HDI板的MI制作及工艺要求.doc

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HDI板ME制作及生产工艺技术
目　　录
1、 概述: 2
2、 埋盲孔板ME设计原则 2
2.1.最小外层对位难度原则 2
2.2.定位基准误差最小原则 2
2.3.成本最小原则 2
3、 埋盲孔板分类 2
3.1. 四层一次层压埋盲孔板 2
3.1.1. 四层一次层压埋盲孔板ME资料制作 3
3.1.2. 四层一次层压埋盲孔板加工过程控制 3
3.1.3. 四层一次层压埋盲孔板案例分析 4
3.2. 六层( 或以上) 一次层压埋盲孔板 4
3.2.1. 六层( 或以上) 一次层压埋盲孔板ME资料制作 4
3.2.2. 六层( 或以上) 一次层压埋盲孔板加工过程控制 4
3.2.3.. 案例分析 5
3.3..六层以上两次压合埋盲孔板( 含六层) 5
3.3.1、 六层以上两次压合埋盲孔板ME制作要求 5
3.3.2、 六层以上两次压合埋盲孔板加工过程控制 6
3.3.3..案例分析 6
3.4..六层以上三次压合埋盲孔板 6
3.4.1、 六层以上三次压合埋盲孔板ME制作要求 7
3.4.2、 六层以上三次压合埋盲孔板加工过程控制 8
3.4.3..案例分析 8
3.5..表面为芯板5OZ板 8
3.5.1、 表面为芯板5OZ板ME制作要求 9
3.5.2、 表面为芯板5OZ板加工过程控制 9
3.5.3、 案例分析 9
3.6..表面为铜箔5OZ板 9
3.6.1、 表面为铜箔5OZ板ME制作要求 10
3.6.2、 表面为铜箔5OZ板加工过程控制 10
3.6.3、 案例分析 10
3.7..HDI( 1+C+1) 板 10
3.7.1、 HDI( 1+C+1) 板ME制作要求 11
3.7.2、 HDI( 1+C+1) 板加工过程控制 11
3.7.3..案例分析 11
附录1半固化片压合厚度 12
附录2表面为芯板的常规板 12
附录3、 埋盲孔板收缩比例 13
1、 内层电镀后收缩比例预放 13
2、 内层不经电镀 13
3、 5OZ板收缩比例 13

1、 概述:
公司生产的埋盲孔板种类较多, 当前可分为如下7种: 四层一次压合埋盲孔板, 六层以上一次压合埋盲孔板, 四层以上两次压合埋盲孔板, 四层以上三次压合埋盲孔板, 表面芯板5OZ板, 表面铜箔5OZ板, HDI( 1+C+1) 板。
由于每种结构的技术难点不同, 导致加工流程、 工艺图形设计和制程控制点进行相应的变更。下文分别从ME的流程设计、 工艺图形的设计及使用、 制程中设备的选用和控制要求进行说明, 为ME及PE技术人员进行指导, 针对个别产品可能有不同的技术难点, 要综合分析其加工要点进行设计及加工。
2、 埋盲孔板ME设计原则
埋盲孔板ME设计中, 要遵守三个原则: 最小外层对位难度原则; 定位基准误差最小原则; 成本最小原则。
2.1.最小外层对位难度原则
通孔定位靶标与盲孔尽可能一致, 减小由尺寸变化带来的误差。能够取消单面内层图形的各种识别点, 减小多次图形制作中的偏差干扰。
盲孔内层对位要高于外层对位, 此种情况下, 外层的盲孔环宽要求大于通孔环宽及内层环宽, ME要在设计过程中进行优化。
2.2.定位基准误差最小原则
内层的各种识别点及靶标图形近距离设计, 同时要保证各定位系统防错。除备用靶标外, 靶标点及识别点位置要靠近板中, 以保证在钻靶标等过程中得到补偿。
2.3.成本最小原则
拼板尺寸及加工流程的设计对成本影响最大。
在满足客户要求的情况下, 要同时考虑应用最经济的工艺路线进行加工。
3、 埋盲孔板分类
3.1. 四层一次层压埋盲孔板

