第12章 高密度互连积层多层板工艺

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高密度多层hdi线路板压合工艺_解释说明

高密度多层hdi线路板压合工艺_解释说明

高密度多层hdi线路板压合工艺解释说明引言是文章的开头部分,用于介绍文章的背景和重点。

在撰写关于高密度多层HDI线路板压合工艺的引言部分时,可以依照如下内容进行详细清晰的叙述:1.1 概述:高密度多层HDI(High Density Interconnect)线路板作为现代电子产品中重要的组成部分之一,其压合工艺在电子制造行业中具有重要地位。

这种压合工艺可以通过将多层线路板通过复杂的堆叠及织布方式进行紧密连接,实现更高密度、更复杂的线路布局,从而满足不断发展的电路设计需求。

1.2 文章结构:本文主要围绕高密度多层HDI线路板压合工艺展开讨论。

首先,我们将介绍该工艺的整体流程,并详细探讨材料选择与准备方面的注意事项。

随后,我们将深入探讨压合参数与设备要求,以帮助读者更好地理解和实施该工艺。

接着,我们将阐述该工艺的主要优势和应用领域,并介绍其对电气性能、可靠性以及线路板小型化和轻量化方面的作用。

最后,我们将分享实施该工艺的步骤和注意事项,并总结常见问题及解决方案。

1.3 目的:通过本文的撰写,旨在提供关于高密度多层HDI线路板压合工艺的详细解释和说明,帮助读者更好地了解该工艺的原理、优势以及应用领域,并为那些有意尝试使用该工艺的相关从业人员提供一份全面而有价值的参考资料。

以上是对“1. 引言”部分内容进行详细清晰撰写的回答。

如需进一步完善内容或补充其他信息,请根据需求进行调整。

2. 高密度多层hdi线路板压合工艺解释说明2.1 工艺流程:高密度多层HDI(High Density Interconnect)线路板压合工艺是一种先进的电路板制造工艺,常用于小型化、轻量化和高频、高速传输需求的电子设备中。

其工艺流程主要包括以下几个步骤:步骤1: 材料准备与设计布局在开始压合之前,需要进行材料选择并准备好HDI板所需的各种材料,如导电层、绝缘层、衬底等。

同时,还需要根据设计需求进行布局设计,确定每个层次的线路连接关系和布线规划。

高密度互联多层印制电路板国标定义

高密度互联多层印制电路板国标定义

高密度互联多层印制电路板国标定义一、引言高密度互联多层印制电路板(High Density Interconnect Multilayer Printed Circuit Board,简称HDI板)是一种在电子设备中广泛应用的关键元件,具有高集成度、高性能和高可靠性的特点。

为了确保HDI板的设计、制造和使用的一致性,国际上制定了一系列的标准,本文将对高密度互联多层印制电路板的国标进行详细解读。

二、HDI板的定义和分类HDI板是指印制电路板中通过高密度布线技术实现高集成度的多层板。

根据国际标准,HDI板分为三类:Type I、Type II和Type III。

Type I是指普通的多层印制电路板,Type II是指通过非阻塞装配技术实现高密度布线的多层板,Type III是指通过微细孔技术和盲埋孔技术实现高密度布线的多层板。

三、HDI板的国标要求1. 材料要求:HDI板应采用符合国际标准的无铅环保材料,以确保产品的安全性和可靠性。

2. 尺寸要求:HDI板的尺寸应符合设计要求,且边缘应平整,不得有毛刺或划痕。

3. 布线要求:HDI板的布线应符合设计规范,保证信号传输的稳定性和可靠性。

4. 孔径要求:HDI板的孔径应符合设计要求,孔径尺寸应准确,孔壁光滑,不得有残渣或毛刺。

5. 焊盘要求:HDI板的焊盘应具有良好的焊接性能,不得有氧化或污染物。

6. 焊接要求:HDI板的焊接应符合国际标准的焊接工艺要求,确保焊接质量的稳定性和可靠性。

7. 表面处理要求:HDI板的表面处理应符合设计要求,确保焊接性和耐腐蚀性。

8. 电气性能要求:HDI板的电气性能应符合设计规范,包括电阻、电容、介质常数等指标。

9. 可靠性要求:HDI板应经过严格的可靠性测试,确保产品在长时间使用中的稳定性和可靠性。

四、HDI板的应用领域HDI板在电子设备中的应用非常广泛,特别适用于移动通信设备、计算机、消费电子等领域。

HDI板的高集成度和高性能使得电子设备变得更加轻薄、高效和可靠。

高密度互连积层板研发制造方案(二)

