PCBHDI培训（课堂PPT）

1、12一.名詞簡介: HDI: （High Density Intrerconnection -高密度互連），因为口语顺畅性的问题，直接称这类的产品为“高密度电路板”或是HDI板。 凡非機械鑽孔，所得孔徑在0.15mm(6mil)以下（大部分為盲孔），孔環（Annular Ring or Pad or Land）之環徑在0.25mm(10mil)以下者，特稱為Microvia微導孔或微孔。 凡PCB具有微孔，且接點（Connection）密度在130點/寸2以上，布線密度（設峽寬Channel為50mil者）在117條/寸2以上者，其線寬/間距為3mil/3mil或更細更窄,稱為HDI類PCB。

2、3二.產品分類: 不同鑽孔方式製作： 雷射燒孔Laser Ablation、感光成孔 Photo-Via、電漿蝕孔PlasmaEtching、 鹼液蝕孔 四種非機鑽孔法中，雷射成孔已成為 主流。二氧化碳雷射產于5mil以上手 機板的微盲孔，YAG雷射則用于3mil 以下封裝載板（Substrate）之領域 4 按產品用途可大分為: 行動電話手機，以及筆記型電腦等，前 者孔多以輕薄短小及功能為目標，後者 是位加強重點訊號線之品質高階電腦與網路通訊以及周邊之大型高 層板（14層以上)，著眼于“訊號完整 性”及嚴格之特性阻抗控製精密封裝載板類），涵蓋打線及覆晶之 各種精密載板L/S達2mil/2mi

3、l孔徑僅1- 2mil，孔距亦低于5mil。5三.参考图片: 实物图:帶 BGA手 機 板線 路 板最 小 線 徑 / 距 ：0. 15mm/ 0. 15mm層 數 ： 8厚 度 ： 1. 0mm表 面 ? 理 ： 沉 金銅 厚 ： 1oz厚 度 ： 1. 0mm埋 盲 孔最 小 孔 ： 0. 1mm高 難 度 10層 PCBBGA 6 層 手 機 PCB厚 度 ： 2. 0mm阻 焊 ： 綠 色銅 厚 ： 1oz最 小 孔 ： 0. 1mm盲 埋 孔盲 埋 孔6 结构图: 层 级结 构 图切 片 图1+6+12+4+23+2+37四.制作流程:C02 laser flow:8UV laser

4、 flow:9五.流程介紹: HDI 板结构板结构 1）传统结构：如 1+4+1（with IVH or without IVH） 2）特殊结构：如 2+4+2（with IVH or without IVH 3）根据结构要求，需特别检查以下叠孔和近孔情况 （a）盲孔与埋孔 （very important） （b）盲孔与通孔 （c）埋孔与通孔 其中（a）很重要，盲孔与埋孔重叠可能造成开路之功能影响 当盲孔与埋孔处于同一网络时，可建议取消该盲孔； 当盲孔与埋孔处于不同网络时，需建议移开盲孔以避免之（通常生产钻带中应保证孔边到孔边理想值8mil，最小6mil）。 而对于（b）和（c）之缺陷，可建议

5、客户取消其盲孔或埋孔，保留通孔即可，无线路功能影响。 10 基本设计基本设计 1.Panel Size设计：不大于16*18 inch,因HDI板线宽/ 间隙设计小，难对位，不宜设计大panel；同时， 考虑到HDI板之板边的标靶或模块较多，板边尽可 能不小于0.8inch。 2.Laser标靶设计在次外层，以方便Laser盲孔对准次 外层上的盲孔线路pad。 3.要错开埋孔钻带和通孔钻带中的管位孔 4.Conformal Mask菲林：又称盲孔位蚀点菲林。即 在所有盲孔位设计为直径4-5mil 的小间隙，通过 线路蚀刻的方法把铜蚀掉，再用CO2镭射机打通 树脂层。其D/F的选择与其它干菲林工