产品特征: 一般为两张或两张以上芯板组成, 芯板具有埋盲孔。
工艺路线: 芯板钻孔→芯板电镀→芯板单面图形制作→inspecta钻铆钉孔→层压→双轴钻靶→微蚀→钻孔→孔金属化→外层图形。。。。
技术难点: 当结构为<1.2mm的四层板时, 有销定位方式压合偏位缺陷较高
如图1所示:
◎ ●
◎ ●
◎ ●

3.1.1. 四层一次层压埋盲孔板ME资料制作
控制项目
原因
ME制作要求
芯板钻孔程序比例缩放
薄板孔金属化尺寸变化
按芯板种类进行缩放
内层单面图形比例
当前芯板板厚度大于0.3mm, 收缩情况较小
当前按芯板进行缩放, 当芯板厚度小于0.3mm时, 进行质量跟进。
辅助菲林图形
防止内层制作偏位时, 对内层识别点及靶标位置干扰。
辅助菲林要求无识别点或靶标点,
四层板层压易偏位
有销定位易偏位,
层压定位方式为铆钉定位
识别点及靶标位置

按下图所示”◎”为靶标, ”●”识别点。靶标位于识别点与中线之间, 能够在中线上( 要回避曝光定位孔)
3.1.2. 四层一次层压埋盲孔板加工过程控制
重点工序
控制点
不良后果
内层钻孔
防止薄板折皱, 倒夹点加工时易变形。
电镀需压平
内层图形
图形与孔对位要求最高, 一般不能偏50%
破坏定全部定位系统
层压准备
防止铆合偏位, 可用X光进行检验
对位偏
层压
钻靶均分, 收缩大于0.15mm时要报警
外层盲孔对位偏
钻孔
外层通孔位与盲孔对位。

外层图形
一般使用自曝光机进行加工。
外层盲孔对位偏
下一步改进内容:
1、 使用除有销定位外的多种定位方式进行层压。
2、 盲孔孔内镀层要求与生产控制。( 外层盲孔孔内无铜与有铜的相关要求不明)
3.1.3. 四层一次层压埋盲孔板案例分析
例1, D1539, 原结构要求孔内铜厚为大于20um, 内外层铜厚为3OZ。选用1OZ芯板则可按上述工艺路线进行加工。但如果选择2OZ芯板, 则可减少电镀时间及压合后微蚀, 加工效率最高, 外层成品铜厚为4OZ, 图形补偿允许情况下, 使用2OZ芯板的结构设计优于1OZ芯板。
3.2. 六层( 或以上) 一次层压埋盲孔板
产品特征: 一般为3张或3张以上芯板组成, 表层芯板具有埋盲孔。内层一般无埋孔。
工艺路线: 芯板钻孔→芯板电镀→芯板单面图形制作→inspecta钻铆钉孔→层压→双轴钻靶→微蚀→钻孔→孔金属化→外层图形。。。。
技术难点: 当结构为<1.2mm的四层板时, 有销定位方式压合偏位缺陷较高
◎ ●
◎ ●
◎ ●
当结构为6层及以上板时, 各内层的收缩比例不同
如图2所示:

3.2.1. 六层( 或以上) 一次层压埋盲孔板ME资料制作
技术难点
原因
ME制作要求
比例缩放
芯板电镀后收缩
对钻孔及内层菲林预放比例, 见附录3
层压易偏位
铆钉定位易偏位,
层压定位方式为有销定位
薄芯板金属化收缩大
金属化过程中, 芯板由于应力收缩, 且2#线及4#线的收缩不同
芯板厚度小于0.6mm时为4#线薄板夹具加工, 厚芯板要求不高
3.2.2. 六层( 或以上) 一次层压埋盲孔板加工过程控制