高密度互连积层板研发制造方案(二)

高密度互连积层板研发制造方案一、实施背景随着科技的飞速发展,电子设备正朝着更轻、更薄、更高效的方向发展。

高密度互连积层板(HDI)作为PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)的一种,因其高集成度、高可靠性、低重量等优点,已成为航空航天、医疗设备、智能手机、汽车电子等领域的关键组件。

当前,HDI市场主要由日本、韩国和中国台湾等少数企业主导,国内企业在高端市场上的竞争力较弱。

因此,开展高密度互连积层板的研发制造,对于提升国内企业在该领域的竞争力,具有重要意义。

二、工作原理HDI是一种多层板,其制造过程主要包括以下几个步骤:1.基材制备:采用高导热、低膨胀系数、高耐腐蚀性的材料作为基材。

2.线路制作:在基材上采用激光切割或化学腐蚀等方式制作线路。

3.绝缘层制作:在制作好的线路层之间添加绝缘材料。

4.孔金属化:通过电镀或化学镀的方式在需要的孔内形成金属化层。

5.焊接:通过焊接将各层线路连接起来。

其中,孔金属化是HDI制造的关键技术之一。

由于孔径小、孔深,且需满足不同导电层之间的连接,因此对孔金属化的制备工艺和技术要求极高。

三、实施计划步骤1.技术研究:开展HDI制造关键技术的研发,包括孔金属化技术、多层板制作技术等。

2.设备选型与采购:根据技术研发需要,采购相应的制造设备和检测设备。

3.工艺流程设计:根据HDI的制造特点,设计合理的工艺流程。

4.中试生产:在实验室条件下进行小批量生产,验证工艺流程的可行性。

5.批量生产:根据中试结果,调整工艺参数,进行批量生产。

6.产品检测与认证:对生产的产品进行性能检测和认证。

7.市场推广:将产品推向市场,与需求方建立合作关系。

四、适用范围HDI适用于以下领域:1.航空航天:HDI的高可靠性、低重量特性使其成为航空航天领域的首选组件。

2.医疗设备:HDI的精密线路制作能力使其成为医疗设备的重要组件。

3.智能手机:HDI的高集成度使其成为智能手机主板的首选材料。

高密度互连积层多层板工艺 ln

高密度互连积层多层板工艺 ln
12 高密度互连积层多层板工艺
第12章 高密度互连积层多层板 工艺
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概述 积层多层板用材料 积层多层板的关键工艺 积层多层板盲孔的制造技术 积层多层板工艺制程的实例分析
12.1概述
• 电子产品“轻、薄、短、小”及多功能化 的发展
• 特别是半导体芯片的高集成化与I/O数的迅 速增加
• 高密度安装技术的飞快进步
迫切要求安装基板-PCB成为具有高密度 、高精 度、高可靠及低成本要求的,适应 高密度互连(HDI)结构的新型PCB产品 202,0/5/29而积层多层板(BMU)的出现,完全满
• 高密度互连积层多层板具有以下基本特征 :
1)微导通孔(包括盲孔、埋孔)的孔径 ≤φ0.1mm;孔环≤0.25mm;
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• 3)按电气互联方式分为: ·电镀法的微导通孔互连的积层多层板; ·导电胶塞孔法的微导通孔互连积层多层板。
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• 12.1.2 高密度趋向
1. 配线密度
• 以2001年发表的关于半导体的路线图可知 ,半导体芯片尺寸约为15mm~25mm, I/O针数高达3000针以上,2010年将达近万 针水平,MUP的针数为2000针以上。为此 ,搭载封装的PCB必须具有微导通孔,且 实现微细间距和线路图形等的高密度配线 。
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• 12.3.1 积层多层板芯板的制造
绝大部分的积层多层板是采用有芯板的方 法来制造,也就是说,在常规的印制板的 一面或双面各积层上n层(目前一般n=2~ 4)而形成很高密度的印制板,而用来积上 n层的单、双面板或多层板的各种类型的基 板称为积层多层板的芯板。
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图12-4 积层多层板印制板结构

