HDI板工艺流程介绍.ppt
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纸基板
玻璃布：环氧树脂覆铜箔板（FR-4） 按阻燃分为：阻燃型（UL94-V0）和非阻燃 型（UL-4-HB）
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
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
常规PP的玻璃纤维结构
26
Laser PP材料介绍
• Laser PP • 镭射PP是在常规PP的基础上改进而成的，其织造比较均匀，见下图。不管镭射
点在哪里，产生的镭射效果品质都很稳定。
镭射PP的玻璃纤维结构
27
RCC材料介绍
• RCC： • RCC是Resin Coated Copper Foil的简称，意思是背胶铜箔。RCC的结构，是在铜
• 镭射孔的孔径一般在5mil左右，如果太大（大于0.20mm），可以考虑机械 钻的方法制作。
32
一般雷射槍系統主要有兩類
盲孔的制作
• 镭射： • 镭射之前流程：
蚀薄铜---刷磨---L1/L6层帖干膜（开镭射铜窗）---显影---蚀刻--- 去膜---IPQC抽 检---镭射
•紅外光的CO2雷射系統─氣態介質 特色─功率高加工速度快、光束尺寸大
有盲孔，埋孔及通孔
4
1+1+4+1+1 HDI板结构(二阶盲孔） (8Layers)
二阶盲孔：导通外层到第三层的盲孔，可以是直接导通1－3层，也可分别导通1－2层和2－3层。
5
. L1
L2 L3 L4 L5 L6 L7
L8
1+6+1 HDI板结构(二阶盲孔） (8Layers)
6
HDI板一般规格：
L1 L2
L3 L4
通孔
外层线路 内层线路
外层线路
9
HDI工艺制作流程简介
下料---裁板---烘烤---化学前处理
1.內層基板 (THIN CORE)
裁板(Panel Size)
Core Copper Foil
COPPER FOIL
Epoxy Glass
10
刚性覆 铜箔板
印制电路 基板材料
基板材料介绍
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
Hole tolerance: Via:+5/12mil
WWEI 94V-0
R105
注意事项： 1.GERBER中文字需保证字体高度>32mil，文字线宽>6mil 2.文字不可上PAD，文字距线距PAD，S/M pad>6mil,距NPTH孔>6mil.
45
成型（CNC）
铣出客户要求出货片的
46
电检
在PCB的制造过程中，有三个阶段，必须做测试 1.内层蚀刻后 2.外层线路蚀刻后 3.成品
面上印上一层胶，用于镭射钻孔。常用RCC规格为：65/12um，意思是65um （2.55mil）厚度的胶和12um（1/3 OZ）厚度的铜箔。RCC铜箔的常规铜箔厚度 为12um（1/3 OZ）和18um（1/2 OZ），胶厚为65um和80um等。 • RCC必须保存在冷库中，拆包后必须在24小时内用完，否则RCC会卷起来。 RCC一旦卷起来就很难再使用。在使用时，RCC的铜面上还必须垫一张铜箔。
Large Window方式开铜窗
30
盲孔的制作
• Conformal方式:6mil的镭射孔铜窗开6mil，不会有阶梯状的孔铜。但是Conformal方 式制作时镭射孔不能太小（小于4mil），否则铜窗无法制作。用Conformal方式 镭射盲孔时，可用分段镭射的方式将盲孔镭射出来。
• 目前此种加工後孔邊會殘留銅渣
12. 外層壓膜 Dry Film Lamination (Outer layer)
Photo Resist
20
曝光:
13. 外層曝光 Expose
21
显影:
14. 外層顯影 Develop
22
去膜:
16. 去乾膜
23
蚀刻:
17. 蝕刻 Etch---去膜---AOI检查---棕化
24
外层压合:
CO2屬紅外光雷射故是以燒熔的方式加工，因此容易在孔邊及孔底產生殘渣與焦黑物質 加工孔徑─60〜100μm最常見
•紫外光的YAG雷射系統─固態介質 特色─能量密度高、光束尺寸小
YAG屬紫外光雷射故是以分解的方式加工，因此不易在孔邊及孔底產生殘渣與焦黑物質，可 直接對銅加工
加工孔徑─約10μm
33
钻孔:(通孔L1-6)
HDI板工艺流程介绍
0
HDI简介
• HDI：High Density Interconnection Technology高密度互连技术。 • 简单地说就是采用增层法及微盲孔所制造的多层板。（也就是先按传统
做法得到有（无）电镀通孔（PTH）的核心板，再于两面外层加做细线 与微盲孔的增层而成的多层板。）
28
Laser PP材料介绍
• 常用Laser PP一览表:
