埋嵌子板的HDI板制作工艺研究
制作HDI盲埋孔板的基本流程
制作HDI盲埋孔板的基本流程一.概述：HDI板，是指High Density Interconnect，即高密度互连板，是PCB行业在20世纪末发展起来的一门较新的技术。
传统的PCB板的钻孔由于受到钻刀影响，当钻孔孔径达到0.15mm时，成本已经非常高，且很难再次改进。
而HDI板的钻孔不再依赖于传统的机械钻孔，而是利用激光钻孔技术。
（所以有时又被称为镭射板。
）HDI板的钻孔孔径一般为3-5mil(0.076-0.127mm)，线路宽度一般为3-4mil(0.076-0.10mm)，焊盘的尺寸可以大幅度的减小所以单位面积内可以得到更多的线路分布，高密度互连由此而来。
HDI技术的出现，适应并推进了PCB行业的发展。
使得在HDI板内可以排列上更加密集的BGA、QFP等。
目前HDI技术已经得到广泛地运用，其中1阶的HDI已经广泛运用于拥有0.5PITCH的BGA的PCB制作中。
HDI技术的发展推动着芯片技术的发展，芯片技术的发展也反过来推动HDI技术的提高与进步。
目前0.5PITCH的BGA芯片已经逐渐被设计工程师们所大量采用，BGA的焊角也由中心挖空的形式或中心接地的形式逐渐变为中心有信号输入输出需要走线的形式。
所以现在1阶的HDI已经无法完全满足设计人员的需要，因此2阶的HDI开始成为研发工程师和PCB制板厂共同关注的目标。
1阶的HDI技术是指激光盲孔仅仅连通表层及与其相邻的次层的成孔技术，2阶的HDI技术是在1阶的HDI技术上的提高，它包含激光盲孔直接由表层钻到第三层，和表层钻到第二层再由第二层钻到第三层两种形式，其难度远远大于1阶的HDI技术。
二.材料:1、材料的分类a.铜箔：导电图形构成的基本材料b.芯板(CORE)：线路板的骨架，双面覆铜的板子，即可用于内层制作的双面板。
HDI板制作的基本流程课件
关键工艺步骤剖析
钻孔
按照设计好的钻孔图纸，在覆铜板上 钻出所需的孔洞，为后续的电镀通孔 做准备。
图形转移
利用光刻技术，将设计好的电路图形 转移到覆铜板上，形成所需的电路图 案。
电镀通孔
通过电镀的方式，在孔洞内壁沉积一 层导电层，实现不同层之间的电路连 接。
压合
将多层覆铜板和半固化片按照一定顺 序叠放在一起，通过高温高压的方式 压合在一起，形成多层结构的HDI板 。
学员心得体会分享
学员A
通过本次学习，我对HDI板的制作工艺有了更深入的了解，特别是 在微孔技术和激光直接成像方面，收获颇丰。
学员B
课程中提到的行业案例让我对HDI板的应用有了更直观的认识，对 未来的职业发展有很大帮助。
学员C
讲师的讲解非常生动有趣，让我对原本枯燥的电子技术产生了浓厚的 兴趣。
行业发展趋势预测
发展趋势
未来HDI板将继续向更高密度、更高精度、更高可靠性、更高性能的方向发展 ，同时还将受到新材料、新工艺、新设备等技术进步的推动。
02
原材料选择与准备
核心原材料介绍
1 2 3
基板材料
HDI板的核心材料，通常采用高性能的聚酰亚胺 或聚酯薄膜作为基板，具有良好的绝缘性、耐热 性和机械强度。
铜箔
用于制作电路导线的关键材料，铜箔的厚度、导 电性和表面处理工艺对HDI板的性能有重要影响 。
环境保护法规遵守和污染治理方案
遵守环境保护法规
严格遵守国家及地方环境保护法 律法规，确保企业生产经营活动 符合环保要求。
污染治理方案制定
根据企业生产工艺和污染物排放 情况，制定针对性的污染治理方 案，确保污染物达标排放。
环保设施建设与运行维护
HDI制作工艺
HDI制作工艺导读：二阶盲孔制板在我司从实验至今，已一年有余，作为一种新工艺，从HDI的发展趋势来看，将会继续向高密度互连发展。
而且二阶盲孔制板过程繁杂，多次往返内、外层。
随着该类板市场前景越来越好，我部在样品制作及设备引入方面都做了一些准备工作，我们将从样板制作方面归纳一些经验，希望在此与大家互相交流，以做进一步提高，希望在批量推广过程中能起到借鉴作用。
二阶盲孔比例分析统计该类定单的产品结构(如附图)，可看出Staggered via的二阶盲孔即将成为主流产品。
二阶盲孔的分类二阶盲孔常用材料镭射的开窗形式制作流程设计Staggered via 单次盲孔制作流程同一阶盲孔采用X-ray + 板边孔+ Conformal Mask+CO2(UV)的钻孔工艺优点：工艺成熟、通孔与盲孔配套好缺点：孔易鼓形采用X-ray + Large window+CO2(UV)的钻孔工艺优点：对位好，孔形好，简化流程。
降低电镀难度缺点：增加X-ray的产能，镭射要求高、不适合Pad size小的板采用X-ray+Conformal mask工艺优点：对位好，提高与Capture Pad的对位缺点：孔型控制难采用UV开窗+CO2的钻孔工艺优点：实现微小孔化，避免漏开窗、孔径均一缺点：产能低采用UV 直接钻孔优点：微小孔化，避免漏开窗，刮内层靶标，与Target Pad 对位极好、孔径均一缺点：产能极低，易伤底铜Staggered via按照工艺的优缺点选择方法孔径D：当D≤2mil时只能选择UV直接钻孔当2 <> 当D>4mil时采用Conformal Mask或Large window工艺锡圈：如果锡圈小于4mil时最好用X-ray+Conformal mask工艺Stack via (Telescopicvia)采用UV+CO2的钻孔工艺适用于RCC材料采用Conformal