高密度互联多层印制电路板国标定义

高密度互联多层印制电路板国标定义

高密度互联多层印制电路板国标定义引言:高密度互联多层印制电路板(High-Density Interconnect Multilayer Printed Circuit Board,简称HDI PCB)是一种应用广泛的电子元器件,具有高集成度、高信号传输速度和高可靠性等优点。

为了确保HDI PCB的设计、制造和使用的一致性,各国制定了相应的国家标准。

本文将从国标的角度出发,探讨高密度互联多层印制电路板的定义、标准以及相关要求。

一、高密度互联多层印制电路板的定义高密度互联多层印制电路板是指在有限的空间内,通过采用高密度布线、微型孔径和复杂的层间互连技术,将多个层次的印制电路板结构组合在一起,实现信号、电源和地线的高效互连的电子元器件。

二、国标的制定背景为了促进电子元器件的互操作性和相互兼容性,各国制定了高密度互联多层印制电路板的标准,以规范其设计、制造和使用。

国标的制定背景主要包括以下几个方面:1. 技术发展需求:随着电子产品的不断更新换代,对于高密度互联多层印制电路板的需求也越来越高。

国标的制定可以推动相关技术的发展和应用。

2. 市场需求:高密度互联多层印制电路板广泛应用于计算机、通信、消费电子等领域,其质量和可靠性对产品性能至关重要。

国标的制定可以保障产品质量,提升市场竞争力。

3. 国际交流合作:各国电子产业的发展紧密相连,为了促进国际交流与合作,各国制定了相应的国标,以便于产品在国际市场的流通与认可。

三、国标的主要内容高密度互联多层印制电路板的国标主要包括以下几个方面:1. 材料要求:国标规定了HDI PCB所使用的基材类型、厚度、导电层厚度、覆铜层厚度等,以确保材料的质量和性能符合要求。

2. 结构要求:国标对HDI PCB的结构进行了规范,包括层次数、层间厚度、盲孔孔径等,以确保电路板的布线和互连满足设计要求。

3. 生产工艺要求:国标规定了HDI PCB的生产工艺,包括图形设计、成型、贴装等,以确保制造过程的可控性和一致性。

多层pcb工艺流程

多层pcb工艺流程

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积层板制作工艺

积层板制作工艺
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影响CO2激光成孔的因素
80μ m。介质厚层越厚(或孔的深度越深),则C山激光 的脉冲持续时间越长,或者激光脉冲的分步脉冲加工 次数越多,方能达到成孔或质量好的盲孔。同理,随 着加工孔径越大,则脉冲加工的宽度也要增加。

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3.激光法加工微孔(Iaser一via)
2.UV激光制造微孔 固态Nd:YAG紫外激光的波长是经过第三和第四高 次谐波(调频)调整后,而分别得到355nm和266nm的激 光波长的,这是属于紫外线范围的。而CO2激光器的激 光波长为10600nm和9400mn,这是属十红外线区域的。 所以,CO2激光是利用高能量的红外线来照射和穿透环 氧树脂等高分子有机物。而环氧树脂等高分子有机物 将强烈吸收这些高能量的红外线而转变为热能并引起 温升而熔化和燃烧:从而形成气态的C02和H2O等逸散离 去,因此,这种激光成孔进程也可以称为烧蚀成孔过
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2)可提高布线自由度。由于导通孔径很小,而导线 宽度/间距大多在100林m左右或<100μ m,加上是采用积 层法来生产的,因而大大提高了布线自由度。 3)可明显改善电信号传输性能。无论从噪 音、阻抗和延迟等各个方面都会使传输信号得 到很大的改善。 4)可一次性和大量形成导通孔。导通孔的形成不是 经过一个孔、一个孔的经过数控钻床钻孔或激光蚀孔来 形成的,而是按常规的图像转移过程来制造的。因而生 产率是很高的。 第 9 页
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3.激光法加工微孔(Iaser一via)
分子的相互作用力(或束缚力)将大为减小到使有机物 分子相互脱离而成“自由态”或游离态,由于激光的 不断提供能量,从而使这些有机分子逸出或与空气中 02燃烧而成为C0:或HZO气体而散离去。由于激光是以 一定直径的红外光束来加工的,因而使形成了微小孔。 这就是CO:激光在介质层中烧蚀出微小孔的基本原理。 但是,由于铜对红外线波长(波长>700nm时)的吸 收(或吸收率)是很少的,因而温升(或吸收波长后转化 为热能)也就低得多,何况金属铜的熔点等又很高。因 此,C0:红外线激光是不能烧蚀铜箔层的。但是,当铜

