HDI板工艺技术演变.pdf
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1、电子电路知识园地 Electronic Circuit Knowledge Park印制电路信息 2024 No.2HDI板工艺技术演变龚永林(本刊主编)中图分类号:TN41文献标志码:A文章编号:10090096(2024)02005606Evolution of HDI board processGONG Yonglin(PCI Chief Editor)0引言高 密 度 互 连(high density interconnector,HDI)板出现至今已30多年,在此期间HDI板市场不断扩大,技术也不断提升。HDI板制造工艺技术种类繁多,部分因不合时宜而被淘汰了,部分得到培育而成熟延续了
2、。因此,了解一些HDI板制造技术演变知识,会对掌握HDI板技术有所启示与帮助。1不同HDI板制造技术1.1含有芯板的HDI板下面介绍的这款 HDI 板由芯板与积层构成,由导通孔进行层间连接。按所用积层绝缘材料不同和导通孔形成方法不同而有所区分。1.1.1光敏树脂介质+光致成孔法该款HDI板工艺流程如图1所示。图1光敏树脂介质+光致成孔法HDI板工艺流程作者简介:龚永林(1948),男,高级工程师,主要研究方向为PCB及其相关技术。-56印制电路信息 2024 No.2电子电路知识园地 Electronic Circuit Knowledge Park该HDI板的特点是积层的绝缘介质为感光性树脂
3、材料,有液态或干膜状,层间连通孔由光致成像(曝光、显影)形成,随后进行全板化学镀铜与电镀铜,图形转移与蚀刻形成积层的电路图形;重复上述步骤实现再次积层;最后板面加工阻焊层与连接盘电镀镍/金、外形加工等,完成HDI板制作。早在1991年,日本的IBM株式会社就开发制造了一种 HDI 板,采用表面层压电路(surface laminar circuit,SLC)工艺,是用液态感光性环氧树脂为绝缘层的一种典型的顺序逐层而成的积层PCB。1.1.2热固性树脂介质+激光成孔法该 HDI板工艺流程与图 1基本相同,只是其中积层的绝缘介质是热固性树脂材料,有液态或半固化干膜状,层间连通孔由激光钻孔形成。该方
4、法的代表有日本Victor(JVC)公司,该公司从 1994 年起对传统的印制电路板(printed circuit board,PCB)生产工艺作全面改变,转向积层法工艺。新的积层PCB已被用于JVC的数字式摄像机中。1.1.3树脂介质覆铜箔+激光成孔法该HDI板工艺流程与图1基本相同,只是其中积层时除了绝缘介质树脂外还覆盖铜箔,积层材料有采用附树脂铜箔(resin coated copper,RCC),或者分离的铜箔+半固化树脂片、铜箔+半固化环氧玻璃布压制于芯板上,层间连通孔由激光打孔形成,如图2所示。早期应用该工艺方法的代表性公司有日本CMK公司和新光电气工业公司。1.2全积层HDI板
5、该类HDI板没有芯板,全部由导通孔进行层间连接(任意层互连),最后也没有贯通孔。因导通孔内导体不同而有多种积层方法。1.2.1导电膏连接的全导通孔积层法该HDI板特点是层间导通孔填充导电膏实现层间导通。这项技术的代表是松下公司开发及应用的 ALIVH(Any layer inner via hole)积层多层印制板,其流程与结构如图3所示。1.2.2凸点穿刺连接的全导通孔积层法该HDI板工艺特点是不需要钻导通孔和金属化孔电镀,直接由导电膏凸点穿透绝缘层实现层间互连(图4),用网版印刷法在铜箔上印刷导电膏点,固化后成为导电凸点;覆盖半固化片并穿透凸点,再覆铜箔压制后使凸点将上下铜箔导通连接,进行
6、电路图形制作完成HDI板。该工艺由东芝(Toshiba)公司开发,称为埋入 凸 块 互 连 技 术(buried bump interconnection technology,B2it:)。1.2.3铜柱凸垫连接的全导通孔积层法该HDI板工艺特点是不需要钻导通孔和金属化孔,直接由铜柱实现层间互连。如日本NEC公司 开 发 的 超 薄 型 封 装 载 板(multi layer thin substrate,MLTS)工艺,如图 5所示。又如日本North Print 公司开发新曼哈顿凸块互连(Neo图2树脂介质覆铜箔+激光成孔法HDI板工艺流程-57电子电路知识园地 Electronic C
7、ircuit Knowledge Park印制电路信息 2024 No.2Manhattan bump interconnection,NMBI)技 术,如图5(b)所示。它的特点是采用三层结构的铜箔材料(薄铜箔与厚铜箔及中间隔有阻挡蚀刻的导体层所组成)。1.2.4一次压合的全导通孔积层法该HDI板工艺特点是采用单面覆铜箔环氧玻璃布层压板,在非铜箔面用激光钻小孔,孔内电镀铜填孔或导电膏填孔,分别制作各层(内层),再定位叠合一次压合成为积层多层板,如图 6所示。日本 Ibiden 公司的一次压合积层法(single step press,SSP)技术是电镀铜填孔,曾经用于生产高密度封装载板。日本
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