PCB技術 - PCB製造時の加減算

プリント基板（PCB）上の新たな半添加技術の出現に伴い、トレース幅を1.25ミルまで半分に減らすことができる。したがって、回路組立密度を最大化することができる。EETimesのウェブサイトによると、現在の集積回路の持続的な発展は、過去の半導体ICリソグラフィプロセス（リソグラフィ）からPCBプロセスへと移行している。

現在、PCB業界で最も一般的な減算PCBプロセスでは、配線設計幅の最小公差は0.5ミル以内であることができる。分析者は、配線設計幅が3 milより大きく、信号エッジ率が相対的に低い場合、0.5 milの変化値は明らかではないが、薄い配線設計のインピーダンス制御に顕著な影響があると指摘した。

まず、PCB製造プロセスは、基本的には、銅を含む基板材料で片側または両側、いわゆるコアを被覆する。各PCBメーカーは異なる銅基板材料と基板厚さを使用しているため、絶縁性と機械的特性も異なる。

その後、銅箔と基板材料をプレスして基板を形成する後、暴露する前に基板を防腐剤で被覆し、

次いで、酸浴中で未暴露の防腐剤及び銅をエッチングして配線設計を形成する。この方法の目的は、配線設計が矩形断面を形成することを可能にすることであるが、酸洗の過程では、垂直な銅が浸食されるだけでなく、水平配線設計壁の一部も溶解される。

厳密な制御下での減算により、配線設計はほぼ25〜45度の台形断面を形成することができる。しかし、制御が適切でないと、配線設計の上半分が過度にエッチングされ、上部が狭く、底部が厚いことになる。エッチングされた配線設計の高さと配線設計の前半部のエッチング深さを比較すると、いわゆるエッチング係数が得られる。この値が大きいほど、配線設計断面は矩形になります。

配線設計が矩形であってもよいと、そのインピーダンス（インピーダンス）がより予測可能であり、ほぼ垂直に繰り返すことができることを意味し、これは回路組立密度が最も高くなることを意味する。信号完全性の観点から見ると、PCBの製造良率も向上することができる。

この結果を実現できる同じ方法は半加性である。この方法の基板は厚さが薄い2または3ミクロン（188 m）の銅箔と積層され、次いで貫通孔を穿孔して化学銅めっきで被覆される。

次に、所望の配線設計を形成するために、特定の暴露範囲に防腐剤を添加する。露出した領域を積み重ねた後、残りの銅をエッチングする。したがって、この方法は基本的に減算とは反対です。部分加算の配線設計は、減算の化学原理に比べてフォトリソグラフィを基本的に使用する。したがって、後者によって形成される配線設計の幅は、よりオリジナル設計に適合する。

極めて厳密な公差の下で、その配線設計幅は1.25ミルのレベルを維持することができ、一定のインピーダンス制御レベルを持つことができる。実際の測定により、PCBプレート全体で測定されたインピーダンス変化は0.5オームを超えず、これは減算の5分の1であることが分かった。

分析によると、正確なインピーダンス制御は高速デジタルシステムとマイクロ波応用の要求を満たすために不可欠であり、これは部分的に加算する方法によっても実現できる。さらに、ほぼ垂直な配線設計特性を実現することができ、これにより回路組立密度を最大限に高めることができる。