HDI-板培訓(xùn)教材課件

1、 NCAB 公司 HID 板內(nèi)部培訓(xùn)資料. NCAB 公司 HID 板內(nèi)部培訓(xùn)資料.HDI 板中常用名詞解釋HDI (High density interconnection)BUM( Buried-up multilayer)通孔(Through Holes)VIA 導(dǎo)通孔(micro-Via holes)盲孔(Blind Vias)埋孔(Buried Vias)PTH 孔(Plating Through Holes)插件孔(Assembly Holes)N-PTH 孔(Non-plating Through Holes)HDI板表面涂布有那些什么是交叉盲埋孔HDI 板中階的含義VIA IN

2、 PAD 激光鉆孔(Laser)微切片(Microsectioning)阻抗 (Impedance)銅箔厚度OZ 的含義附樹(shù)脂銅箔(RCC).HDI 板中常用名詞解釋HDI (High densiOZ盎司在線路板中的含義1OZ意思是1平方英尺的面積上平均銅箔的重量在28.35g,用單位面積的重量來(lái)表示銅薄的平均厚度！ oz是符號(hào)ounce的縮寫(xiě)，中文稱為“盎司”(香港譯為安士)是英制計(jì)量單位,作為重量單位時(shí)也稱為英兩。 重量單位1oz=28.35g(克） 常衡盎司：重量單位。整體縮寫(xiě)為oz.av。 1盎司=28.350克 1盎司=16打蘭（dram） 16盎司=1磅（pound） 換算方法：

3、1平方英尺=929.0304平方厘米， 銅箔的重量除以銅的密度和表面積即為銅箔厚度！ Cu密度=8.9kg/dm3 設(shè)Copper厚T Tx929.0304平方厘米x8.9克/立方厘米=1oz=28.35克 T=0.0034287厘米=34.287um.OZ盎司在線路板中的含義1OZ意思是1平方英尺的面積上平均銅阻抗 (Impedance)1.什么是阻抗 (Impedance)在具有電阻、電感和電容的電路里，對(duì)電流所起的阻礙作用叫做阻抗。阻抗常用Z表示2. HDI 板中為什么要經(jīng)?？刂凭€路的阻抗?要求PCB在高速信號(hào)傳輸中保持信號(hào)穩(wěn)定，不產(chǎn)生誤動(dòng)作，這就要求所使用的PCB的特性阻抗控制精度化的

4、提高 3.阻抗與那些因素有關(guān)聯(lián)?影響阻抗的因素：*W-線寬/線間 H-絕緣厚度*T-銅厚 H1-綠油厚*Er-介電常數(shù) 參考層 .阻抗 (Impedance)1.什么是阻抗 (ImpedanRCC 是什么一般的prg-preg為 樹(shù)脂+玻璃纖維,而rcc是一種由 樹(shù)脂+銅 的一種背膠銅箔,其處存條件比一般pre-preg要嚴(yán)格(冷冰),適用天 laser drill,為hdi類板件專用 .RCC 是什么一般的prg-preg為 樹(shù)脂+玻璃纖維,而rCC材料 盲孔 化學(xué)蝕刻法 一綜 述 隨著IT行業(yè)日新月異的變化，電子產(chǎn)品問(wèn)著輕、薄、短、小型化發(fā)展，相應(yīng)的印制板也面臨高精度、細(xì)線化、高密度的挑戰(zhàn)

5、。全球市場(chǎng)印制板的趨勢(shì)是在高密 度互連產(chǎn)品中引入盲、埋孔，從而更有效的節(jié)省空間，使線寬、線間距更細(xì)更窄。而相應(yīng)的為適應(yīng)積層法和微細(xì)孔技術(shù)而發(fā)展的RCC材料(涂樹(shù)脂銅箔Resin Coated Copper Foil，縮寫(xiě)RCC)也日益成熟。 11 RCC簡(jiǎn)介 RCC是由表面經(jīng)粗化、耐熱、防氧化等處理的銅箔和B階段樹(shù)脂組成的，其結(jié)構(gòu)如圖1所示：銅箔(9-18m)樹(shù)脂層(60-100m)圖一：涂樹(shù) 脂銅箔的結(jié)構(gòu) RCC的樹(shù)脂層，應(yīng)具備與FR-4粘結(jié)片(Prepreg)相同的工藝性。此外還要滿足積層法多層板的有關(guān)性能要求，如： (1)高絕緣可靠性和微導(dǎo)通孔可靠性；(2)高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)；(3

6、)低介電常數(shù)和低吸水率；(4)對(duì)銅箔有較高的粘和強(qiáng)度； (5)固化后絕緣層厚度均勻。同時(shí)，因?yàn)镽CC是一種無(wú)玻璃纖維的新型產(chǎn)品，有利于激光、等離子體的蝕孔處理，有利于多層板的輕量化和薄型化。另 外，涂樹(shù)脂銅箔具有12m，18m等薄銅箔，容易加工。 12盲孔的形成 1)傳統(tǒng)的機(jī)械鉆孔工藝已不能滿足微細(xì)孔的生產(chǎn)，如數(shù)控鉆床批量鉆孔最小孔徑為 01-03mm，而且鉆盲孔要求刀具在2軸方向具有很高的精確度，才能確保剛好將環(huán)氧層鉆透，而又不破壞下一層的銅箔。而現(xiàn)實(shí)由于鉆床臺(tái)面的平整 度、印制板的翹曲度等因素，不能?chē)?yán)格保證機(jī)械鉆盲孔分厘不差，只能控制鉆頭深度在50m(2mil)，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足盲孔生產(chǎn)的需

