HDI技術(shù)有助于降低PCB成本 HDI技術(shù)簡介

你還記得IBM Simon嗎？它是智能手機(jī)的“父親”。它于1995年左右問世，是當(dāng)時(shí)最具創(chuàng)意的電子產(chǎn)品。然而，它看起來并不像現(xiàn)在的智能手機(jī)，它重達(dá)510克，厚度為38毫米。你相信嗎？你把它放在口袋里是完全不可能的。

隨著功能的改進(jìn)和人們對(duì)手機(jī)的審美態(tài)度，智能手機(jī)在尺寸和數(shù)字方面都經(jīng)歷了一系列的變化。圖1顯示了過去幾年智能手機(jī)的厚度變化。

除了智能手機(jī)，平板電腦和臺(tái)式機(jī)制造商都在努力實(shí)現(xiàn)小型化。所有這些尺寸的減小取決于高密度互連PCB（HDI PCB）的設(shè)計(jì)和使用。如果你認(rèn)為HDI PCB只是康寶萊的智能設(shè)備，你肯定是錯(cuò)的。 HDI技術(shù)的功能旨在使智能設(shè)備更輕，更小，更薄，更可靠。

HDI PCB是指高密度，細(xì)紋，小鉆頭直徑和超薄的印刷電路板。這種PCB在突現(xiàn)優(yōu)勢的基礎(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;

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。在HDI多層PCB的過程中，取代傳統(tǒng)的粘接片和銅箔作為絕緣介質(zhì)和導(dǎo)電層的作用，可以通過傳統(tǒng)的抑制技術(shù)用芯片抑制RCC。然后使用非機(jī)械鉆孔方法如激光，以便形成微通孔互連。

RCC推動(dòng)PCB產(chǎn)品從SMT（表面貼裝技術(shù)）到CSP的發(fā)生和發(fā)展（芯片級(jí)封裝），從機(jī)械鉆孔到激光鉆孔，促進(jìn)PCB微通孔的發(fā)展和進(jìn)步，所有這些都成為RCC領(lǐng)先的HDI PCB材料。

在實(shí)際的PCB中在制造過程中，對(duì)于RCC的選擇，通常有FR-4標(biāo)準(zhǔn)Tg 140C，F(xiàn)R-4高Tg 170C和FR-4和Rogers組合層壓，現(xiàn)在大多使用。隨著HDI技術(shù)的發(fā)展，HDI PCB材料必須滿足更多要求，因此HDI PCB材料的主要趨勢應(yīng)該是：1。使用無粘合劑的柔性材料的開發(fā)和應(yīng)用; 2。介電層厚度小，偏差小; 3。 LPIC的發(fā)展; 4。介電常數(shù)越來越小;
5。介電損耗越來越小;
6。焊接穩(wěn)定性高;
7。嚴(yán)格兼容CTE（熱膨脹系數(shù)）;

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：

1、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。

2、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)。