HDI板是PCB板中最精密的一種電路板,其制板工藝也是較為復雜的。其核心步驟主要包括高精度印制電路的形成、微導通孔的加工、表面和孔的電鍍。接下來,我們來看看HDI PCB制版中的這些核心步驟。
1.超精細電路加工
隨著科學技術的發展,一些高科技設備越來越小型化、精密化,這樣對其所使用的HDI板的要求也越來越高。
部分設備的HDI線路板線寬/線距從早期的0.13mm(5mil)增長到0.075mm(3mil),而且已經成為主流標準。
不斷增加的線寬/線距要求,給PCB制板過程中的圖形成像帶來了最直接的挑戰。那么這些精密板上的銅導線是如何形成的呢?
目前精細電路的形成工藝包括激光成像(圖案轉移)和圖形蝕刻成形。
激光直接成像(LDI)技術,是在貼敷有光致抗蝕劑的覆銅板表面直接由激光掃描而得到精細化的電路圖形,激光成像技術大大簡化了工藝流程,已成為HDI PCB制版的主流工藝技術。
現在使用的越來越多的是半加成法(SAP)和改進型半加成法(mSAP),即圖形蝕刻法。該技術工藝還可以實現線寬5um的導電線路。
2.微孔加工
HDI電路板的重要特征是具有微導通孔(孔徑≤0.10mm),這些孔都是埋盲孔結構。
HDI板上的埋盲孔目前主要采用激光加工,但也有數控CNC鉆孔。
與激光鉆孔相比,機構鉆孔也有其自身的優勢。當激光加工環氧玻璃布介質層通孔時,由于玻璃纖維與周圍樹脂之間,由于燒蝕率的差異問題會導致孔的質量會稍差,孔壁上殘余的玻璃纖維會影響通孔的可靠性。因此,此時機械鉆孔的優越性就體現出來了。為了提高PCB板的可靠性和鉆孔效率,激光鉆孔和機械鉆孔技術得到了穩步改進。
3.電鍍及表面處理
PCB制造中如何提高電鍍均勻性和電鍍深孔能力,提高電路板的可靠性。這就要依賴于電鍍工藝的不斷改進,從電鍍液的配比、設備調配、操作規程等多方面入手。
高頻率聲波可加速蝕刻的能力;高錳酸溶液可以增強工件去污的能力。高頻率聲波在電鍍槽中會攪拌并加入一定比例的高錳酸鉀電鍍熔液。這有助于電鍍溶液均勻地流入孔中。從而提高電鍍銅的沉積能力和電鍍的均勻性。
目前盲孔的鍍銅填孔也比較成熟,可以進行不同孔徑的通孔的填銅。兩步式鍍銅填孔可適用于不同孔徑和高厚徑比的通孔,并且具有很強的銅填充能力,可以最大限度地減少表面銅層的厚度。
PCB的最終表面涂覆有多種選擇。化學鍍鎳/金 (ENIG) 和化學鍍鎳/鈀/金 (ENEPIG) 常用于高端 PCB。
ENIG和ENEPIG都有相同的沉金工藝。選擇合適的沉金工藝對于安裝焊接或引線鍵合的可靠性非常重要。浸金工藝有三種類型:標準置換浸金、限制鎳溶解高效浸金和混合溫和還原劑的還原反應浸金。其中還原反應浸金效果較好。
對于ENIG和ENEPIG涂層中所含的鎳層不利于高頻信號傳輸和細線形成的問題,可以進行表面處理并用化學鍍鈀/催化金(EPAG)代替ENEPIG去除鎳,降低金屬厚度。
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