手机板技术发展趋势

1、手机板技术发展趋势 pcb（printed circuit board；印刷电路板）是提供电子零组件在安装与互连时的主要支撑体，其依照电路设计，将连接电路零件之电气布线绘制成布线图形，并利用机械加工、表面处理等方式，在绝缘体上使电气导体重现。由于电路板质量良窳将直接影响手机的可靠度，因此是手机上不可或缺的关键基础零件。随着手机功能的增加，手机的电路设计复杂度亦随之增加，加上消费者对手机轻薄短小需求日增，也使得电路板的设计朝向如何在单位面积中布更多的线路，以达到搭载更多组件的目的。因此，随着手机轻薄短小的需求，pcb技术层次不断精进，台湾手机板技术的发展历程如(图一)所示，从早期一次成型全板贯穿

2、的互连做法开始，发展至应用局部层间内通的埋孔及外层相连之盲孔技术制造的盲埋孔板，一直到利用非机械成孔方式制造的高密度互连基板（hdi），手机板的线宽线距亦由早期的6/6（mils/mils）进步到目前hdi板的3/32/2（mils/mils）。(图一)手机版技术发展趋势资料来源：工研院经资中心itis计划  hdi技术简介hdi电路板定义hdi电路板的定义是指孔径在6mil以下，孔环之环径（hole pad）在0.25mm以下者的微导孔（microvia），接点密度在130点平方吋以上，布线密度于117吋平方吋以上，其线宽间距为3mil/3mil以下的印刷电路板者。一般来说以hdi

3、电路板有以下几项优点：1.可降低pcb成本：当pcb的密度增加超过八层板后，以hdi来制造，其成本将较传统复杂的压合制程来得低。2.增加线路密度：传统电路板与零件的互连，必须经由qfp四周所引出的线路与通孔导体作为连接的方式（扇入及扇出方式），因此这些线路需要占据一些空间。而微孔技术可以将互连所需的布线藏到下一层去，其不同层次间焊垫与引线的衔接，则以垫内的盲孔直接连通，无须以扇入及扇出式布线。因此外层板面上可放置一些焊垫（如mini-bga或csp之小型球焊）以承接较多的零件，可增加电路板的密度。目前许多高功能小型无线电话的手机板，便是使用此种新式堆栈与布线法。3.有利于先进构装技术的使用：一

4、般传统钻孔技术因焊垫大小（通孔）及机械钻孔的问题，并不能满足新世代细线路的小型零件需求。而利用微孔技术的制程进步，设计者可以将最新的高密度ic构装技术，如矩阵构装（array package）、csp及dca（direct chip attach）等设计到系统中。4.拥有更佳的电性能及讯号正确性：利用微孔互连除可以减少讯号的反射及线路间的串讯干扰，并使电路板线路的设计可以增加更多空间外，由于微孔的物理结构性质是孔洞小且短，所以可减少电感及电容的效应，也可减少讯号传送时的交换噪声。5.可靠度较佳：微孔因有较薄的厚度及1：1的纵横比，在讯号传递时的可靠度比一般的通孔来得高。6.可改善热性质：hdi

5、板的绝缘介电材料有较高的玻璃转换温度（tg），因此有较佳的热性质。7.可改善射频干扰/电磁波干扰/静电释放（rfi/emi/esd）：微孔技术可以让电路板设计者缩短接地层与讯号层的距离，以减少射频干扰及电磁波干扰；另一方面可以增加接地线的数目，避免电路中零件因静电聚集造成瞬间放电，而发生损坏。8.增加设计效率：微孔技术可以让线路安排在内层，使线路设计者有较多的设计空间，因此在线路设计的效率可以更高。增层法（build-up）介绍为因应电路板上组件密度增加、细线布局不断增密、层板间互连密度增大，增层法（build up）的技术发展迅速，目前已成为制造hdi结构的超薄多层线路板及载板，不可或缺的重

6、要技术。所谓增层法就是利用传统多层板逐次压合的观念，在以双层或四层板为基础的核心基板的板外，逐次增加绝缘层及导体层，在绝缘层上制造导体线路，并以非机械成孔之微孔做为增层间的互连，而在部分层次间连通的盲孔（blind hole）与埋孔（buried hole），可省下通孔在板面上的占用空间，使有限的外层面积可尽量用以布线和焊接零件。一般来说，增层法制程与传统印刷电路板制程主要差异，是传统印刷电路板使用 prepreg为材料，将已制作线路之双面板，依需求层数，迭合对位一次压合而成多层结构的电路基板；而增层法是在既定的基板上，一层一层个别制作而达到多层结构的功能，因此，build-up基板的功能特性