7、要。 對(duì)于鉆頭深度控制的突破性構(gòu)思1是電場(chǎng)傳感器(EFS即Electric Field Sensor)的應(yīng)用，鉆頭就像天線能探測(cè)信號(hào)，當(dāng)鉆頭接觸到金屬表面(如板子的銅表面)指定的信號(hào)就戲劇性的改變，這樣控制的深度 為5m(02mil)，可以達(dá)到制造盲孔的要求。將這一構(gòu)思與傳統(tǒng)鉆孔工藝相結(jié)合，解決了2軸方向深度控制問(wèn)題，但微細(xì)孔(小于03mm)，的形 成，問(wèn)題依然存在。 2) 現(xiàn)代的激光蝕孔技術(shù)在埋、盲孔制作方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)2。激光鉆孔之所以能除去被加工部分的材料，主要靠光熱燒蝕和光化學(xué)燒蝕。PCB，鉆孔用的激光 器主要有FR激發(fā)的氣體C02激光器和UV固態(tài)Na：VAG激光器兩種。激光鉆孔速度

8、雖快，但是和轉(zhuǎn)軸鉆孔(spindle drillng)相比，因?yàn)殂@孔時(shí)板是單塊而不是疊層放置，所以鉆孔成本相對(duì)高許多。 3) 等離子蝕孔，首先是在覆銅板上的銅箔上蝕刻出窗孔，露出下面的介質(zhì)層，然后放置在等離子的真空腔中，通入介質(zhì)氣體如CF4H202HeAr，在超 高頻射頻電源作用下氣體被電離成活性很強(qiáng)的自由基，與高分子反應(yīng)起到蝕孔的作用。它的優(yōu)點(diǎn)是所有導(dǎo)通孔一次加工并且不留殘?jiān)瑔?wèn)題是處理時(shí)間較長(zhǎng)，且成本 高不適于大批量生產(chǎn)。 二化學(xué)蝕刻法 化學(xué)蝕刻法在涂樹(shù)脂銅箔上制作盲孔是一項(xiàng)低成本而又行之有效的工藝方法?；瘜W(xué)蝕刻法是在覆銅板表面做抗蝕層(干膜或濕膜)，用只含盲孔孔位的底版曝光 顯影蝕刻銅，

9、去掉孔表面的銅形成裸窗口，露出介質(zhì)層樹(shù)脂。然后用加熱的濃硫酸噴射到裸窗口上，腐蝕掉樹(shù)脂，形成盲孔。 RCC銅箔 RCC樹(shù)脂抗蝕層濕膜或干膜化學(xué)蝕刻法腐蝕銅窗口去掉抗蝕層濃H2SO4去除樹(shù)脂介質(zhì)孔金屬化現(xiàn)以一寬帶網(wǎng)卡的積層式6層板為例介紹工藝流程(要求：6層 板，1-2層含盲孔， 5-6層含盲孔，板厚08mm以下。) 生產(chǎn)流程： RCC 的應(yīng)用.CC材料 盲孔 化學(xué)蝕刻法 一綜 述 隨著IT行業(yè)下料(芯板23層，45層，)制作內(nèi)層板一內(nèi)層層壓(23，45層)向兩方向壓外層(涂樹(shù)脂銅箔) (16層)外層盲孔圖形轉(zhuǎn)移(1、6層盲孔)腐蝕盲孔位置上與盲孔直徑一致的銅箔，裸露介質(zhì)樹(shù)脂濃硫酸噴射去除環(huán)氧介

10、質(zhì)形成盲孔鉆通孔前處理 沉銅(平板電鍍)外層圖形轉(zhuǎn)移電鍍蝕刻印阻焊熱風(fēng)整平或其它可焊性保護(hù)層銑外形通斷測(cè)試檢驗(yàn)包裝。 三討論 RCC材料和積層法技術(shù)的成熟為盲孔的制作鋪平了道路。 3，1濃硫酸的作用與影響 因?yàn)镽CC材料不含玻璃纖維，加熱的濃硫酸在較強(qiáng)的噴射壓力下能較快去除環(huán)氧介質(zhì)，而又省掉去玻璃纖維的工序。其腐蝕深度與時(shí)間、濃度的關(guān)系：腐 蝕樹(shù)脂的深度(m) 90 92 94 96 98 濃硫酸的濃度T=38 t=60s,無(wú)噴淋壓力下，濃硫酸濃度與腐蝕深度關(guān)系圖 因盲孔一般都是小于03mm的微小孔，而濃硫酸因其粘度高難以進(jìn)孔。若將其加熱可有效的增加流動(dòng)度，并輔之以機(jī)械振動(dòng)或噴淋壓力，熱的濃硫

11、酸就能充 分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)。而濃硫酸對(duì)銅表面和下一層的銅無(wú)腐蝕作用，且能有效的清除環(huán)氧樹(shù)脂，不象機(jī)械鉆孔、激光鉆孔那樣產(chǎn)生樹(shù)脂膩污，也不會(huì)出現(xiàn)類似機(jī)械鉆孔鉆 到下一層銅箔的情形。如下圖四是沒(méi)有機(jī)械噴淋條件下，濃硫酸蝕刻出的盲孔的顯微剖切照片。如有均勻的噴淋壓力盲孔的孔壁會(huì)更直，側(cè)蝕會(huì)更小。 因濃硫酸蝕刻環(huán)氧介質(zhì)時(shí)，其蝕刻能力是各向同性的，當(dāng)它垂直蝕孔的同時(shí)也側(cè)向蝕刻，導(dǎo)致銅箔下面產(chǎn)生側(cè)蝕的問(wèn)題。又因?yàn)闈饬蛩嵛詮?qiáng)，濃度易變，因 此嚴(yán)格監(jiān)控濃硫酸濃度，固定溫度指數(shù)，根據(jù)RCC材料的樹(shù)脂厚度和硫酸的濃度、溫度關(guān)系圖三決定洗孔的時(shí)間，才能確保環(huán)氧介質(zhì)被去掉而產(chǎn)生的側(cè)蝕又最小。 所以化學(xué)蝕刻法在涂樹(shù)脂