hdi的工艺技术

hdi的工艺技术

hdi的工艺技术HDI(High Density Interconnect)技术是一种高密度互连技术,通过多层板的堆叠,实现封装尺寸的减小和互连信号的高速传输。

在现代电子设备的设计和制造中,HDI技术发挥着重要的作用。

本文将介绍HDI技术的一些基本概念和工艺。

首先,HDI技术的关键是通过多层板的堆叠来实现高密度互连。

与传统的双面和多层板相比,HDI技术采用更高的板层数和更小的线宽/线距来实现更多的连接和更高的信号传输速率。

同时,HDI技术还可以减小封装尺寸,提高电子设备的集成度。

在HDI技术的制造过程中,有几个关键的工艺步骤。

首先是图形设计,即根据电路原理图设计出多层板的线路布局。

这一步骤需要考虑信号传输的规划、电磁兼容性、电源分布等因素。

然后是光绘制,通过光刻技术将电路图案转移到光刻胶上,并进行显影和腐蚀等步骤,形成导电图案。

接着是层压,将多层板按照设计堆叠起来,并通过高温和高压使各层之间的导电图案实现互连。

最后是后续的表面处理和测试,包括金属化处理、过孔填充、焊盘制作等,以及对制造好的HDI板进行品质测试和可靠性验证。

在HDI技术的制造过程中,有几个关键的工艺要点。

首先是图形设计中的规划布局,需要合理规划信号线和电源线的走向,避免干扰和电源噪声;其次是光绘制中的刻蚀工艺,需要确保图案的精确性和一致性;再次是层压过程中的温度控制和压力均匀性,以确保各层之间的互连质量;最后是后续工艺的表面处理和测试,需要确保焊盘的可靠性和电气性能的稳定性。

HDI技术的应用非常广泛,例如在智能手机、平板电脑和笔记本电脑等电子产品中。

HDI技术可以实现更小的封装尺寸,提高设备的集成度和可靠性。

同时,HDI技术还可以实现更高的信号传输速率,满足高速数据传输和通信需求。

在未来,随着电子设备的不断进步和智能化的发展,HDI技术将继续发挥着重要的作用。

综上所述,HDI技术是一种高密度互连技术,通过多层板的堆叠来实现高密度互连和信号传输。

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12.4.3 工艺过程
1. 浓硫酸的作用与影响 因为RCC材料不含玻璃纤维,加热的浓硫酸在较 强的喷射压力下能较快去除环氧介质,而又省掉 去玻璃头的工序。

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图12-8 浓硫酸蚀刻后盲孔的显微剖面图 (无机械喷淋条件)

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项目
I级
II级
线宽(μm) 线间距(μm) 导体厚度(μm) 导通孔径(μm) 焊盘直径(μm) 层间间隙(μm) 全板厚度(μm) 层数(层)
100~50 100~50 20~15 150~80 400~200 80~40 1000~500 6~16
50~10 50~10 15~10 80~20 200~60 50~20 800~200 6~20+

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图12-4 积层多层板印制板结构

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12.3.2 孔加工
积层板的导通孔加工方法 有采用激光加工非感光性的热固性树脂层
涂树脂铜箔层的激光导通孔法和采用UV光通过掩 膜曝光与显影的光致导通孔法


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ALIVH (Any Layer Inner Via Hole)积层多层板工艺
ALIVH工艺方法就是采用芳胺纤维无纺布和浸渍 高耐热性环氧树脂半固化片,使用紫外激光(Nd: YAG或脉冲震荡的CO2激光)进行微导通孔的加 工,微导通孔内再充填导电胶的工艺方法制造积 层多层板。
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3. 多层盲孔 多层盲孔的制作有几种流程,以1/2/3层盲孔为例 (树脂厚度为70μm)。
方法(1):加工完的内层板(3、4)→外压涂 树脂铜箔(2,5)→盲孔图形转移腐蚀铜箔,形 成裸窗口→浓硫酸喷射除去环氧介质(70μm) 形成盲孔→孔金属化→电镀铜加厚→黑化→压涂 树脂铜箔→形成盲孔
表12-1PCB配线规密度配线和高密度安装配线的传输特性非常重 要。对于特殊的信号线要求正确的特性阻抗值
在高频传送时必须考虑趋肤效应,趋肤效应按照 传导度1/e衰减直至表面深度 δ=2/twμ