Mask+CO2+UV+CO2的钻孔工艺适用于FR4材料及外层表铜为镀铜的板Skip via（可以融合到Staggered via或Stack via的设计中）制作流程1（以含IVH八层板，负片流程为例）适用二阶盲孔范围：交错盲孔和叠加盲孔中的plating filling 的制板生产控制重点：镭射钻孔：正常的开窗+CO2的钻孔电镀：采用正常的直流电镀或填平电镀线制作制作流程2（以含IVH八层板，负片流程为例）适用二阶盲孔范围：常规的Stacked via的制板生产控制重点：镭射钻孔：1、镭射钻孔的流程指定2、不同孔径的钻孔参数及FA电镀：采用三合一（沉铜两次）+脉冲电镀特别提示（样板制作中的教训）同一制板中孔的种类以最少为原则Staggered via和Stack via(Telescopic via)尽量不能设计于同一个板中，若非允许时则一定采用Plating filling工艺介电材料的选择（LUHB020）4mil Core的钻孔电镀改为HDI 板（4+4）对位设计对位设计原则：以盲孔为主，先盲孔再通孔ˉX-Ray 靶标的设计：盲孔Target Pad所在层必须设计靶标，以八层板三次压板为例盲孔孔径大小及对应Pad的设计二阶盲孔的制作难点对位不正可能原因：1、干菲林曝光对位偏解决方法：1、坚控菲林的涨缩在+/-1mil范围内，首板曝光后和显影后分别检查对位情况，保证至少1mil的锡圈；2、完善不同板厚经过前处理磨板后的菲林预补偿情况；3、二阶盲孔板采用自动曝光机制作各层图形及Conformal Mask开窗线路对位不正可能原因：1、Conformal Mask曝光对位偏解决方法：1、坚控菲林的涨缩在+/-1mil范围内，及设置自动曝光机的涨缩控制范围在50um Conformal Mask开窗偏孔对位问题特别控制方面物料的选择-----建议不选用尺寸稳定性较差的物料锔板周期条件:105℃x4Hrs热应力周期条件:150 ℃2Hrs干菲林Conformal Mask：控制蚀刻后的盲孔孔径线路的制作：埋孔线路及次外层图形一定用自动机曝光CO2 镭射钻孔可能原因：1、镭射钻孔参数能量大2、被重复钻孔3、板边孔钻偏解决方法：1、FA参数的选择2、调整镭射钻孔参数3、钻孔后用30倍和200倍放大镜结合检查，出货前全检可能原因：1、镭射钻孔参数能量小2、UV开窗后的板漏钻3、镭射机本身能量低解决方法：1、FA参数的选择2、调整镭射钻孔参数3、UV开窗后和修孔后的板做不同标记4、每四小时监控一次钻机能量5、钻孔后用30倍和200倍放大镜结合检查，出货前全检可能原因：1、Large Window钻孔参数设置不合理，能量集中，伤底铜2、镭射机波形的影响解决方法：1、FA参数的选择2、调整镭射参数，选择合适的Aperture来避免3、需要供应商调整设备UV镭射钻孔可能原因：1、UV参数能量大2、底铜薄解决方法：1、UV镭射参数的调整及选择2、采用UV+CO2的工艺3、底铜厚度小于1/2oz时不可以采用UV直接钻孔4、每四小时监控一次钻机能量5、钻孔后用30倍和200倍放大镜结合检查可能原因：1、UV参数设置不合理，能量偏大2、锡圈小，Pad松动3、铜厚度及均匀性的影响解决方法：1、UV镭射参数的调整及选择，采用两步以上钻孔时需设置不同的能量2、对于次外层铜需要UV镭射钻孔时，要求最小锡圈为4mil3、经过镀铜的板不能选择UV钻孔镭射钻孔设备的优点利用设备的利用尤其发挥UV Laser钻机的优点，可以钻大于或等于1mil的盲孔，可以利用UV开窗而且不会漏孔，孔越小速度越快等特点；设备的搭配，根据不同孔类型选择不同的设备，例如Sumitomo可以钻10mil 以上的大孔，速度相对较快盲孔电镀可能原因：1、沉铜不良2、镭射伤底铜，影响药水交换解决方法：1、由于盲孔纵横比大，药水在孔内交换困难，采用沉铜两次+脉冲电镀或者三合一+脉冲电镀的方法2、定期分析药水，按时添加和保养3、调整镭射钻孔参数或流程，保证钻孔不能伤底铜，保证孔型良好，孔壁有一定的斜度，一般要求孔底直径为空口直径的70%可能原因：1、三合一微蚀缸停留时间长造成微蚀过度2、镭射钻孔及通孔后过SUEP解决方法：1、加强设备的检修、培训员工的操作和上、下板的方法2、缩短工序之间的停留时间，减小环境的影响3、Conformal Mask、Laser、通孔后绝对不允许再做SUEP可能原因：1、磨板造成孔内杂物2、药水缸内杂物解决方法：1、试验X-Ray →钻板边孔→Conformal Mask →机械钻孔→磨板→镭射钻孔→三合一的工艺流程，减小磨板的影响2、缩短工序之间的停留时间，减小环境的影响，而且三合一后的不能进行磨板等处理3、加强电镀线的保养线路的制作----开、短路及蚀刻不清Q原因：板凹，铜粗，进入干菲林的板磨板质量不佳，贴膜不紧菲林松，曝光垃圾，走光等等改进：定期检查压板钢板质量改善板凹，压板拆板后的板及运输过程中都需要隔胶片，防止擦伤，电镀前磨板及加强电镀缸的过滤和保养改善铜粗，非Conformal Mask板进入干菲林前用氧化铝磨板，贴膜时预热和后压，尤其埋孔未塞树脂的板减缓贴膜速度及贴膜后放置一小时以上，优先使用自动机进行曝光防止走光。
盲埋孔(HDI)板制作能力及设计规范
目录制订我司盲埋孔（HDI）板的流程及设计规范。
2.0范围：适用于我司“3+N+3”以内的盲埋孔（HDI）板的制作。