12、銅箔上制盲孔是一項(xiàng)低成本而又可靠的工藝方法。 32化學(xué)沉銅 含盲孔的印制板生產(chǎn)過(guò)程需要重點(diǎn)控制的另一個(gè)工序?yàn)榛瘜W(xué)沉銅，因積層法制多層板，需一次或多次沉銅。盲孔孔徑小，化學(xué)鍍銅溶液難以進(jìn)孔，而且不如貫通 孔，溶液能夠順利進(jìn)出交換更新。因此實(shí)現(xiàn)盲孔的金屬化使層與層之間連通便成為至關(guān)重要的工作。而RCC材料較其他環(huán)氧覆銅板薄，對(duì)制作相伺孔徑 (03mm)的盲孔，其層與層間板厚孔徑比如下：材料類型 RCC材料銅箔厚度 18m樹(shù)脂厚度 50m 100m板厚孔徑比(盲孔) 023：1 039：1 由上表可見(jiàn)，利用RCC材料作盲孔，板厚孔徑比小于1：1，孔金屬化相對(duì)容易許多。板厚孔徑比大大減小，有利于活化溶

13、液、還原溶液、化學(xué)鍍銅溶液在孔 內(nèi)的交換。另外，化學(xué)鍍銅生產(chǎn)線再輔之以陰極移動(dòng)、空氣攪拌，減少氣泡在盲孔內(nèi)滯留的機(jī)會(huì)，就可確保盲孔的電氣互連萬(wàn)無(wú)一失。用濃硫酸蝕刻出來(lái)的孔較機(jī)械 鉆孔激光成孔更徹底，無(wú)污物，減少了盲孔孔金屬化前的清潔處理工作。而且孔金屬化后可避免鍍層不牢、熱沖擊脫落等問(wèn)題。 33多層盲孔 多層盲孔的制作有幾種流程，以123層盲孔的六層板為例(樹(shù)脂厚度為70gm)： 方法一：加工完的內(nèi)層板(34)外壓涂樹(shù)脂銅箔(2，5)盲孔圖形轉(zhuǎn)移腐蝕銅箔，形成裸窗口濃硫酸噴射去除環(huán)氧介質(zhì)(70lm)形成盲孔 孔金屬化電鍍銅加厚黑化壓涂樹(shù)脂銅箔形成盲孔(同上) 此流程采用循序漸進(jìn)的方式加工盲孔，

14、既常規(guī)積層法，工序多，且不易控制。因?yàn)樾鑳?次濃硫酸洗孔，兩次孔金屬化；且因?yàn)閮?nèi)層盲孔金屬化，黑化必須注意微蝕量，防止孔壁銅被蝕去過(guò)多。它的特點(diǎn)是盲孔、埋孔分散在不同層，用積層法可以很好的 實(shí)現(xiàn)。 RCC 的應(yīng)用.下料(芯板23層，45層，)制作內(nèi)層板一內(nèi)層層壓(2方法二：加工完的內(nèi)層板(34)外壓涂樹(shù)脂銅箔(2，5)盲孔圖形轉(zhuǎn)移腐蝕銅箔，形成裸窗口濃硫酸噴射去除環(huán)氧介質(zhì)(70m)形成盲孔黑化 壓涂樹(shù)脂銅箔(1， 6)盲孔圖形轉(zhuǎn)移腐蝕銅箔，形成裸窗口濃硫酸噴射去除環(huán)氧介質(zhì)(140m)形成盲孔孔金屬化電鍍銅加厚此流程比方法一少一孔金屬化、電鍍銅加 厚工序，但因第一次形成盲孔后未金屬化，第二次層壓

15、樹(shù)脂仍會(huì)流入，所以第一次濃硫酸噴射去除環(huán)氧介質(zhì)的意義不大。 方法三：加工完的內(nèi)層板(34)壓涂樹(shù)脂銅箔(2，5)盲孔圖形轉(zhuǎn)移腐蝕銅箔，形成裸窗口黑化外壓涂樹(shù)脂銅箔(1，6)盲孔圖形轉(zhuǎn)移 腐蝕銅箔，形成裸窗口濃硫酸噴射去除環(huán)氧介質(zhì)(140m)形成盲孔孔金屬化電鍍銅加厚 此流程最為簡(jiǎn)潔，因?yàn)橹恍枰淮螡饬蛩釃娚淙コh(huán)氧介質(zhì)，孔金屬化，工序少，容易控制，縮短周期。如果只有盲孔且盲孔集中在123層或者只有埋孔且 集中在23層，用此法簡(jiǎn)便易行。Z 34問(wèn)題 34，1因盲孔孔徑小，多層盲孔圖形轉(zhuǎn)移時(shí)應(yīng)注意定位精確，否則盲孔重合度差。 342濃硫酸噴射去除環(huán)氧介質(zhì)形成盲孔后的檢驗(yàn)也是一個(gè)難點(diǎn)。用檢孔鏡查孔時(shí)，

16、盲孔下層正好顯現(xiàn)一同心圓斑則能保證盲孔的連通。掌握濃硫酸洗孔的 最佳深度，使兩層間的樹(shù)脂剛好去掉，孔金屬化后與下一層連通，又使盲孔位置的銅突沿最小。 343層壓也是制作盲孔的關(guān)鍵工 序，控制與普通內(nèi)層板基本一致。為了達(dá)到滿意的層壓效果，對(duì)于盲孔應(yīng)注意填孔，避免氣泡難以排除而最終影響層與層間的結(jié)合力。但因 RCC材料具有較薄的優(yōu)勢(shì)，孔徑又很小時(shí)，孔內(nèi)滯留的氣體相對(duì)較少，利用真空壓機(jī)進(jìn)行層壓，控制好升溫速率、壓力，得到合格的層壓板亦非難事。 四結(jié)論涂樹(shù)脂銅箔與化學(xué)蝕刻法結(jié)合應(yīng)用于埋盲孔的制作，成本低，小批量和大規(guī)模生產(chǎn)都適用，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)具有廣闊的發(fā)展前景。 RCC 的應(yīng)用.方法二：加工完的內(nèi)層板(

