PCB製造技術の発展の歴史

現在のドキュメントおよびプリント基板（PCB）の開発プロセスに基づくと、PCB製造技術の発展の歴史は次の3つの段階に分類することができる。
フェーズ#1：20の始まりから^th世紀から1950年までこの時期は…の初期段階と見なすことができる。PCB製造つまり、PCB産業が形成されていなかった、PCB産業化以前の初期段階を指します。
フェーズ#2：1950年から1990年までこれは成長段階であり、すなわち、PCB が産業として確立されたばかりの、PCB 産業化の初期段階です。
フェーズ#3：1990年から現在までこの時期は開発段階、すなわちPCB産業化の中期段階と見なすことができる。

PCB製造の初期段階

PCB製造の初期段階では、次のような技術が見られました。
a.1925年、アメリカ人のチャールズ・デュカスは、導電性ペーストを充填した媒体上に溝を形成し、その後電気めっきを行うことで導体を形成できることを示した。
b.1936年、オーストリア人のパウル・アイ・シレは、ラジオ内部で箔膜技術を試験した。1943年には、不要な金属をエッチングで除去して配線を得る技術について特許を出願した。
c.1936年、日本の宮本木之助は、代謝再接続法ブロー配線方式の特許を出願した。
d.1938年に、ガラス繊維の製造が始まりました。
e1941年、米国はPCB技術を軍事用途に利用し始めました。
f.1947年、エポキシ樹脂がPCB産業に導入され、基板材料;
g.1947年、米国のシグナル・コー（通信隊）は、大面積の銅箔と絶縁材料との間の密着性の問題を解決することに成功した。
h.1947年、米国のNBS（National Bureau of Standards：国立標準局）は、コイル、コンデンサー、および抵抗器に関する研究を行った。
i.1950年、日本の企業は、導体としてガラス基板に銀をコーティングし、フェノール樹脂紙基板上では導体として銅箔を使用することを試みた。
j1950年以降、エッチングが主導的な役割を果たしたことで、プリント回路の製造技術は広く受け入れられるようになった。

PCB製造の初期段階における3人の主要な代表者について言えば、チャールズ・デュカスと宮本孝介によって用いられた方法はアディティブ法に属し、ポール・アイ・サイルによる方法はサブトラクティブ法に属する。サブトラクティブ法はPCB製造において最初に工業化され、最も広く普及したため、ポール・アイ・サイルは「PCBの父」と見なされている。

PCB製造の成長段階

この期間には、PCB製造のための次の標準技術が含まれます。
a.1951年にポリイミド材料が誕生しました。
b.1953年、米国のモトローラ社がスルーホールめっき（PTH）を用いた両面プリント基板を製造した。およそ1955年には、日本の東芝が、銅箔表面に酸化銅を生成させる技術の一種を導入し、銅張積層板（CCL）到着しました。これら両方の技術はその後、多層PCBの製造に活用され、配線速度を向上させることが可能な多層PCBの出現に寄与する役割を果たしました。その時以来、多層PCBは広く応用されています。
c.1954年、米国のゼネラル・エレクトリック社は、耐食性を発揮するターニーメタルを用いた金属導体保護層の製造技術を活用した。
d.1960年、V.ダールグリーンは熱可塑性フィルムに金属箔を接着することによって回路イメージ描画を発明し、これは…の始まりを目撃した。フレキシブルPCB;
e.1960年には、日本の一部の企業が、基板材料としてエポキシ樹脂ガラス繊維を用いた多層プリント基板の製造を開始しました。
f.1963年、米国のHazeltine Research Incは、PTHを用いて多層PCBを製造する特許を出願した。
g.1964年、米国のウェスタン・エレクトリック社は、高い放熱性能を備えた金属コアPCBを開発しました。
h.1965年、日本のいくつかの企業が、エポキシ樹脂ガラス繊維を基材材料として使用したFR4およびFR5のPCBを製造しました。
i.1967年、RCA社のロバート・J・ライアンが、業界で初めて発表されたBUM（ビルドアップ多層）PCBの特許を出願しました。
j1968年、米国のデュポン社がフォトポリマー・ドライフィルムを発明しました。
k.1969年、日本の三洋会社が絶縁金属基板CCLを開発しました。
l.1969年、オランダのフィリップス社は、ポリイミドを基板材料とするフレキシブルPCBを開発した。
ｍ1977年、日本の三菱ガス化学株式会社がBT樹脂を開発しました。
名詞1979年、Pactel社はPactel法BUM技術を発明しました。
o.1982年、米国のHP社のGlen E. Leinbachは、開口径0.125mmのマイクロビアを有する多層基板を開発した。
p.1984年、NTTはセラミックベースのPCBと銅ポリイミドアクトを作成し、メンブレン回路を保持した。絶縁層は感光性樹脂であり、ビアは感光性樹脂の露光およびイメージングによって形成される。
q.1988年、シーメンスは10層を超えるマイクロワイヤリング基板BUM PCBを開発し、大型コンピュータに適用され、エキシマレーザーによってブラインドビアが形成された。