3.0职责：研发部：更新制作能力，制定并不断完善设计规范，解决该规范执行过程中出现的问题。
设计部：按照工艺要求设计并制作相关工具，及时反馈执行过程中出现的问题；负责对工程设计及内层菲林进行监控，及时提出相关意见或建议。
品保部：发行并保存最新版文件。
市场部：根据此文件的能力水平接订单，及向客户展示本公司的制作能力；收集客户的需求，及时向研发部反馈市场需求信息。
4.0指引内容:4.1盲埋孔“阶数”的定义：表示其激光盲孔的堆迭次数（通常用“1+N+1”、“2+N+2”、“3+N+3”等表示）、或某一层次的最多压合次数、或前工序（含：内层一压合一钻孔）循环次数，数值最大的项目则为其阶数。
4.2盲埋孔“次数”的定义：表示一款盲埋孔（HDI）板的压合结构图中所包含的机械钻盲埋孔次数和激光钻盲埋孔次数的总和（如同一次压合后的两面均需激光钻孔，则按盲埋两次计。
但计算钻孔价钱时只按一次激光钻孔的总孔数或一次钻孔的最低消费计）。
4.3盲埋孔“阶数”和盲埋孔“次数”的示例：4.3.1纯激光钻孔的双向增层式叠孔盲埋孔（HDI）板结构图示例盲埋孔阶数1盲埋孔阶数2盲埋孔阶数3阶数表示法1+2+1阶数表示法2+2+2阶数表示法3+2+3盲埋孔次数2盲埋孔次数4盲埋孔次数6编号：C-EG-099版本：1.6盲埋孔（HDI ）板制作能力及设计规范页码：第5页共26页4.3.3 简单混合型的双向增层式盲埋孔（HDI ）板结构图示例（激光盲孔为错位孔）盲埋孔阶数 1 盲埋孔阶数 2 盲埋孔阶数3 阶数表示法1+2+1 阶数表示法 2+2+2 阶数表示法3+2+3 盲埋孔次数 3 盲埋孔次数 5 盲埋孔次数 7盲埋孔阶数1盲埋孔阶数2盲埋孔阶数 3盲埋孔阶数1 阶数表示法1+2+1盲埋孔次数3盲埋孔阶数2 阶数表示法2+2+2 盲埋孔次数5盲埋孔阶数3 阶数表示法3+2+3 盲埋孔次数74.3.2简单混合型的双向增层式盲埋孔（HDI ）板结构图示例（激光盲孔为叠孔）4.3.4复杂混合型的双向增层式盲埋孔（HDI ）板结构图示例（激光盲孔同时有叠孔和错位孔）阶数表示法1+2+1阶数表示法2+2+2阶数表示法3+2+3盲埋孔次数3盲埋孔次数5盲埋孔次数7盲埋孔阶数1 盲埋孔次数2 盲埋孔阶数2 盲埋孔次数4编号：C-EG-099 版本：1.6盲埋孔（HDI ）板制作能力及设计规范页码：第6页共26页4.3.6 纯机械钻孔的双核双向增层式盲埋孔阶数结构图示例（含假层设计）4.3.7 纯机械钻孔的双核单向增层式盲埋孔阶数结构图示例盲埋孔阶数3 盲埋孔次数5盲埋孔次数1 盲埋孔次数2 盲埋孔次数3 rWFTTTTI盲埋孔阶数2 盲埋孔阶数2 盲埋孔次数3盲埋孔次数5盲埋孔次数6盲埋孔阶数14.3.5纯机械钻孔的盲埋孔次数结构图示例盲埋孔阶数1 盲埋孔阶数1 盲埋孔阶数3盲埋孔阶数1盲埋孔次数3 盲埋孔阶数2 盲埋孔次数6编号：C-EG-099 版本：1.6盲埋孔（HDI ）板制作能力及设计规范页码：第7页共26页4.3.8 纯机械钻孔的双核单向增层式盲埋孔阶数结构图示例独立芯板和多次压合盲孔层混合压合时， 该独立芯板的涨缩值与盲孔层的涨缩值相 差较大，独立芯板越薄，差值越大盲埋孔次数64.3.9 复杂混合型的双向增层式盲埋孔板结构图示例14.3.10 复杂混合型的双向增层式盲埋孔板结构图示例2盲埋孔阶数3 盲埋孔次数9PPPP盲埋孔阶数 1 盲埋孔阶数2阶数表示法 1+2+1 阶数表示法 2+2+2 盲埋孔次数 3 盲埋孔次数 6盲埋孔阶数3 阶数表示法3+2+3 盲埋孔次数9盲埋孔阶数34.4备注：1）上表中的难度系数为基于相同层次相同材料无任何盲埋孔时的普通板的难度提升值2）盲埋孔板的制作难度系数=盲孔阶数难度系数+盲孔次数难度系数3）如同时存在激光钻盲孔和机械钻盲孔，其制作难度系数=激光钻盲孔+机械钻盲孔4）如树脂塞孔的通孔需做成“Via-in-PAD”设计，需单独再增加15%的难度系数5）如存在小于0.10mm的薄芯板电镀，每张芯板分别需单独再增加5%的难度系数2）表格中打“*”的，表示是可选择的步骤，或者当前面的副流程执行该步骤时、则后面相关某步骤可不执行。
HDI板微孔工艺介绍
四. HDI板微孔电镀流程介绍
由于HDI板微孔特性，孔内传质效果差，所以孔内 电镀困难度较一般通孔要大。为改善孔内电镀层 品质，主要采用如下措施： • 降低电流密度，延长电镀时间。 • 优化镀液参数和电镀槽液计。 • 改垂直挂镀为水平挂镀。 • 改用反脉冲电镀。
• 碳黑基工艺(如 麦德美的BLACKHOLE)
碳黑基工艺与石墨基工艺相似。碳黑系统不需要选择 固定剂。 流程：
清洁剂
碳黑
空气刀/干燥
清洁剂
碳黑
空气刀/干燥
微蚀
• 导电聚合物(如DMS-E)
该工艺是在树脂及玻璃纤维表面上形成有机导电层。 流程：
溶剂调整
高锰酸钾
清洗
催 化剂
固定
干燥
板先在高温环境中(约90℃)，以KMnO4进行氧化性的整 孔处理，使孔壁上先形成MnO2层，再浸入含Pyrrole
• 化学沉铜金属化微孔 由于化学沉铜过中，氧化还原过程中 产生H2，严重影响该工艺应用微孔金属 工艺，因为H2不是导致空洞，就是使沉 铜层变薄。
• 钯基工艺(如 Conduction DP-H)
钯基直接金属化工艺利用分散的钯的颗粒来使非导电 表面导电。 钯基工艺流程：
清洁/调整
微蚀
预浸
生产导电层
