新能源PCB中小批量,電路板

HDI板（High Density Interconnector）,即高密度互連板,是使用微盲埋孔技術(shù)的一種線路分布密度比較高的電路板。HDI板有內(nèi)層線路和外層線路,再利用鉆孔、孔內(nèi)金屬化等工藝,使各層線路內(nèi)部實(shí)現(xiàn)連結(jié)。

電子產(chǎn)品不斷地向高密度、高精度發(fā)展,所謂“高”,除了提高機(jī)器性能之外,還要縮小機(jī)器的體積。高密度集成（HDI）技術(shù)可以使終端產(chǎn)品設(shè)計(jì)更加小型化,同時(shí)滿足電子性能和效率的更高標(biāo)準(zhǔn)。目前流行的電子產(chǎn)品,諸如手機(jī)、數(shù)碼（攝）像機(jī)、筆記本電腦、汽車電子等,很多都是使用HDI板。隨著電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代和市場(chǎng)的需求,HDI板的發(fā)展會(huì)非常迅速。

　　HDI板一般采用積層法制造,積層的次數(shù)越多,板件的技術(shù)檔次越高。普通的HDI板基本上是1次積層,高階HDI采用2次或以上的積層技術(shù),同時(shí)采用疊孔、電鍍填孔、激光直接打孔等先進(jìn)PCB技術(shù)。

　　當(dāng)PCB的密度增加超過(guò)八層板后,以HDI來(lái)制造,其成本將較傳統(tǒng)復(fù)雜的壓合制程來(lái)得低。HDI板有利于先進(jìn)構(gòu)裝技術(shù)的使用,其電性能和訊號(hào)正確性比傳統(tǒng)PCB更高。此外,HDI板對(duì)于射頻干擾、電磁波干擾、靜電釋放、熱傳導(dǎo)等具有更佳的改善。

? ? ?深圳市賽孚電路科技有限公司成立于2011年，公司由多名電路板行業(yè)的專家級(jí)人士創(chuàng)建，是國(guó)內(nèi)專業(yè)高效的HDI PCB/軟硬結(jié)合板服務(wù)商之一。公司成立以來(lái)，一直專注樣品，中小批量領(lǐng)域?？焖俚慕桓兑约斑^(guò)硬的產(chǎn)品品質(zhì)贏得了國(guó)內(nèi)外客戶的信任。公司是廣東電路板行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員企業(yè)，是深圳高新技術(shù)認(rèn)證企業(yè)。擁有完善的質(zhì)量管理體系，先后通過(guò)了ISO9001、ISO14000、TS16949、UL、RoHS認(rèn)證。公司目前擁有員工300余人，廠房面積9000平米，月出貨品種6000種以上，年生產(chǎn)能力為150000平方米。

深圳市賽孚電路科技有限公司成立于2011年，公司由多名電路板行業(yè)的專家級(jí)人士創(chuàng)建，是國(guó)內(nèi)專業(yè)高效的HDI PCB/軟硬結(jié)合板服務(wù)商之一。

線路板中無(wú)論剛性、撓性、剛撓結(jié)合多層板,以及用于IC封裝基板的模組基板,為高端電子設(shè)備做出巨大貢獻(xiàn)。線路板行業(yè)在電子互連技術(shù)中占有重要地位。

HDI板,是指High Density Interconnect,即高密度互連板,是PCB行業(yè)在20世紀(jì)末發(fā)展起來(lái)的一門(mén)較新的技術(shù)。就是采用增層法及微盲埋孔所制造的多層板。

微孔：在PCB中,直徑小于6mil（150um）的孔被稱為微孔。

埋孔：BuriedViaHole,埋在內(nèi)層的孔,在成品看不到,主要用于內(nèi)層線路的導(dǎo)通,可以減少信號(hào)受干擾的幾率,保持傳輸線特性阻抗的連續(xù)性。由于埋孔不占PCB的表面積,所以可在PCB表面放置更多元器件。

