hdi知 識(shí) 培 訓(xùn) 資 料

1、HDI 知識(shí)培訓(xùn)資料一、什么是HDI?二、HDI板有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)特點(diǎn)及板料特點(diǎn)?三、激光鉆機(jī)工作原理如何?本廠用何種激光鉆機(jī)?四、為什么要用Laser鉆機(jī)?Laser鉆機(jī)工作原理如何?本廠用何種Laser鉆機(jī)?五、現(xiàn)本廠有哪幾種HDI板結(jié)構(gòu)類(lèi)型及制作流程及制作中需注意哪些事項(xiàng)?一、什么是HDI?HDI是英文High Density Interconnection的簡(jiǎn)稱,中文意思是高密度互連,非機(jī)械鉆孔,微盲孔孔徑在6MIL以下,內(nèi)外層層間布線L/S在4MIL 以下,焊盤(pán)直徑0.35mm及球墊跨距在30MIL以下之增層法多層板制作方式,稱之為HDI板。正確稱呼應(yīng)是BUM板.為什么要作HDI

2、?電子產(chǎn)品越來(lái)越向"輕、薄、短、小"及多功能化發(fā)展,特別是半導(dǎo)體芯片的高集成化與I/O(輸入/輸出數(shù)的迅速增加,高密度安裝技術(shù)的飛快進(jìn)步,迫切要求安裝基板PCB成為具有高密度、高精度、高可靠及底成本要求的,適應(yīng)HDI結(jié)構(gòu)的新型PCB產(chǎn)品,而B(niǎo)UM的出現(xiàn),完全滿足了這些發(fā)展和科技進(jìn)步的需要。二、HDI板結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)特點(diǎn)及板料特點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn):1.1按IPC-2315(HDI板設(shè)計(jì)規(guī)范 2000.6將HDI板分為六種型別,以下介紹兩種類(lèi)型結(jié)構(gòu):IPC-2315 類(lèi)型:1+1+C+1+1;C有PTH(下圖為:1+1+4+1+1結(jié)構(gòu)類(lèi)型 IPC-2315 類(lèi)型:2+C+2;C有P

3、TH,有疊孔(下圖為:2+4+2結(jié)構(gòu)類(lèi)型 1.2通過(guò)縮小尺寸及減少層數(shù)來(lái)降低板的制作成本。1.3 提高了線路密度。1.4與PTH相比,提高了低厚徑比微孔的可靠性。1.5由于PTH的干擾、電感及電容等只有PTH的1/10,并且具有較少的支線、反射及地層回波(bounce,以及更好的噪音容限,所以它改善了電氣性能(信號(hào)完整性1.6由于地層更靠近表面或在表面上,并對(duì)電容有貢獻(xiàn),因此具有較低的RFI/EMI(串?dāng)_。由于典型的線寬是3mil,且RCC的介電常數(shù)是3.6左右,所以需要的介質(zhì)層薄很多.更薄的介質(zhì)層從兩個(gè)方面對(duì)信號(hào)的完整性有改善作用:首先,允許更低的串?dāng)_;其次,更底的輻射.1.7由于HDI的介

4、質(zhì)材料較薄且和較高的Tg,因而它改進(jìn)了傳熱效率。1.8具有更大的設(shè)計(jì)效率,比如允許設(shè)計(jì)在焊盤(pán)中的導(dǎo)通孔。2、設(shè)計(jì)特點(diǎn):2.1微導(dǎo)通孔(盲/埋孔的孔徑0.15mm,焊盤(pán)直徑0.35mm;2.2微導(dǎo)通孔的孔密度600孔/平方英寸.2.3導(dǎo)線寬/線距0.10mm.2.4布線密度超過(guò)117英寸/平方英寸.2.5接點(diǎn)密度130點(diǎn)/平方英寸.2.6可以實(shí)現(xiàn)任意層互連。3、材料特點(diǎn)3.1目前用得較多的板材是RCC(Resin Coated Copper Foil-涂樹(shù)脂銅箔 三、激光鉆機(jī)工作原理如何?本廠用何種激光鉆機(jī)?1、激光成孔的原理現(xiàn)業(yè)界激光成孔有三種方式:YAG的UV激光機(jī)成孔、CO2激光機(jī)成孔、U

5、V+CO2激光機(jī)成孔。其工作原理為:激光波長(zhǎng):見(jiàn)下圖: CO2:紅外線,波長(zhǎng)9.4UM,能吸收樹(shù)脂和玻璃纖維,但對(duì)于銅的話,不能吸收YAG、UV:波長(zhǎng):355的,波長(zhǎng)相當(dāng)短,可以加工很小的孔,可以被樹(shù)脂和銅同時(shí)吸收。因此,不需要專(zhuān)門(mén)的開(kāi)窗工藝。2:三種激光加工方法比較:2.1 CO2激光成孔:由于CO2不能被銅吸收,產(chǎn)生的的問(wèn)題有以下幾點(diǎn):1.1微孔孔底的銅箔上的樹(shù)脂不能完全除掉2.2不能銅箔的加工。2.3如果用普通的玻璃纖維半固化片加工,玻璃纖維往外突出以及熔化物在可靠性方面還有待改善。2.4 CO2激光對(duì)燒至4-6MIL的微盲孔最為適合2.5本廠目前所使用的是三菱公司的CO2激光鉆孔機(jī),其

