成果名称: 深微孔高速电路板开发
完成单位: 生益电子股份有限公司
主要人员: 王小平、陈正清、杜红兵、袁继旺、纪成光、焦其正、任尧儒、黄刚、易雁、宋祥群、张建、刘梦茹、辜义成、王洪府、金侠
介绍:

1.课题来源与背景 : 课题来源于东莞市东城街道的科技创新项目,由生益电子股份有限公司根据4G通信产品技术发展需求立项研究。盲孔技术的开发与应用极大地推动了高密度集成电路技术和微电子技术的发展,使电子产品的体积变得更轻、更薄、更小,功能高度密集,性能越来越强。目前业内制作高阶盲孔大多采用逐次压合增层技术或机械盲孔技术,但是逐次压合增层技术制作成本高、制作周期长,并且经过多次压合、沉铜电镀等带来了诸多技术品质问题,如变形、尺寸涨缩、电镀盲孔空洞等;而机械盲孔技术的控深精度低,难以达到指定层,或者对相邻层介质层厚度要求高,并且会损伤介质层,电气性能(耐高压测试等)会受到一定程度的负面影响,并且孔径越小,制作成本和制作难度越大。为了解决上述难题,立项研究一种创新的深微孔技术,实现任意层之间的互联,同时该技术可以实现背钻stub"0"设计,有利于减少高速信号传输损耗。该技术的开发必将推动高阶盲孔技术的创新与进步,并且极大提升高速电路板的传输速率,因此深微孔技术的开发具有极其广阔的市场前景和深远意义。

2.应用领域:深微孔技术主要用于通信高端路由器和网络存储设备高速产品的制作,目前该技术产品已应用于国内外极具影响力的通信企业的4G网络设备中。该技术及产品还可推广应用于智能通信终端、医疗检测等产品中。

3.技术原理:深微孔技术是指在一次层压技术电路板上采取激光钻孔或机械钻孔+激光钻孔后再经过孔内金属化方式完成L1-Lm(m≥3)/Ln-Ln-y(y≥2)多阶盲孔导通,实现多层间电路互联技术,明显区别于传统电镀填孔型的多次层压叠加式高阶盲孔的制作技术。

4.技术创新点:
1)创新性地提出深微孔技术,制作含有L1-Lm(m≥3)/Ln-Ln-y(y≥2)多阶盲孔,取代业内现有的逐次压合增层(Sequantial Buildup)技术及机械盲孔技术,可成功解决逐次压合增层技术所带来的变形、尺寸涨缩、电镀盲孔空洞等技术品质问题,同时可解决机械盲孔技术控深精度低、影响电气性能等问题。深微孔技术能精确达到指定层,避免损伤介质层,同时也避免了机械盲孔技术(背钻技术)所带来的stub对高速信号损耗的影响,实现背钻"0"stub设计。
2)首次提出交错互联,通孔、盲孔、背钻孔并排串联形式的高阶深微孔可靠性测试coupon图形设计。
3)提出"干膜盖孔再减铜+砂带磨板工艺+点镀"工艺,保证孔口wrap。并通过"机械盲孔+激光扩孔"成孔,"沉铜+复合波形脉冲电镀"金属化孔,结合真空树脂塞孔工艺,成功开发高阶深微孔电路板。
5.经济效益:统计小批量试产之后的生产销售情况,从2015年7月至2016年12月,我司深微孔高速电路板产品,产量达到5205.71平方英尺,产值高达581.66万元,其中已销售546.72万元,获得净利润总额达到163.71万元,缴税总额达到64.98万元,带来了极大的社会效益和经济效益。同时,国内各家通信客户对我司生产的深微孔高速电路板产品均作出了肯定的评价。

6.社会效益:深微孔高速电路板目前已应用于国内极具影响力的通信企业的4G网络设备中,其性能优势和成本优势大大提升了国内民族通信企业在全球通信领域的竞争力,推动了行业技术进步,降低了建设成本,成为信息时代网络设备的核心技术之一。该技术及产品还可以推广应用于智能通信终端、医疗检测等产品中,应用领域众多,市场需求量大。鉴于其市场需求,我司将针对该技术进行进一步深入研究及量产推广,以期实现更高的技术水平、更加稳定的品质水平、更具优势的成本和生产效率。公司顺应东莞市提出的创新驱动发展战略方针,通过该项目研究和生产,大大提升了自身的技术能力,掌握关键核心技术、拥有自主研发能力,对实现"东莞质量"和"东莞标准"具现实意义,具有良好的社会效益。 该项目的研发增加了岗位设置,缓解了就业压力,为行业和社会培养了大量技术人才,体现了企业的高度社会责任感,为构建和谐社会贡献一份力量。

7.目前存在的问题及改进意见:深微孔高速电路板产品的设计是深微盲孔(二阶、三阶等)+一阶盲孔+POFV(一阶、二阶盲孔、通孔、小孔背钻孔)+0.8mm pitch BGA夹线,此设计难点相互制约,导致过程控制点较多,在批量生产过程中出现蚀刻夹膜、蚀刻残铜、线路精度控制较差等品质问题。 经过分析验证,导致上述品质问题的根本原因是底铜厚度不均匀,通过对现有的工艺进行优化,样板实验验证采用镀孔流程进行制作,可降低生产控制难度,提高产品良率,为验证该工艺的稳定性,建议进行批量验证。

批准登记号: 粤科成登(2)字【2017】0268
登记日期: 2017-08-07
研究起止时间: 2014.01 至2016.12
所属行业: 制造业
所属高新技术类别: 电子信息
评价单位名称: 东莞市科技中介同业公会
评价日期: 2017.06.14