重点工序
控制点
不良后果
内层钻孔
防止薄板折皱
电镀需压平
内层图形
图形与孔对位要求最高, 一般不能偏50%, 表层芯板加工后再进行内部芯板加工。
对位不良会破坏定全部定位系统。未经电镀芯板先加工会造成所有比例无法修正。
层压准备
防止铆合偏位, 可用X光进行检验
对位偏
层压
钻靶均分, 收缩大于0.15mm时要报警
外层盲孔对位偏
钻孔
外层通孔位与盲孔对位。

外层图形
一般使用自曝光机进行加工。
外层盲孔对位偏
3.2.3.. 案例分析
例1: F/N:C0491 F/N:D0506
3.3..六层以上两次压合埋盲孔板( 含六层)
产品特征: 一般为2张上板经过两次压合组成, 表层芯板具有盲孔。内层一般无埋孔。
工艺路线: 一次压合→钻孔→一次金属化→芯板单面图形制作→inspecta钻销钉孔→层压→双轴钻靶→微蚀→钻孔→孔金属化→外层图形。
技术难点: 当结构以高多层板为主, 一般第一次压合不对称时会有严重的变形。
当结构为内层钻孔孔位要求高, 第一次压合后单面图形制作对位要求高。

◎ ●
◎ ●
◎ ●
对外层铜厚有较严格的控制要求。

3.3.1、 六层以上两次压合埋盲孔板ME制作要求

技术难点
原因
ME制作要求
芯板收缩比例
第一次层压的对位要求较高

第二次层压
结构不对称时, 变形难以消除
需进行提示, 当结构有较大的不对称时( 与案例不同) , 要及时进行质量跟进。
层压易偏位
铆钉定位易偏位,
层压定位方式为有销定位
第一次钻孔及单面图形比例
第一次压合厚度较小时( 0.5mm以下) , 第二次压合的收缩较大
需及时要求PE进行该结构的测试。
铜厚控制
外层经多次电镀, 难以进行细线路加工或满足客户要求。
第二次层压后微蚀, 厚度控线路制作要求进行控制。
一次层压靶标点
内层靶标位置分布有利于误差互补
分布中线有利于定位孔加工, 图示为较佳组合, 可通用于各种钻靶机
靶标设计
第一次压合后单面图形对位较差
去除单面图形的识别点及靶标点, 该位置为无铜区, 利用其它孔进行对位检验。
二次层压靶标点
内层靶标位置分布有利于误差互补
当材料利用率不允许时, 尽可能放入中线区域, 第二次识别点可由靶标孔取代, 但必须有一点偏置。
3.3.2、 六层以上两次压合埋盲孔板加工过程控制
重点工序
控制点
不良后果
内层钻靶
有偏位时要跟据偏位情况进行校正
外层通孔与盲孔对位不良或内层偏位。
层压准备
第一次压合防止铆合偏位, 可用X光进行检验
对位偏
内层图形
第一次压合后单面图形与孔对位要求最高, 一般不能偏50%, 表层芯板加工后再进行内部芯板加工。
对位不良会破坏定全部定位系统。未经电镀芯板先加工会造成所有比例无法修正。
层压
钻靶均分, 收缩大于0.15mm时要报警
外层盲孔对位偏
层压
不对称结构防变形
变形超差
钻孔
外层通孔位与盲孔对位。出现偏位要跟据情况进行补正
通孔下盲孔对位不良
电镀
镀层均匀性及厚度控制
铜厚超差
外层图形
一般使用自曝光机进行加工。
使及手动曝光要加强对通孔及盲孔的对位情况的检验
外层盲孔对位偏
3.3.3..案例分析
C1120, C1973
3.4..六层以上三次压合埋盲孔板
产品特征: 一般为2张上板经过三次压合组成, 表层芯板具有两次盲孔, 通孔与盲孔的对位要求极高, 偏差互补性较差。
工艺路线: 一次压合→钻孔→一次金属化→芯板单面图形制作→二次层压→双轴钻靶→微蚀→钻孔→孔金属化→单面图形→三次层压→双轴钻靶→微蚀→钻孔→孔金属化→外层图形
技术难点: 当结构以高多层板为主, 一般第一、 二次压合不对称时会有严重的变形。
当结构为内层钻孔孔位要求高, 第一、 二次压合后单面图形制作对位要求高。
对外层铜厚有较严格的控制要求。
　　　　　当前还缺少对此类产品的加工经验。

