PCBHDI培訓(xùn)（課堂PPT）

1、12一.名詞簡(jiǎn)介: HDI: （High Density Intrerconnection -高密度互連），因?yàn)榭谡Z順暢性的問題，直接稱這類的產(chǎn)品為“高密度電路板”或是HDI板。 凡非機(jī)械鑽孔，所得孔徑在0.15mm(6mil)以下（大部分為盲孔），孔環(huán)（Annular Ring or Pad or Land）之環(huán)徑在0.25mm(10mil)以下者，特稱為Microvia微導(dǎo)孔或微孔。 凡PCB具有微孔，且接點(diǎn)（Connection）密度在130點(diǎn)/寸2以上，布線密度（設(shè)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(xì)更窄,稱為HDI類PCB。

2、3二.產(chǎn)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(jī)鑽孔法中，雷射成孔已成為 主流。二氧化碳雷射產(chǎn)于5mil以上手 機(jī)板的微盲孔，YAG雷射則用于3mil 以下封裝載板（Substrate）之領(lǐng)域 4 按產(chǎn)品用途可大分為: 行動(dòng)電話手機(jī)，以及筆記型電腦等，前 者孔多以輕薄短小及功能為目標(biāo)，後者 是位加強(qiáng)重點(diǎn)訊號(hào)線之品質(zhì)高階電腦與網(wǎng)路通訊以及周邊之大型高 層板（14層以上)，著眼于“訊號(hào)完整 性”及嚴(yán)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(dá)2mil/2mi

3、l孔徑僅1- 2mil，孔距亦低于5mil。5三.參考圖片: 實(shí)物圖:帶 BGA手 機(jī) 板線 路 板最 小 線 徑 / 距 ：0. 15mm/ 0. 15mm層 數(shù) ： 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(jī) PCB厚 度 ： 2. 0mm阻 焊 ： 綠 色銅 厚 ： 1oz最 小 孔 ： 0. 1mm盲 埋 孔盲 埋 孔6 結(jié)構(gòu)圖: 層 級(jí)結(jié) 構(gòu) 圖切 片 圖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 板結(jié)構(gòu)板結(jié)構(gòu) 1）傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)：如 1+4+1（with IVH or without IVH） 2）特殊結(jié)構(gòu)：如 2+4+2（with IVH or without IVH 3）根據(jù)結(jié)構(gòu)要求，需特別檢查以下疊孔和近孔情況 （a）盲孔與埋孔 （very important） （b）盲孔與通孔 （c）埋孔與通孔 其中（a）很重要，盲孔與埋孔重疊可能造成開路之功能影響 當(dāng)盲孔與埋孔處于同一網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可建議取消該盲孔； 當(dāng)盲孔與埋孔處于不同網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需建議移開盲孔以避免之（通常生產(chǎn)鉆帶中應(yīng)保證孔邊到孔邊理想值8mil，最小6mil）。 而對(duì)于（b）和（c）之缺陷，可建議

5、客戶取消其盲孔或埋孔，保留通孔即可，無線路功能影響。 10 基本設(shè)計(jì)基本設(shè)計(jì) 1.Panel Size設(shè)計(jì)：不大于16*18 inch,因HDI板線寬/ 間隙設(shè)計(jì)小，難對(duì)位，不宜設(shè)計(jì)大panel；同時(shí)， 考慮到HDI板之板邊的標(biāo)靶或模塊較多，板邊盡可 能不小于0.8inch。 2.Laser標(biāo)靶設(shè)計(jì)在次外層，以方便Laser盲孔對(duì)準(zhǔn)次 外層上的盲孔線路pad。 3.要錯(cuò)開埋孔鉆帶和通孔鉆帶中的管位孔 4.Conformal Mask菲林：又稱盲孔位蝕點(diǎn)菲林。即 在所有盲孔位設(shè)計(jì)為直徑4-5mil 的小間隙，通過 線路蝕刻的方法把銅蝕掉，再用CO2鐳射機(jī)打通 樹脂層。其D/F的選擇與其它干菲林工