盲孔：Blind Via,連接表層和內(nèi)層而不貫通整版的導(dǎo)通孔。

傳統(tǒng)的PCB板的鉆孔由于受到鉆刀影響,當(dāng)鉆孔孔徑達(dá)到0.15mm時(shí),成本已經(jīng)非常高,且很難再次改進(jìn)。而HDI板的鉆孔不再依賴于傳統(tǒng)的機(jī)械鉆孔,而是利用激光鉆孔技術(shù)（所以有時(shí)又被稱為鐳射板。）

HDI板的鉆孔孔徑一般為3-5mil(0.076-0.127mm),線路寬度一般為3-4mil(0.076-0.10mm),焊盤(pán)的尺寸可以大幅度的減小所以單位面積內(nèi)可以得到更多的線路分布,高密度互連由此而來(lái)。

HDI技術(shù)的出現(xiàn),適應(yīng)并推進(jìn)了FPC/PCB行業(yè)的發(fā)展。使得在HDI板內(nèi)可以排列上更加密集的BGA、QFP等。目前HDI技術(shù)已經(jīng)得到廣泛地運(yùn)用,其中1階的HDI已經(jīng)廣泛運(yùn)用于擁有0.5PITCH的BGA的PCB制作中。

HDI技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)著芯片技術(shù)的發(fā)展,芯片技術(shù)的發(fā)展也反過(guò)來(lái)推動(dòng)HDI技術(shù)的提高與進(jìn)步。

材料的分類
1、銅箔：導(dǎo)電圖形構(gòu)成的基本材料
2、芯板(CORE)：線路板的骨架,雙面覆銅的板子,即可用于內(nèi)層制作的雙面板。
3、半固化片(Prepreg):多層板制作不可缺少的材料,芯板與芯板之間的粘合劑,同時(shí)起到絕緣的作用。
4、阻焊油墨：對(duì)板子起到防焊、絕緣、防腐蝕等作用。
5、字符油墨：標(biāo)示作用。
6、表面處理材料：包括鉛錫合金、鎳金合金、銀、OSP等等。

當(dāng)前對(duì)應(yīng)HDI多層板技術(shù)進(jìn)步的基板材料及所用環(huán)氧樹(shù)脂的重點(diǎn)發(fā)展課題。HDI多層板技術(shù)發(fā)展在未來(lái)幾年內(nèi)的發(fā)展重點(diǎn)是：導(dǎo)電電路寬度/間距更加微細(xì)化、導(dǎo)通孔更加微小化、基板的絕緣層更加薄型化。

這一發(fā)展趨勢(shì)給基板材料制造業(yè)提出了以下兩大方面的重要課題：如何在HDI多層板的窄間距、微孔化不斷深入發(fā)展的情況下,保證它的基板絕緣可靠性、通孔可靠性；如何實(shí)現(xiàn)高性能CCL的更加薄型化。

第一方面課題歸結(jié)為基板材料的可靠性問(wèn)題,它由CCL基本性能(包括耐熱性、耐離子遷移性、耐濕性、耐TCP性、介電性等)與基板加工性(微孔加工性、電鍍加工性)兩方面性能的綜合體現(xiàn),而所提及的CCL各方面具體性能都是與CCL用樹(shù)脂性能相關(guān)。

所謂與樹(shù)脂的相關(guān)性,就是環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)達(dá)到3個(gè)層的要求：要實(shí)現(xiàn)對(duì)樹(shù)脂所需的性能指標(biāo)；要在一些條件變化下確保這些性能的穩(wěn)定；要有與其它高性能樹(shù)脂的共存性好(即互溶性、或反應(yīng)性、或聚合物合金性好)。


實(shí)現(xiàn)CCL薄型化中對(duì)其所用的環(huán)氧樹(shù)脂性能要求的技術(shù)含量較高。CCL薄型化技術(shù)主要是要解決板的剛性提高(便于工藝操作性,保證機(jī)械強(qiáng)度等)、翹曲變形減小的突出問(wèn)題,薄型化CCL在工藝研發(fā)中,除了在半固化片加工工藝上需要有所改進(jìn)、創(chuàng)新外,于樹(shù)脂組成和增強(qiáng)材料技術(shù)也是十分關(guān)鍵的方面。

