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1、1 HDI板工艺流程介紹 报告人 徐健报告日期 9 Apr 2007 2 HDI简介 HDI HighDensityInterconnectionTechnology高密度互连技术 简单地说就是采用增层法及微盲孔所制造的多层板 也就是先按传统做法得到有 无 电镀通孔 PTH 的核心板 再于两面外层加做细线与微盲孔的增层而成的多层板 微孔 在PCB业界 直径小于150um 6mil 的孔被称为微孔 埋孔 Buriedhole 埋在内层的孔 一般在成品看不到 埋孔与通孔相比较 其优点在于不占用PCB的表面面积 因此PCB表面可以放置更多元件 盲孔 Blindhole 盲孔可以在成品看到 与通孔的区
2、别主要在于通孔正反都可以看的见而盲孔只能在某一面看见 盲孔与通孔相比较 其优点在于盲孔对应位置的下方还可以布线 3 HDI板结构 一阶盲孔 1 2 1 4Layers 有盲孔及通孔 无埋孔 有盲孔 埋孔及通孔 一阶盲孔 导通外层与次外层的盲孔 4 HDI板结构 一阶盲孔 1 4 1 6Layers 有盲孔及通孔 无埋孔 有盲孔 埋孔及通孔 5 HDI板结构 一阶盲孔 1 6 1 8Layers 有盲孔及通孔 无埋孔 有盲孔 埋孔及通孔 6 HDI板结构 二阶盲孔 二阶盲孔 导通外层到第三层的盲孔 可以是直接导通1 3层 也可分别导通1 2层和2 3层 1 1 4 1 1 8Layers 7 H
3、DI板结构 二阶盲孔 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 1 6 1 8Layers 8 6 layer HDI Surfacefinished immersionGoldThickness 1 0mm 0 1mmInnerminW S 4mil 4milOuterminW S 4mil 4milThroughholesize 0 30mmLaserdrillsize 0 127mmSurfacecopper 1 0mil min 1 4mil avg Holewallcopper 0 7mil min Laserviacopper 0 4mil min LaserPP 1086R
4、 C 58 thk 3 0mil Outlinetolerance 0 20mmHoletolerance Via 5 12milPTH 3milNPTH 2milSLOT 5mil HDI板一般规格 9 HDI板结构 L1 L2 L3 L4 L5 L6 1 4 1 6Layers 以此结构讲解HDI工艺制作流程 10 普通多层板结构 标准多层板 是做好内层线路和外层线路 然后再利用钻孔 和孔内金属化的制程 来达到各层线路之内部连接功能 内层线路 L1 L2 L3 L4 外层线路 外层线路 通孔 11 下料 裁板 烘烤 化学前处理 HDI工艺制作流程简介 12 基板材料介绍 印制电路基板材料
5、刚性覆铜箔板 软性覆铜箔板 复合材料基板 玻璃布 环氧树脂覆铜箔板 FR 4 纸基板 特殊基板 金属性基板 如铝基板 按阻燃分为 阻燃型 UL94 V0 和非阻燃型 UL 4 HB 13 内层制作 一 印制板制造进行化学图像转移的光致主要有两大类 1 光致抗蚀干膜 简称干膜 是一种光致成像型感光油墨 主要用于外层 2 液体光致抗蚀剂 主要用于内层做线路 14 底片 菲林 概述 底片 菲林 是印制电路板生产的前导工序 底片的质量直接影响到印制板生产质量 在生产某一种印制线路板时 必须有至少一套相应的菲林底版 印制板的每种导电图形 信号层电路图形和地 电源层图形 和非导电图形 阻焊图形和字符 至少
6、都应有一张菲林底片 通过光化学转移工艺 将各种图形转移到生产板材上去 底片 底片 15 内层线路製作流程 16 7 棕化 BrownOxideCoating 作用 1 增加与树脂接触的表面积 加强二者之间的附着力 2 在裸铜表面产生的一层钝化层 以阻绝高温下液态树脂中胺类对铜面的影响 棕化 17 8 疊板 Lay up 叠板 铜箔 电解铜箔 压廷铜箔 18 9 壓合 Lamination 压合 19 10 鑽孔 Drilling 钻孔 埋孔L2 5 20 電鍍Desmear CopperPlating 一次铜 内层填孔 IPQC抽检 预烘 刷磨 后烘 刷磨 将突出的油墨打平 内层树脂填孔 21
7、 12 外層壓膜DryFilmLamination Outerlayer 外层干膜 L2 5层 22 13 外層曝光Expose 曝光 23 14 外層顯影Develop 显影 24 16 去乾膜 去膜 25 17 蝕刻Etch 去膜 AOI检查 棕化 蚀刻 26 9 壓合 Lamination 上下两面叠镭射PP及铜箔 外层压合 27 PP材料介绍 NormalPP 常规PP是不适合用于镭射 主要是因为PP的玻璃纤维布的织造关系 见下图 因为玻璃纤维是交叉状的 纤维与纤维之间有空隙 镭射点在纤维交叉处A点与在纤维交叉外的空隙处B点是不一样的 相同能量的镭射束所能产生的镭射效果不同 对镭射孔的