7. 改善RFI/EMI/ESD性能。 8. 提高布局效率。
二. HDI流程简介
• 华通Build up介绍 • 四种非机钻成孔方式介绍 • co2激光钻孔原理
三. HDI板微导通孔金属化流程
在HDI制作取得成功中，微导通孔金属化是保证微 孔导电及金属可靠性的关键因素。用来使导通孔 金属化的工艺有如下几种： • 化学沉铜 • 钯基直接金属化 • 石墨法 • 碳墨技术 • 导电聚合物
HDI板微孔工艺介绍
• HDI板的优点： 1. 降低PCB成本(降低PCB层数)。 2. 提高电路密度。 在一定区域内导通孔密度越大，该区域的布线路径 也将相应增加。 3. 促进了先进组装技术的采用。 4. 更好的电气性能和信号完整性。 5. 增强可靠性。 6. 改善热性能：HDI材料介质层薄，Tg高有利于改善其 热性能。 7. 改善RFI/EMI/ESD性能。 8. 提高布局效率。ห้องสมุดไป่ตู้
良好的输出波形，是得到最佳PPR镀铜的保证。
• 碳黑基工艺(如 麦德美的BLACKHOLE)
碳黑基工艺与石墨基工艺相似。碳黑系统不需要选择 固定剂。 流程： 清洁剂 清洁剂 碳 碳 黑 黑 空气刀/干燥 空气刀/干燥
微
蚀
• 导电聚合物(如DMS-E)
该工艺是在树脂及玻璃纤维表面上形成有机导电层。 流程： 溶剂调整 催 化剂 高锰酸钾 固 定 清 干 洗 燥
板先在高温环境中(约90℃)，以KMnO4进行氧化性的整 孔处理，使孔壁上先形成MnO2层，再浸入含Pyrrole (聚吡咯)的稀释液中反应生成导电膜。
四. HDI板微孔电镀流程介绍
由于HDI板微孔特性，孔内传质效果差，所以孔内 电镀困难度较一般通孔要大。为改善孔内电镀层 品质，主要采用如下措施： • 降低电流密度，延长电镀时间。 • 优化镀液参数和电镀槽液计。 • 改垂直挂镀为水平挂镀。 • 改用反脉冲电镀。
1. 盲孔镀铜厚度分布影响因素
其他
镀铜厚度
盲孔纵横比
孔径
孔壁及孔型品质
镀铜液
酸铜比 孔深 Cl添加剂
板厚
生产条件建立
电流密度 搅拌及打气 温度 异常处理 设备维护
影响 盲孔 镀铜 厚度 分布
人员
设备
HDICAM制作步骤(精)
HDI板CAM制作步骤HDI板与普通板的区别：1、HDI板多几层钻孔，并且要分别定义孔相对应的层别。
2、跑板边时需自己判断字正字反。
3、注意是否次外层正片（Pattern 作业) 。
4、板边程式跑的不完全，需自己修改。
5、内层制作时，埋孔与盲孔的独立PAD需保留，镭射孔的Ring边需保证3.5mil。
6、塞孔，镭射孔也需塞孔。
（注意是否埋孔需山荣油墨塞孔）７、资料的输出。
8、选择山荣油墨塞孔的时机。
9、ＨＤＩ错误料号及说明。
HDI板的制作方式与普通板的制作方式及流CAM制作流程相雷同，只要注意制作的方式，HDI板制作也并不复杂，以下，针对前页所列出的不同处进行分析讲解：HDI板的压合方式有很多种，这里所举例的为六层板的常见压合结构，L1-L2、L5-L6盲孔镭射，L2-L5机钻埋孔，L1-L6通孔机钻。
（见下图的压合结构图）整理资料时，在net 里把镭射孔、埋孔机钻所对应的层次属性定义好（如下图）点击out-12相对应的（两个红色圈圈内所示）属性会显出红色，把它拉至相对应的层。
每一层都一样。
定义此属性在制作HDI板中非常关键，一旦定义错误，后面的制作也将出现一系列错误甚至产生报废问题！判断板边的字正与字反: 一般判断字正字反都是看它的压合结构，基板上边的为字正，基板下边的为字反，那么，从前页所示的压合图中，可看出此HDI板L1&L2&L3为字正，L4&L5&L6为字反，铜窗与外层线路相对应。
选择铆钉孔与靶孔的组数。
（可参阅本厂内的HDI制作规范）靶孔的用途：外钻孔时的定位孔，压合后量靶距涨缩铆钉孔的用途：压合时防止基板，Ｐ．Ｐ滑动（若单次压合中有２张（含）以上基板时则必须有铆钉孔）在程式跑板边时，还需注意：制前预览单上的注意事项里是否写有：L2~L5 pattern作业。
如有写，那就说明，L2~L5层为次外层，跑板边时就勾选左图中红色框框所示处的。
跑完板边后，L2~L5层板边的右边会出现“内层正片”字样。
浅谈HDI简介及工艺流程
OLYMPIC (HESHAN) PCB CO.,LTD.
鹤山市世运电路科技有限公司
2. 加工定位原理
Hitachi via machine 的RF（Radio Frequency）激励型 CO2激光钻机的光学原理为：激光源发射出激光光束，经 光束整形装置整形，再通过光阑孔来确定光束直径，又通 过光学系统折射，由“电流计式反射 镜”Galvanometer and Mirro）本身的X、Y定位，及机 台的X、Y台面（XYTable）定位两种系统合作而成。其 具体原理为：X、YTable，定位系统将大板面划为许多小 区域（最大为50×50mm，为提高加工精度，采用 30×30mm），在各区域局部采用特殊的镜面，微调反射 进行区域内各加工孔的X、Y定位。一个区域内的孔全部 加工完毕后再移动到下一个区域继续加工，因其区域内采 用镜面微调反射定位，对温/湿度变化要求甚严，一般室 温应控制在22±1℃，湿度控制在50±10%。
Olympic (Heshan) PCB Co., LTD.
OLYMPIC (HESHAN) PCB CO.,LTD.
鹤山市世运电路科技有限公司
• CO2 激光钻孔