6、序一样。 11 5. 为提高布线的集成度，所有的网络均由埋 孔和盲孔导通，整个板内无PTH。而D/F 对位中需用到PTH，仅仅板边的四个干菲 林对位孔是不够的，这时我们需要在板边 和up-panel的锣空位加钻一些PTH用于D/F 对位 6. Laser盲孔孔径及其Annular Ring 1）孔径一般为4-6mil，可控制孔型最好;当盲孔 大于8mil时，可考虑采用机械钻孔制作，以降 低物料成本12 2）锡圈A/R：采用新工艺时，保证ring 5mil min,削pad位4.5mil min. （P.L机对位+暴光机对位+菲林变形+Laser 对位）, 采用旧工艺时，保证ring 4mil

7、min，削pad为3.0mil min. 3）为保证足够的盲孔之A/R，可考虑以下方 法： a）适当移线； b）建议移孔； c）减小孔径； d）局部减小线宽； e）线到盲孔pad 的间隙按3mil做 13 生产流程生产流程: 1. Laser盲孔的成型方式 1）UV钻直接成型 （采用UV紫外线直接 把铜和树脂打通至 次外层） 2）UV钻+CO2 （UV穿铜，CO2 Laser打通树脂层） 3）Conformal Mask+CO2（采用蚀刻方法把铜蚀 掉，再用CO2打通树脂层） 其中（1）和（2）为传统工艺，有对位准确的优点，但 速度慢，产能小， 而（3）为新工艺，因D/F的对位问题 易造成偏孔

8、和崩孔，但速度 快，生产效率高，此工艺宜 于大批量生产 UV开铜窗CO2烧树脂负片菲林蚀刻开铜142.工艺流程： 旧工艺流程：.-第一次压板-锣料-钻埋孔-除胶渣-沉铜-全板电镀（直接达到PTH孔内铜厚）-埋孔塞孔-刷磨-L2/L5 D/F-线路电镀（镀锡，不镀铜）-蚀板-褪锡-中检-棕化-第二次压板（RCC压合）-锣料-laser drilling-机械钻孔-除胶渣-板电-外层D/F. ETON之最新工艺流程：.-第一次压板-锣料-钻埋孔-除胶渣-沉铜-全板电镀-L2/L5 D/F-线路电镀-蚀板-褪锡-中检-棕化-埋孔塞孔-（以后为外层流程）棕化-第二次压板（RCC压合）-锣料-盲孔D/F

9、（conformal mask，请参考附件）-蚀板-AOI检查-机械钻孔（钻孔后需走化学前处理清洁板面，否则将影响Laser对位及盲孔品质）-laser drilling-除胶渣-板电-外层D/F.15 1） 埋孔塞孔 A、 D/F后，图电前塞孔（旧工艺） a）油墨：HBI-200DB96 b）深度：100-105% c）缺陷：埋孔塞孔深度不足时，在图形电镀中因锡缸药水流动性较差，易产生孔内镀锡不良；经蚀刻时，蚀刻药水攻击孔内镀铜而造成孔内无铜；此外，塞孔时板面会有残留油墨，需增加刷磨流程以避免影响后面的电镀和线路制作，但实际生产中，刷磨工艺之品质很难控制。 16 B、 线路后塞孔 a）油墨：

10、/ b）深度：70-100% （必须严格控制，不能过 浅或过深，最浅不小于50%）,深度小于 50%，表面RCC会下陷，易导致外层短路 深度大于100%，表面会凸起，不平坦，压 板后可能造成内层变形 c）塞孔流程：棕化并120烘烤10分钟-UC- 3000油墨塞孔（深度控制在70-100%）- Pre-cure 6030 min（水平放置）-喷锡 UV机走1遍（速度1.5-1.8m/min）-Post- cure 160持溫60 min-棕化-RCC压合17 i）塞孔前棕化：由于塞孔后会有部分油墨树脂 覆盖在板子铜面上，在后续做压板前棕化处 理时该油墨覆盖处的铜面将无法被棕化，故 在塞孔前必须