17、34)外壓涂樹(shù)脂銅箔(2，5)印制板表面鍍（涂）工藝一、印制板表面鍍（涂）方法：a、電鍍法。b、化學(xué)鍍。二、印制板表面鍍層常見(jiàn)元素：a、鎳，元素符號(hào)Ni，原子量58.7，密度8.88g/cm3，Ni2+的電化當(dāng)量1.095g/AH。b、金，元素符號(hào)Au，原子量197，密度19.32g/cm3，Au+的電化當(dāng)量0.1226g/Am。c、錫，元素符號(hào)Sn，原子量118.69。d、銀，元素符號(hào)Ag，原子量107.88。e、鈀，元素符號(hào)Pd，原子量106.4。三、鍍層概述： a、鎳：用于印制板的鎳鍍層分為半光亮鎳(又稱低應(yīng)力鎳或啞鎳)和光亮鎳兩種。主要作為板面鍍金或插頭鍍金的底層，根據(jù)需要也可作為面層

18、，鍍層厚度按照IPC-6012(1996)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)不低于225 m。鎳鍍層應(yīng)具有均勻細(xì)致，孔隙率低，延展性好等特點(diǎn)，而且低應(yīng)力鎳應(yīng)具有宜于釬焊或壓焊的功能。 b、金：用于印制板生產(chǎn)的鍍金層分為兩類；板面鍍金和插頭鍍金。1)板面鍍金：板面鍍金層是24K純金，具有柱狀結(jié)構(gòu)，它有極好的導(dǎo)電性和可焊性。鍍層厚度001005m。板面鍍金層是以低應(yīng)力鎳或光亮鎳為底層，鎳鍍層厚度3-51xm，鎳鍍層作為中間層起著金、銅之間的阻擋層的作用，它可以阻止金銅間的相互擴(kuò)散和阻礙銅穿透到金表面。鎳層存在相當(dāng)于提高了金鍍層的硬度。板面鍍金層既是堿性蝕刻的保護(hù)層，也是有IC鋁線壓焊和按鍵式印制板的最終表面鍍層。2)插頭鍍金

19、：插頭鍍金也稱鍍硬金，俗稱金手指。它是含有Co、Ni、Fe、Sb等合金元素的合金鍍層，它的硬度、耐磨性都高于純金鍍層。硬金鍍層具有層狀結(jié)構(gòu)。用于印制板的插頭鍍金層一般0515m或更厚。合金元素含量02。插頭鍍金用于高穩(wěn)定、高可靠的電接觸的連接；對(duì)鍍層厚度、耐磨、孔隙率均有要求。硬金鍍層以低應(yīng)力鎳為阻擋層，防止金銅之間的相互擴(kuò)散。為了提高硬金鍍層的結(jié)合力和減少孔隙率，也為了保護(hù)鍍液減少污染，在鎳層和硬金層之間需鍍以002005p,m的純金層。c、錫：PCB裸銅板化學(xué)鍍錫也是近年來(lái)受到普遍重視的可焊性鍍層。 銅基體上化學(xué)鍍錫從本質(zhì)上講是化學(xué)浸錫，是銅與鍍液中的絡(luò)合錫離子發(fā)生置換反應(yīng)，生成錫鍍層，當(dāng)

20、銅表面被錫完全覆蓋，反應(yīng)即停止。d、銀：化學(xué)鍍銀層既可以錫焊又可邦定(壓焊)，因而受到普遍重視。化學(xué)鍍銀層其本質(zhì)也是浸銀，銅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位0Cu+Cu=051 V，銀的標(biāo)準(zhǔn)電極電位0Ag+Ag=0799 V，故而銅可以置換溶液中的銀離子而在銅表面生成沉積銀層：Ag+CuCu+Ag為控制反應(yīng)速度，溶液中的Ag+會(huì)以絡(luò)離子狀態(tài)存在，當(dāng)銅表面被完全覆蓋或溶液中Cu達(dá)到一定濃度，反應(yīng)即告結(jié)束。e、鈀：化學(xué)鍍Pd是PCB板上理想的銅、鎳保護(hù)層,它既可焊接又可邦定。它可直接鍍?cè)阢~上，而且因?yàn)镻d具有自催化能力，鍍層可以長(zhǎng)厚。其厚度可達(dá)00802m，它也可以鍍?cè)诨瘜W(xué)鎳鍍層上。Pd層耐熱性高，穩(wěn)定，能經(jīng)受多次

21、熱沖擊。在組裝焊接時(shí)，對(duì)NiAu鍍層，當(dāng)鍍金層與熔化焊料接觸后，金被熔與焊料中形成AuSn4，當(dāng)焊料中重量比達(dá)3，焊料會(huì)發(fā)脆影響焊點(diǎn)可靠性，但被熔的焊料不與Pd形成化合物，Pd漂浮在焊料表面，很穩(wěn)定。由于Pd的價(jià)格貴過(guò)金，在一定程度上限制了它的應(yīng)用。隨著IC集成度的提高和組裝技術(shù)的進(jìn)步，化學(xué)鍍Pd在芯片極組裝(CSP)上將發(fā)揮更有效的作用。.印制板表面鍍（涂）工藝一、印制板表面鍍（涂）方法：a、電鍍HDI (High density interconnection)HDI PCB (High density interconnection PCB ) 高密度互連 電路板.HDI (High d

22、ensity interconnectHDI 板的基本特征HDI定義： High Density Interconnection，意即高密度互連板。技術(shù)特點(diǎn)：1). 具非機(jī)械鉆孔之微導(dǎo)孔(micro-via)一 般設(shè)計(jì)上，采用激光鉆孔方式制作，不采用機(jī)械鉆孔，原因如下：現(xiàn)階段鉆針制作工藝上，已經(jīng)能夠制作出0.15mm的機(jī)械鉆針。但是，在將其用于PCB板鉆 孔時(shí)，要求較高的旋轉(zhuǎn)速度，垂直下鉆速度與之相反，速度要求不可過(guò)快，整個(gè)鉆軸穩(wěn)定性要求也很高，以防止因?yàn)殂@針太細(xì)而斷針。但是，即使如此，斷針率也很 高；同時(shí)，特殊的參數(shù)設(shè)置，在鉆孔速度上效率低下,難以讓人滿意。而且，當(dāng)在同一層上同時(shí)有上下兩個(gè)方