• 1. CO2激光成孔原理 CO2气体在增加功率及维持放电时间下，产
生波长在9400nm~10600nm之间的可实用的脉冲 式红外激光，众所周知，红外线的基本特性是能 够穿透绝大多数的有机物材料表面到内部的特性。 同时，绝大多数有机物材料具有强烈吸收红外线 波长的特点。有机物材料分子吸收红外线波长而 提高能量，这就体现了红外线的“热效应”特性。 CO2激光钻机就是应用红外线的这种光热效应对 有机物进行烧灼，形成连通性盲孔。
HDI板工艺流程介绍
1.4mil(avg.) Hole wall copper: 0.7mil(min)
Laser via copper：0.4mil(min) Laser PP:1086 R/C:58%(thk:3.0mil)
Outline tolerance :+/-0.20mm
精H品o课le件 tolerance: Via:+5/12mil
8. 疊板 (Lay-up)
Layer 1 Layer 2 Layer 3 Layer 4
LAYER 1 LAYER 2 LAYER 3 LAYER 4 LAYER 5 LAYER 6
铜箔
精品课件
电解铜箔
压廷铜箔
Copper Foil Prepreg(膠片) Inner Layer Prepreg(膠片) Copper Foil
复合材料 基板
特殊基板：金属性基板，如铝基板
软性覆 铜箔板
精品课件
11
内层制作
• 一.印制板制造进行化学图像转移的光致主要有两大类： • 1.光致抗蚀干膜（简称干膜），是一种光致成像型感光油墨，主要用
于外层. • 2.液体光致抗蚀剂，主要用于内层做线路！
二.內層線路製作(壓膜) (Dry Film Resist )
精品课件
25
PP材料介绍
Normal PP: 常规PP是不适合用于镭射。主要是因为PP的玻璃纤维布的织造关系。见下图，因为 玻璃纤维是交叉状的，纤维与纤维之间有空隙。镭射点在纤维交叉处A点与在纤维 交叉外的空隙处B点是不一样的。相同能量的镭射束所能产生的镭射效果不同，对 镭射孔的品质影响很大。
常规PP的玻璃纤维结构
33
钻孔:(通孔L1-6)
10. 机械鑽孔 (Drilling)
HDI制作工艺
HDI制作工艺导读：二阶盲孔制板在我司从实验至今，已一年有余，作为一种新工艺，从HDI的发展趋势来看，将会继续向高密度互连发展。
而且二阶盲孔制板过程繁杂，多次往返内、外层。
随着该类板市场前景越来越好，我部在样品制作及设备引入方面都做了一些准备工作，我们将从样板制作方面归纳一些经验，希望在此与大家互相交流，以做进一步提高，希望在批量推广过程中能起到借鉴作用。
二阶盲孔比例分析统计该类定单的产品结构(如附图)，可看出Staggered via的二阶盲孔即将成为主流产品。
二阶盲孔的分类二阶盲孔常用材料镭射的开窗形式制作流程设计Staggered via 单次盲孔制作流程同一阶盲孔采用X-ray + 板边孔+ Conformal Mask+CO2(UV)的钻孔工艺优点：工艺成熟、通孔与盲孔配套好缺点：孔易鼓形采用X-ray + Large window+CO2(UV)的钻孔工艺优点：对位好，孔形好，简化流程。
降低电镀难度缺点：增加X-ray的产能，镭射要求高、不适合Pad size小的板采用X-ray+Conformal mask工艺优点：对位好，提高与Capture Pad的对位缺点：孔型控制难采用UV开窗+CO2的钻孔工艺优点：实现微小孔化，避免漏开窗、孔径均一缺点：产能低采用UV 直接钻孔优点：微小孔化，避免漏开窗，刮内层靶标，与Target Pad 对位极好、孔径均一缺点：产能极低，易伤底铜Staggered via按照工艺的优缺点选择方法孔径D：当D≤2mil时只能选择UV直接钻孔当2 <> 当D>4mil时采用Conformal Mask或Large window工艺锡圈：如果锡圈小于4mil时最好用X-ray+Conformal mask工艺Stack via (Telescopicvia)采用UV+CO2的钻孔工艺适用于RCC材料采用Conformal Mask+CO2+UV+CO2的钻孔工艺适用于FR4材料及外层表铜为镀铜的板Skip via（可以融合到Staggered via或Stack via的设计中）制作流程1（以含IVH八层板，负片流程为例）适用二阶盲孔范围：交错盲孔和叠加盲孔中的plating filling 的制板生产控制重点：镭射钻孔：正常的开窗+CO2的钻孔电镀：采用正常的直流电镀或填平电镀线制作制作流程2（以含IVH八层板，负片流程为例）适用二阶盲孔范围：常规的Stacked via的制板生产控制重点：镭射钻孔：1、镭射钻孔的流程指定2、不同孔径的钻孔参数及FA电镀：采用三合一（沉铜两次）+脉冲电镀特别提示（样板制作中的教训）同一制板中孔的种类以最少为原则Staggered via和Stack via(Telescopic via)尽量不能设计于同一个板中，若非允许时则一定采用Plating filling工艺介电材料的选择（LUHB020）4mil Core的钻孔电镀改为HDI 板（4+4）对位设计对位设计原则：以盲孔为主，先盲孔再通孔ˉX-Ray 靶标的设计：盲孔Target