臺(tái)灣媒體報(bào)道,因?yàn)槟壳叭?HDI 板供應(yīng)短缺,蘋(píng)果公司已經(jīng)決定買下欣興電子（Unimicron）全部產(chǎn)能的 HDI 板。

作為蘋(píng)果的供應(yīng)商,雖然要承擔(dān)一定的風(fēng)險(xiǎn),但因?yàn)楂@利也很多,所以業(yè)界也十分關(guān)心蘋(píng)果訂單的流向,特別是蘋(píng)果 A 系列芯片訂單的動(dòng)向。


去年欣興電子方面表示,為了滿足蘋(píng)果訂單 2015 年他們的資本支出將增長(zhǎng)至 106.7 億新臺(tái)幣（約合 3.41 億美元）,以提高生產(chǎn)能力。自松下電子退出 PCB 行業(yè)之后,欣興電子就變成全球最大的 HDI 生產(chǎn)商,去年他們重回蘋(píng)果供應(yīng)鏈之中。

另外欣興的球門(mén)陣列（BGA）覆晶（Flip Chip）技術(shù)獲得英特爾的認(rèn)證,所以目前他們也是英特爾的供應(yīng)商。其他方面,可成科技今年可能獲得蘋(píng)果 iPhone 13% 的金屬外殼訂單。消息表示,蘋(píng)果外殼供應(yīng)商 Zeniya 遭遇財(cái)政和生產(chǎn)問(wèn)題,可成科技可能因此獲得蘋(píng)果訂單。
? ?深圳市賽孚電路科技有限公司成立于2011年，公司由多名電路板行業(yè)的專家級(jí)人士創(chuàng)建，是國(guó)內(nèi)專業(yè)高效的HDI PCB/軟硬結(jié)合板服務(wù)商之一。公司成立以來(lái)，一直專注樣品，中小批量領(lǐng)域?？焖俚慕桓兑约斑^(guò)硬的產(chǎn)品品質(zhì)贏得了國(guó)內(nèi)外客戶的信任。公司是廣東電路板行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員企業(yè)，是深圳高新技術(shù)認(rèn)證企業(yè)。擁有完善的質(zhì)量管理體系，先后通過(guò)了ISO9001、ISO14000、TS16949、UL、RoHS認(rèn)證。

在PCB板的設(shè)計(jì)和制作過(guò)程中，工程師不僅需要防止PCB板在制造加工時(shí)出現(xiàn)意外，還需要避免設(shè)計(jì)失誤的問(wèn)題出現(xiàn)。本文就這些常見(jiàn)的PCB問(wèn)題進(jìn)行匯總和分析，希望能夠?qū)Υ蠹业脑O(shè)計(jì)和制作工作帶來(lái)一定的幫助。

問(wèn)題一：PCB板短路


這一問(wèn)題是會(huì)直接造成PCB板無(wú)法工作的常見(jiàn)故障之一，而造成這種問(wèn)題的原因有很多，下面我們逐一進(jìn)行分析。

造成PCB短路的最大原因，是焊墊設(shè)計(jì)不當(dāng)，此時(shí)可以將圓形焊墊改為橢圓形，加大點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離，防止短路。

PCB零件方向的設(shè)計(jì)不適當(dāng)，也同樣會(huì)造成板子短路，無(wú)法工作。如SOIC的腳如果與錫波平行，便容易引起短路事故，此時(shí)可以適當(dāng)修改零件方向，使其與錫波垂直。

還有一種可能性也會(huì)造成PCB的短路故障，那就是自動(dòng)插件彎腳。由于IPC規(guī)定線腳的長(zhǎng)度在2mm以下及擔(dān)心彎腳角度太大時(shí)零件會(huì)掉，故易因此而造成短路，需將焊點(diǎn)離開(kāi)線路2mm以上。

除了上面提及的三種原因之外，還有一些原因也會(huì)導(dǎo)致PCB板的短路故障，例如基板孔太大、錫爐溫度太低、板面可焊性不佳、阻焊膜失效、板面污染等，都是比較常見(jiàn)的故障原因，工程師可以對(duì)比以上原因和發(fā)生故障的情況逐一進(jìn)行排除和檢查。