23、向的鉆孔時(shí)，是無(wú)法用機(jī)械鉆孔來(lái)加工，因?yàn)闊o(wú)法精確 控制下鉆深度?；谝陨显?，廠家在制作HDI板時(shí)，通常會(huì)選擇激光鉆孔來(lái)制作。這也是為什么談到HDI板，總是說(shuō)“激光盲孔板”，“激光鉆孔板”的原 因。 .HDI 板的基本特征HDI定義： High Density HDI 板的基本特征2). 孔徑在6 mil以下，孔環(huán)(A/R) 10 mil 以下 一件產(chǎn)品升級(jí)，要在外形設(shè)計(jì)已經(jīng)固定或者要求縮小的基礎(chǔ)上去增加其他元器件，以增加更多的功能，其空間從何而來(lái)？縮小過(guò)孔via hole是一個(gè)優(yōu)先考慮的解決方式。因?yàn)榭s小了過(guò)孔，其PAD就也會(huì)縮小。例如，鉆孔原設(shè)計(jì)為0.30mm，PAD單邊0.15mm，則P

24、AD大小整體為 0.6mm，當(dāng)鉆孔縮小到0.10mm（激光鉆孔常設(shè)孔徑）時(shí)，以盲孔方式設(shè)計(jì)，PAD單邊設(shè)計(jì)為0.125mm，則PAD整體為0.25mm，修改后， 將比原來(lái)增加50%的空余面積。如果將孔直接設(shè)計(jì)在焊盤(pán)上，如SMD，BGA上時(shí)，面積將增加更多。 .HDI 板的基本特征2). 孔徑在6 mil以下，孔環(huán)(A/HDI 板的基本特征3). 接點(diǎn)密度大于 130點(diǎn)/IN2 焊接點(diǎn)的增加，是增加組件的基礎(chǔ)，密度越大，組件越多，功能越強(qiáng)大。4). 布線密度大于117/IN2 要增加組件數(shù)，必然要求相對(duì)應(yīng)的線路增加，因此，布線密度的加大將不可避免。5). Line/Space 不大于 3 mil

25、/ 3mil。要 增加布線密度，必然要求將原來(lái)的線寬線路縮小，在HDI的嚴(yán)格定義上要求是3/3mil(0.075/0.075mm),但在實(shí)際上，常見(jiàn)的是4 /4mil線路。為什么會(huì)這樣呢？這是由制造工藝能力決定的。線越細(xì)，間距越小，制作越困難，成本也越高。制作3/3mil線路,要求的技術(shù)實(shí)在是太高， 沒(méi)有良好而穩(wěn)定的制程能力，實(shí)在無(wú)法制作。以致客戶能夠選擇的廠家不但少，而且報(bào)價(jià)也高。因此，許多客戶常常選擇4/4mil的設(shè)計(jì)方案，即增加了選擇 面，也降低了成本。對(duì)于制造上而言，難度不太高，良率也能夠保證。 .HDI 板的基本特征3). 接點(diǎn)密度大于 130點(diǎn)/IN2HDI 板的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)重量輕 介

26、層薄 傳輸路徑短 布線密度高體積小 噪聲少,信賴性高!采用HDI技術(shù)加工的產(chǎn)品，其輕。薄。短。小是其顯著特點(diǎn)，便攜，小巧，美觀。如掌上電腦，NOTE BOOK, Mobil phone等。 字串8 當(dāng)鉆孔由機(jī)械鉆孔改為激光鉆孔加埋孔導(dǎo)通時(shí)，集成度大大提高，減小了有效設(shè)計(jì)面積，使整個(gè)產(chǎn)品的尺寸變小，這大大增加了產(chǎn)品的小巧和美觀，比如大哥大和手機(jī)就是明顯例子。傳統(tǒng)的PCB板，如普通的4層板，通常厚度是1.0mm或者1.6mm厚度，如果平均設(shè)計(jì)介層，介層都將大于0.40mm。在HDI板中，如MOTO的4層Blue Tooth板，整個(gè)成品厚度也才要求0.4mm，差距真是太大。目 前，應(yīng)用HDI技術(shù)最多

27、的是電子通信領(lǐng)域，高端PC，移動(dòng)電話是最明顯的例子。對(duì)于此類產(chǎn)品，要求通訊快捷，穩(wěn)定，信號(hào)清晰，圖像穩(wěn)定。這對(duì)整個(gè) PCB板的制作品質(zhì)提出了很高要求，例如成品線寬,阻抗規(guī)格，介層厚度，成品厚度，以及外觀等都提出了一系列的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。其他HDI板產(chǎn)品如數(shù)碼像 機(jī)，DV等?？偟膩?lái)說(shuō)，在高端產(chǎn)品中，總能發(fā)現(xiàn)HDI技術(shù)的影子。產(chǎn)品的選擇上，消費(fèi)群體追求的是功能的多樣性，,外觀的精美，精巧性，產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性等，這些要求，都直接促進(jìn)了HDI技術(shù)的應(yīng)用。 .HDI 板的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)重量輕 介層薄 傳輸路徑短BUM 定義 BUM（積層法多層板）工藝*BUM 板（Build-up multilayer PCB）,是

28、以傳統(tǒng)工藝制造剛性核心內(nèi)層，并在一面或雙面再積層上更高密度互連的一層或兩層，最多為四層，見(jiàn)圖1 所示。BUM 板的最大特點(diǎn)是其積層很薄、線寬線間距和導(dǎo)通孔徑很小、互連密度很高，因而可用于芯片級(jí)高密度封裝 . 其實(shí)HDI和BUM電路板的特征和工藝幾乎是一樣的.大家完全可以認(rèn)為兩種板是同一種.只是叫法不同而已.BUM 定義 BUM（積層法多層板）工藝*BUM 板（通孔(Through Holes)定義: 在電路板中起導(dǎo)通連接作用的孔. 可以份為電鍍通孔跟非電鍍通孔.1.電鍍通孔( Plated Through Hole ):孔壁有銅具有電鍍功能的孔.機(jī)械鉆孔的直徑一般從0.26.5MM. 激光鉆孔

