顺盈生产制造(HDI)盲埋孔

time : 2022-09-08 10:36       作者:顺盈娱乐

从电脑、手机及其它电器产品的不断更新和发展,可以看出PCB制造业的发展。是PCB发展的必然产物,是PCB制作的一种趋势,它有别与传统PCB,具有以下明显特点:
 
1、采用镭射钻孔以提高布线密度
 
2、PCB的轻、薄、短小化
 
一、LAY-UP 结构
 
1、 物料
 
1) RCC-Resin Coated Copper (中文称覆树脂铜箔或背胶铜箔)
 
a) 组成:Cu+Resin,铜厚度有1/2 和1/3 OZ,树脂层厚度有55,60,65,每隔5um,最厚100um。
 
b) 特点:100% 树脂含量(便于Laser钻孔)
 
c) 介质常数:3.2-3.8,一般按3.6计
 
d) 尺寸:一般地,RCC尺寸比压RCC料的前一次的切板尺寸大1.2inch(MI中无需注明)
 
2) Laser专用P片:如106,1080。其结构有别于普通的P片,玻璃布结构比较疏松以利于镭射钻
 
注:目前,ETON只能采用RCC压合制作,用P片镭射尚在试验中
 
2, HDI 板结构
 
1)传统结构:如 1+4+1(with IVH or without IVH)
 
2)特殊结构:如 2+4+2(with IVH or without IVH)(二阶盲孔设计)
 
 
3)根据结构要求,需特别检查以下叠孔和近孔情况
 
(a)盲孔与埋孔 (very important)
 
(b)盲孔与通孔
 
(c)埋孔与通孔
 
其中(a)很重要,盲孔与埋孔重叠可能造成开路之功能影响
 
当盲孔与埋孔处于同一网络时,可建议取消该盲孔;
 
当盲孔与埋孔处于不同网络时,需建议移开盲孔以避免之(通常生产钻带中应保证孔边到孔边理想值8mil,最小6mil)。
 
而对于(b)和(c)之缺陷,可建议客户取消其盲孔或埋孔,保留通孔即可,无线路功能影响。
 
 
 
 
二、基本设计
 
1、 Panel Size设计:不大于16*18 inch,
 
因HDI板线宽/间隙设计小,难对位,不宜设计大panel;同时,考虑到HDI板之板边的标靶或模块较多,板边尽可能不小于0.8inch。
 
2、 Laser标靶设计在次外层,以方便Laser盲孔对准次外层上的盲孔线路pad。
 
3、要错开埋孔钻带和通孔钻带中的管位孔
 
3、 Conformal Mask菲林:又称盲孔位蚀点菲林。即在所有盲孔位设计为直径4-5mil 的小间隙,通过线路蚀刻的方法把铜蚀掉,再用CO2镭射机打通树脂层。其D/F的选择与其它干菲林工序一样。(Conformal Mask流程请参考附件)
 
4、为提高布线的集成度,所有的网络均由埋孔和盲孔导通,整个板内无PTH。而D/F对位中需用到PTH,仅仅板边的四个干菲林对位孔是不够的,这时我们需要在板边和up-panel的锣空位加钻一些PTH用于D/F对位。可参考S80506AH制作。
 
5、Laser盲孔孔径及其Annular Ring
 
1)孔径一般为4-6mil,可控制孔型最好;一般地,盲孔起导通作用,客户对孔径并无严格要求。
 
(当盲孔大于8mil时,可考虑采用机械钻孔制作,以降低物料成本)
 
2)锡圈A/R:采用新工艺时,保证ring 5mil min,削pad位4.5mil min.
 
(P.L机对位+暴光机对位+菲林变形+Laser对位)
 
采用旧工艺时,保证ring 4mil min,削pad为3.0mil min.
 
