“唯一不变的是变化”，还是“万变不离其宗”？从PCB行业专业人员的角度来看，可以通过这两条格言深入分析半加成法工艺（semi-additive processes，简称SAP）。
电子产品正在飞速发展，PCB设计师面临在越来越小的空间中添加更多功能的挑战。这促使设计师在工具箱中寻找并利用新的“工具”。无论是采用挠性电路还是刚挠结合电路，抑或是采用半加成法工艺构建的技术，实现50微米线宽和线距、25微米线宽和线距甚至更细的线宽和线距，都需要PCB设计师不断学习和适应。即使面对这种持续的发展变化，也仍希望设计师能够满足几十年来一直作为基准的质量及可靠性标准要求。
对于PCB设计师和制造商来说，其中令人兴奋的变化之一和这些新“工具”之一是用于PCB制造的半加成法工艺。虽然这类工艺对电子行业来说并不新鲜，但对PCB制造来说却是新生事物。当智能手机市场开始使用这类工艺技术在关键的PCB设计中实现35微米的特征尺寸时，标志半加成法工艺得到了认可。有少数制造商可以满足大批量消费电子市场的需求，但直到过去一年左右，小批量、多品种产品PCB的选择并不多。
这种情况正在迅速改变。减成法蚀刻工艺的线宽和线距极限约为75微米。有些制造商接受通过减成法蚀刻工艺形成的50微米特征尺寸的采购订单，但成本会显著增加，同时会产生良率及可靠性问题。这促使PCB设计师越来越依赖复杂的HDI结构来完成布线。而HDI结构通常需要堆叠和交错排布微通孔以及多个层压周期。同样会带来良率及可靠性问题，更不用说成本的增加。
令人振奋的消息是，一些具有前瞻性的PCB制造商已经投资了半加成法工艺，为大批量消费电子行业之外的公司提供了利用更小的线宽及线距实现布线的优势选择。任何变化都需要时间学习适应，制造商和设计师正在应对这一变化。有些公司积极拥抱变化，其他公司则采取更为谨慎的态度，等待事态的发展。
从制造角度来看，对于产品表面，半加成法工艺是目前制造技术的简单补充。这些工艺将有助从蚀刻工艺转移到光刻工艺，但仍然使用现有的激光直接成像设备及用于化学镀铜、电解铜的相同化学药水。一旦形成走线，就会与减成法蚀刻相同的方式制造PCB。
与工艺的任何变化一样，制造商需要应对适应变化。例如，从制造的角度出发，某些抗蚀剂比其他抗蚀剂能够更好地形成更精细的特征尺寸，并且需要对光刻工艺进行一些调整以获得最佳结果。随着特征尺寸变得更精细，操作和洁净度变得更加重要。可以说虽然存在挑战，但一旦解决，不仅仅是SAP层，产品的良率及可靠性也都会提高。
从PCB设计师采用SAP工艺创建特征的角度来看，也需要类似的学习过程。所有主要的设计工具都能够适应这些特征尺寸，而只需相对较少的额外工作。与此同时，设计师们也在努力了解这些影响。对一些公司来说，简单地减少总体尺寸或减少层数是关键因素。对于其他公司来说，信号完整性是关键，围绕这个设计领域的知识体系不断增长。当减小线宽时，会对阻抗产生影响，而减轻这种影响的最佳方法取决于具体设计。
在接下来的几个月里，将有许多技术会议深入探讨这些因素，既有对PCB层面的影响，也有对整体电子产品设计的影响。一个有趣的案例表明，不仅从裸板的角度来审查设计，而是更全面的审查设计，功耗就会有所改善。
尽管事物会不断发展变化，但万变不离其宗。随着这类工艺的日益普及，IPC等行业协会正在致力制定验收和可靠性准则指南。设计师要求提供设计指南，正如之前的专栏文章所提到的，在我们更多地了解如何应用新功能之前，我不一定喜欢它。但这是我们摆脱固定思维并就如何更好地重置传统技术发展曲线的机会。对于PCB行业来说，这是令人激动的时刻，改变是无法回避的，只有不断学习并利用这些新功能。
更多内容可点击这里查看，文章发表于《PCB007中国线上杂志》22年3月号，更多精彩原创内容，欢迎关注“PCB007中文线上杂志”公众号。
