HDI電路板 - 10L Anylayer HDI PCB

不同的PCB工廠擁有不同的PCB制程能力，越接近極限制程能力的佈線在PCB製造過程中良品率越低，通常PCB成本也相應新增。 隨著5G行程加快、物聯網、人工智慧、汽車電子等下游終端不斷陞級，硬體工程師對技術指標更高、制造技術更嚴格、應用領域更精密PCB需求。 PCB企業的制程能力也在同步發展，PCB極限的制程能力越來越强。

相比於普通PCB，HDI PCB最顯著的特點是電路密度更高、體積更小、重量更輕。以下是HDI PCB工藝的結構以及所使用的生產制程。

HDI PCB生產工藝製程

1、HDI電路板生產工藝制程

微導孔：HDI板內含有盲孔等微導孔設計，其主要表現在孔徑小於100um的微孔成孔科技以及成本、生產效率和孔比特精度控制等方面的高要求化。 傳統的多層電路板中只有通孔而不存在微小的埋盲孔。

線寬與線距的精細化：其主要表現在導線缺陷和導線表面粗糙度要求越來越嚴格，一般線寬和線距不超過50um。

焊盤密度高：焊接接點密度每平方釐米大於80個。

介質厚度的薄型化：其主要表現在層間介質厚度向50um及以下的趨勢發展，並且對厚度均勻性要求越來越嚴格，特別對於具有阻抗控制的HDI電路板和封裝基板。

2、水平電鍍制程

在水平電鍍線和垂直電鍍線中用不溶性磷銅陽極電鍍制程生產PCB，能够保證鍍層符合預定的要求，尤其適合電子產品或IC基板材產品為主的HDI PCB。 水平電鍍制程一個明顯的優點是，不斷向電鍍液提供穩定的Cu2+離子，能使鍍液裏的Cu2+離子濃度穩定在某一水平，這對於長時間填充填充盲微孔非常有利的。 而採用水平脈衝電流電鍍線，並調整鍍液參數和施鍍條件，是超填充HDI電路板上的過孔全新制程，這種制程能在15µm鍍層上順利地填充凹陷度小於10µm盲微孔，這種新開發的制程還能生產出線寬、線距50µm的電路板。 且用全板電鍍制程生產電路板，鍍層厚度相當均勻的。

3、電鍍法填盲微孔

用電解質電沉積填盲微孔已經成為電路板行業在製作HDI電路板時所用的標準生產制程，在使用電鍍法填盲微孔法填充微盲孔時，電流密度要足够低，才能抑制Cu2+在非微孔處析出，。 對於製作HDI電路板來說，要求電鍍時能任意地填充盲微孔的同時對精細線條無影響，採用的電鍍制程要麼用全板電鍍，要麼用圖形電鍍。 用圖形電鍍工藝填充過孔生產制程的電路板，在填充盲微孔時，採用不溶性磷銅陽極的垂直直流電鍍線，優化各電鍍參數，這樣確保錶銅厚度分佈均勻。

4、HDI電路板的孔徑

無論是通孔和埋盲孔的設計都必須考慮到孔徑比。 傳統的PCB孔徑的加工，一般機械鑽孔，通孔孔徑大於0.15 mm，保證板厚孔徑比大於8:1，特殊情况可以做到12:1甚至更大，但是為了保證良好的PCB成品率，一般採用8:1。 而的雷射鑽孔由於能量與效率的限制，鐳射孔的孔徑大小不能太大，孔徑一般是3～6 mil，HDI電路板推薦使用4 mil，電鍍填孔的孔深孔徑比最大1:1。

PCB板越厚，而孔徑越小，電鍍時候化學藥水就越難進入鑽孔的深處，雖然電路電鍍設備利用振動、加壓等方法使藥水得以進入鑽孔中心，可是濃度差也會造成中心鍍層偏薄，這時候會出現鑽孔層微開路的現象，當電壓加大或者PCB板在各種惡劣情况下受到衝擊時，缺陷就更加明顯了，造成PCB板線路斷路， 無法正常工作。 這需要PCB設計人員在設計時要充分瞭解到PCB生產廠家的制程能力，否則設會新增PCB生產的困難，加大報廢率，甚至無法生產。