8、品质影响很大 常规PP的玻璃纤维结构 28 LaserPP材料介绍 LaserPP镭射PP是在常规PP的基础上改进而成的 其织造比较均匀 见下图 不管镭射点在哪里 产生的镭射效果品质都很稳定 镭射PP的玻璃纤维结构 29 RCC材料介绍 RCC RCC是ResinCoatedCopperFoil的简称 意思是背胶铜箔 RCC的结构 是在铜面上印上一层胶 用于镭射钻孔 常用RCC规格为 65 12um 意思是65um 2 55mil 厚度的胶和12um 1 3OZ 厚度的铜箔 RCC铜箔的常规铜箔厚度为12um 1 3OZ 和18um 1 2OZ 胶厚为65um和80um等 RCC必须保存在冷库
9、中 拆包后必须在24小时内用完 否则RCC会卷起来 RCC一旦卷起来就很难再使用 在使用时 RCC的铜面上还必须垫一张铜箔 30 LaserPP材料介绍 常用LaserPP一览表 介质层材料选择 1 依客户要求为前提2 尽量用LaserPP 因为RCC价格贵 存储和使用不方便 一般不选择 3 注意镭射层绝缘层厚度一般在3mil 1mil4 镭射孔孔径和绝缘层厚度的比值控制在2 1 不能小于1 1 31 盲孔的制作 盲孔制作方式 我们目前可采用的有两种方式 机钻和镭射钻孔 当镭射孔孔径大于0 20mm时 可以用机钻来制作 若孔径在0 1 0 2mm 则采用CO2镭射烧PP的方式制作 CO2镭射光
10、束无法加工铜面 所以在镭射前需要在孔位对应处的铜面上开铜窗 开铜窗又有两种方式可以选择 LargeWindow方式和Conformal方式 目前我司主要以Largewindow方式加工为主 以5mil的镭射孔为例 用LargeWindow方式制作 镭射孔处铜窗开单边大1 0mil 也就是铜窗开7mil 这样制作电镀后会形成阶梯状的孔铜 因加工孔徑附近無銅皮孔型可控較為傾斜便利鍍銅 LargeWindow方式开铜窗 32 盲孔的制作 Conformal方式 6mil的镭射孔铜窗开6mil 不会有阶梯状的孔铜 但是Conformal方式制作时镭射孔不能太小 小于4mil 否则铜窗无法制作 用Con
11、formal方式镭射盲孔时 可用分段镭射的方式将盲孔镭射出来 目前此种加工後孔邊會殘留銅渣 33 盲孔制作注意事项 盲孔对应的内层一定要有PAD 若内层没有PAD 镭射会一直烧下去 直到遇到铜面为止 镭射孔对应的底层PAD的A R一般要做到5mil 主要是用于对位偏差 见图示 若PAD的A R偏小 会产生类似图中的不良镭射效果 在同一层介质中 镭射孔如果有多种孔径的 可与客户确认尽量做成同一个孔径 镭射孔的孔径一般在5mil左右 如果太大 大于0 20mm 可以考虑机械钻的方法制作 34 盲孔的制作 镭射 镭射之前流程 蚀薄铜 刷磨 L1 L6层帖干膜 开镭射铜窗 显影 蚀刻 去膜 IPQC抽
12、检 镭射 一般雷射槍系統主要有兩類 紅外光的CO2雷射系統 氣態介質 紫外光的YAG雷射系統 固態介質 特色 功率高加工速度快 光束尺寸大 特色 能量密度高 光束尺寸小 CO2屬紅外光雷射故是以燒熔的方式加工 因此容易在孔邊及孔底產生殘渣與焦黑物質 加工孔徑 60 100 m最常見 YAG屬紫外光雷射故是以分解的方式加工 因此不易在孔邊及孔底產生殘渣與焦黑物質 可直接對銅加工 加工孔徑 約10 m 35 10 机械鑽孔 Drilling 钻孔 通孔L1 6 36 11 電鍍Desmear CopperPlating 一次铜 37 12 外層壓膜DryFilmLamination Outerla
13、yer 外层干膜 38 13 外層曝光Expose 曝光 39 14 外層顯影Develop 显影 40 15 鍍二次銅及錫 二次铜 镀锡 41 16 去乾膜 去膜 42 17 蝕刻Etch IPQC抽检 剥锡 外层AOI 蚀刻 43 流程 塞孔 印油墨 绿油 预烘 曝光 显影 分段后烘 防焊 44 20 防焊曝光 Expose 21 綠漆顯影Develop 防焊曝光 显影 注意事项 1 SMDpad间距 8mil处以整体开窗制作 否则无法保证SMDpad间下墨 2 防焊覆线单边2mil min 45 22 SurfaceFinish ElectrolessNi Au OSP 表面处理 46
14、印文字 Legend 印文字 注意事项 1 GERBER中文字需保证字体高度 32mil 文字线宽 6mil2 文字不可上PAD 文字距线距PAD S Mpad 6mil 距NPTH孔 6mil 47 成型 CNC 铣出客户要求出货片的 48 电检 在PCB的制造过程中 有三个阶段 必须做测试1 内层蚀刻后2 外层线路蚀刻后3 成品电测方式常见有三种 1 专用型 dedicated 2 泛用型 universal 3 飞针型 movingprobe 49 终检 PCB制作至此 将进行最后的品质检验 检验内容可分以下几个项目 A 电性测试B 尺寸C 外观D 信赖性尺寸的检查项目 Dimensio
15、n 1 外形尺寸OutlineDimension2 各尺寸与板边HoletoEdge3 板厚BoardThickness4 孔径HolesDiameter5 线宽Linewidth space6 孔环大小AnnularRing7 板弯翘BowandTwist8 各镀层厚度PlatingThickness 50 十四 包装 出货 根据客户要求或厂内规格 以几片一包的形式真空包装 再贴上相应标签 51 设计相关注意事项 1 内层线路距板边需保证10mil min 距NPTH孔需保证10mil min 2 导通孔 Via 不可钻在BGApad上 否则会造成PAD缩小影响上件 建议去移孔或改成盲孔制作 52
