当线宽线距小于50μm(2mil)者，传统CCL的减成法几已无用武之地。而目前CSP或FC覆晶等载板的Line/Width已逼近到了15μm/15μm，对于大排板之量产而言，只能采用无铜箔披覆(Copper Claded)的绝缘板材做为SAP(Semi-Additive Process)半加成法的起步。下列者为已量产之FC商品与连环图示之SAP流程，并在后文中说明各制程站的作用及要点。
Inner layerABF laminationLaser drillElectroless CU Seed layerPhoto resist patterningElectrolytic Cu platingPhoto resist removalSeed layer etching
1.1 ABF绝缘薄材的真空压膜
1.1.1ABF薄材之结构
在已完成线路及黑氧化处理之大型双面(或四层)内层薄芯板(Core厚度2.5mil)上，双面同时真空压贴上白色无铜却备有聚酯护膜(Mylar，Polyester)的B-Stage ABF薄膜板材，随后还需在180℃中继续硬化30分钟。此ABF(Ajinomoto Bond Film)为日商“大运味之素”旗下“味之素精密威廉希尔官方网站 ”公司(AFT)的高价板材，其现行商品有三种：
①一般型SH9K(Tg165℃，TMA)
②无卤型GX-3(Tg153℃)
③无卤低Z膨胀型GX-13(Tg156℃)，其а2之Z膨胀仅155ppm/℃而已。
注意，味之素精密威廉希尔官方网站 (AFT)公司不但在载板领域推出独特的ABF产品，而且在软板业界也另有ABF-XA5之2L式基材与ABF-LE-T的3L式基材应市。
1.1.2真空压膜
首先按传统多层板之制程先完工内层芯板，再进行树脂孔与全板面的彻底削平，以方便ABF薄材的双面贴合。根据Ajinomoto Fine Techno(AFT)网站上的资料，系将自动裁膜机所切割有如干膜式的ABF三层材，再利用抽真空式自动贴膜机，先在内层芯板双面贴上已撕掉隔离膜的ABF双层材。该连续式真空贴膜的温度约110℃时间约30秒，之后还要再利用热压床在110℃与5kgf/cm2的高压中历经60秒的压平与固化。随后即可撕掉Mylar(PET)的透明保护膜，并继续所贴ABF膜材的后硬化工程。以GX13为例，还需在180℃中又经30分钟的熟化(Cure)才算增层之完工。
1.2 雷射成孔及全板面式除胶渣
ABF熟化后的膜厚约在30～70μm之间，薄板者以30～40μm较常用一般双面CO2雷射完工的2～4mil烧孔，其孔形都可呈现良好的倒锥状。无铜面之全板除胶渣(Desmearing)后，其全板面与孔壁均可形成极为粗糙的外观，化学铜之后对细线路干膜的附着力将有帮助。
覆晶载板除胶渣的动作与一般PCB并无太大差异，仍然是预先膨松(Swelling)、七价锰(Mn+7)溶胶与中和还原(Reducing)等三站。不同者是一般PCB只处理通孔或盲孔的孔壁区域，但覆晶载板除了盲孔之孔壁外，还要对全板的ABF表面进行整体性的膨松咬蚀，为的是让1μm厚的化铜层(已较一般PCB厚了一倍以上)在外观上更形粗糙，而令干膜光阻与电镀铜在大面积细线作业中取得更好的附着力。
1.2.1SAP半加成法除胶渣之差异
一般多层板的除胶渣只是针对PTH或μ-Via等孔壁而做，处理的总面积并不算大。但SAP法却不但处理微盲孔壁，而且还同时要对两外表无铜的大板面进行反应。两者间之巨大差异当然不能采用同一标准现场管理。必须改变的第一要件就是对Mn+6的及时电解氧化以维持槽液的起码效果；其二是如何清除高温槽液中已遭还原的Mn+4沉淀物；其三是如何排除强碱槽液反应生成CO2进而累积的Na2CO3。目前尚无良好办法解决Mn+4和Na2CO3等固形物问题，只能按处理的总面积而倒掉部分槽液。当然也还要参考槽液的比重以管制Na2CO3的总量，以决定是否需要更换新槽。由是可知SAP此站成本之高绝非一般PCB除胶渣之可比。
