什么是HDI板?
HDI板(High Density Interconnector),即高密度互連板,是使用微盲埋孔技術(shù)的一種線路分布密度比較高的電路板。HDI板有內(nèi)層線路和外層線路,再利用鉆孔、孔內(nèi)金屬化等工藝,使各層線路內(nèi)部實(shí)現(xiàn)連結(jié)。
HDI板與普通PCB的區(qū)別
HDI板一般采用積層法制造,積層的次數(shù)越多,板件的技術(shù)檔次越高。普通的HDI板基本上是1次積層,高階HDI采用2次或以上的積層技術(shù),同時(shí)采用疊孔、電鍍填孔、激光直接打孔等先進(jìn)PCB技術(shù)。當(dāng)PCB的密度增加超過八層板后,以HDI來制造,其成本將較傳統(tǒng)復(fù)雜的壓合制程來得低。
HDI板的電性能和訊號(hào)正確性比傳統(tǒng)PCB更高。此外,HDI板對(duì)于射頻干擾、電磁波干擾、靜電釋放、熱傳導(dǎo)等具有更佳的改善。高密度集成(HDI)技術(shù)可以使終端產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加小型化,同時(shí)滿足電子性能和效率的更高標(biāo)準(zhǔn)。
HDI板使用盲孔電鍍 再進(jìn)行二次壓合,分一階、二階、三階、四階、五階等。一階的比較簡(jiǎn)單,流程和工藝都好控制。二階的主要問題,一是對(duì)位問題,二是打孔和鍍銅問題。
二階的設(shè)計(jì)有多種,一種是各階錯(cuò)開位置,需要連接次鄰層時(shí)通過導(dǎo)線在中間層連通,做法相當(dāng)于2個(gè)一階HDI。第二種是,兩個(gè)一階的孔重疊,通過疊加方式實(shí)現(xiàn)二階,加工也類似兩個(gè)一階,但有很多工藝要點(diǎn)要特別控制,也就是上面所提的。第三種是直接從外層打孔至第3層(或N-2層),工藝與前面有很多不同,打孔的難度也更大。對(duì)于三階的以二階類推即是。
PCB廠講HDI板的優(yōu)勢(shì)
這種PCB在突顯優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上發(fā)展迅速:
1.HDI技術(shù)有助于降低PCB成本;
2.HDI技術(shù)增加了線密度;
3.HDI技術(shù)有利于使用先進(jìn)的包裝;
4.HDI技術(shù)具有更好的電氣性能和信號(hào)有效性;
5.HDI技術(shù)具有更好的可靠性;
6.HDI技術(shù)在散熱方面更好;
7.HDI技術(shù)能夠改善RFI(射頻干擾)/EMI(電磁干擾)/ESD(靜電放電);
8.HDI技術(shù)提高了設(shè)計(jì)效率;四.HDI板的材料對(duì)HDI PCB材料提出了一些新的要求,包括更好的尺寸穩(wěn)定性,抗靜電移動(dòng)性和非膠粘劑。
HDI PCB的典型材料是RCC(樹脂涂層銅)。
RCC有三種類型,即聚酰亞胺金屬化薄膜,純聚酰亞胺薄膜,流延聚酰亞胺薄膜。
RCC的優(yōu)點(diǎn)包括:厚度小,重量輕,柔韌性和易燃性,兼容性特性阻抗和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性。
HDI板制造的應(yīng)用技術(shù)
HDI PCB制造的難點(diǎn)在于微觀通過制造,通過金屬化和細(xì)線。
1.微通孔制造微通孔制造一直是HDI PCB制造的核心問題。主要有兩種鉆井方法:
a.對(duì)于普通的通孔鉆孔,機(jī)械鉆孔始終是其高效率和低成本的最佳選擇。隨著機(jī)械加工能力的發(fā)展,其在微通孔中的應(yīng)用也在不斷發(fā)展。
b.有兩種類型的激光鉆孔:光熱消融和光化學(xué)消融。
前者是指在高能量吸收激光之后加熱操作材料以使其熔化并且通過形成的通孔蒸發(fā)掉的過程。后者指的是紫外區(qū)高能光子和激光長(zhǎng)度超過400nm的結(jié)果。
有三種類型的激光系統(tǒng)應(yīng)用于柔性和剛性板,即準(zhǔn)分子激光,紫外激光鉆孔,CO 2 激光。激光技術(shù)不僅適用于鉆孔,也適用于切割和成型。甚至一些制造商也通過激光制造HDI。雖然激光鉆孔設(shè)備成本高,但它們具有更高的精度,穩(wěn)定的工藝和成熟的技術(shù)。激光技術(shù)的優(yōu)勢(shì)使其成為盲/埋通孔制造中最常用的方法。如今,在HDI微通孔中,99%是通過激光鉆孔獲得的。
2.通過金屬化通孔金屬化的最大困難是電鍍難以達(dá)到均勻。對(duì)于微通孔的深孔電鍍技術(shù),除了使用具有高分散能力的電鍍液外,還應(yīng)及時(shí)升級(jí)電鍍裝置上的鍍液,這可以通過強(qiáng)力機(jī)械攪拌或振動(dòng),超聲波攪拌,水平噴涂。此外,在電鍍前必須增加通孔壁的濕度。除了工藝的改進(jìn)外,HDI的通孔金屬化方法也看到了主要技術(shù)的改進(jìn):化學(xué)鍍添加劑技術(shù),直接電鍍技術(shù)等。
3.細(xì)線細(xì)線的實(shí)現(xiàn)包括傳統(tǒng)的圖像傳輸和激光直接成像。傳統(tǒng)的圖像轉(zhuǎn)移與普通化學(xué)蝕刻形成線條的過程相同。對(duì)于激光直接成像,不需要攝影膠片,而圖像是通過激光直接在光敏膜上形成的。紫外波燈用于操作,使液體防腐解決方案能夠滿足高分辨率和簡(jiǎn)單操作的要求。不需要攝影膠片,以避免因薄膜缺陷造成的不良影響,可以直接連接CAD/CAM,縮短制造周期,使其適用于限量和多種生產(chǎn)。
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