6、序一樣。 11 5. 為提高布線的集成度，所有的網(wǎng)絡(luò)均由埋 孔和盲孔導(dǎo)通，整個(gè)板內(nèi)無PTH。而D/F 對(duì)位中需用到PTH，僅僅板邊的四個(gè)干菲 林對(duì)位孔是不夠的，這時(shí)我們需要在板邊 和up-panel的鑼空位加鉆一些PTH用于D/F 對(duì)位 6. Laser盲孔孔徑及其Annular Ring 1）孔徑一般為4-6mil，可控制孔型最好;當(dāng)盲孔 大于8mil時(shí)，可考慮采用機(jī)械鉆孔制作，以降 低物料成本12 2）錫圈A/R：采用新工藝時(shí)，保證ring 5mil min,削pad位4.5mil min. （P.L機(jī)對(duì)位+暴光機(jī)對(duì)位+菲林變形+Laser 對(duì)位）, 采用舊工藝時(shí)，保證ring 4mil

7、min，削pad為3.0mil min. 3）為保證足夠的盲孔之A/R，可考慮以下方 法： a）適當(dāng)移線； b）建議移孔； c）減小孔徑； d）局部減小線寬； e）線到盲孔pad 的間隙按3mil做 13 生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程: 1. Laser盲孔的成型方式 1）UV鉆直接成型 （采用UV紫外線直接 把銅和樹脂打通至 次外層） 2）UV鉆+CO2 （UV穿銅，CO2 Laser打通樹脂層） 3）Conformal Mask+CO2（采用蝕刻方法把銅蝕 掉，再用CO2打通樹脂層） 其中（1）和（2）為傳統(tǒng)工藝，有對(duì)位準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，但 速度慢，產(chǎn)能小， 而（3）為新工藝，因D/F的對(duì)位問題 易造成偏孔

8、和崩孔，但速度 快，生產(chǎn)效率高，此工藝宜 于大批量生產(chǎn) UV開銅窗CO2燒樹脂負(fù)片菲林蝕刻開銅142.工藝流程： 舊工藝流程：.-第一次壓板-鑼料-鉆埋孔-除膠渣-沉銅-全板電鍍（直接達(dá)到PTH孔內(nèi)銅厚）-埋孔塞孔-刷磨-L2/L5 D/F-線路電鍍（鍍錫，不鍍銅）-蝕板-褪錫-中檢-棕化-第二次壓板（RCC壓合）-鑼料-laser drilling-機(jī)械鉆孔-除膠渣-板電-外層D/F. ETON之最新工藝流程：.-第一次壓板-鑼料-鉆埋孔-除膠渣-沉銅-全板電鍍-L2/L5 D/F-線路電鍍-蝕板-褪錫-中檢-棕化-埋孔塞孔-（以后為外層流程）棕化-第二次壓板（RCC壓合）-鑼料-盲孔D/F

9、（conformal mask，請(qǐng)參考附件）-蝕板-AOI檢查-機(jī)械鉆孔（鉆孔后需走化學(xué)前處理清潔板面，否則將影響Laser對(duì)位及盲孔品質(zhì)）-laser drilling-除膠渣-板電-外層D/F.15 1） 埋孔塞孔 A、 D/F后，圖電前塞孔（舊工藝） a）油墨：HBI-200DB96 b）深度：100-105% c）缺陷：埋孔塞孔深度不足時(shí)，在圖形電鍍中因錫缸藥水流動(dòng)性較差，易產(chǎn)生孔內(nèi)鍍錫不良；經(jīng)蝕刻時(shí)，蝕刻藥水攻擊孔內(nèi)鍍銅而造成孔內(nèi)無銅；此外，塞孔時(shí)板面會(huì)有殘留油墨，需增加刷磨流程以避免影響后面的電鍍和線路制作，但實(shí)際生產(chǎn)中，刷磨工藝之品質(zhì)很難控制。 16 B、 線路后塞孔 a）油墨：