◎ ●
◎ ●
◎ ●

3.4.1、 六层以上三次压合埋盲孔板ME制作要求
技术难点
原因
ME制作要求
芯板收缩比例
第一次层压的对位要求较高

第一、 二次层压
结构不对称时, 变形难以消除
需进行提示, 当结构有较大的不对称时( 与案例不同) , 要及时进行质量跟进。
第一, 及二次钻孔及单面图形比例
第一、 二次压合厚度较小时( 0.5mm以下) , 第二次压合的收缩较大
需及时要求PE进行该结构的测试。
铜厚控制
外层经多次电镀, 难以进行细线路加工或满足客户要求。
第一、 二次层压后微蚀, 厚度控线路制作要求进行控制。
一次层压靶标点
内层靶标位置分布有利于误差互补
分布中线有利于定位孔加工, 图示为较佳组合, 可通用于各种钻靶机
靶标设计
第一、 二次压合后单面图形对位较差。一般要进行质量跟进。
去除单面图形的识别点及靶标点, 该位置为无铜区, 利用其它孔进行对位检验。
二次层压靶标点
内层靶标位置分布有利于误差互补
当材料利用率不允许时, 尽可能放入中线区域, 第二次识别点可由靶标孔取代, 但必须有一点偏置。
3.4.2、 六层以上三次压合埋盲孔板加工过程控制
重点工序
控制点
不良后果
内层钻靶
有偏位时要跟据偏位情况进行校正
外层通孔与盲孔对位不良或内层偏位。
层压准备
第一次压合防止铆合偏位, 可用X光进行检验
对位偏
内层图形
第一次压合后单面图形与孔对位要求最高, 一般不能偏50%, 表层芯板加工后再进行内部芯板加工。
对位不良会破坏定全部定位系统。未经电镀芯板先加工会造成所有比例无法修正。
层压
不对称结构防变形
变形超差
层压
变形后钻靶困难, 尽可能使用均分功能, ”求心”加工时对收缩进行分析, 对钻孔定位进行修正
外层盲孔对位偏
钻孔
当”求心”方式加工时, 要对靶标进行修正
通孔下盲孔对位不良
电镀
镀层均匀性及厚度控制
铜厚超差
外层图形
一般使用自曝光机进行加工。
使及手动曝光要加强对通孔及盲孔的对位情况的检验
外层盲孔对位偏
3.4.3..案例分析
当前暂无
3.5..表面为芯板5OZ板
产品特征: 一般为2张上板经过一次压合组成, 表层芯板及内层芯板具有盲埋孔, 通孔与盲孔的对位要求较小, 加工过程中芯板尺寸变化较大, 偏位较多。
工艺路线: 钻孔→金属化孔及表面铜厚为5OZ→芯板单面图形制作及双面图形制作→层压→双轴钻靶→微蚀→钻孔→孔金属化→外层图形。。。。
技术难点: 芯板尺寸稳定性主要由金属化厚度、 残铜量、 芯板厚度决定
　　　　　层间介质层厚度以1080、 2116构成, 需要对填胶量进行分析。
对外层铜厚有较严格的控制要求。

◎ ●
◎ ●
◎ ●

3.5.1、 表面为芯板5OZ板ME制作要求
控制项目
原因
ME制作要求
芯板钻孔程序比例缩放
薄板孔金属化尺寸变化
按电镀种类对钻孔程序及内层菲林进行缩放比例, 见附录3
芯板电镀
镀层厚度对填胶有较大影响
190um≥内外层铜厚≥150um
内层单面及双面图形比例
电镀后芯板收缩, 蚀刻后会有一定增加。
单面图形比例当前按芯板进行缩放
辅助菲林图形
防止内层制作偏位时, 对内层识别点及靶标位置干扰。
辅助菲林要求无识别点或靶标点,
层压易偏位

