高阶半加成制程与先进制造技术实现了以更低的成本和更高的产速生产高密度互连的智能型手机。

消费性电子产品的制造商所面临的压力日益加剧，不仅要设计出满足客户需求的时尚精巧的设备，还需要在外观与功能上取得平衡，使产品能够在对手众多、竞争激烈的市场上脱颖而出。 这正是智能型手机市场的最佳写照，最新一代手机的成败，左右着企业财富的多寡。

而谈到智能型手机的设计，装置机壳内每节省一毫米的空间，都可以为终端客户创造巨大的价值。 节省了空间，就能采用更大、分辨率更高的显示器，容量更大的电池，以及更精密的处理器和组件。 这些全都可以强化设备的功能性，同时提升用户的整体体验。

这种外观尺寸导向型设计所带来的压力已因增加使用高密度互连板 (HDI) 而部分获得舒缓，这项技术可在每一单位面积内容纳比传统印刷电路板更多的功能。 HDI设计采用更精密的线路设计、更纤薄的材料，以激光钻孔互连，在智能型手机与其内嵌系统日益小型化的趋势中，扮演着相当关键的角色。

然而，随着我们从 4G LTE发展到兼容5G的新一代智能型手机，PCB产业的HDI制造方法也必须随之进步。 大规模 MIMO (多变量控制系统)天线配置与日益复杂的射频前端，将使射频线路在 5G智能型手机内占据更多空间，而在众多其他因素之中，支持海量 5G数据所需的处理能力也有可能影响电池容量与几何结构。 如此一来，尽管输入/输出需求增加， 5G智能型手机内可供HDI PCB使用的空间仍将大幅减少。

此外，由于 5G固有的频率更高，因此需要更严格的阻抗控制。 如果没有通过极为精密的方式成形， HDI更纤薄的线路可能增加讯号衰减的风险，降低数据完整性。

加成法与减成法

PCB制造商可以利用高阶版半加成制程 (mSAP) 克服这些困难。 mSAP早已被广泛应用于 IC载板生产，目前正在成为先进HDI PCB制造业广泛采用的技术。

目前的线宽 /间距要求已降至30/30µm，预计会进一步降至25/25µm乃至20/20µm。 mSAP制程能够完全支持这些需求，让 5G智能型手机制造商能够获得前所未有的装置密度， 同时利用优异的导体几何结构，在高频率操作之下实现严格的阻抗管控。

mSAP影像转移基本上与传统减成法相反。 在减成制程中，细线的成形是先以抗蚀剂感光膜覆盖铜层，然后使用影像转移设备对要保留铜的部分进行成像，再将未被覆盖的铜面蚀刻掉。

这种方法的主要缺点在于，用来垂直蚀刻线路的化学处理方式也会溶解掉线路上方水平方向的铜。 从横切面来看，产生的线路横切面将呈现梯形。 梯形线路可导致高频信号的流失，线路成形宽于预期的情况下，也会影响电路密度。

相反，如果采用 mSAP，则会在基材上覆盖一层薄铜，然后在未覆盖感光膜的区域进行电镀，因此制程本身其实是一种“加法”。 然后将导体间距之间残留的薄铜蚀刻掉。

mSAP制程的线路铜截面与减成法线路铜截面的对比

线路几何结构在减成程序中以化学方式进行定义， mSAP则可透过显影后的干膜制程定义线路几何结构。 因此线路以更高精度的垂壁构成，产生能够达到最大电路密度的矩形横切面，并实现准确的阻抗控制以减少信号流失。

mSAP制程所产生的矩形效益更大，能透过更低的信号损失实现最大的电路密度与准确的阻抗控制。

先进的制造技术

mSAP将协助PCB制造商克服5G智能型手机先进HDI生产过程中的技术难题，但mSAP最终必须以成本最小化、产能与良率最大化的方式实施，以确保获得足够的投资回报率。 虽然 IC载板的高价能够轻松化解经常伴随mSAP而来的高额成本，但从成本与生产效率的考虑来看，智能型手机 PCB制造的利润空间相对低了许多。

为了有效采用 mSAP进行量产，PCB供货商在先进制造工具和技术方面的投资也越来越大，以期在 4G LTE向5G智能型手机转型的过程中维持并进一步扩大其竞争优势。

在此情况下，具备更高密度与精确构线的 HDI将成为关键性需求。

这些 PCB制造商采用先进的直接成像 (DI) 系统，能够实现10微米的线宽和15微米的间距，对位精度高达 7.5微米，从而确保精确的均匀度。 这些能力可以同时使用先进的分割对位功能，能够在单片 PCB内实现分割对位曝光。

DI系统配备高景深 (DoF) 与多波长光源，能够在各种感光膜上产生更清晰的边缘架构，同时维持高产能、高质量与一致的均匀度。

PCB制造商可以利用先进的自动光学检测(AOI)系统快速精确地识别HDI缺陷，进一步强化质量确保程序，并减少可能耽误生产制程的假点。 此外，可以采用二维测量功能持续自动在线测量上幅及下幅线路宽度，利用流畅的取样技术确保准确且可重复验证的测量，同时实现更佳的阻抗控制。

PCB制造商也可适时采用自动光学成形(AOS)系统消除断路、缺口及短路等缺陷。 利用重建原稿设计的 3D成形功能，AOS系统能够应用在内层和外层。 鉴于手动修复的精度已经有所欠缺，并且可能损坏面板，而 AOS却可以实现高度精准、高质量的成形，显著提升良率，几乎消除 PCB报废，借此为终端客户建立极具竞争力的成本结构。

理想情况下，这些先进 HDI制造解决方案应透过软件架构串联在一起，在整个生产过程中收集数据，确定在每一个接触点处 PCB的处理时间、位置及方式。 这样有助于在需要进行 QA故障排除时确保端对端HDI追踪能力，同时提供制造工作流程的全方位视角。

5G智能型手机的发展需要采用全新的先进HDI制造方法，以达到板内嵌电子零件的最大密度，同时降低高频率时的 RF信号阻力。 mSAP让PCB制造商不仅能够满足这些严格的要求，还能利用 DI、AOI及AOS技术降低制造成本、提高生产产能，实现良率最大化。