29、可以做到0.10.2MM.2.非電鍍通空(Non _ Plated Through Hole )孔壁無(wú)銅,不具備電器連接能力. 一般的在板子中起機(jī)械裝配的作用. 孔的直徑一般從0.2 到6.5MM.3.一般我們將直徑=0.6mm的PTH 孔稱為插件孔.4.直徑0.6mm的PTH 孔稱為ViA 孔.這種孔一般的只是起連通作用.不會(huì)在上面安裝元件.超過(guò)6.5mm的大的鉆孔一般采用鑼的形式制作.通孔(Through Holes)定義: 在電路板中起導(dǎo)通盲/埋孔(Blind/Buried Vias) 1 盲孔定義a：與通孔相對(duì)而言，通孔是指各層均鉆通的孔，盲孔則是非鉆通孔。b：盲孔細(xì)分：盲孔(BLIN

30、D HOLE)，埋孔 BURIED HOLE（外層不可看見(jiàn)）； c：從制作流程上區(qū)分： 盲孔在壓合前鉆孔，而通孔是在壓合后鉆孔。Laser drill：LASER DRILL為盲孔的一種，有自身的特點(diǎn)：孔徑大?。?6 milpp thickness須=4。5mil，根據(jù)縱橫比=0.75：1計(jì)算得出選用pp有三種：LDPP 106 1080； FR4 106 1080 ；RCC 。 .盲/埋孔(Blind/Buried Vias) 1 盲孔盲/埋孔(Blind/Buried Vias)2.埋孔大都是直徑為0.050.15mm的小孔。埋孔在內(nèi)層薄板上 .(外層不可看見(jiàn) )現(xiàn)普遍采用激光鉆孔、等離子

31、蝕孔和光致成孔。激光鉆孔有二氧化碳激光機(jī)和Nd：YAG紫外激光機(jī)。日本日立公司的二氧化碳激光鉆孔機(jī)，激光波長(zhǎng)為9.4弘m，1個(gè)盲孔分3次鉆成，每分鐘可鉆3萬(wàn)個(gè)孔。 .盲/埋孔(Blind/Buried Vias)2.埋孔大都是盲/埋孔(Blind/Buried Vias) 的基礎(chǔ)知識(shí) a:與通孔相對(duì)而言，通孔是指各層均鉆通的孔，盲孔則是非鉆通孔。b：盲孔細(xì)分：盲孔(BLIND HOLE)，埋孔 BURIED HOLE（外層不可看見(jiàn)）； c：從制作流程上區(qū)分： 盲孔在壓合前鉆孔，而通孔是在壓合后鉆孔 .盲/埋孔(Blind/Buried Vias) 的基礎(chǔ)知識(shí) .盲/埋孔(Blind/Burie

32、d Vias) 的基礎(chǔ)知識(shí) 采用盲孔和埋孔是提高多層板密度、減少層數(shù)和板面尺寸的有效方法，并大大減少了鍍覆通孔的數(shù)量。BUM板幾乎都采用埋孔和盲孔結(jié)構(gòu)。埋孔和盲孔大都是直徑為0.050.15mm的小孔。埋孔在內(nèi)層薄板上，用制造雙面板的工藝進(jìn)行制造；而盲孔的制造開(kāi)始用控制Z軸深度的鉆小孔數(shù) 控床，現(xiàn)普遍采用激光鉆孔、等離子蝕孔和光致成孔。激光鉆孔有二氧化碳激光機(jī)和Nd：YAG紫外激光機(jī)。日本日立公司的二氧化碳激光鉆孔機(jī)，激光波長(zhǎng)為 9.4弘m，1個(gè)盲孔分3次鉆成，每分鐘可鉆3萬(wàn)個(gè)孔。隨著電子產(chǎn)品向高密度，高精度發(fā)展，相應(yīng)對(duì)線路板提出了同樣的要求。而提高pcb密度最有效的方法是減少通孔的數(shù)量，及精

33、確設(shè)置盲孔，埋孔來(lái)實(shí)現(xiàn)。 .盲/埋孔(Blind/Buried Vias) 的基礎(chǔ)知識(shí) 盲/埋孔(Blind/Buried Vias) 的基礎(chǔ)知識(shí) 盲埋孔板的基礎(chǔ)知識(shí)談到盲埋孔，首先從傳統(tǒng)多層板說(shuō)起。標(biāo)準(zhǔn)的多層板的結(jié)構(gòu)，是含內(nèi)層線路 及外層線路，再利用鉆孔，以及孔內(nèi)金屬化的制程，來(lái)達(dá)到各層線路之內(nèi)部連結(jié)功能。但是因?yàn)榫€路密度的增加，零件的封裝方式不斷的更新。為了讓有限的PCB 面積，能放置更多更高性能的零件，除線路寬度愈細(xì)外，孔徑亦從DIP插孔孔徑1 mm縮小為SMD的0.6 mm，更進(jìn)一步縮小為0.4mm以下。但是仍會(huì)占用表面積，因而又有埋孔及盲孔的出現(xiàn)，其定義如下：A. 埋孔（Buried

34、 Via）見(jiàn)圖示，內(nèi)層間的通孔，壓合后，無(wú)法看到所以不必占用外層之面積 .盲/埋孔(Blind/Buried Vias) 的基礎(chǔ)知識(shí) 盲/埋孔(Blind/Buried Vias) 的基礎(chǔ)知識(shí) 埋孔設(shè)計(jì)與制作埋孔的制作流程較傳統(tǒng)多層板復(fù)雜，成本亦較高，圖顯示傳統(tǒng)內(nèi)層與有埋孔之內(nèi)層制作上的差異，圖20.3則解釋八層埋孔板的壓合迭板結(jié)構(gòu). 圖20.4則是埋孔暨一般通孔和PAD大小的一般規(guī)格密度極高，雙面SMD設(shè)計(jì)的板子，會(huì)有外層上下，/導(dǎo)孔間的彼此干擾，尤其是有VIP（Via-in-pad）設(shè)計(jì)時(shí)更是一個(gè)麻煩。盲孔可以解 決這個(gè)問(wèn)題。另外無(wú)線電通訊的盛行, 線路之設(shè)計(jì)必達(dá)到RF(Radio fre