层压定位方式为有销定位
识别点及靶标位置

按下图所示”◎”为靶标, ”●”识别点。靶标位于识别点与中线之间, 能够在中线上( 要回避曝光定位孔)
3.5.2、 表面为芯板5OZ板加工过程控制
重点工序
控制点
不良后果
芯板电镀
190um≥内外层铜厚≥150um
对位偏
内层图形
内层图形与芯板孔位对位

层压
压力( 比正常板大)
填胶不良
层压
微蚀
厚度控制
钻孔
钻孔数及内层对位

阻焊
多次绿油厚度

整平
锡炉温度控制
易产生白点
3.5.3、 案例分析
D0692
3.6..表面为铜箔5OZ板

产品特征: 一般为2张上板经过一次压合组成, 内层芯板具有埋孔, 加工过程中芯板尺寸变化较大, 偏位较多。
工艺路线: 钻孔→金属化孔→芯板双面图形制作→层压→双轴钻靶→钻孔→孔金属化→外层图形

◎ ●
◎ ●
◎ ●

3.6.1、 表面为铜箔5OZ板ME制作要求
控制项目
原因
ME制作要求
芯板钻孔程序比例缩放
薄板孔金属化尺寸变化
按电镀种类对钻孔程序及内层菲林进行缩放比例, 见附录3
芯板电镀
镀层厚度对填胶有较大影响
190um≥内外层铜厚≥150um
内层单面及双面图形比例
电镀后芯板收缩, 蚀刻后会有一定增加。
单面图形比例当前按芯板进行缩放
菲林图形补铜
残铜量不足会造成较大的收缩
加铜条至43%-56%
层压易偏位

层压定位方式为四槽定位( 加热铆有助于叠板及对位)
识别点及靶标位置

按下图所示”◎”为靶标, ”●”识别点。靶标位于识别点与中线之间, 能够在中线上( 要回避曝光定位孔)

3.6.2、 表面为铜箔5OZ板加工过程控制
同表层为板5OZ板
3.6.3、 案例分析
D0754, YF038
3.7..HDI( 1+C+1) 板
产品特征: 产品结构为”1＋C+1”, 内层埋孔要进行塞孔, 表层盲孔孔径最小为4mil。
工艺路线: 内层C加工→表层压合→外层钻孔→开窗图形制作→铣边→激光钻孔→去钻污→微孔检验→孔金属化→外层图形。。。。

◎ ●
◎ ●
◎ ●

3.7.1、 HDI( 1+C+1) 板ME制作要求
控制项目
原因
ME制作要求
识别点及靶标位置
外层开窗与次外层PAD对位要求较高, 第二次压合后有部分收缩
按下图所示”◎”为靶标, ”●”识别点。靶标位于识别点与中线之间, 能够在中线上( 要回避曝光定位孔)
激光开窗大小
当前加工范围为: 4mil以上
常规为5mil或6mil
小批板边框补铜
增加残铜量有助于减小压合收缩
在拼板边框加铜块一( 选用方块图形优于圆点)
自动曝光孔间距要大于相应的干膜尺寸
贴膜后曝光孔外露有助于对位
参考相应的干膜尺寸
开窗图形蚀刻后铣边
保证电镀夹板点有铜
铣边尺寸参照相应的干膜尺雨寸
3.7.2、 HDI( 1+C+1) 板加工过程控制
重点工序
控制点
不良后果
层压
两次压合的参数不同, RCC要冷机压
流胶不良, 分层起泡
层压
钻靶参照点要统一, 必须有均分功能
对位不良
钻孔
曝光定位孔钻孔质量
曝光定位不良
次外层图形制作
贴膜尺寸, 自动曝光精度控制
外层激光开窗孔对位不良
开窗图形
自动曝光机真空状态
开窗孔径不良
激光钻孔
孔形控制
孔底有钻污
去钻污
振动等效果
去钻污不良
电镀
铜厚控制
分布不良
微孔AOI
偏位及少孔
开路及短路, 可靠性差
测试
开路假点
不良品增多
3.7.3..案例分析
C1789

