HDI技术有助于降低PCB成本 HDI技术简介

你还记得IBM Simon吗？它是智能手机的“父亲”。它于1995年左右问世，是当时最具创意的电子产品。然而，它看起来并不像现在的智能手机，它重达510克，厚度为38毫米。你相信吗？你把它放在口袋里是完全不可能的。

随着功能的改进和人们对手机的审美态度，智能手机在尺寸和数字方面都经历了一系列的变化。图1显示了过去几年智能手机的厚度变化。

除了智能手机，平板电脑和台式机制造商都在努力实现小型化。所有这些尺寸的减小取决于高密度互连PCB（HDI PCB）的设计和使用。如果你认为HDI PCB只是康宝莱的智能设备，你肯定是错的。 HDI技术的功能旨在使智能设备更轻，更小，更薄，更可靠。

HDI PCB是指高密度，细纹，小钻头直径和超薄的印刷电路板。这种PCB在突现优势的基础上发展迅速：

1。 HDI技术有助于降低PCB成本; 2。 HDI技术增加了线密度; 3。 HDI技术有利于使用先进的包装; 4。 HDI技术具有更好的电气性能和信号有效性; 5。 HDI技术具有更好的可靠性; 6。 HDI技术在散热方面更好; 7。 HDI技术能够改善RFI（射频干扰）/EMI（电磁干扰）/ESD（静电放电）; 8。 HDI技术提高了设计效率;

材料

对HDI PCB材料提出了一些新的要求，包括更好的尺寸稳定性，抗静电移动性和非胶粘剂。 HDI PCB的典型材料是RCC（树脂涂层铜）。 RCC有三种类型，即聚酰亚胺金属化薄膜，纯聚酰亚胺薄膜，流延聚酰亚胺薄膜。

RCC的优点包括：厚度小，重量轻，柔韧性和易燃性，兼容性特性阻抗和优异的尺寸稳定性。在HDI多层PCB的过程中，取代传统的粘接片和铜箔作为绝缘介质和导电层的作用，可以通过传统的抑制技术用芯片抑制RCC。然后使用非机械钻孔方法如激光，以便形成微通孔互连。

RCC推动PCB产品从SMT（表面贴装技术）到CSP的发生和发展（芯片级封装），从机械钻孔到激光钻孔，促进PCB微通孔的发展和进步，所有这些都成为RCC领先的HDI PCB材料。

在实际的PCB中在制造过程中，对于RCC的选择，通常有FR-4标准Tg 140C，FR-4高Tg 170C和FR-4和Rogers组合层压，现在大多使用。随着HDI技术的发展，HDI PCB材料必须满足更多要求，因此HDI PCB材料的主要趋势应该是：1。使用无粘合剂的柔性材料的开发和应用; 2。介电层厚度小，偏差小; 3。 LPIC的发展; 4。介电常数越来越小;
5。介电损耗越来越小;
6。焊接稳定性高;
7。严格兼容CTE（热膨胀系数）;

技术

HDI PCB制造的难点在于微观通过制造，通过金属化和细线。

1。 微通孔制造

微通孔制造一直是HDI PCB制造的核心问题。主要有两种钻井方法：

1、对于普通的通孔钻孔，机械钻孔始终是其高效率和低成本的最佳选择。随着机械加工能力的发展，其在微通孔中的应用也在不断发展。

2、有两种类型的激光钻孔：光热消融和光化学消融。前者是指在高能量吸收激光之后加热操作材料以使其熔化并且通过形成的通孔蒸发掉的过程。后者指的是紫外区高能光子和激光长度超过400nm的结果。

有三种类型的激光系统应用于柔性和刚性板，即准分子激光，紫外激光钻孔，CO 2 激光。激光技术不仅适用于钻孔，也适用于切割和成型。甚至一些制造商也通过激光制造HDI。虽然激光钻孔设备成本高，但它们具有更高的精度，稳定的工艺和成熟的技术。激光技术的优势使其成为盲/埋通孔制造中最常用的方法。如今，在HDI微通孔中，99％是通过激光钻孔获得的。

2。 通过金属化

通孔金属化的最大困难是电镀难以达到均匀。对于微通孔的深孔电镀技术，除了使用具有高分散能力的电镀液外，还应及时升级电镀装置上的镀液，这可以通过强力机械搅拌或振动，超声波搅拌，水平喷涂。此外，在电镀前必须增加通孔壁的湿度。

除了工艺的改进外，HDI的通孔金属化方法也看到了主要技术的改进：化学镀添加剂技术，直接电镀技术等。

3。 细线

细线的实现包括传统的图像传输和激光直接成像。传统的图像转移与普通化学蚀刻形成线条的过程相同。

对于激光直接成像，不需要摄影胶片，而图像是通过激光直接在光敏膜上形成的。紫外波灯用于操作，使液体防腐解决方案能够满足高分辨率和简单操作的要求。不需要摄影胶片，以避免因薄膜缺陷造成的不良影响，可以直接连接CAD/CAM，缩短制造周期，使其适用于限量和多种生产。