HDI PCB的微孔技術(shù)

2021-02-04

高密度互連或HDI PCB在相同或較小的區域內提供更多功能。在韜放 PCB上，我們使用最新技術(shù)來(lái)增加HDI在計算機產(chǎn)品和手機中的使用。使用HDI PCB帶來(lái)了一些新產(chǎn)品，例如4G通信和觸摸屏計算機，從而徹底改變了電子行業(yè)。它甚至使航空電子設備受益，并且對軍事部門(mén)很有用，例如在智能軍事設備中。

顧名思義，HDI PCB具有高密度特性。HDI PCB主要由高性能的薄材料制成，包含緊密堆積在一起的細跡線(xiàn)和激光微孔，從而使其密度高，可在單位面積上支持更多功能。這些高科技高密度板包含多層堆疊的銅層，中間散布著(zhù)微孔，可幫助設計人員創(chuàng )建更復雜的互連。使用大型細間距高密度芯片的高科技產(chǎn)品和移動(dòng)設備受益于HDI PCB的復雜結構。

HDI PCB的架構

在PCB內可以有一個(gè)或多個(gè)高密度互連層。這些可以具有堆疊的或交錯的微孔，更具挑戰性的設計可以具有多層堆疊的填充銅的微孔。

更高級的體系結構可以在PCB中具有任意的HDI層，包括所有層作為HDI。PCB任一層上的銅走線(xiàn)可以通過(guò)多層堆疊的銅微孔連接到任何其他層上的銅走線(xiàn)。這種結構為高度復雜的細間距SMT組件（例如COB和BGA）提供了可靠的互連。

圖1：HDI PCB的示例

急速印刷電路板使用激光鉆孔加工出微孔。典型的直徑為100微米（0.004英寸或4密耳），125微米（0.005英寸或5密耳）和150微米（0.006英寸或6密耳），制造商將其與直徑200微米（0.008英寸或200毫米）的墊片光學(xué)對準。 8密耳），250微米（0.010英寸或10密耳）和300微米（0.012英寸或12密耳）。這種對準允許實(shí)現更大的布線(xiàn)密度。

韜放 PCB使用交錯的微孔結構來(lái)布線(xiàn)間距為0.5 mm的細間距元件。但是，對于間距更細的組件，例如間距為0.4、0.3或0.25毫米的微型BGA，我們使用倒金字塔式布線(xiàn)技術(shù)使用堆疊的微型孔。

微孔的重要性

PCB制造商使用微孔技術(shù)來(lái)提高其電路板的布線(xiàn)密度，而不會(huì )大量增加成本。盡管許多客戶(hù)要求都很重要，例如質(zhì)量，可靠性，設計規則等，但微孔工藝的選擇和填充方式取決于制造商，制造商必須選擇工藝來(lái)優(yōu)化PCB制造工藝。該選擇取決于：

激光打孔

堵塞埋孔

外鍍層

圖形傳輸

電氣測試

圖2：微孔的示例

盡管上述過(guò)程的質(zhì)量和效率在各個(gè)方面都很重要，但它們之間的協(xié)調對于實(shí)現最終產(chǎn)品質(zhì)量更為重要。在所有這些之中，堵塞微孔是最重要的，制造商認為這是使用微孔技術(shù)批量生產(chǎn)PCB的關(guān)鍵過(guò)程。

為什么要塞微型孔

堵塞微孔會(huì )帶來(lái)許多好處。他們之中有一些是：

降低成本： 韜放 PCB使用具有成本效益的液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂堵住PCB層上的微孔。制作微孔不需要小而昂貴的鉆頭。微孔也不需要使用通常具有有限的孔填充能力的樹(shù)脂涂層銅箔?？梢允褂帽〉你~箔，而不會(huì )降低PCB的可靠性。

布線(xiàn)密度：控制PCB內層上的銅厚度可以使韜放 PCB制造出最薄的走線(xiàn)。插入微孔后，我們將微孔放置在內部通孔的環(huán)形焊盤(pán)上。我們確保外表面的平整度以允許加工細跡。我們可以直接在跡線(xiàn)上放置微孔，這樣它們的底部就不需要任何焊盤(pán)了。所有這些增加了該層上的路由密度。

可靠性：為了堵塞微孔，韜放 PCB使用通過(guò)匹配CTE或熱膨脹系數專(zhuān)門(mén)選擇的堵塞材料。這允許內層具有壁厚達到25微米的通孔。這不僅提高了內層通孔的可靠性，而且即使走線(xiàn)很細，PCB的整體可靠性也得到了提高。韜放 PCB的可靠性測試表明，即使電路板經(jīng)過(guò)了從-55°C到+125°C的1000次熱循環(huán)測試，這種堵塞也不會(huì )在通孔中引起任何裂紋或缺陷。

微孔的優(yōu)點(diǎn)

微孔和HDI技術(shù)使OEM可以實(shí)現更小，更輕，更平和更便攜的產(chǎn)品。隨著(zhù)SMT組件技術(shù)的發(fā)展和增加新的幾何形狀（例如倒裝芯片和芯片級封裝，且間距減小到0.5毫米或更?。?，傳統PCB技術(shù)越來(lái)越不可能采用這種高級組件來(lái)布線(xiàn)。

使用HDI作為新的PCB制造工藝，設計人員可以將焊盤(pán)尺寸減小到200微米（0.008英寸或8密耳）。但是，不可能使用機械鉆在這些焊盤(pán)上打孔，因為所需的孔尺寸為100微米（0.004英寸或4密耳）。這就是微孔技術(shù)的用武之地，因為激光可以輕松，經(jīng)濟地鉆出這么小的孔。

微孔的孔徑減小了，從而消除了BGA組件的大量扇出現象。此外，可以將微孔直接放置在焊盤(pán)上，從而增加布線(xiàn)密度。使用微孔技術(shù)的直接優(yōu)點(diǎn)之一是減少了總層數，有效降低了PCB的堆疊高度，從而降低了成本。

無(wú)需使用需要電鍍的掩埋通孔，具有掩埋微孔的HDI PCB更具成本效益，因為微孔只需要用特殊用途的材料堵住即可。