介质层材料选择: 1.依客户要求为前提 2.尽量用Laser PP, 因为RCC价格贵，存储和使用不方便，一般不选择. 3.注意镭射层绝缘层厚度一般在3mil+/-1mil 4.镭射孔孔径和绝缘层厚度的比值控制在2：1，不能小于1：1。
29
9. 壓合 (Lamination) 上下两面叠镭射PP及铜箔
Layer 1
Layer 2 Layer 5 Layer 6
Copper Foil
镭射Prepreg Inner Layer 镭射Prepreg) Copper Foil
25
PP材料介绍
Normal PP: 常规PP是不适Biblioteka Baidu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。
电测方式常见有三种：1.专用型(dedicated) 2.泛用型(universal) 3.飞针型 (moving probe),
47
终检
PCB制作至此，将进行最后的品质检验，检验内容可分以下几个项目： A. 电性测试 B. 尺寸 C. 外观 D. 信赖性
尺寸的检查项目(Dimension) 1.外形尺寸 Outline Dimension 2.各尺寸与板边 Hole to Edge 3.板厚 Board Thickness 4.孔径 Holes Diameter 5.线宽 Line width/space 6.孔环大小 Annular Ring 7.板弯翘 Bow and Twist 8.各镀层厚度 Plating Thickness
9. 壓合 (Lamination)
17
钻孔:(埋孔L2-5)
10. 鑽孔 (Drilling)
鋁板 墊木板
18
一次铜:
電鍍 Desmear & Copper Plating
内层树脂填孔
*内层填孔---IPQC抽检---预烘---刷磨---后烘---刷磨（将突出的油墨
打平）
19
外层干膜:(L2-5层）
• 微孔：在PCB业界，直径小于150um（6mil)的孔被称为微孔。 • 埋孔：Buried hole，埋在内层的孔，一般在成品看不到。(埋孔与通孔
相比较，其优点在于不占用PCB的表面面积，因此PCB表面可以放置更 多元件。） • 盲孔：Blind hole，盲孔可以在成品看到，与通孔的区别主要在于通孔 正反都可以看的见而盲孔只能在某一面看见。盲孔与通孔相比较，其优 点在于盲孔对应位置的下方还可以布线。
盲孔的制作
• 盲孔制作方式： 我们目前可采用的有两种方式：机钻和镭射钻孔。当镭射孔孔径大于0.20mm时，可以用机钻 来制作。若孔径在0.1-0.2mm，则采用CO2镭射烧PP的方式制作。 CO2镭射光束无法加工铜面，所以在镭射前需要在孔位对应处的铜面上开铜窗。 开铜窗又有两种方式可以选择：Large Window方式和Conformal方式。 目前我司主要以Large window方式加工为主： 以5mil的镭射孔为例，用Large Window方式制作，镭射孔处铜窗开单边大1.0mil，也就是铜 窗开7mil。这样制作电镀后会形成阶梯状的孔铜。因加工孔徑附近無銅皮孔型可控較為傾斜 便利鍍銅
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 )
Etch Photoresist (D/F)
Photo Resist
12
底片（菲林）概述
• 底片（菲林）：是印制电路板生产的前导工序，底片的质量直接影响到印制板 生产质量。在生产某一种印制线路板时，必须有至少一套相应的菲林底版。印 制板的每种导电图形（信号层电路图形和地、电源层图形）和非导电图形（阻 焊图形和字符）至少都应有一张菲林底片。通过光化学转移工艺，将各种图形 转移到生产板材上去。
1
HDI板结构(一阶盲孔）
一阶盲孔：导通外层与次外层的盲孔
1+2+1 (4Layers)
有盲孔及通孔，无埋孔
有盲孔，埋孔及通孔
2
1+4+1 HDI板结构(一阶盲孔） (6Layers)
. 有盲孔及通孔，无埋孔
有盲孔，埋孔及通孔
3
1+6+1 HDI板结构(一阶盲孔） (8Layers)
有盲孔及通孔，无埋孔
10. 机械鑽孔 (Drilling)
鋁板 墊木板
34
一次铜:
11. 電鍍 Desmear & Copper Plating
35
外层干膜:
12. 外層壓膜 Dry Film Lamination (Outer layer)
Photo Resist
36
曝光:
13. 外層曝光 Expose
37
显影:
14. 外層顯影 Develop
38
二次铜&镀锡:
15. 鍍二次銅及錫
39
去膜:
16. 去乾膜
40
蚀刻:
17. 蝕刻 Etch---IPQC抽检---剥锡---外层AOI
41
防焊:
流程：塞孔---印油墨（绿油）---预烘---曝光---显影---分段后烘
42
防焊曝光显影
