1、1/13淺談淺談HDI PCB吳鵬飛 Apr. 20th 20152/13Contents1.時代背景時代背景2.HDI PCB優(yōu)勢介紹優(yōu)勢介紹3.HDI板與常規(guī)板差異板與常規(guī)板差異4.HDI PCB階數(shù)定義階數(shù)定義5.鐳射鉆孔鐳射鉆孔6.塞孔工藝塞孔工藝3/13一、時代背景一、時代背景功耗節(jié)能理念越來越深入人心智能手機、平板電腦等設備得到普及率不斷增高設備功能越來越強大外形體積越來越輕薄普通PCB生產工藝，已難以滿足時代發(fā)展的需要，HDI PCB技術應運而生，這使相對有限的PCB板需要承載更多的電子元件備注：HDI- High Density Interconnection，高密度互連線路。

2、4/13二、二、HDI PCB優(yōu)勢介紹優(yōu)勢介紹Core（芯板）Copper（銅皮）PP（半固化片）Blind Via（盲孔）Buried via（埋孔）Via（過孔）普通板此處不可再有走線常規(guī)板無法做到兩個不同屬性的孔在相同位置線寬線距最小約2mil（常規(guī)5mil）孔徑最小0.075mm（普通板0.2mm）Via可以打在焊盤上備注：1mil=0.0254mm，一根頭發(fā)的直徑約3milPCB布線面積增加PCB板尺寸縮小5/13三、三、HDI板與常規(guī)板差異板與常規(guī)板差異常規(guī)多層板HDI多層板HID板與常規(guī)板差異板與常規(guī)板差異HDI板普通板導通孔存在盲、埋、通孔僅存在過孔焊盤上打孔可以不推薦壓合次數(shù)

3、需多次壓合多層板一次壓合，雙層板無需壓合鉆孔次數(shù)多次機械鉆孔+多次鐳射鉆孔一次機械鉆孔線路密度高一般量產周期4-5周2-3周6/13四、四、HDI PCB階數(shù)定義階數(shù)定義1.一階HDI 1.1 一次一階：也稱一階盲孔，只直接連接相鄰兩層的HDI孔，指僅有相鄰層連接的HDI孔，如第1層與第2層連接或和第n層與第（n-1）層連接。 1.2二次一階：指相鄰兩層都僅含一階HDI孔的PCB板。一次一階二次一階HDI板命名規(guī)范備注：m=0，表示一階 m0且無“F”，表示m階 m且有F，表示（m+1）階7/13四、四、HDI PCB階數(shù)定義階數(shù)定義2.二階HDI 二階盲孔，直接連接相鄰三層的HDI孔，指有第

4、1層與第3層連接或第n層與（n-2）層相互連接的HDI孔。3.m階HDI 直接連接相鄰（m+1）層的HDI孔，指有第1層與第（m+1）層連接或第n層與（n-m）層相互連接的HDI孔。備注：相同層數(shù)的板，若孔設置有差異，其制作工序和板材原材料選用，會有不同。8/13四、四、HDI PCB階數(shù)定義階數(shù)定義3.Anylayer 為HDI板中難度最大的生產工藝，任意相鄰層間均有HDI孔連接，以8層 Anylayer設計為例，其疊構設計如下： 備注：Anylayer并非真正的任意層之間都有連接，而是僅相鄰層之間的連接，若還有其他類型的孔，可能無法生產。9/13 對于孔徑小于0.2mm的孔，采用傳統(tǒng)的機械

5、鉆孔將無法再實現(xiàn)，必須采用鐳射機鉆孔。 鐳射機加工原理是： CO2在電能的刺激下，激發(fā)出一種強力光束，其中紅外光擁有熱能，板材的成份為樹脂和玻璃纖維，能吸收熱能，形成熔融狀態(tài)，并達到氣化，最后形成無銅孔，再經過電鍍沉銅，使孔內鍍銅，從而形成微小導通孔。吸收并發(fā)熱氣化熔化五、鐳射鉆孔五、鐳射鉆孔清洗成孔線路半固化片備注：激光鉆孔時會產生焦渣附著在孔壁，且會導致第二層銅被氧化甚至擊穿（銅厚在15um以內時有可能發(fā)生）。所以鉆孔完畢后，微孔需要在電鍍前進行前特殊處理，同時孔內的焦渣需要用高壓水沖洗。10/13六、塞孔工藝六、塞孔工藝不塞孔主要會造成以下幾方面的問題 板面不平整，線路不平直在凹陷處引起

6、沙灘現(xiàn)象，會引起線路缺口、斷線等缺陷特性阻抗也會由于介厚的不均勻而起伏不定造成訊號不穩(wěn)焊盤的不平整使得后續(xù)封裝品質不良造成元器件的連帶損失1.埋孔為什么要塞孔？埋孔為什么要塞孔？常規(guī)PCB板僅做綠油塞孔，僅在Top和BOT層兩層進行印綠油，如下圖所示，可以看出有板面不平整。11/13HDI常見的鐳射孔塞孔工藝為樹脂塞孔常見的鐳射孔塞孔工藝為樹脂塞孔六、塞孔工藝六、塞孔工藝利用流動的樹脂，采用絲印的方式進行塞孔，然后進行加熱固化，完成塞孔優(yōu)點：成本低，易操作缺點是：當樹脂的特性和PCB板材的特性相差較多時，在SMT生產時，因兩者的膨脹系數(shù)不同，而引起銅皮起泡。備注：采用樹脂塞孔后，銅皮表面有覆蓋樹脂，需進行樹脂研磨以后，才能進行內層線路的蝕刻制作12/13電鍍塞孔電鍍塞孔 電鍍塞孔的優(yōu)點 有利于設計疊孔(Stacked)和盤上孔(via on Pad) 改善電氣性能，有助于高頻設計; 有助于散熱 塞孔和電氣互連一步完成 盲孔內用電鍍銅填滿，可靠性更高