P Core P/P P/P Core P/P Build-up RCC Skip via hole 9 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board) 3-5. Build-up Structure (유형별-1)
8 Layers (1D+6C+1D) (2D+4C+2D) (Stack via) 6 Layers (1D+4C+1D) (2D+2C+2D) 4 Layers (1D+2C+1D) F ` E D I J C Build-up 10 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board) 3-5. Build-up Structure (유형별-2)
16 Layers (2D+12C+2D) * Buried Via L2~5/L12~15 14 Layers (1D+12C+1D) * Buried Via : L2~13 7 Layers (3D+2C+2D) 1 2 3 4 5 6 7 16 8 9 10 11 12 13 14 15 Build-up 11 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board) 4. 제조 Process 비교 Build-up 교육 자료
4-1. 일반 MLB Process 재 단 내층회로 A0I Oxide 적층(P/P) CNC-Drill 동도금 외층회로 AOI PSR 표면처리 Router B.B.T 최종검사 출하검사 4-2. Build-up Process 재 단 내층회로 A0I Oxide 적층(P/P) CNC-Drill 동도금 Plugging 인쇄 내층회로 AOI Build-up OXIDE 적층(RCC) CNC-Drill Conformal AOI LASER-Drill 동도금 외층회로 AOI PSR 표면처리 Router B.B.T 최종검사 출하검사 12 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board) 4-1. 일반 MLB 제조 Process
내층회로 동도금 Oxide 외층회로 적층(P/P) PSR Build-up CNC-Drill 표면처리 (금도금) 13 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board) 4-2. Build-up 제조 Process
내층회로 Conformal PSR Oxide LASER 표면처리 (금도금) 적층(P/P) 동도금 Build-up CNC-Drill 외층회로 14 / 24Page
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Build-up + = PCB(Printed Circuit Board) 4-3. 일반 MLB와 Build-up의 차이점 MLB
추가적인 공정 = Build-up Plugging 인쇄 Conformal LASER-Drill Selective OSP Build-up 15 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board) 4-3-1. 주요 공정 비교 (Plugging 인쇄 공정-1)
: RCC 적층후 두께 편차를 최소화하기 위해 내층의 Buried Via Hole을 Ink로 충진 시켜주는 공정 Build-up 16 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board) 4-3-1. 주요 공정 비교 (Plugging 인쇄 공정-2)
(문제점 야기) 동도금 공정 IMAGE 공정 AOI 공정 (문제점 야기) 열충격 IR-Reflow Build-up < Buried via hole Plugging 인쇄 > 17 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board) 4-3-2. 주요 공정 비교 (Conformal 공정)
: CO2 LASER 가공전 해당부위의 동박 부분을 Open시켜 주는 회로형성공정 Conventional Type < RCC 적층 > < Conformal 형성 > < LASER-Drill > < 동 도 금 > Large Windows Type Build-up < RCC 적층 > < Conformal 형성 > < LASER-Drill > < 동 도 금 > 18 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board) 4-3-3. 주요 공정 비교 (LASER-Drill 공정-1)
-. YAG LASER : U.V(자외선) 광선을 이용하여 동박 + Resin을 가공 → Conformal 工程 無 but 생산성이 낮다. (現在 美 ESI社 2대 보유) -. CO2 LASER : I.R(적외선) 광선을 이용하여 Resin을 가공(동박 미가공) → Conformal 工程 有 but 생산성이 높다. (現在 日 SUMITOMO社 4대 + HITACHI社 6대 보유) 100 nm 5th H, th H, 3rd H, Ar-Ion 2nd H, Nd:YAG CO2 Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YAG Nd:YLF (Wavelength) 212 nm 266 nm 355 nm 488 nm 532 nm 1064 nm Visible Infrared Ultra-violet 1000 nm 10,000 nm 400 nm 750 nm 1321 nm Build-up YAG LASER-Drill CO2 LASER-Drill 결합고리를 깨버리는 가공 ( 동박 + Resin 가공 ) 열로 녹여버리는 가공 ( Resin 가공 ) 19 / 24Page