Pad所在层必须设计靶标，以八层板三次压板为例盲孔孔径大小及对应Pad的设计二阶盲孔的制作难点对位不正可能原因：1、干菲林曝光对位偏解决方法：1、坚控菲林的涨缩在+/-1mil范围内，首板曝光后和显影后分别检查对位情况，保证至少1mil的锡圈；2、完善不同板厚经过前处理磨板后的菲林预补偿情况；3、二阶盲孔板采用自动曝光机制作各层图形及Conformal Mask开窗线路对位不正可能原因：1、Conformal Mask曝光对位偏解决方法：1、坚控菲林的涨缩在+/-1mil范围内，及设置自动曝光机的涨缩控制范围在50um Conformal Mask开窗偏孔对位问题特别控制方面物料的选择-----建议不选用尺寸稳定性较差的物料锔板周期条件:105℃x4Hrs热应力周期条件:150 ℃2Hrs干菲林Conformal Mask：控制蚀刻后的盲孔孔径线路的制作：埋孔线路及次外层图形一定用自动机曝光CO2 镭射钻孔可能原因：1、镭射钻孔参数能量大2、被重复钻孔3、板边孔钻偏解决方法：1、FA参数的选择2、调整镭射钻孔参数3、钻孔后用30倍和200倍放大镜结合检查，出货前全检可能原因：1、镭射钻孔参数能量小2、UV开窗后的板漏钻3、镭射机本身能量低解决方法：1、FA参数的选择2、调整镭射钻孔参数3、UV开窗后和修孔后的板做不同标记4、每四小时监控一次钻机能量5、钻孔后用30倍和200倍放大镜结合检查，出货前全检可能原因：1、Large Window钻孔参数设置不合理，能量集中，伤底铜2、镭射机波形的影响解决方法：1、FA参数的选择2、调整镭射参数，选择合适的Aperture来避免3、需要供应商调整设备UV镭射钻孔可能原因：1、UV参数能量大2、底铜薄解决方法：1、UV镭射参数的调整及选择2、采用UV+CO2的工艺3、底铜厚度小于1/2oz时不可以采用UV直接钻孔4、每四小时监控一次钻机能量5、钻孔后用30倍和200倍放大镜结合检查可能原因：1、UV参数设置不合理，能量偏大2、锡圈小，Pad松动3、铜厚度及均匀性的影响解决方法：1、UV镭射参数的调整及选择，采用两步以上钻孔时需设置不同的能量2、对于次外层铜需要UV镭射钻孔时，要求最小锡圈为4mil3、经过镀铜的板不能选择UV钻孔镭射钻孔设备的优点利用设备的利用尤其发挥UV Laser钻机的优点，可以钻大于或等于1mil的盲孔，可以利用UV开窗而且不会漏孔，孔越小速度越快等特点；设备的搭配，根据不同孔类型选择不同的设备，例如Sumitomo可以钻10mil 以上的大孔，速度相对较快盲孔电镀可能原因：1、沉铜不良2、镭射伤底铜，影响药水交换解决方法：1、由于盲孔纵横比大，药水在孔内交换困难，采用沉铜两次+脉冲电镀或者三合一+脉冲电镀的方法2、定期分析药水，按时添加和保养3、调整镭射钻孔参数或流程，保证钻孔不能伤底铜，保证孔型良好，孔壁有一定的斜度，一般要求孔底直径为空口直径的70%可能原因：1、三合一微蚀缸停留时间长造成微蚀过度2、镭射钻孔及通孔后过SUEP解决方法：1、加强设备的检修、培训员工的操作和上、下板的方法2、缩短工序之间的停留时间，减小环境的影响3、Conformal Mask、Laser、通孔后绝对不允许再做SUEP可能原因：1、磨板造成孔内杂物2、药水缸内杂物解决方法：1、试验X-Ray →钻板边孔→Conformal Mask →机械钻孔→磨板→镭射钻孔→三合一的工艺流程，减小磨板的影响2、缩短工序之间的停留时间，减小环境的影响，而且三合一后的不能进行磨板等处理3、加强电镀线的保养线路的制作----开、短路及蚀刻不清Q原因：板凹，铜粗，进入干菲林的板磨板质量不佳，贴膜不紧菲林松，曝光垃圾，走光等等改进：定期检查压板钢板质量改善板凹，压板拆板后的板及运输过程中都需要隔胶片，防止擦伤，电镀前磨板及加强电镀缸的过滤和保养改善铜粗，非Conformal Mask板进入干菲林前用氧化铝磨板，贴膜时预热和后压，尤其埋孔未塞树脂的板减缓贴膜速度及贴膜后放置一小时以上，优先使用自动机进行曝光防止走光。
01043_HDIPCB板制造工艺详解挑战与解决方案
工艺优化可以降低设备加工难度和故障率，提高设备效能和使用寿 命。
设备与工艺相互促进
设备与工艺的协同作用可以形成良性循环，推动HDIPCB板制造技 术的不断发展。
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06
质量控制与检测手段完善
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质量控制关键环节识别
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原材料质量控制
选择优质基板、铜箔、焊料等原材料，并进行严格的入库检验，确保原材料质量符合生产 要求。
柔性化
柔性PCB板具有可弯曲、重量轻、厚度薄等特点，将在可穿戴设备、医疗器械等领域得到广泛应用，HDIPCB板的柔 性化将是未来的重要发展方向。
智能化
随着人工智能、大数据等技术的不断发展，PCB板的智能制造将成为可能，实现生产过程的自动化、信 息化和智能化，提高生产效率和产品质量。
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行业影响及价值体现
HDIPCB板制造工艺详解挑 战与解决方案
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目录