問(wèn)題二：PCB開(kāi)路

當(dāng)跡線斷裂時(shí)，或者焊料僅在焊盤(pán)上而不在元件引線上時(shí)，會(huì)發(fā)生開(kāi)路。在這種情況下，元件和PCB之間沒(méi)有粘連或連接。就像短路一樣，這些也可能發(fā)生在生產(chǎn)過(guò)程中或焊接過(guò)程中以及其他操作過(guò)程中。振動(dòng)或拉伸電路板，跌落它們或其他機(jī)械形變因素都會(huì)破壞跡線或焊點(diǎn)。同樣，化學(xué)或濕氣會(huì)導(dǎo)致焊料或金屬部件磨損，從而導(dǎo)致組件引線斷裂。


問(wèn)題三：元器件的松動(dòng)或錯(cuò)位


在回流焊過(guò)程中，小部件可能浮在熔融焊料上并最終脫離目標(biāo)焊點(diǎn)。移位或傾斜的可能原因包括由于電路板支撐不足，回流爐設(shè)置，焊膏問(wèn)題，人為錯(cuò)誤等引起焊接PCB板上元器件的振動(dòng)或彈跳。


問(wèn)題四：焊接問(wèn)題

以下是由于不良的焊接做法而引起的一些問(wèn)題：

受干擾的焊點(diǎn)：由于外界擾動(dòng)導(dǎo)致焊料在凝固之前移動(dòng)。這與冷焊點(diǎn)類似，但原因不同，可以通過(guò)重新加熱進(jìn)行矯正，并保證焊點(diǎn)在冷卻時(shí)而不受外界干擾。
冷焊：這種情況發(fā)生在焊料不能正確熔化時(shí)，導(dǎo)致表面粗糙和連接不可靠。由于過(guò)量的焊料阻止了完全熔化，冷焊點(diǎn)也可能發(fā)生。補(bǔ)救措施是重新加熱接頭并去除多余的焊料。

焊錫橋：當(dāng)焊錫交叉并將兩條引線物理連接在一起時(shí)會(huì)發(fā)生這種情況。這些有可能形成意想不到的連接和短路，可能會(huì)導(dǎo)致組件燒毀或在電流過(guò)高時(shí)燒斷走線。

焊盤(pán)：引腳或引線潤(rùn)濕不足。太多或太少的焊料。由于過(guò)熱或粗糙焊接而被抬高的焊盤(pán)。

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盲埋孔板件疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

1 對(duì)于芯板厚度對(duì)所有用0.10mm芯板、孔徑在0.25mm以下的一階盲孔，使用100um的RCC，對(duì)所有用0.13mm芯板、孔徑在0.25mm以下的盲孔，建議客戶采用100T的RCC

2 對(duì)于N+結(jié)構(gòu)的盲埋孔板件，疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循厚度一致或相近（厚度差小于0.20mm），當(dāng)N或M層疊層結(jié)構(gòu)中介質(zhì)層厚度≥0.40mm，應(yīng)采用內(nèi)層芯板代替，對(duì)于多次壓合的盲埋孔板件，工程在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮最后一次壓合厚度的匹配性。

3 對(duì)于盲埋孔電鍍控制銅厚請(qǐng)工程備注：平均20um，單點(diǎn)大于18um。

4對(duì)于常規(guī)FR4材料，如果單張芯板沒(méi)有盲埋孔結(jié)構(gòu)，不可以使用芯板直接壓合方式進(jìn)行疊層設(shè)計(jì)，應(yīng)采用PP+內(nèi)層芯板方式設(shè)計(jì)