7、，与增层前基板材质的特性息息相关。制程上，增层板制程的分类包括了绝缘的材料、微孔制作的方式及金属化制程。在绝缘材料方面，有液态、膜状及与其它材料结合之薄膜。微孔成孔方法主要有影像成孔、雷射钻孔、干或湿式蚀刻等。在金属化制程方面则有全加成法、半加成法、减成法及导电胶。目前台湾hdi手机板的制作主要以利用背胶铜箔（rcc）加上雷射钻孔的方式为主。以背胶铜箔材质的制程为例：一开始以制作好的双层板或多层板为核心基材，在将背胶铜箔压合在基板之前，一般会有预先处理的程序，来增进背胶铜箔与基板间的表面附着力。当背胶铜箔被固定在基板上后，随着对铜箔的不同处理而有多样的制造程序。我们可以利用蚀刻的方式将铜箔层的

8、厚度减少到35m，或者完全去除铜箔层，直接以雷射钻孔、无电镀铜、除胶渣、全板镀铜、完成整个表面线路的导线连接，或直接在厚铜上制造铜窗、以雷射法或电浆法成孔、无电镀铜、全板镀铜等方式，完成整个表面线路的导线连接，并重复以上程序来增加层板数。通常我们在核心基板的两侧以对称的方式增层，以防止电路板变形及扭曲，只有特殊的情况下才会在基板的单侧做不对称的增层。(图二)为各式增层法的比较。(图二)各式增层材料制程比较手机用hdi板发展趋势通常在一支70g左右的手机产品中，电池重约20g，外壳重约15g，印刷电路板（已安装组件）重约15g，三者分别约占产品总重的30、20和20。在手机朝向轻量化发展的趋势下

9、，预计透过电路板薄型化与采用高集成化lsi减少安装面积，可再降低3g重量。而在电路板薄型化的部分即是使用高密度电路布线的hdi电路板，以降低板的层数达到薄型化的目标。手机用hdi板为支持产品设计端的发展，追求单位面积更高密度是未来不断发展的方向。如(表一)所示，目前手机产品大约已有7580使用到hdi电路板，主要为141结构的六层板，2003年起手机用hdi电路板将朝242结构的八层板发展，线宽距则为60/60m。  台湾手机板市场发展现况台湾pcb手机板产业自1999年起开始蓬勃发展，hdi板更是于2000年大幅成长，比重由原本15不到，快速成长至60；由于2000年hdi板供不应

10、求价格因而上涨，台湾pcb厂商纷纷大幅扩充设备增加产能，孰料2001年全球手机需求量迅速饱和，手机板需求量在手机库存甚多情况下甚至下滑，因此虽然hdi板迅速成为手机板的主流，hdi板价格降幅却高达25以上，使许多台湾pcb厂商未蒙其利，便蒙其害损失不小。根据工研院经资中心统计，2001年台湾pcb手机板产值约为142.8亿新台币，较2000年178亿衰退25；手机板产量约为1.25亿片，亦较2000年的1.3亿片微幅减少3.8；2001年手机板产量以华通的4200万片最多，而台湾手机板占营收比重最高的公司，依次是耀华、楠梓电、欣兴。保守估计台湾目前手机板产能超过1.8亿片年，根据iek预估，2

11、002年台湾pcb全年手机板产量在手机市场景气逐渐回春、及全球手机库存减少带动下，可望达到1.6亿片，然而在供过于求的情况下，手机板价格回升的可能性仍不大。台湾手机板自2002年第二季起开始明显回春，虽然全球手机需求并未明显成长，然而在手机库存消化后，手机板需求已逐渐增加。手机板大厂耀华、楠梓电2002年上半年均已转亏为盈，摆脱2001年亏损的窘境；华通虽然整体营收仍衰退而导致亏损，但在手机板上却大有斩获，2002年上半年手机板出货量高达 2,500 万片，除积极争取既有手机客户的 pcb 订单，在拓展新客户如华宝、新力（sony）、易利信（ericsson）等手机厂方面也渐具成效，已确定接获benq及sonyericsson等手机厂的订单，并从七月起