◎ ●
◎ ●
◎ ●

附录1半固化片压合厚度
目的: 厚铜箔多层板加工时, 半固化片的结构选择极为重要, 关系到压合后的填胶能力及的点白斑, ME技术人员可按下表厚度进行相应的选择。
E玻纤布的厚度往往决定客户的介质层设计是否合理, 所选的玻纤总厚度在小于客户提供的质层厚要求, 一般情况下, 5OZ板需1张2116加3张1080半固化片, 而2OZ板需2张1080半固化片。
型号
胶含量(%)
压制厚度(um)
凝胶
时间(s)
所用E玻纤布型号
E玻纤布厚度( um)
流动度( %)
7628(S0104)
common
43±3
195±20
170±20
7628
173±10
23±5
7628(S0404)
UV blocking
43±3
195±20
140±20
7628
173±10
23±5
7628(S0404)
Tg 170℃
43±3
195±20
140±20
7628
173±10
23±5
2116(S0103)
common
52±4
120±20
170±20
2116
94±10
28±5
2116(S0403)
UV blocking
52±4
120±20
140±20
2116
94±10
28±5
2116(S0403)
Tg 170℃
52±4
120±20
140±20
2116
94±10
28±5
1080(S0102)
Common
64±5
76±10
170±20
1080
53±10
36±5
1080(S0402)
UV blocking
64±5
76±10
140±20
1080
53±10
36±5
1080(S0402)
Tg 170℃
64±5
76±10
140±20
1080
53±10
36±5
106(S0101)
Common
70±5
50±10
170±20
106
32±10
37±5
注: 上表由生益覆铜板提供, 能够认为宏仁的E玻纤布厚与生益相同。
附录2表面为芯板的常规板
表面芯板的常规板: 一般指表面为芯板, 但不具有盲孔结构, 不需进行芯板金属化的层压方式, 对位难度低于埋盲孔板, 但层压的定位方式与埋盲孔板的选择原则相同。可参照相应结构的埋盲孔板进行定位方式的选择。
附录3、 埋盲孔板收缩比例
1、 内层电镀后收缩比例预放
序号
芯板厚度
(mm)
原铜厚
(um)
电镀后铜厚
(um)
内层钻孔放比例
内层放比例
备注

长向
(万分之)
宽向
(万分之)
长向
(万分之)
宽向
(万分之)
1
0.135
9
35
5
2
2.5
1
不铲平
2
0.135
9
35
5
2
5
2

3
0.135
16
70
8
6
7
6
不倒夹点
4
0.170
35
70
3.5
2.5
-2
-1

5
0.2
9
35

2
3

0.2
35
70
2
2
-3
-1
不铲平
6
0.25
70
140

8.5
7
不倒夹点
7
0.25
70
175

7
6
不倒夹点
8
0.3
9
35

2
3

9
0.4
35
105

2
2
不倒夹点
10
0.5
70
105

1
2
不倒夹点
2、 内层不经电镀
序号
芯板厚度
(mm)
原铜厚
(um)
内层放比例
其它内层备注

长向
(万分之)
宽向
(万分之)
1
0.135
35
4
2
不铲平
2
0.135
35
5
2

3
0.135
35
7
6
不倒夹点
4
0.2
9
2
3

3、 5OZ板收缩比例
必须对残铜进行补偿。收缩比例要求如下表

残铜量43%
残铜量56%
长方向( 经) X10000
宽方向( 纬) X10000
长方向( 经) X10000
宽方向( 纬) X10000
内层钻孔
14
12
10
8
内层图形
7
2
3
2
注: 1、 内层残铜量介于43-56%之间的依比例递减
2、 残铜量要大于43%, 不足时要补足。