35、quency)的范圍, 超過(guò)1GHz以上. 盲孔設(shè)計(jì)可以達(dá)到此需求，圖20.5是盲孔一般規(guī)格。.盲/埋孔(Blind/Buried Vias) 的基礎(chǔ)知識(shí) BH : By Laser DrillingBLIND VIA SEQUENTIAL LAY-UPTH,BTH : By Mechanical DrillingBTH (Buried Through Hole)BH (Blind Hole)Thin CoreBuild-upBuild-upP. C. Board StructureTH (Through Hole)TH (Through Hole)BH (Blind Hole)Thin Co

36、reBuild-upBuild-up盲埋孔與通孔的比較24BH : By Laser DrillingBLIND 全通孔會(huì)破壞多層板內(nèi)在電壓層的完整性，使電容蒙 受損失增加雜訊Through Via Hole Disadvantage(全通孔之缺點(diǎn)) 爭(zhēng)奪零件組裝所需的面積。 密集組裝迫使通孔孔徑愈來(lái)愈小，成本也愈來(lái)愈貴。 妨礙多層板內(nèi)在訊號(hào)層的佈線面積。. 全通孔會(huì)破壞多層板內(nèi)在電壓層的完整性，使電容蒙 Thro電路板的封裝介紹Micro - vias placed in solder, -or bond padsNO FAN OUTPACKAING DENSITYFAN OUTCONVEN

37、TIONALPACKAING DENSITY.電路板的封裝介紹Micro - vias placed in Package Type Lead Pitch Placement Accuracy mm mm (%) Q F P 0.4 0.04 (10%) Q F P 0.5 0.075 (15%) Q F P 0.65 0.13 (20%) CSP/BGA 0.5 0.15 (30%) B G A 1.0 0.4 (40%) B G A 1.27 0.635(50%)Package / Assembly Interactions Component Placement. Package Typ

38、e Lead Pitch Type AreaQFP 900 mm2 100%TAB 400 mm2 44%COB 225 mm2 25%CSP 115 mm2 13%Flip Chip 100 mm2 11%30 mm20 mm15 mm10 mmPackages Trends.Type AreaQFP Advantage “Via In Pad” -RoutabilityOld way (fan out)Via in PadIncrease Routing Density.Advantage “Via In Pad” -RoutabAdvantage “Via In Pad” -Routab

39、ility.Advantage “Via In Pad” -Routab Reduce layer count Reduce board area ; increase packaging density Reduce weight and size Blind/Buried Vias Advantages. Reduce layer count Re100 milCURRENTLand Dia. 0.025”Via Dia. 0.014”Land Pitch 0.020”NEXT GENERATIONLand Dia. 0.012”Via Dia. 0.005”Land Pitch 0.01

40、25”100 milCurrent through hole and blindvia compare to next-generation blind vias.100 milCURRENTLand Dia. 0.025” Buried-via between layer-pairs - drill & plate innerlayer prior to laminationBlind and Buried Vias Fabrication Buried-via connecting many layers - fabricate multilayer sub-assemblies - dr

41、ill,plate,pattern, & laminate sub-assemblies. Buried-via between laBlind and Buried Vias Fabrication Blind-via : option 1 (Lamination ) - like buried-via except via layer on outside - via registration & fine line formation difficult Blind-via : option 2 (Build-up) - laminate,coat,form blind hole, pa

42、ttern - may be repeated for multiple layers - blind hole plating difficult.Blind and Buried Vias Fabricat A Variety of Substrates May Be Used Copper Clad Laminate (CCL) Advanced Dielectric (PID,PDD) Substrates for Blind and Buried Vias Resin Coated Copper (RCC) Thermal Curable Dielectric (TCD) . A V

43、ariety of Substrates MBURIED VIA LAY-UPA = THROUGH VIA HOLE (導(dǎo)通孔) B = BURIED VIA HOLE (埋孔)C = BLIND VIA HOLE (盲孔 ) D = BLIND HOLE MLB VIA (多層盲孔)BLIND VIA LAY-UPBLIND VIA SEQUENTIAL LAY-UPABBARESINB-STAGE BLIND AND BURIED VIA OPTION (盲 埋 孔 之 選 擇 )DACC E = VIA IN PAD (VIP) (導(dǎo)通孔在pad裡面)E36BURIED VIA LAY

44、-UPA = THROUGH Vby Plasma by PIDMicrovia Xsections by CO2 Laserby UV/YAG LaserBy Controlleddepth Drilling.by Plasma by PIDMicrovia XsecBlind Via ProcessSHEARINGCNC DRILLPTHD/F PHOTO IMAGE(INNER LAYER)LAMINATIONCNC DRILLPANEL PLATINGD/F PHOTO IMAGE(OUTER LAYER)LIQUID SOLDER MASKHOT AIR LEVELINGROUTIN

45、GELECTRICAL TESTO .Q. C.38Blind Via ProcessSHEARINGCNC DBlind Via ProcessSHEARINGD/F PHOTO IMAGE(INNER LAYER)LAMINATIONCNC DRILLPANEL PLATINGD/F PHOTO IMAGE(OUTER LAYER)LIQUID SOLDER MASKHOT AIR LEVELINGROUTINGELECTRICAL TESTO .Q. C.LASER DRILL39Blind Via ProcessSHEARINGD/F PStructure of I.V.H.Drill

46、ingCopper platingBlack oxiding Structure of IVHNone or a littleoverflowLaminationSeparatorPrepregRelease Film40Structure of I.V.H.DrillingSComparison of release filmWhen using AFLEX restricting resin overflowWhen using other filmsGOODPOOR41Comparison of release filmWhenBlind (Buried) Via ProcessINNE