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< Absorption Curves of PWB Materials >
PCB(Printed Circuit Board) Build-up 교육 자료 주요 공정 비교 (LASER-Drill 공정-2) Strong absorption in all materials UV Visible IR Total Absorption FR4 Matte Cu Glass Build-up Wavelength (microns) Copper is reflective < Absorption Curves of PWB Materials > 20 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board) 4-3-4. 주요 공정 비교 (Selective OSP 공정)
: 표면처리로 무전해 금도금과 수용성 Pre-flux를 병행하여 실시하는 공정 -. SMT 영역에 따라 최적의 표면처리를 실시 [Solder Ball 영역] 수용성 Pre-flux [Key pad 및 기타 영역] 무전해 금도금 (Immersion gold) Flux 처리 (BGA 영역) 금도금 처리 (Key pad 영역) Build-up 21 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board) 5. Embedded passive Build-up 교육 자료
[ 노광 ~ 현상 ] [ 노광 ~ 현상 ] [ 염화철 부식 ] [ 염화철 부식 ] [ 알칼리 부식 ] [ 박리 ] [ 박리 ] Build-up [ 절연 저항 인쇄 ] [ 노광 ~ 현상 ] 저항층[Ni-Cr resistive layer] 저항층[Cabon resistive layer] [ Ink Type ] [ Film Type ] 22 / 24Page
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Build-up PCB(Printed Circuit Board)
6. Build up 공법의 Stack via Process 비교 Filled via Process AGSP NMBI B2IT ALIVH (5) 3~4번 반복 (1) CNC - 동도금 (2) 전기동도금 - 내층회로 (3) 적층 – CO2 Laser (4) Filling 도금 – 내층회로 (6) 3~5번 반복 (9) 3~8번 반복 (1) CNC - 동도금 (3) 화학동도금 – Ni도금 (5) 알카리 Etching (7) 적층 - 연마 (2) Plugging – 동도금 - 내층회로 (4) 전기동도금 – Resist형성 (6) Ni박리 – Resist박리 (8) 전기동도금 - 내층회로 (5) 3번+4번 Lay up (1) Etching으로 Bump형성 (2) C/F Lamination (3) 1번 제작 (내층용) (4) 2번 회로형성 (6) 적층 - 내층회로 (7) 3~6번 반복 (1) Print로 Bump형성 (7) 3~6번 반복 Build-up (3) 1번 제작 (내층용) (2) C/F Lamination (6) 적층 - 내층회로 (4) 2번 회로형성 (5) 3번+4번 Lay up (1) CO2 Laser (Aramid) (2) Plugging - 적층 (3) 1번+2번 제작 (내층용) (4) 2번 회로형성 (5) 3번+4번 Lay up (6) 적층 - 내층회로 (7) 3~6번 반복 23 / 24Page
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(Any Layer Interstitial
PCB(Printed Circuit Board) Build-up 교육 자료 6. Build up 공법의 Stack via Technology 비교 Filled Via (Copper plating) AGSP (Advanced Global Standard Process) NMBI (Neo Manhattan Bump Inter connection) B2IT (Buried Bump ALIVH (Any Layer Interstitial Via Hole) 단면도 Via 형성 Laser로 via형성 동도금 Filling 동도금에 의한 Cu Bump Etching에 의한 Print에 의한 Ag paste Bump Laser로 via 형성 Cu paste Filling Via 접속 방식 화학적 접속 물리적 접속 공법 특징 Fillng 동도금 외 공정은 동일 Via size 조절 용이 Laser+동도금 (X) Cu+Ni+Cu 원자재 동도금 (X) Aramid 원자재 개발 년도 양산 여부 적용 업체 2000 소량 양산 적용 삼성전기 등 1998 Daiwa / Clover North / LG 1996 양산 적용 도시바 / Miyagi 1995 Matsushita / CMK 설계 자유도 Cost / via수 투자 (설비 포함) 접속 신뢰성 공법 적용성 ○ △ ◎ ◎ (무관) △ (설비 / 로열티) Build-up 24 / 24Page
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