1.2.2除胶渣后还要咬掉球状无机Filler以增加化铜层的附着力
ABF膜材的除胶渣与硬板另外不同者，是中和还原之后还要加做一道咬脱SiO2或玻璃小珠等填充料(Fillers)的工序，以加大表面积确保后续化铜层的抓地力。缺点是板材死角大幅增多下，导致后来蚀刻咬掉化铜层形成独立线路之际活化用的贵金属钯层却仍然会残留在板材中，埋下细密线路间绝缘不良的隐忧。尤其是外层板面只有一层薄薄的绿漆保护下，高温高湿环境长期工作中难免不保出现绝缘失效，甚至引发讯号完整性不佳的问题。
图10.此二图为SEM在1万倍下的画面，左为除胶渣后ABF的表面外观，右为再继续咬蚀SiO2拉掉小球出现小圆坑的画面，如此将对化学铜层提供更好的抓地力而有助于干膜光阻的附着。
1.3 光阻成像前的低应力化学铜
ABF表面完成2μm化学铜之后即可进行干膜光阻的压贴，随后进行曝光与显像而取得众多线路与大量盲孔(18×24”排板的双面常在80万盲孔以上)的镀铜基地，以便进行线路镀铜与盲孔填铜。此处之电镀铜即等于一般PCB的二次铜，而化学铜层则有如一般PCB在CCL铜箔上所增加的化铜与一次铜。
由此可知SAP法的化学铜所扮演的角色要比一般PCB的化学铜更为吃重，其厚度方面也要求增加到1！1.5μm至少是常规的两倍以上。为了要取得更好的附着力起见，此处的化铜层还十分讲究结晶变大与应力降低的升级版本；不但生产速率要变慢(连常规化铜的一半都不到)，而且CP级的各种化学品更使得成本上升3倍以上。一般HDI多层板已经负担不起，只有FC载板还能勉为其难的采用此种高档高单价的低应力化学铜。
1.4 干膜成像后的电镀铜
SAP所用的电镀铜与一般HDI填充盲孔者并无不同，均属纵横比较低非深孔性的高速镀铜。换句话说就是不大讲究延伸率(Elongation)与抗拉强度(Tensile Strength)的短孔镀铜。在多次增层填充盲孔的ELIC主导市场下，此等多次高速镀铜最主要的诉求就是“快”。但在酸性镀铜极限电流密度(Limited Current Density，Jlim)的天生障碍下，根本无法拉高电压提升电流，只有尽量逼近铜槽中阴阳极之距离(垂直挂镀已由原本的20cm拉近到5～10cm，水平走镀更逼近到2cm)，以降低铜游子的电阻进而达到提升可用电流密度之上的。同时也借由升高槽液温度(由20℃到40℃)以降低电阻与拉高电流。但如此一来将不能继续使用可溶性的铜球，以维持阴阳极间距离的恒定，于是钛纲类非溶阳极乃大行其道于填孔镀铜的领域中。然而非溶解阳极产生氧气的种种祸害，特别是有机添加剂的裂解与超用，其中尤以用量最多的载运剂为甚。于是槽液致命伤的有机总碳量(Total Organic Compound,TOC)乃节节攀高，为了维持镀铜的起码品质，又不得不定时倒掉部分槽液(每周倒掉1/10槽液)，只补充DI水以抑制TOC的不断上升。至于钛纲阳极的快速耗损与氧化铜的补充又成为另两项成本的负面因素。传统深孔的缓慢镀铜与新式盲孔的快速填铜，其彼此间的是是非非与优劣良窳，则端看是从哪一种立场去思考了。
1.5 咬掉部份化铜后完成线路
完成填充盲孔与增厚线路的镀铜工序后，即可剥除光阻而直接进行全面性蚀该。此时板面上非线路绝缘区的化学铜很容易蚀除，于是在不分青红皂白全面铳蚀下，线路的镀铜当然也会有所消磨但还不致伤及大雅。所呈现的细线不但肩部更为圆滑连底部多余的残足也都消失无踪，品质反倒更好！此等一视同仁通面全咬的蚀该法特称为Differential Etching。