· 激光成孔积层多层板; · 化学法成孔积层多层板; · 射流喷砂法成孔积层多层板。

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3)按电气互联方式分为:
· 电镀法的微导通孔互连的积层多层板; · 导电胶塞孔法的微导通孔互连积层多层板。

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12.1.2 高密度趋向

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3. 与常规多层板加工程序比较
(1)制造工序减少一半(生产六层板工序而言), 既适用于多品种小批量也适用于量产化的大生产。 (2)组合简单,因为它的组合全部都由铜箔形成, 可制作更高密度电路图形,而且表面平整性好, 有助于装联性能的提高。

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2. 实现此种工艺必须解决的技术问题 (1)层间的连接材料选择导电胶,它是不含溶剂 而由铜粉、环氧树脂和固化剂混合而成。
(2)内通孔的加工工艺采用脉冲振动型二氧化碳 CO2激光加工而成 (3)半固化片是无纺布在耐高温环氧树脂中浸渍 而成的基板材料。
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(2)现代的激光蚀孔技术在埋、盲孔制作方面 有着独特的优势,激光钻孔之所以能除去被加工 部分的材料,主要靠光热烧蚀和光化学烧蚀。
PCB钻孔用的激光器主要有FR激发的气体CO2 激光器和UV固态Nd:YAG激光器两种。

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(3)等离子蚀孔 首先是在覆铜板上的铜箔上蚀刻出窗孔,露出下 面的介质层

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12.1概述
电子产品“轻、薄、短、小”及多功能化的发展 特别是半导体芯片的高集成化与I/O数的迅速增加 高密度安装技术的飞快进步
迫切要求安装基板-PCB成为具有高密度、高精 度、高可靠及低成本要求的,适应高密度互连 (HDI)结构的新型PCB产品,而积层多层板 (BMU)的出现,完全满足了这些发展和科技进 步的需要。
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2. 化学镀铜 含盲孔的印制板生产过程需要重点控制的另一个工 序为化学镀铜。盲孔孔径小,化学镀铜溶液难以进 孔,因此实现盲孔的金属化使层与层之间连通便成 为至关重要的工作。
材料类型 RCC材料
铜箔厚度 18μm
树脂厚度 50μm 100μm
板厚孔径比(盲孔) 0.34:1 0.5:1

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13.2.4 电镀和图形制作
积层板的电镀工艺有 使用铜箔的全板电镀法和图形电镀法 不使用铜箔的全板电镀半加成法和全加成法 大多数采用涂树脂铜箔的全板电镀法,该法镀层 厚度均一

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13.3.5 多层间的连接 积层法中导体层重叠,采用导通孔进行连接

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13.3.6 PCB的表面处理
成品积层板的表面处理时对于元器件的焊接,线 粘接和BGA的凸块连接都很重要,表面处理包括 助焊剂、HASL等焊料涂层、Ni/Au镀层等,根据 用途加以选择

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12.4 积层多层板盲孔的制造技术
第12章
高密度互连积层多 层板工艺
现代印制电路原理和工艺

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第12章 高密度互连积层多层板工艺
1 2 3 4 5
概述 积层多层板用材料
积层多层板的关键工艺
积层多层板盲孔的制造技术 积层多层板工艺制程的实例分析

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图 积 层 多 层 板 用 基 板 材 料 的 发 展 示 意 图
12-2

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积层多层板所使用的原材料大部分为环氧树脂材 料,主要有三种材料类型: 感光性树脂
非感光性热固性树脂 涂树脂铜箔材料(Resin Coated Copper,简称 RCC)

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12.5 积层多层板工艺制程的实例分析
ALIVIH(任意层内导通孔技术)和B2IT(埋入凸 块互连技术)两种工艺方法均不采用“芯板” 用导电胶的方法实现导通,达到甚高密度的互连 结构,可以在布线层的任意层位置来形成内层导 通孔的、信号传输线路短的积层多层板。