5 對(duì)于二階HDI流程的板件外層必須采用負(fù)片電鍍工藝。（即：外層電鍍采用負(fù)片電鍍、外層圖形采用負(fù)片工藝，采用內(nèi)層蝕刻線加工外層線路）
6、對(duì)于存在多次壓合板件內(nèi)層芯板預(yù)放比例相關(guān)規(guī)定參照《HDI、機(jī)械盲埋孔預(yù)放比例事宜》。
7.對(duì)于采用PP+內(nèi)層芯板壓合方式的內(nèi)層板，板件有盲埋孔設(shè)計(jì)與表面銅厚要求完成1OZ銅厚的用12um銅箔或12um銅箔的RCC，在負(fù)片電鍍后即可達(dá)到要求；
9.對(duì)內(nèi)層要求完成HOZ銅厚用12um銅箔或12um銅箔的RCC，走內(nèi)層電鍍孔工藝，然后走負(fù)片工藝蝕刻。
10.板件沒(méi)有盲埋孔只有銅厚要求的板件，直接用客戶所需的銅箔厚度加工即可，不需進(jìn)行沉銅、電鍍加工流程。
11.對(duì)于芯板直接壓合的板件，如板件需要進(jìn)行電鍍流程，內(nèi)層芯板盡量采用陰陽(yáng)銅結(jié)構(gòu)。
12.對(duì)于多次壓合板件外層補(bǔ)償請(qǐng)參照《盲孔板外層線路補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)充規(guī)定》。
13.對(duì)所有類型的鍍孔工藝（通孔、盲孔、埋孔等），不分板厚、孔徑，鍍孔菲林焊盤(pán)大小統(tǒng)一為：鉆刀直徑+3mil（即在單邊加大1.5mil）。
14.二階HDI板件不可以含有外層表面處理方式為全板鍍金（水金）、金屬化包邊、金屬化槽孔、負(fù)焊盤(pán)工藝，如有以上要求請(qǐng)溝通。


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HDI PCB的一階，二階和三階是如何區(qū)分的?


一階的比較簡(jiǎn)單，流程和工藝都好控制。二階的就開(kāi)始麻煩了，一個(gè)是對(duì)位問(wèn)題，一個(gè)打孔和鍍銅問(wèn)題。二階的設(shè)計(jì)有多種，一種是各階錯(cuò)開(kāi)位置，需要連接次鄰層時(shí)通過(guò)導(dǎo)線在中間層連通，做法相當(dāng)于2個(gè)一階HDI。第二中是，兩個(gè)一階的孔重疊，通過(guò)疊加方式實(shí)現(xiàn)二階，加工也類似兩個(gè)一階，但有很多工藝要點(diǎn)要特別控制，也就是上面所提的。第三種是直接從外層打孔至第3層（或N-2層），工藝與前面有很多不同，打孔的難度也更大。對(duì)于三階的以二階類推即是。

6層板中一階,二階是針對(duì)需要激光鉆孔的板子來(lái)說(shuō)的,即指HDI板。



6層一階HDI板指 盲孔:1-2,2-5,5-6. 即1-2,5-6需激光打孔。



6層二階HDI板指 盲孔:1-2,2-3,3-4,4-5,5-6. 即需2次激光打孔.首先鉆3-4的埋孔,接著壓合2-5,然后第一次鉆2-3，4-5的激光孔,接著第2次壓合1-6，然后第二次鉆1-2，5-6的激光孔.最后才鉆通孔.由此可見(jiàn)二階HDI板經(jīng)過(guò)了兩次壓合，兩次激光鉆孔。

另外二階HDI板還分為:錯(cuò)孔二階HDI板和疊孔二階HDI板，錯(cuò)孔二階HDI板是指盲孔1-2和2-3是錯(cuò)開(kāi)的，而疊孔二階HDI板是指盲孔1-2和2-3疊在一起，例如:盲:1-3,3-4,4-6。



依此類推三階，四階......都是一樣的。



幾階指壓合次數(shù)。



一階板,一次壓合即成,可以想像成最普通的板。



二階板,兩次壓合,以盲埋孔的八層板為例,先做2-7層的板,壓好,這時(shí)候2-7的通孔埋孔已經(jīng)做好了,再加1層和8層壓上去,打1-8的通孔,做成整板。



三階板就比上面更復(fù)雜,先壓3-6層,再加上2和7層,最后加上1到8層,一共要壓合三次,一般廠家做不了。


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