20. 防焊曝光 (Expose)
21. 綠漆顯影 Develop
S/M A/W
注意事项： 1.SMD pad间距<8mil处以整体开窗制作，否则无法保证SMDpad间下墨！ 2.防焊覆线单边2mil(min)
43
表面处理:
22. Surface Finish (Electroless Ni/Au , OSP……)
44
印文字:
印文字(Legend)
6-layer(HDI) Surface finished: immersion Gold Thickness:1.0mm±0.1mm Inner min W/S：4mil/4mil Outer min W/S：4mil/4mil Through hole size：0.30mm Laser drill size：0.127mm Surface copper: 1.0mil(min)
PTH:+/-3mil NPTH:+/-2mil 7
SLOT:+/-5mil
HDI板结构
以此结构讲解HDI工艺制作流程：
L1 L2 L3 L4 L5 L6
1+4+1 (6Layers)
8
普通多层板结构
• 标准多层板，是做好内层线路和外层线路，然后再利用钻孔， 和孔内金属化的制程，来达到各层线路之内部连接功能。
Layer 1 Layer 2 Layer 3 Layer 4
LAYER 1 LAYER 2 LAYER 3 LAYER 4 LAYER 5 LAYER 6
铜箔
电解铜箔 压廷铜箔
Copper Foil
Prepreg(膠片) Inner Layer Prepreg(膠片) Copper Foil
16
压合:
31
盲孔制作注意事项
•
盲孔对应的内层一定要有PAD。若内层没有PAD，镭射会一直烧下去，直到
遇到铜面为止。
•
镭射孔对应的底层PAD的A/R一般要做到5mil，主要是用于对位偏差。见图示，
若PAD的A/R偏小，会产生类似图中的不良镭射效果。
• 在同一层介质中，镭射孔如果有多种孔径的，可与客户确认尽量做成同一 个孔径。
底片 底片
曝光
13
内层线路製作流程：
基板
壓膜
壓膜後
曝光 去膜
顯影
蝕銅
14
棕化:
7.棕化 ( Brown Oxide Coating)
作用：1.增加与树脂接触的表面积，加强二者之间的附着力。 2.在裸铜表面产生的一层钝化层，以阻绝高温下液态树脂中胺类对铜面 的影响.
15
叠板:
8. 疊板 (Lay-up)
玻璃布：环氧树脂覆铜箔板（FR-4） 按阻燃分为：阻燃型（UL94-V0）和非阻燃 型（UL-4-HB）
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
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
常规PP的玻璃纤维结构
26
Laser PP材料介绍
• Laser PP • 镭射PP是在常规PP的基础上改进而成的，其织造比较均匀，见下图。不管镭射
点在哪里，产生的镭射效果品质都很稳定。
镭射PP的玻璃纤维结构
27
RCC材料介绍
• RCC： • RCC是Resin Coated Copper Foil的简称，意思是背胶铜箔。RCC的结构，是在铜
• 镭射孔的孔径一般在5mil左右，如果太大（大于0.20mm），可以考虑机械 钻的方法制作。
32
一般雷射槍系統主要有兩類
盲孔的制作
• 镭射： • 镭射之前流程：
蚀薄铜---刷磨---L1/L6层帖干膜（开镭射铜窗）---显影---蚀刻--- 去膜---IPQC抽 检---镭射
•紅外光的CO2雷射系統─氣態介質 特色─功率高加工速度快、光束尺寸大
有盲孔，埋孔及通孔
4
1+1+4+1+1 HDI板结构(二阶盲孔） (8Layers)
二阶盲孔：导通外层到第三层的盲孔，可以是直接导通1－3层，也可分别导通1－2层和2－3层。
5
. L1
L2 L3 L4 L5 L6 L7
L8
1+6+1 HDI板结构(二阶盲孔） (8Layers)
6
HDI板一般规格：
L1 L2
L3 L4
通孔
外层线路 内层线路
外层线路
9
HDI工艺制作流程简介
下料---裁板---烘烤---化学前处理
1.內層基板 (THIN CORE)
裁板(Panel Size)
Core Copper Foil
COPPER FOIL
Epoxy Glass
10
刚性覆 铜箔板
印制电路 基板材料
基板材料介绍
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
Hole tolerance: Via:+5/12mil
WWEI 94V-0
R105
注意事项： 1.GERBER中文字需保证字体高度>32mil，文字线宽>6mil 2.文字不可上PAD，文字距线距PAD，S/M pad>6mil,距NPTH孔>6mil.