47、R LAYER IMAGE ( L2)D/S PROCESSL2-L3L4-L5LAMINATIONDRILLING( L1-L3 )PTHINNER LAYER IMAGE ( L3 )INNER LAYER IMAGE ( L5 )P/N : 06IS23030ALAMINATIONDRILLING( L4-L6 )PTHINNER LAYER IMAGE ( L4 )LAMINATIONDRILLING( L1-L6 )PTH6 Layers MLB with Blind ViasB-STAGEBVPTHL 1L 2L 3L 4L 5L 6CORE42Blind (Buried) Via

48、 ProcessINNEBlind (Buried) Via ProcessSHEARINGD/F PHOTO IMAGE( L2 , L3)LAMINATIONCNC DRILLPANEL PLATINGD/F PHOTO IMAGE(OUTER LAYER)LIQUID SOLDER MASKHOT AIR LEVELINGLASER DRILLP/N : 04IS22008LAYER 1B-STAGEPTHLAYER 2LAYER 3LAYER 44 Layers MLB with Blind Vias BV43Blind (Buried) Via ProcessSHEABlind (B

49、uried) Via ProcessP/N : 08IB04142DRILLINGLAMINATIONPTHDRILLINGINNER LAYER IMAGEPTHINNER LAYER IMAGE ( L2 )INNER LAYER IMAGE ( L7 )D/S PROCESSL1-L2L3-L4L7-L8L5-L6BVPTHLAYER 1LAYER 2LAYER 3LAYER 4LAYER 5LAYER 6LAYER 7LAYER 88 Layers MLB with Blind Vias44Blind (Buried) Via ProcessP/N Blind (Buried) Via

50、 ProcessDRILLINGLAMINATIONPTHP/N : 08IT64001BVPTHLAYER 1LAYER 2LAYER 3LAYER 4LAYER 5LAYER 6LAYER 7LAYER 8DRILLINGDRILLINGINNER LAYER IMAGEPTHPTHINNER LAYER IMAGE ( L2 )INNER LAYER IMAGEINNER LAYER IMAGE ( L7 )D/S PROCESSL1-L2L3-L4L7-L8L5-L68 Layers MLB with Blind and Buried Vias45Blind (Buried) Via

51、ProcessDRILBlind (Buried) Via ProcessLAMINATIONDRILLINGPTHINNER LAYER IMAGE ( L2,L3 )INNER LAYER IMAGE ( L7 )D/S PROCESSL1-L2L5-L6L7-L8BVPTHLAYER 1LAYER 2LAYER 3LAYER 4LAYER 5LAYER 6LAYER 7LAYER 8L3-L4LAMINATIONDRILLINGPTHINNER LAYER IMAGE ( L4 )INNER LAYER IMAGE ( L5,L6 )8 Layers MLB with Blind Via

52、s46Blind (Buried) Via ProcessLAMIBlind (Buried) Via ProcessLAMINATIONP/N : 08IS07001 DRILLINGINNER LAYER IMAGE ( L3,L6 )D/S PROCESSL2-L3L6-L7LAMINATIONDRILLINGPTHINNER LAYER IMAGE ( L4,L5 )INNER LAYER IMAGE ( L2,L7 )L4-L5PTHOUTER LAYER IMAGE ( L1,L8 )PTHLAYER 1LAYER 2LAYER 3LAYER 4LAYER 5LAYER 6LAYE

53、R 7LAYER 88 Layers MLB with Buried Vias47Blind (Buried) Via ProcessLAMIBlind (Buried) Via ProcessINNER LAYER IMAGE ( L3,L4 )D/S PROCESSL2-L3LAMINATIONDRILLINGPTHINNER LAYER IMAGE ( L2,L5 )P/N : 06IA19002LAMINATIONLASER DRILLING(L1-L2,L5-L6)DRILLING(MECHANICAL)PTHOUTER LAYER IMAGE ( L1,L6 )BVPTHL 1L

54、2L 3L 4L 5L 66 Layers MLB with Blind and Buried ViasL4-L548Blind (Buried) Via ProcessINNEBlind (Buried) Via ProcessINNER LAYER IMAGE ( L2,L3 )D/S PROCESSL1-L2L5-L6L3-L4LAMINATIONDRILLING( L1-L4 )PTHINNER LAYER IMAGE ( L4 )INNER LAYER IMAGE ( L6 )B-STAGEBVPTHL 1L 2L 3L 4L 5L 6L 7P/N : 07IA12006LAMINA

55、TIONDRILLING( L5-L7 )PTHINNER LAYER IMAGE ( L5 )LAMINATIONDRILLING( L1-L7 )PTH7 Layers MLB with Blind Vias49Blind (Buried) Via ProcessINNELaser Blind Via Process (HDI)P/N : 08LP71170B(N34F LA611 REV1.0)INNER LAYER IMAGE(L2-L7)AOI InspectionL4-L5L6-L78 Layers MLB with Laser Blind ViasBVPTHLAYER 1LAYE

56、R 2LAYER 3LAYER 4LAYER 5LAYER 6LAYER 7LAYER 8L2-L3LAMINATION(L1-l8)LASER DRILLING(L1-L2,L7-L8)DRILLING (L1-L8)(MECHANICAL DRILL)PTHOUTER LAYER IMAGE ( L1,L8 )Double Side PROCESS50Laser Blind Via Process (HDI)PLaser Blind Via Process (HDI)8 Layers MLB with Laser Blind ViasPTHLASER ABLATION(L1-L2,L7-L

57、8)INNER LAYER IMAGE ( L3 )D/S PROCESSL3-L4LAMINATION(L2-L4)DRILLING(L2-L4)INNER LAYER IMAGE ( L6 )OUTER LAYER IMAGE ( L1,L8 )L5-L6LAMINATION(L5-L7)DRILLING(L5-L7)PTHPTHLAMINATION(L2-L7)INNER LAYER IMAGE ( L4 )INNER LAYER IMAGE ( L5 )DRILLING(L2-L7)PTHINNER LAYER IMAGE ( L2,L7 )LAMINATION(L1-L8)BVLAYER 1LAYER 2LAYER 3LAYER 4LAYER 5LAYER 6LAYER 7LAYER 851Laser Blind Via Process (HDI)8Laser Blind Via Process (HDI)8 Layers MLB with Laser Blind ViasBVLAYER 1LAYE