HDI板、UHDI板和类载板、载板.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.1HDI板、UHDI板和类载板、载板龚永林(本刊主编)中图分类号:TN41文献标志码:A文章编号:10090096(2024)01006403HDI board,UHDI board,SLP and IC substrateGONG Yonglin(PCI Chief Editor)0引言高 密 度 互 连(high density interconnector,HDI)板、超 高 密 度 互 连(ultra high density interconnector,UHDI)板和类
2、载板(substrate-like printed circuit board,SLP)、集成电路(integrated circuit,IC)载板是一脉相承印制电路板(printed circuit board,PCB),本文对此做相关介绍。1细线化的板随着电子设备的小型化及轻量化,PCB向小型、轻薄、高密度方向发展,手机等便携小型化的产品导致了HDI板的大量应用。HDI板市场动力主要来自手机设计的变化,以及 IC 封装的需要。当前手机厚度越来越薄,虽然屏幕尺寸因视野需要不再缩小,但由于需要容纳更大的电池,因此提供给PCB的空间将更小。PCB通过孔、连接盘和导线的小型化来提高 HDI板的互连
3、密度,还需要最大限度地提高电气性能,减少延迟和增加信号速度。自20世纪90年代中期以来,HDI板线路密度经历了三代变化,从最初的减成法技术,线宽/线距下降到60 m;到任意层互连技术,线宽/线距降到 40 m;再到改进型半加成法技术,实现线宽/线距小于30 m。如图1所示。图1不同阶段HDI板线路密度作者简介:龚永林(1948),男,高级工程师,主要研究方向为PCB及其相关技术。-64印制电路信息 2024 No.1电子电路知识园地 Electronic Circuit Knowledge Park以球栅阵列(ball grid array,BGA)结构为代表的IC封装普遍应用,HDI板的关键
4、设计参数包括线路尺寸和间距、导通孔直径和连接盘尺寸,通常受BGA连接盘的I/O节距制约。随着BGA的I/O 数增加,节距普遍小于 0.5 mm,使用节距 0.30 mm和0.25 mm的BGA增加,就需要25 m和30 m的线宽/线距。2界于 HDI 板和 IC 载板之间的SLP智能手机对小型化有着很强烈的需求,2017年,苹果手机(iPhone)要求PCB密度类似于封装载板,于是产生了SLP,也促进了改进型半加成法(modified semi additive process,MSAP)的发展。2018年初,三星Galaxy手机也采用了系统化布置设计(systematic layout pl
5、anning,SLP),此后采用SLP的手机厂商越来越多。SLP 的命名来源是其主要特征线宽和线距(L/S)尺寸界于常规 PCB 和 IC 载板之间。传统PCB以及HDI板的线宽和线距尺寸大于30/30 m,而 IC 载板的线宽和线距通常小至 15/15 m。因此,将L/S达到小于30/30 m的HDI板称为SLP,目前SLP的L/S范围为30/30 m与20/20 m之间,见表 1。SLP 是具有接近于 IC 载板特征尺寸的PCB。SLP 制造工艺釆用半加成法(semi additive process,SAP)和 MSAP,这也是 IC 载板制造中常用的工艺。SAP和MSAP处理都从介质芯
6、板和薄的铜层开始。一般来说,SAP处理从薄的化学镀铜层(小于 1.5 m)开始,MSAP从薄的层压铜箔(1.55.0 m)开始,以薄铜箔为种子层然后进行图形电镀与闪蚀。MSAP 能够实现线宽与间距 30/30 m 甚至 20/20 m,达到大批量和较低成本的生产能力,目前已成为类载板的主流工艺。SLP的规格需求则是30/30 m。类载板的基材与IC封装用载板相似,主要是BT树脂的CCL与ABF树脂的积层介质膜。3超 高 密 度 互 连 的 HDI 板(UHDI板)从智能手机到可穿戴设备,以及需要小尺寸的医疗设备,这些需求推动了HDI的发展,于是就有了超高密度互连(Ultra HDI)的概念。I
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