图14.此六图均为SAP 3＋2＋3大版面量产薄板(总厚40mil)之切片图；左上为1mil细线与内核板之50倍整体画面。中上为200倍明场偏光画面，可见到核板被陶瓷刷轮小心真正削平与三次ABF之增层。右上为暗场1000倍的呈现，其黑化层清楚可见。左下为1000倍常规画面，可清楚见到有铜箔之核板其线路边缘之向外斜伸与ABF板材在SAP增层之直立线边彼此有所不同。中下为200倍的暗场真像，可见到核板玻纤胶片与三层ABF薄材以及外层的绿漆，还可窥得各增层独立线路间ABF上的深色细影，那正是挥之不去留下后患的活化钯层了。右下为3000倍ABF增一层的暗场画面，底垫为1/3oz铜箔与厚电镀铜，铜箔底部之黄铜层以及盲孔左右之活化钯层与化铜层均清晰可见。
二、相邻OSP垫面的异色
OSP处理过的各种板类，经常在某些电容器的两端垫上出现深浅不同的棕色差异，经过焊锡性试验与下游客户的实地量产，均未发生任何焊点不良的问题。但锲而不舍的客户还是穷追猛打，不断要求真因与改善。PCB业者也会想尽各种招数甚至还追究到药水供应商去，在从来无解下不免也怀疑到是否设计与布局(Layout)方面出了什么问题，想要把皮球踢回客户端以求脱困。然而在苦无证据下，也只好无可奈何的认错道歉与理赔以求息事宁人。
2.1 外观与放大存证
笔者最近又曾碰到了相同的案例，经多方深入追根究底下，终于将谜团解开而自认已取得了真相，以下将采图解方式逐一说明此等似乎劣质的发生原理。
图15.从左二图红标贴纸可见到分属两电容器焊垫的中垫颜色特别深，与上两个颜色较浅者形成强烈的对比。右二图从另一片相同料号板子的同一位置处也见到色差很大的现象，可见此等异色现象并非单独事件而是整批性的问题。
2.2 微切片观察
为了弄清楚三个相邻异色的真相，首先即对该位置进行切片观察，下图15即为三垫的剖面情形及其于全板布局的关系位置，并由图14可知此三垫均座落于某十层板的第十层表面(L10)。中间颜色较深者是L10的独立垫，左右两侧垫则各有盲孔镀铜互连到L9，且还继续向内连到L8以及其他各内层去(已超出画面范围以外了)。
图16.上图放大200倍说明三垫居全板L10之位置，下三图放大500倍下清楚见到两侧有盲孔铜垫所镀的三次铜，两侧浅色垫之面铜层显然已较中间独立深色垫者被咬得更多一些。
2.3 咬铜多少比较的数量化
为了再进一步了解三垫电镀铜层在OSP流程中，各被咬掉多少而在厚度方面有所差异起，乃刻意利用显微镜之软体量测三垫铜厚以做为对比。从下三切片图之数字说明看来显然是中间深色独立垫者被咬的最少，而两侧浅色互连垫中又以直接利用2个叠盲孔内连到L8者被咬得最多。
除了此等微切片软体测厚外，还可利用WyCo的精密粗糙度量测仪，对所标示的两种铜垫针对极材表面进行精密量测，以再次佐证推论的正确性。由所得数据可知独立深色垫之平均铜高为29.1μm，而互连盲孔浅色垫之平均铜高为25.3μm。注意下二图中蓝色表示最低位的板材表面，草绿色者为铜垫高度，外缘红色者则为更高的绿漆。(见图18)
2.4 OSP皮膜的生成
洁净铜面在甲酸或乙酸配置的OSP槽液中首先被溶出成Cu+1，而此一价铜离子将立刻与药水中的有机物咪唑(Imidazole)络合(错合)成为棕色的有机皮膜而逐渐增厚。上述有盲孔的浅色铜垫由于咬铜又快又猛，导致其部份一价铜会快速被氧化成蓝色的二价铜而进入槽液而不再成膜，致使其形成皮膜的厚度比起独立垫来不免相形见拙，因而就呈现深色与浅色的强烈对比了。(见右图所示)
文章摘自《印制电路资讯》09年11月第6期