6、工作加工方式為:CO2激光機(jī)蝕孔2.6 CO2激光成孔的不同制程:上述之成孔孔徑與銅窗口徑相同,故一旦窗口位置有所偏差時(shí),即將帶領(lǐng)盲孔走位而對(duì)底墊造成失準(zhǔn)(Misregistration的問(wèn)題。此等銅窗的偏差可能來(lái)自板材漲與影像轉(zhuǎn)移之底片問(wèn)題,大板面上不太容易徹底解決。所謂“開(kāi)大窗法”是將口徑擴(kuò)大到比底墊還大約2mil左右。一般若孔徑為6mil時(shí),底墊應(yīng)在10miL左右,其大窗口可開(kāi)到12mil。然后將內(nèi)層板底墊的座標(biāo)資料交給雷射使用,即可燒出位置精確對(duì)準(zhǔn)底墊的微盲孔。也就是在大窗口備有余地下,讓孔位獲得較多的彈性空間。於是雷射光是得以另按內(nèi)層底墊的程式去成孔,而不必完全追隨窗位去燒制明知已走

7、位的孔。本法又可細(xì)分為幾種不同的途徑,現(xiàn)簡(jiǎn)述如下:按前述RCC+Core的做法進(jìn)行,但卻不開(kāi)銅窗而將全部銅箔咬光,若就制程本身而言此法反倒便宜。之后可用CO2雷射在裸露的樹(shù)脂表面直接燒孔,再做PTH與化銅電銅以完孔與成線。由於樹(shù)脂上已有銅箔積而所踩出的眾多微坑,故其后續(xù)成墊成線之銅層抗撕強(qiáng)度(Peel Strength,應(yīng)該比感光成孔(Photo Via板類(lèi)靠高錳酸鉀對(duì)樹(shù)脂的粗化要好得很多。但此種犧牲銅皮而粗麻樹(shù)脂表面的做法,仍不知真正銅箔來(lái)得更為抓地牢靠。本法優(yōu)點(diǎn)雖可避開(kāi)影像轉(zhuǎn)移的成本與工程問(wèn)題,但卻必須在高錳酸鉀“除膠渣”方面解決更多的難題,最大的危機(jī)仍是在焊墊附著可靠度的不足。2.7其他

8、尚有采用: FR-4膠片與銅箔代替RCC的類(lèi)似做法;感光樹(shù)脂涂布后壓著犧牲性銅箔的做法;干膜介質(zhì)層與犧牲性銅箔的壓貼法;其他濕膜樹(shù)脂涂布與犧牲性銅箔法等,皆可全部蝕銅得到坑面后再直接燒孔。2.8 超薄銅皮直接燒穿法內(nèi)層核心板兩面壓貼背膠銅箔后,可采“減銅法”(Half Etching將其原來(lái)0.5OZ(17um的銅皮咬薄到只剩6-9um左右,然后再去做黑氧化層與直接成孔。因在黑面強(qiáng)烈吸光與超薄銅層,以及提高CO2雷射的光束能量下,將可如YAG雷射般直接穿銅與基材而成孔。3、YAG的UV激光機(jī)成孔(1可以聚集微細(xì)的光束(2銅箔的吸收比較高可以除去銅箔(3可燒至4MIL以下的微盲孔(4與CO2激光

9、在孔底會(huì)殘留有樹(shù)脂相比其孔底基本不會(huì)殘留有樹(shù)脂等等特征。但是相反,其有容易損傷孔,但其最大的缺點(diǎn)是單個(gè)脈沖的能量很小,加工的效率相比于CO2要低很多。4、UV+CO2激光機(jī)成孔YAG在前面開(kāi)銅箔窗口,CO2在后面鉆孔,克服了各自單獨(dú)加工時(shí)的的不足之處,提高了效率,但其缺點(diǎn)是設(shè)備昂貴,投資很大。因本廠無(wú)此設(shè)備,其制作流程不加以進(jìn)一步介紹。四、在上述介紹中本廠所用為CO 2激光成孔,其中的“開(kāi)大窗”及“減銅”工藝生產(chǎn)HDI 板,現(xiàn)用圖解方式進(jìn)一步說(shuō)明:1、開(kāi)大窗法(詳見(jiàn)圖一 2、減銅法(詳見(jiàn)圖二后工序 (減銅 (激光+機(jī)械鉆孔(激光+機(jī)械鉆孔 (線路成形 五、現(xiàn)本廠有哪幾種HDI 板結(jié)構(gòu)類(lèi)型及制作流程及制作中需注意哪些