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盲埋通孔线路板(HDI线路板)PCB制造的三大关键
2021-10-15
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HDI板是PCB板中最精密的一种电路板,其制板工艺也是较为复杂的。其核心步骤主要包括高精度印制电路的形成、微导通孔的加工、表面和孔的电镀。接下来,我们来看看HDI PCB制版中的这些核心步骤。

1.超精细电路加工

随着科学技术的发展,一些高科技设备越来越小型化、精密化,这样对其所使用的HDI板的要求也越来越高。

HDI板


部分设备的HDI线路板线宽/线距从早期的0.13mm(5mil)增长到0.075mm(3mil),而且已经成为主流标准。

不断增加的线宽/线距要求,给PCB制板过程中的图形成像带来了最直接的挑战。那么这些精密板上的铜导线是如何形成的呢?

目前精细电路的形成工艺包括激光成像(图案转移)和图形蚀刻成形。

激光直接成像(LDI)技术,是在贴敷有光致抗蚀剂的覆铜板表面直接由激光扫描而得到精细化的电路图形,激光成像技术大大简化了工艺流程,已成为HDI PCB制版的主流工艺技术。

现在使用的越来越多的是半加成法(SAP)和改进型半加成法(mSAP),即图形蚀刻法。该技术工艺还可以实现线宽5um的导电线路。

2.微孔加工

微孔加工

HDI电路板的重要特征是具有微导通孔(孔径≤0.10mm),这些孔都是埋盲孔结构。

HDI板上的埋盲孔目前主要采用激光加工,但也有数控CNC钻孔。

与激光钻孔相比,机构钻孔也有其自身的优势。当激光加工环氧玻璃布介质层通孔时,由于玻璃纤维与周围树脂之间,由于烧蚀率的差异问题会导致孔的质量会稍差,孔壁上残余的玻璃纤维会影响通孔的可靠性。因此,此时机械钻孔的优越性就体现出来了。为了提高PCB板的可靠性和钻孔效率,激光钻孔和机械钻孔技术得到了稳步改进。

3.电镀及表面处理

PCB制造中如何提高电镀均匀性和电镀深孔能力,提高电路板的可靠性。这就要依赖于电镀工艺的不断改进,从电镀液的配比、设备调配、操作规程等多方面入手。

高频率声波可加速蚀刻的能力;高锰酸溶液可以增强工件去污的能力。高频率声波在电镀槽中会搅拌并加入一定比例的高锰酸钾电镀熔液。这有助于电镀溶液均匀地流入孔中。从而提高电镀铜的沉积能力和电镀的均匀性。

目前盲孔的镀铜填孔也比较成熟,可以进行不同孔径的通孔的填铜。两步式镀铜填孔可适用于不同孔径和高厚径比的通孔,并且具有很强的铜填充能力,可以最大限度地减少表面铜层的厚度。

PCB的最终表面涂覆有多种选择。化学镀镍/金 (ENIG) 和化学镀镍/钯/金 (ENEPIG) 常用于高端 PCB。


ENIG和ENEPIG都有相同的沉金工艺。选择合适的沉金工艺对于安装焊接或引线键合的可靠性非常重要。浸金工艺有三种类型:标准置换浸金、限制镍溶解高效浸金和混合温和还原剂的还原反应浸金。其中还原反应浸金效果较好。

对于ENIG和ENEPIG涂层中所含的镍层不利于高频信号传输和细线形成的问题,可以进行表面处理并用化学镀钯/催化金(EPAG)代替ENEPIG去除镍,降低金属厚度。


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