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1、HDI板工艺流程介绍,0,1,HDI简介,HDI：High Density Interconnection Technology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：Buried hole，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：Blind hole，盲孔可以在成品看到，与通孔的区别主要在于通孔正反都可以看
2、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。,2,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,3,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,4,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,5,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13层，也可分别导通12层和23层。,1+1+4+1+1(8Layers),6,HDI板结
3、构(二阶盲孔）,.,L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7,L8,1+6+1(8Layers),7,6-layer(HDI)Surface finished:immersion GoldThickness:1.0mm0.1mmInner min W/S：4mil/4milOuter min W/S：4mil/4milThrough hole size：0.30mmLaser drill size：0.127mmSurface copper:1.0mil(min)1.4mil(avg.)Hole wall copper:0.7mil(min)Laser via copper：0.4mil(mi
4、n)Laser PP:1086 R/C:58%(thk:3.0mil)Outline tolerance:+/-0.20mmHole tolerance:Via:+5/12mil PTH:+/-3mil NPTH:+/-2mil SLOT:+/-5mil,HDI板一般规格：,8,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：,9,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,10,下料-裁板-烘
5、烤-化学前处理,HDI工艺制作流程简介,11,基板材料介绍,印制电路基板材料,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）,12,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！,13,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
6、。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,14,内层线路製作流程：,15,7.棕化(Brown Oxide Coating)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:,16,8.疊板(Lay-up),叠板:,铜箔,电解铜箔,压廷铜箔,17,9.壓合(Lamination),压合:,18,10.鑽孔(Drilling),钻孔:(埋孔L2-5),19,電鍍 Desmear&
7、Copper Plating,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,20,12.外層壓膜 Dry Film Lamination(Outer layer),外层干膜:(L2-5层）,21,13.外層曝光 Expose,曝光:,22,14.外層顯影 Develop,显影:,23,16.去乾膜,去膜:,24,17.蝕刻 Etch-去膜-AOI检查-棕化,蚀刻:,25,9.壓合(Lamination)上下两面叠镭射PP及铜箔,外层压合:,26,PP材料介绍,Normal PP: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
8、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，对镭射孔的品质影响很大。,常规PP的玻璃纤维结构,27,Laser PP材料介绍,Laser PP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,28,RCC材料介绍,RCC：RCC是Resin Coated Copper Foil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（2.5
9、5mil）厚度的胶和12um（1/3 OZ）厚度的铜箔。RCC铜箔的常规铜箔厚度为12um（1/3 OZ）和18um（1/2 OZ），胶厚为65um和80um等。RCC必须保存在冷库中，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。,29,Laser PP材料介绍,常用Laser PP一览表:,介质层材料选择:1.依客户要求为前提 2.尽量用Laser PP,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+/-1mil 4.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。
10、,30,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：Large Window方式和Conformal方式。目前我司主要以Large window方式加工为主：以5mil的镭射孔为例，用Large Window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,Larg
11、e Window方式开铜窗,31,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Conformal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,32,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
12、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。,33,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60100m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1
13、0m,34,10.机械鑽孔(Drilling),钻孔:(通孔L1-6),35,11.電鍍 Desmear&Copper Plating,一次铜:,36,12.外層壓膜 Dry Film Lamination(Outer layer),外层干膜:,37,13.外層曝光 Expose,曝光:,38,14.外層顯影 Develop,显影:,39,15.鍍二次銅及錫,二次铜&镀锡:,40,16.去乾膜,去膜:,41,17.蝕刻 Etch-IPQC抽检-剥锡-外层AOI,蚀刻:,42,流程：塞孔-印油墨（绿油）-预烘-曝光-显影-分段后烘,防焊:,43,20.防焊曝光(Expose),21.綠漆顯影 D
14、evelop,防焊曝光显影,注意事项：1.SMD pad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),44,22.Surface Finish(Electroless Ni/Au,OSP),表面处理:,45,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/M pad6mil,距NPTH孔6mil.,46,成型（CNC）,铣出客户要求出货片的,47,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
15、品 电测方式常见有三种：1.专用型(dedicated)2.泛用型(universal)3.飞针型(moving probe),48,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(Dimension)1.外形尺寸 Outline Dimension2.各尺寸与板边 Hole to Edge 3.板厚 Board Thickness4.孔径 Holes Diameter 5.线宽 Line width/space 6.孔环大小 Annular Ring 7.板弯翘 Bow and Twist 8.各镀层厚度 Plating Thickness,49,十四、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.,50,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BGA pad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！,
