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HDI PCB制板中的三个关键制程

  • 发布时间:2021-01-24 09:54:28
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HDI板是PCB板中最为精密的一种线路板,其制板工艺也最为复杂。其核心步骤主要有高精密度印刷电路的形成、微导通孔的加工及表面和孔的电镀等。下面,我们来看看,HDI PCB制版中的这几个核心步骤。

一、超精细线路加工

随着科技的发展,一些高科技设备越来越小型化、精密化,这就对其所使用的HDI板的要求也越来越高。

 

有些设备的HDI线路板的线宽/线距已经从早期的0.13 mm(5 mil)发展到了0.075 mm(3 mil),且已成为主流标准。作为HDI快板行业中的领军企业,深圳市奔强电路有限公司的相关生产工艺已达到了38μm(1.5 mil),已经逼近行业的极限。

越来越高的线宽/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。那么这些精密的板子上面的铜导线是怎么加工形成的呢?

目前精细化线路的形成工艺包括激光成像(图形转移) 和图形蚀刻成形。

激光直接成像(LDI)技术,就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制版中的主流工艺技术。

现在半加成法(SAP)和改进型半加成法(mSAP)的应用越来越多,也就是图形蚀刻法,这种技术工艺也可以实现线宽5um的导电线路。

二、微孔加工

 

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

HDI板上的埋盲孔目前主要以激光加工为主, 但也有数控CNC钻孔。

相比激光钻孔,机构钻孔也具有其身优势。当激光加工环氧玻璃布介质层通孔时,玻璃纤维和周围树脂之间,由于烧蚀率的差异问题会导致孔的质量稍差,孔壁残余玻璃纤维丝会影响导通孔的可靠性。因此,机械钻孔这个时候的优越性就体现出来了。为提高PCB板的可靠性和钻孔效率,激光钻孔和机械钻孔技术都在稳步提高。

三、   电镀与表面涂饰

PCB制造中如何提高电镀均匀性和镀深孔能力,提高板子的可靠性。这就要依赖于电镀工艺的不断改良,从电镀液的配比、设备调配、操作工序等多方面着手。

高频率声波可以加速蚀刻的能力;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加有一定配比的高锰酸钾电镀溶液。这样有助于镀液均匀流入孔内。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已成熟,可进行不同孔径的通孔填铜。两步法镀铜填孔可适合于不同孔径和高厚径比的通孔,填充铜能力强,并且可尽量减少表面铜层的厚度。

PCB的最终表面涂饰可有许多种选择,在高端PCB上普遍采用化学镀镍/金(ENIG) 和化学镀镍/ 钯/ 金( ENEPIG)。

ENIG和ENEPIG都有同样的浸金工艺,选择适当的浸金工艺对安装焊接或线接合可靠很重要。有三种类型的浸金工艺:标准置换浸金、限制镍溶解高效浸金、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佳。

对于ENIG和ENEPIG涂层中含有的镍层不利于高频信号传输和细线路形成的问题可表面处理并使用化学镀钯/催化金(EPAG)来代替ENEPIG去除镍,以减少金属厚度。

 

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