45
成型（CNC）
铣出客户要求出货片的
46
电检
在PCB的制造过程中，有三个阶段，必须做测试 1.内层蚀刻后 2.外层线路蚀刻后 3.成品
面上印上一层胶，用于镭射钻孔。常用RCC规格为：65/12um，意思是65um （2.55mil）厚度的胶和12um（1/3 OZ）厚度的铜箔。RCC铜箔的常规铜箔厚度 为12um（1/3 OZ）和18um（1/2 OZ），胶厚为65um和80um等。 • RCC必须保存在冷库中，拆包后必须在24小时内用完，否则RCC会卷起来。 RCC一旦卷起来就很难再使用。在使用时，RCC的铜面上还必须垫一张铜箔。
Large Window方式开铜窗
30
盲孔的制作
• Conformal方式:6mil的镭射孔铜窗开6mil，不会有阶梯状的孔铜。但是Conformal方 式制作时镭射孔不能太小（小于4mil），否则铜窗无法制作。用Conformal方式 镭射盲孔时，可用分段镭射的方式将盲孔镭射出来。
• 目前此种加工後孔邊會殘留銅渣
12. 外層壓膜 Dry Film Lamination (Outer layer)
Photo Resist
20
曝光:
13. 外層曝光 Expose
21
显影:
14. 外層顯影 Develop
22
去膜:
16. 去乾膜
23
蚀刻:
17. 蝕刻 Etch---去膜---AOI检查---棕化
24
外层压合:
CO2屬紅外光雷射故是以燒熔的方式加工，因此容易在孔邊及孔底產生殘渣與焦黑物質 加工孔徑─60〜100μm最常見
•紫外光的YAG雷射系統─固態介質 特色─能量密度高、光束尺寸小
YAG屬紫外光雷射故是以分解的方式加工，因此不易在孔邊及孔底產生殘渣與焦黑物質，可 直接對銅加工
加工孔徑─約10μm
33
钻孔:(通孔L1-6)
HDI板工艺流程介绍
0
HDI简介
• HDI：High Density Interconnection Technology高密度互连技术。 • 简单地说就是采用增层法及微盲孔所制造的多层板。（也就是先按传统
做法得到有（无）电镀通孔（PTH）的核心板，再于两面外层加做细线 与微盲孔的增层而成的多层板。）
28
Laser PP材料介绍
• 常用Laser PP一览表:
介质层材料选择: 1.依客户要求为前提 2.尽量用Laser PP, 因为RCC价格贵，存储和使用不方便，一般不选择. 3.注意镭射层绝缘层厚度一般在3mil+/-1mil 4.镭射孔孔径和绝缘层厚度的比值控制在2：1，不能小于1：1。
29
9. 壓合 (Lamination) 上下两面叠镭射PP及铜箔
Layer 1
Layer 2 Layer 5 Layer 6
Copper Foil
镭射Prepreg Inner Layer 镭射Prepreg) Copper Foil
25
PP材料介绍
Normal PP: 常规PP是不适Biblioteka Baidu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。
电测方式常见有三种：1.专用型(dedicated) 2.泛用型(universal) 3.飞针型 (moving probe),
47
终检
PCB制作至此，将进行最后的品质检验，检验内容可分以下几个项目： A. 电性测试 B. 尺寸 C. 外观 D. 信赖性
尺寸的检查项目(Dimension) 1.外形尺寸 Outline Dimension 2.各尺寸与板边 Hole to Edge 3.板厚 Board Thickness 4.孔径 Holes Diameter 5.线宽 Line width/space 6.孔环大小 Annular Ring 7.板弯翘 Bow and Twist 8.各镀层厚度 Plating Thickness
9. 壓合 (Lamination)
17
钻孔:(埋孔L2-5)
10. 鑽孔 (Drilling)
鋁板 墊木板
18
一次铜:
電鍍 Desmear & Copper Plating
内层树脂填孔
*内层填孔---IPQC抽检---预烘---刷磨---后烘---刷磨（将突出的油墨
打平）
19
外层干膜:(L2-5层）
• 微孔：在PCB业界，直径小于150um（6mil)的孔被称为微孔。 • 埋孔：Buried hole，埋在内层的孔，一般在成品看不到。(埋孔与通孔
相比较，其优点在于不占用PCB的表面面积，因此PCB表面可以放置更 多元件。） • 盲孔：Blind hole，盲孔可以在成品看到，与通孔的区别主要在于通孔 正反都可以看的见而盲孔只能在某一面看见。盲孔与通孔相比较，其优 点在于盲孔对应位置的下方还可以布线。
盲孔的制作