(当盲孔ring满足不到以上要求时,请与R&D部门沟通如何制作)
 
3)为保证足够的盲孔之A/R,可考虑以下方法:
 
a)适当移线; b)建议移孔;
 
c)减小孔径; d)局部减小线宽;
 
e)线到盲孔pad 的间隙按3mil做
 
 
 
 
三、 生产流程
 
1、 Laser盲孔的成型方式
 
1)UV钻直接成型 (采用UV紫外线直接把铜和树脂打通至次外层)
 
2)UV钻+CO2 (UV穿铜,CO2 Laser打通树脂层)
 
3)Conformal Mask+CO2(采用蚀刻方法把铜蚀掉,再用CO2打通树脂层)
 
其中(1)和(2)为传统工艺,有对位准确的优点,但速度慢,产能小,
 
而(3)为新工艺,因D/F的对位问题易造成偏孔和崩孔,但速度快,生产效率高,此工艺宜于大批量生产
 
2、工艺流程:
 
旧工艺流程::...--第一次压板--锣料--钻埋孔--除胶渣--沉铜--全板电镀(直接达到PTH孔内铜厚)--埋孔塞孔--刷磨--L2/L5 D/F--线路电镀(镀锡,不镀铜)--蚀板--褪锡--中检--棕化--第二次压板(RCC压合)--锣料--laser drilling--机械钻孔--除胶渣--板电--外层D/F...
 
最新工艺流程:...--第一次压板--锣料--钻埋孔--除胶渣--沉铜--全板电镀--L2/L5 D/F--线路电镀--蚀板--褪锡--中检--棕化--埋孔塞孔--(以后为外层流程)棕化--第二次压板(RCC压合)--锣料--盲孔D/F(conformal mask,请参考附件)--蚀板--AOI检查--机械钻孔(钻孔后需走化学前处理清洁板面,否则将影响Laser对位及盲孔品质)--laser drilling--除胶渣--板电--外层D/F...
 
1) 埋孔塞孔
 
A、 D/F后,图电前塞孔(旧工艺)
 
a)油墨:HBI-200DB96
 
b)深度:100-105%
 
c)缺陷:埋孔塞孔深度不足时,在图形电镀中因锡缸药水流动性较差,易产生孔内镀锡不良;经蚀刻时,蚀刻药水攻击孔内镀铜而造成孔内无铜;此外,塞孔时板面会有残留油墨,需增加刷磨流程以避免影响后面的电镀和线路制作,但实际生产中,刷磨工艺之品质很难控制。
 
B、 线路后塞孔
 
a)油墨:山荣UC-3000-150
 
b)深度:70-100% (必须严格控制,不能过浅或过深,最浅不小于50%)
 
深度小于50%,表面RCC会下陷,易导致外层短路
 
深度大于100%,表面会凸起,不平坦,压板后可能造成内层变形
 
c)塞孔流程:棕化并120℃烘烤10分钟--UC-3000油墨塞孔(深度控制在70-100%)--Pre-cure 60℃30 min(水平放置)--喷锡UV机走1遍(速度1.5-1.8m/min)--Post-cure 160℃持溫60 min--棕化--RCC压合…
 
注:i)塞孔前棕化:由于塞孔后会有部分油墨树脂覆盖在板子铜面上,在后续做压板前棕化处理时该油墨覆盖处的铜面将无法被棕化,故在塞孔前必须先棕化,以避免压板后没有棕化铜面与树脂分层爆板;
 
ii)压板后棕化:在塞孔生产操作中前一次棕化层表面很容易会有擦花(棕化层极薄),经烘烤时棕化层也可能会有损伤,如果压板前不再做一次棕化,压板时表面粘合力、附着力不良,甚至可能引起局部分层。
 
2) 先机械钻孔,再镭射钻
 
a)先镭射再机械钻孔及磨披锋,易导致粉屑掉入盲孔内,而后工序无法全部清除掉盲孔内粉屑,可能导致内电镀不良
 
b)有些盲孔与通孔的距离太近,先镭射钻后,钻通孔时可能对盲孔的挤压而造成盲孔变形及电镀不良
 
3、流程发展趋势:走直接电镀流程,即一次性把孔铜和表铜镀至客户要求,简化电镀流程,提高生产效率;外层D/F走负片生产。
 
四、HDI制板其它检查项目
 
1、 特别检查VIA孔的Ring,充分考虑其钻嘴的选择
 
2、 检查同一板中是否有几种不同孔径的盲孔,需建议成统一孔径以方便生产
 
3、 检查盲孔有无漏pad,分析盲孔ring是否足够
 
4、 检查孔到外围的距离,问客可否移孔避免崩孔和外围露铜
 
5、 检查最小SMD 和BGA pad是否超能力
 
6、 RCC层厚度是否有特别要求,考虑RCC的选用