10、/ b）深度：70-100% （必須嚴(yán)格控制，不能過 淺或過深，最淺不小于50%）,深度小于 50%，表面RCC會(huì)下陷，易導(dǎo)致外層短路 深度大于100%，表面會(huì)凸起，不平坦，壓 板后可能造成內(nèi)層變形 c）塞孔流程：棕化并120烘烤10分鐘-UC- 3000油墨塞孔（深度控制在70-100%）- Pre-cure 6030 min（水平放置）-噴錫 UV機(jī)走1遍（速度1.5-1.8m/min）-Post- cure 160持溫60 min-棕化-RCC壓合17 i）塞孔前棕化：由于塞孔后會(huì)有部分油墨樹脂 覆蓋在板子銅面上，在后續(xù)做壓板前棕化處 理時(shí)該油墨覆蓋處的銅面將無法被棕化，故 在塞孔前必須

11、先棕化，以避免壓板后沒有棕 化銅面與 樹脂分層爆板； ii）壓板后棕化：在塞孔生產(chǎn)操作中前一 次棕化層表面很容易會(huì)有擦花（棕化層極 ?。?，經(jīng)烘烤時(shí)棕化層也可能會(huì)有損傷， 如果壓板前不再做一次棕化，壓板時(shí)表面 粘合力、附著力不良，甚至可能引起局部 分層。18 C、 先機(jī)械鉆孔，再鐳射鉆 a）先鐳射再機(jī)械鉆孔及磨披鋒，易導(dǎo)致粉屑 掉入盲孔內(nèi)，而后工序無法 全部清除掉 盲孔內(nèi)粉屑，可能導(dǎo)致盲孔內(nèi)電鍍不良 b）有些盲孔與通孔的距離太近，先鐳 射鉆后，鉆通孔時(shí)可能對(duì)盲孔的擠壓而造 成盲孔變形及電鍍不良 3.流程發(fā)展趨勢(shì)：走直接電鍍流程，即一次性把孔銅和表銅鍍至客戶要求，簡(jiǎn)化電鍍流程，提高生產(chǎn)效率；外層D

12、/F走負(fù)片生產(chǎn)。19 HDI制板其它檢查項(xiàng)目制板其它檢查項(xiàng)目 1.特別檢查VIA孔的Ring，充分考慮其鉆 嘴的選擇 2. 檢查同一板中是否有幾種不同孔徑的盲 孔，需建議成統(tǒng)一孔徑以方便生產(chǎn) 3.檢查盲孔有無漏pad，分析盲孔ring是否 足夠 4.檢查孔到外圍的距離，問客可否移孔避 免崩孔和外圍露銅 5. 檢查最小SMD 和BGA pad是否超能力 6. RCC層厚度是否有特別要求，考慮RCC 的選用20六.公司規(guī)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(chǎn)品開發(fā)產(chǎn)品開發(fā)1.多層板多層板 12-14層 16-20層 厚銅3/4/5OZ基銅 細(xì)綫2/2mil(內(nèi)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(shè)備設(shè)備外層自動(dòng)/半自動(dòng)曝光機(jī)防焊半自動(dòng)曝光機(jī)噴砂機(jī)削銅綫化銀綫防焊顯影綫水平PTH綫垂直連續(xù)式電鍍綫內(nèi)層-鑽孔擴(kuò)建鐳射鑽機(jī)MassProductionEvaluation 2007 2007 2007 2007 2008 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1EvaluationMassProductionEvaluationMassProductionEvaluationMassProductionEvaluationMassProductionMassProductionEvaluationMassProductionEvaluationMassProduction.EvaluationMassProductionEvaluationMassProductionEvaluationMassProduction25產(chǎn)品類型HDIHDI備注排程