11、先棕化，以避免压板后没有棕 化铜面与 树脂分层爆板； ii）压板后棕化：在塞孔生产操作中前一 次棕化层表面很容易会有擦花（棕化层极 薄），经烘烤时棕化层也可能会有损伤， 如果压板前不再做一次棕化，压板时表面 粘合力、附着力不良，甚至可能引起局部 分层。18 C、 先机械钻孔，再镭射钻 a）先镭射再机械钻孔及磨披锋，易导致粉屑 掉入盲孔内，而后工序无法 全部清除掉 盲孔内粉屑，可能导致盲孔内电镀不良 b）有些盲孔与通孔的距离太近，先镭 射钻后，钻通孔时可能对盲孔的挤压而造 成盲孔变形及电镀不良 3.流程发展趋势：走直接电镀流程，即一次性把孔铜和表铜镀至客户要求，简化电镀流程，提高生产效率；外层D

12、/F走负片生产。19 HDI制板其它检查项目制板其它检查项目 1.特别检查VIA孔的Ring，充分考虑其钻 嘴的选择 2. 检查同一板中是否有几种不同孔径的盲 孔，需建议成统一孔径以方便生产 3.检查盲孔有无漏pad，分析盲孔ring是否 足够 4.检查孔到外围的距离，问客可否移孔避 免崩孔和外围露铜 5. 检查最小SMD 和BGA pad是否超能力 6. RCC层厚度是否有特别要求，考虑RCC 的选用20六.公司規劃: Technology Roadmap - CapabilityI/L Line/Space75/75umO/L Line/SpaceLamination Thick boar

13、d Thin board Laser drilling size 12L3.2mm0.2mm0.25mm125umCopper plating through hole A/RCopper platingLaser via A/RCopper platingFilling plating A/RCNC Routing8:1 0.1mm0.9:1 Mechincal drilling finish size 0.7:1MassProductionSampleStageEvaluationSolder Mask Registration0.20mm75um+60um50 / 50um75/75um

14、50 / 50um1:11:1+40um65/65um65/65um0.15mm9:10.85:150um 2007 2008 2008 2008 2008 Q4 Q1 Q2 Q3 Q410:121 HDI Product Technology RoadmapHDIVia in padVia on IVHVia on Via1+N+14+N+4MassProductionSampleStageEvaluation2+N+N+2FVSS 2007 2008 2008 2008 2008 2009 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q11+N+N+12+N+23+N+32+N+22+N+23+N+32

15、2 Tech Roadmap 產品開發產品開發1.多層板多層板 12-14層 16-20層 厚銅3/4/5OZ基銅 細綫2/2mil(内層)2.SERVER板板3.TFT-LCD4.HDIEvaluationEvaluationSampleStageMassProductionEvaluationSampleStageMassProductionEvaluationSampleStageMassProductionSampleStageMassProductionMassProductionSampleStage 2007 2007 2007 2007 2008 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1E

16、valuationSampleStageMassProductionEvaluationSampleStageMassProductionEvaluationSampleStageMassProduction23 Tech Roadmap 新材料新材料高Tg材料耐CAF材料陶瓷/特氟龍材料高貫孔能力光澤劑高填孔能力光澤劑RCCMassProductionSampleStageEvaluation 2007 2007 2007 2007 2008 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1SampleStageMassProductionSampleStageMassProductionEvaluationS

17、ampleStageMassProductionEvaluationSampleStageMassProductionSampleStageMassProductionEvaluationSampleStageMassProduction24 Tech Roadmap 設備設備外層自動/半自動曝光機防焊半自動曝光機噴砂機削銅綫化銀綫防焊顯影綫水平PTH綫垂直連續式電鍍綫内層-鑽孔擴建鐳射鑽機MassProductionEvaluation 2007 2007 2007 2007 2008 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1EvaluationMassProductionEvaluationMassProductionEvaluationMassProductionEvaluationMassProductionMassProductionEvaluationMassProductionEvaluationMassProduction.EvaluationMassProductionEvaluationMassProductionEvaluationMassProduction25產品類型HDIHDI備注排程