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• 引言 • HDIPCB板制造工艺概述 • 制造过程中的挑战 • 解决方案与技术进步 • 设备与工艺协同优化 • 质量控制与检测手段完善 • 总结与展望
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引言
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目的和背景
阐述HDIPCB板制造 工艺的重要性
性。
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热设计优化
通过优化PCB板的热设计，如增加散热孔、使用高导热材料等，提高
PCB板的散热性能。
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环境适应性提升
针对不同应用环境，如高海拔、低气压、高温高湿等，采取相应的材料
和工艺措施，提高PCB板的环境适应性。
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HDI板埋孔塞孔新工艺及成本优势研究
HDI板埋孔塞孔新工艺及成本优势研究白亚旭;何淼;彭卫红;欧植夫【摘要】文章主要介绍了一种HDI板埋孔压合塞孔新的工艺方法，以及此方法的成本优势.本方法的主要原理是：压合时使用一种高含胶量、高流动性的半固化片根据树脂流动性的特点对埋孔进行塞孔填充.通过实验研究，当板厚≤2.0mm、埋孔孔径≤0.3mm时，压合塞孔饱满良好、无空洞、无气泡.并将此方法的生产工艺流程与传统的树脂塞孔生产工艺流程进行对比，发现此方法的工艺流程更加简单优化，成本优势更好.%The paper mainly present a new technology of filling HDI buried holes by laminating and its cost advantage of the new technology. The main principle of the method is to fill HDI buried holes according to fluidity of resin by means of using high resin content, high resin fluidity prepreg during lamination. When thickness of board is less than or equal to 2.0mm, diameter of buried holes is less than or equal to 0.3mm,there is no cavity and air bubble after lamination through experiment research. In addition, we compare this new manufacturing process with traditional manufacturing process of resin filling, finding that this new technology process is more simplified and optimized, the advantage of cost is better.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】6页(P201-206)【关键词】高密度互连板;埋孔;压合塞孔;半固化片;成本核算【作者】白亚旭;何淼;彭卫红;欧植夫【作者单位】深圳崇达多层线路板有限公司，广东深圳 518132;深圳崇达多层线路板有限公司，广东深圳 518132;深圳崇达多层线路板有限公司，广东深圳518132;深圳崇达多层线路板有限公司，广东深圳 518132【正文语种】中文【中图分类】TN411 引言伴随着电子类产品功能增多，体积的减小，从而促使对电子类产品信号的传输和元器件的安装起支撑作用的PCB不断向多功能化、高密度化、小型化方向发展[1]。
hdi工艺流程
HDI制作工艺流程培训
三、工艺流程 3.3.3常见生产板类型示意图
图8 二盲一埋一通
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三、工艺流程 3.4、镭射盲孔工艺流程 3.4.1 按机械盲、埋孔流程做到层压→锣板边→减薄铜（必要时） →钻对位孔→镭射孔开窗→ 镭射钻孔→机械钻通孔 →正常流 程 3.4.2 示意图
镭射孔开窗
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三、工艺流程 3.4.2 示意图
镭射钻孔、 钻通孔
成品
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三、工艺流程 3.5、工艺流程特殊要求 3.5.1 盲孔板做外层线路时尽可能走负片工艺。 3.5.2 镭射盲孔时，用于定位的镭射靶标距离板边 7mm，靶点位必须蚀刻干净，且内层相应位置 不能有铜。
