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武汉高密度互连印刷电路板:如何进行HDI

  • 发布时间:2022-08-16 10:05:19
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HDI要求的主要原因来自芯片供应商。原始的球栅阵列封装支持常规通孔。针脚逐渐变得更加舒适。1.27毫米的间距变成1毫米,然后从0.8下降到0.65毫米。这是可以选择镀通孔(PTH)通孔的最终节点。

下一步是0.5毫米级BGA。我们仍然可以在焊料垫中使用通孔嵌入,但是存在两个问题。一种是必须填充和盖住通孔,以便获得平坦的表面,该表面不允许回流期间的焊料流走。另一件事是,典型的“ 8/18”通孔的最终孔径为0.2毫米,捕获垫为0.45毫米。在0.5毫米间距的设备上,留有50微米的迹线,在迹线的两侧都留有气隙。那只是不切实际。

微型通孔是进入HDI池的第一步。主要的好处是微通孔是错误的!除了其较小的尺寸外,真正的好处是微通孔跨越了一对层。您可以从第1层“钻取”到第2层,然后在第2层扇形散开到PTH,以进行其余的路由。这是HDI的最简单实现。对于大多数人来说可能很明显,但是我要花一点时间指出,“钻孔”是用激光完成的。

实际上,两个激光器比一个更好。有一个波长可以穿透铜,而另一个波长可以很好地切入介电材料,但大部分会反射掉铜。您想用红外CO2激光穿透金属,然后切换到掺钕钕钇铝石榴石(Nd-YAG)的紫外激光,以穿透绝缘层。一旦碰到内部第2层金属,它就会停止脉动,而不会燃烧穿过金属。

这是关键。即使您要堆叠微导通孔以从第1层到第3层,您仍然希望第2层上的焊盘成为激光器的目标。堆叠微孔的成本很小。在 PCB上使用了细小夹缝的交错微孔方法。这样做的缺点是,它会吃掉更多传统的第2层接地层。实现制造商的请求需要花费几个小时。当您销售数百万个小部件时,便士很重要。请注意,在HDI板上,接地层的理想位置不一定是第2层。

因此,存在尺寸差异和单层跨度,但是在设计带有微孔的PCB之前还有另一个因素需要了解。一旦孔烧蚀掉材料,就必须进行电镀。几乎不可能镀上一个狭窄的深孔,因此介电材料必须非常薄才能使用微孔。该比率在0.6到1到1到1的范围内。使成品孔的大小与电介质厚度相同将是最前沿,并且对于大多数制造厂来说可能是不可能的。您确实希望材料比孔直径薄。

解决方案的核心:核心过孔

这意味着始终需要薄的电介质。正如最近某些消费产品的价格上涨一样,HDI友好材料可能会存在交货时间和价格压力。成本和性能之间的平衡是通过微孔的有限使用实现的。我会说3-N-3堆叠是最有效的方法。让我打开3-N-3的包装。您从一块N层厚的木板开始。为了讨论的目的,我们将其称为N = 4。三分表示核心周围添加的层数。

车间将通过几何图形使用PTH以常规方式制作4层板。该板将成为成品板的核心。然后,他们在4层的每一面上再层压一层。这些层约为50微米厚,以支撑75-100微米的过孔。他们一遍又一遍地进行层压和激光加工,最终得到三个激光通孔层,四个机械通孔层和另外三个激光通孔层,总共10层。

除薄的半固化片外,主要的成本动因是层压周期。从两个,四个,六个或更多的核心层开始并不是一件大事。这就是为什么通用术语将所有这些核心堆栈都归为“ N”层。它将板子再次放入压机,等待所有板块在热和压力下胶合在一起,从而增加成本。压力机通常是工厂中最昂贵的设备。它们的工作速度不如钻孔机或电镀槽。一家拥有一台压力机的商店存在瓶颈,因此必须为HDI板定价。

HDI的略有不同的方法-我最喜欢的叠放

一个不错的办法是在外层上使用薄电介质来制造HDI板的核心,并在第二次层压循环之前在核心上创建微孔。这称为2-N-2加堆叠。与3-N-3版本相比,它需要更少的印刷机行程。不利的是,芯孔向着堆叠的顶部和底部进一步延伸了一层。芯孔突出的层通常是接地层的良好层。

从布线角度来看,具有跨度为1-2、2-3、3-4、4-7、7-8、8-9和9-10的通孔可以解决大多数令人烦恼的扇出问题。许多电路板可以用更少的技术来完成,有些电路板可能一直需要微孔。到那时,该电路板的两侧都装有元件,并且可能具有带有一千个或更多引脚的细间距BGA器件。当您完成其中一种类型的木板时,成就感就会像潮水一样冲刷您和您的腕管。

今天关于高密度互连HDI就分享到这里,更多PCB相关知识, 请关注深亚电子

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