• 盲孔制作方式： 我们目前可采用的有两种方式：机钻和镭射钻孔。当镭射孔孔径大于0.20mm时，可以用机钻 来制作。若孔径在0.1-0.2mm，则采用CO2镭射烧PP的方式制作。 CO2镭射光束无法加工铜面，所以在镭射前需要在孔位对应处的铜面上开铜窗。 开铜窗又有两种方式可以选择：Large Window方式和Conformal方式。 目前我司主要以Large window方式加工为主： 以5mil的镭射孔为例，用Large Window方式制作，镭射孔处铜窗开单边大1.0mil，也就是铜 窗开7mil。这样制作电镀后会形成阶梯状的孔铜。因加工孔徑附近無銅皮孔型可控較為傾斜 便利鍍銅
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 )
Etch Photoresist (D/F)
Photo Resist
12
底片（菲林）概述
• 底片（菲林）：是印制电路板生产的前导工序，底片的质量直接影响到印制板 生产质量。在生产某一种印制线路板时，必须有至少一套相应的菲林底版。印 制板的每种导电图形（信号层电路图形和地、电源层图形）和非导电图形（阻 焊图形和字符）至少都应有一张菲林底片。通过光化学转移工艺，将各种图形 转移到生产板材上去。
1
HDI板结构(一阶盲孔）
一阶盲孔：导通外层与次外层的盲孔
1+2+1 (4Layers)
有盲孔及通孔，无埋孔
有盲孔，埋孔及通孔
2
1+4+1 HDI板结构(一阶盲孔） (6Layers)
. 有盲孔及通孔，无埋孔
有盲孔，埋孔及通孔
3
1+6+1 HDI板结构(一阶盲孔） (8Layers)
有盲孔及通孔，无埋孔
10. 机械鑽孔 (Drilling)
鋁板 墊木板
34
一次铜:
11. 電鍍 Desmear & Copper Plating
35
外层干膜:
12. 外層壓膜 Dry Film Lamination (Outer layer)
Photo Resist
36
曝光:
13. 外層曝光 Expose
37
显影:
14. 外層顯影 Develop
38
二次铜&镀锡:
15. 鍍二次銅及錫
39
去膜:
16. 去乾膜
40
蚀刻:
17. 蝕刻 Etch---IPQC抽检---剥锡---外层AOI
41
防焊:
流程：塞孔---印油墨（绿油）---预烘---曝光---显影---分段后烘
42
防焊曝光显影
20. 防焊曝光 (Expose)
21. 綠漆顯影 Develop
S/M A/W
注意事项： 1.SMD pad间距<8mil处以整体开窗制作，否则无法保证SMDpad间下墨！ 2.防焊覆线单边2mil(min)
43
表面处理:
22. Surface Finish (Electroless Ni/Au , OSP……)
44
印文字:
印文字(Legend)
6-layer(HDI) Surface finished: immersion Gold Thickness:1.0mm±0.1mm Inner min W/S：4mil/4mil Outer min W/S：4mil/4mil Through hole size：0.30mm Laser drill size：0.127mm Surface copper: 1.0mil(min)
PTH:+/-3mil NPTH:+/-2mil 7
SLOT:+/-5mil
HDI板结构
以此结构讲解HDI工艺制作流程：
L1 L2 L3 L4 L5 L6
1+4+1 (6Layers)
8
普通多层板结构
• 标准多层板，是做好内层线路和外层线路，然后再利用钻孔， 和孔内金属化的制程，来达到各层线路之内部连接功能。
Layer 1 Layer 2 Layer 3 Layer 4
LAYER 1 LAYER 2 LAYER 3 LAYER 4 LAYER 5 LAYER 6
铜箔
电解铜箔 压廷铜箔
Copper Foil
Prepreg(膠片) Inner Layer Prepreg(膠片) Copper Foil
16
压合:
31
盲孔制作注意事项
•
盲孔对应的内层一定要有PAD。若内层没有PAD，镭射会一直烧下去，直到
遇到铜面为止。
•
镭射孔对应的底层PAD的A/R一般要做到5mil，主要是用于对位偏差。见图示，
若PAD的A/R偏小，会产生类似图中的不良镭射效果。
• 在同一层介质中，镭射孔如果有多种孔径的，可与客户确认尽量做成同一 个孔径。
底片 底片
曝光
13
内层线路製作流程：
基板
壓膜
壓膜後
曝光 去膜
顯影
蝕銅
14
棕化:
7.棕化 ( Brown Oxide Coating)
作用：1.增加与树脂接触的表面积，加强二者之间的附着力。 2.在裸铜表面产生的一层钝化层，以阻绝高温下液态树脂中胺类对铜面 的影响.
15
叠板:
8. 疊板 (Lay-up)