3.5.3 为减少层间错位，内层盲孔、线路以及镭射孔 开窗对位时的对准度控制在0.05mm内
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四、结束感言
埋盲孔印制板是印制板发展的必然产物。标准的 埋盲孔印制板的生产工艺一般都需要昂贵的设备支持。 而高额的设备投资对于中小型企业来说根本远法承受。 如果企业对客户说无法生产埋盲孔印制板，那么势必 会失去一部分客户，甚至会因此而失去可观的定单。 另外，埋盲孔印制板的利润远远高于单、双面印制板。 只要合理安排工艺顺序，细心做好每一步工作，相信 我们是完全可以生产埋盲孔工艺的印制板。
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三、工艺流程
3.2.3、常见生产板类型示意图
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三、工艺流程 3.2.3、常见生产板类型示意图 减薄铜时需考虑是否单面减铜（有盲孔的一面）
图5 一盲一通
HDI制作工艺流程培训
三、工艺流程
3.3、层压二次以上流程
3.3.1子板流程 3.3.1.1 子板需层压有盲孔 按多层板流程生产至→PPTH→烘板→作为芯板 3.3.1.2 子板不需层压有盲埋孔 开料→钻孔→PTH→PPTH→烘板→作为芯板
HDI产品埋孔塞孔工艺的探究
HDI产品埋孔塞孔工艺的探究赵宇【摘要】随着埋盲孔技术的发展，各企业对埋孔塞孔工艺更加重视，文章对HDI 产品埋孔塞孔工艺进行研究，通过实际生产中发现的一些问题进行实验验证，对常规的塞孔参数进行改善，降低堵孔不实、孔内气泡以及爆板等现象的发生。
%The manufacturing process of buried via and blind via has been drawing many attention from manufactures nowadays. This article studies the HDI product, the technique of buried via manufacturing process based on experimental verification. The study intends to adjust the regular parameter of socket in order to reduce the rate of hole plugging not full, water into hole and delamination.【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】6页(P180-185)【关键词】树脂塞孔;堵孔不实;孔内气泡;爆板【作者】赵宇【作者单位】天津普林电路股份有限公司，天津 300308【正文语种】中文【中图分类】TN411 前言随着手机、数码相机、MP4等电子产品的迅速发展，PCB行业也朝着小型化、轻量化、薄型化的方向转变，HDI产品会成为行业的主流，同时，埋盲孔工艺越来越被业界广泛应用。
目前，由于激光钻孔技术的开发，盲孔工艺已经越来越成熟，而对埋孔工艺的应用还不是很稳定，主要表现在堵孔方面，堵孔不实、孔内气泡、爆板分层等现象屡屡发生，也占到了客户反馈的很大比重，这需要我们制定一套稳定的堵孔流程，本文通过理论分析加以实验论证对塞孔工艺参数进行改善，提升产品的良率。
HDI微孔技术研究程
四、HDI的电子测试技术
HDI测试设备的ET设备基本要求：
1、2~4mil（50-100μm）精细节距的能力（线或阵列）； 2、盘没有损伤（非接触或柔软接触）； 3、适用欧姆定律测试（100%电测试）或类似测试； 4、＜10欧姆的连通性测试，＞10兆欧绝缘性测试（250V）； 5、无夹具（低的NRE成本）； 6、批量生产能力：每小时大于2平方米或每秒测试200到400个点。 7、高频测试能力：控制阻抗和串扰。 以上要求采用传统的针床测试设备及移动探针测试设备都不能满足要求，以下为 正在开发及新的电测试技术： 1、电子束（E-beam）测试设备，开发中，衍生的两种技术“电压比较（voltage contrast）法”和“开关网格电位”（switch grid potential）法较好。 2、电子束开关网格电位法 测试区域被划分成2“X2”的小片，电子束用来扫描整个表面并对准标靶。当不同 电 子束在同一盘的电位转换速度与电容的关系来确定开路及短路。用于超精细节距（小 于25微米）测试，缺点是开路门槛值较低（将近10兆欧），要求高的真空系统。
3、等离子体放电测试设备（Plasma Discharge Tester） 采用在一个基板上的两个位置激发局部等离子体，使接触两个相应的测试点。无 夹具等离子体放电探头测试设备可以测试精细节距（250微料以下）。 4、控制电子迁移（Controlled Electron Migration） 控制电子迁移是利用光电效应激发被测试基板线条上网格上的电子，在高频激光 束的脉冲下电子被发射和测量。可进行超细节距（75微米）测试。控制电子迁移测试 开路的门槛值较低（1千欧）。
五、HDI相关理论介绍
线延
线延时间TD: ( ns : nanosecond 毫微米)说明信号的传递速度与互连长度相关