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图12-9 积层四层板工艺流程

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1. 工艺要点: (1)介质绝缘材料的选择必须满足基板的功能 特性要求,具有高的Tg,低的介电常数。 (2)选择与环氧树脂特性相匹配的导电胶。 (3)合理的制作模板网孔尺寸和形状,确保堵 塞的导电胶能形成凸出的半圆形状。 (4)合理选择导电胶中金属颗粒以及最佳化树 脂体系,以确保形成一种具有低粘度的导电胶对 高密度导通孔进行堵塞与实际为“零”收缩材料。 (5)提高表面的平整度,选择好的研磨工艺
树脂 环氧系 环氧系 环氧系
形状 非感光性膜 非感光性膜 非感光性膜
树脂层形 成 真空积层 真空积层 真空积层
孔加工 激光 激光 激光
树脂粗化
高锰酸系 高锰酸系

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13.2.3 涂树脂铜箔材料 积层板用的涂树脂铜箔是由表面经过粗化层、耐 热层、防氧化层处理的铜箔,在粗化面涂布B阶 绝缘树脂组成

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感光性树脂材料的主要类型有液态型和干膜型
制造商
名称级别
树脂
形状
树脂层 形 成 法 真空层 压 涂覆等
标准厚 孔加工 法 度 (μm) 55/25/10 UV曝 0 光 UV曝 光
显影 树脂粗 液 化 法 准水 高锰酸 系 系 高锰酸 系
日本化 成 Shipley

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高密度互连积层多层板具有以下基本特征: 1)微导通孔(包括盲孔、埋孔)的孔径≤φ0.1mm; 孔环≤0.25mm; 2)微导通孔的孔密度≥600孔/in2;
3)导线宽/间距≤0.10mm;
4)布线密度(设通道网格为0.05in)超过 117in/in2。

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12.3 积层多层板的关键工艺
积层多层板芯板的制造 孔加工 绝缘层的粘结 电镀和图形制作 多层间的连接 PCB的表面处理

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12.3.1 积层多层板芯板的制造
绝大部分的积层多层板是采用有芯板的方法来制 造,也就是说,在常规的印制板的一面或双面各 积层上n层(目前一般n=2~4)而形成很高密度 的印制板,而用来积上n层的单、双面板或多层 板的各种类型的基板称为积层多层板的芯板。
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13.3.3 绝缘层的粘结 积层板中有铜箔的粘结,积层绝缘层与芯材等上 面的导体层和绝缘层的粘结,树脂层上导体的粘 结等。
树脂与树脂的粘结在多数情况下是相同体系的相 互粘合,只要表面干净是不会有粘结问题的。以 铜为主体的金属与树脂的粘结则有粘结性问题。

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图12-1 PCB中传输电路的形成

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12.2积层多层板用材料
12.2.1 积层多层板用材料的发展及趋势
积层多层板用材料制造技术,总是围绕着满足 BUM对它的“四高一低”的要求发展进步。 “四高”的要求是:高密度布线的要求、高速化 和高频化的要求、高导通的要求和高绝缘可靠性 的要求。 “一低”的要求是:低成本的要求。
然后放置在等离子的真空腔中,通入介质气体, 在超高频射频电源作用下气体被电离成活性很强 的自由基,与高分子反应起到蚀孔的作用。

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(4)喷砂成孔法 首先是在“芯板”上涂覆上绝缘介质树脂,经烘 干、固化、再贴上抗喷砂干膜,经曝光、显影后 露出喷砂“窗口”
1. 配线密度 以2001年发表的关于半导体的路线图可知,半导 体芯片尺寸约为15mm~25mm,I/O针数高达 3000针以上,2010年将达近万针水平,MUP的 针数为2000针以上。为此,搭载封装的PCB必须 具有微导通孔,且实现微细间距和线路图形等的 高密度配线。


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12.1.1 积层多层板的类型
1)按积层多层板的介质材料种类分为: · 用感光性材料制造积层多层板; · 用非感光性材料制造积层多层板。

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2)按照微导通孔形成工艺分类主要有: · 光致法成孔积层多层板; · 等离子体成孔积层多层板;
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