PCB製造の開発段階

・典型的なテクノロジー

この段階では、PCB製造に関する先端技術には、以下の項目が含まれます。
a.1990年、日本のIBM（Yasu）社は、半導体であるフリップチップを接続できるSLC（表面ラミナー回路）基板を開発した。
b.1993年、モトローラのPaul T. LinがBGA（ボールグリッドアレイ）パッケージの一種について特許を出願し、有機基板パッケージの始まりを示した。
c.1995年、パナソニック社はBUM基板製造技術のためにALIVH（Any Layer Interstitial Via Hole）構造を開発しました。
d.1996年、東芝はB2it（埋め込みバンプ接続技術）を開発しました。
e.日本のノース社がNMBI（Neo-Manhanttan Bump Interconnection）技術を開発し、米国のテセラ社がいくつかの改良を加えた。
f.イビデンは、当初SSP（Single Step Process）と呼ばれていたFVSS（Free Via Stacked up Structure）技術を開発しました。

・HDI基板

レーザー加工と電解銅めっき技術に基づくHDI製品に関しては、過去20年間でHDI技術は以下のような変遷を遂げてきました。

現在、HDI PCB の任意層製品（あらゆる層構成）は、携帯電話に広く使用されています。Samsung S8 携帯電話を例に取ると、そのマザーボードは、BGA ピッチが 350µm、基板厚が 650µm の 12 層任意層 HDI PCB として設計されています。最近では、HDI PCB に関する新技術として、超薄型 PCB、キャビティ構造などが挙げられます。

・基板製品

現在、基板が適用されている代表的な製品には、携帯電話、コンピュータのメインプロセッサーなどがあります。近年、基板に関しては数多くの新技術が業界に登場しています。基板製品の特殊性により、多くの技術はパッケージング企業またはチップ企業によって直接開発されています。代表的な一部の技術には、次のようなものがあります。
a. BBUL2001年10月、インテルのSteven N. TowleはBBUL（バンプレス・ビルドアップ層パッケージング）を提唱し、チップと基板間のインターコネクションは、チップを基板内に埋め込むことによって実現される。
b. EPS/EADEPS（埋め込み受動基板）は2011年に量産が開始されました。EAD（埋め込み能動デバイス）はほとんど量産されていません。
c. ECPAT&Sは、受動部品および能動部品を埋め込むことができるECP（埋め込みコンポーネントパッケージング）技術を開発しました。
d. SESUB・TDKはSESUB（SUBstrate内蔵半導体）技術を開発しました。
e. MCeP新光電気は、能動部品および受動部品を内蔵可能な MCeP（モールドコア埋め込みパッケージ）技術を開発しました。
f. コアレス・コアレス技術は、コアレスとETS（Embedded Trace Substrate）の2種類に分類される。前者は、2013年以降に普及した中・低レベルのフリップチップパッケージに通常適用される。
g. パッドなしパッドレス技術は、トレース密度と設計の柔軟性を向上させることを目的としています。
h. BSPBSP（Blue Stencil Printing の略）は、メタルマスクを置き換えることで、ファインピッチバンプの歩留まりと効率を向上させるために開発されました。
i. 郵送でVia postはACCESSによって開発されました。これは、レーザードリリングやめっきによる穴埋めを使用しないビア生成技術です。
j. MISMIS は molded interconnect substrate/system の略で、最初に APSi によって開発されました。これは、エポキシ樹脂を基板として用いる一種の技術です。

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