HDI PCB以出色的布线密度和电气性能脱颖而出,在智能手机、平板电脑、可穿戴设备以及高速通信设备等众多领域得到了广泛应用。对于 PCB厂家而言,深入掌握 HDI PCB制造的专业知识是在激烈市场竞争中立足的关键,它涵盖了从材料选择到工艺控制,再到质量检测等多个重要环节。
基板材料:需低介电常数与损耗角正切,如罗杰斯部分高频板材 Dk 低至 3.0 左右,减少信号延迟损耗,适用于 5G 射频模块等高频高速应用;且要耐热、机械强度良好,以承受多层压合的高温高压,保证稳定性。
铜箔:超薄铜箔如 1/3 盎司或 1/2 盎司常用,满足精细线路制作,降低信号电阻衰减;表面粗糙度影响与基板结合力与信号传输,依设计而定。
光刻技术:高精度光刻设备是基础,可精准控制线宽(如达 0.05 毫米甚至更窄)与间距。光刻胶的选择与涂布工艺关键,需具良好分辨率与附着力,保障线路图形转移与后续蚀刻保护。
蚀刻工艺:蚀刻液配方依 HDI PCB 特点优化,控制浓度、温度、喷淋压力等参数,避免过蚀刻或蚀刻不足,借助在线监测技术确保蚀刻精度与线路尺寸精度。
激光钻孔:主流方法,CO2 激光、UV 激光等适用于不同孔径与材料。UV 激光可加工小于 0.1 毫米微孔,精度高、热影响小。激光钻孔参数(功率、脉冲频率、扫描速度等)决定微孔质量与钻孔速度,需大量试验优化。
等离子体蚀刻微孔:特殊需求时采用,可微蚀孔壁改善粗糙度、去除残渣,依微孔情况调整工艺气体、时间与功率,避免损伤 PCB 其他部分。
材料叠层设计:依信号、电源、地层分布与微孔连接需求,合理安排基板、铜箔、半固化片。高频信号层附近用低 Dk 材料减少干扰,电源与地层间设电容层增强稳定性,同时控制 PCB 厚度。
层压参数控制:温度、压力、时间是关键参数。温度过高致基板变形或材料分解,过低使半固化片固化不足;压力不足层间结合不紧,过大损坏线路与微孔。如多层 HDI PCB 层压温度 180 - 220℃,压力 200 - 400 磅 / 平方英寸,时间 60 - 120 分钟,且真空度控制重要,减少气泡提高质量。
化学镀镍金(ENIG):提供良好可焊性、抗氧化与接触可靠性。化学镀镍控制镍离子浓度、还原剂浓度、温度与 pH 值,沉积 3 - 5 微米镍层;化学镀金在镍层上沉积 0.05 - 0.15 微米金层,适用于手机主板等对焊接质量要求高的应用。
有机可焊性保护剂(OSP):环保且成本低,在 PCB 表面形成 0.2 - 0.5 微米有机保护膜,防止铜箔氧化,焊接时分解露出铜箔,需严格控制处理时间、温度与溶液浓度确保膜质量与可焊性。
电气性能检测:导通测试检查线路导通,阻抗测试对高频 HDI PCB 重要,用矢量网络分析仪测量,控制阻抗公差 ±10% 以内保障信号完整性,绝缘电阻测试防止信号串扰与漏电。
外观检测:借助高倍显微镜与 AOI 设备,检查线路宽度、间距、微孔孔径、位置、孔壁质量、焊盘完整性,排查字符、标记清晰度与板材表面划伤、污渍等。
可靠性测试:温度循环测试(- 40℃至 125℃)模拟温度变化,检查线路与微孔;湿度测试检验潮湿环境性能;振动与冲击测试评估机械可靠性,确保恶劣环境正常工作。
HDI PCB制造是一个涉及多领域专业知识和复杂工艺的系统工程。PCB厂家必须全面掌握材料选择、线路制作、微孔加工、层压工艺、表面处理以及质量检测等各个环节的关键技术和要点之类的HDI PCB制造的专业知识。只有这样,才能生产出高质量、高性能的 HDI PCB 产品,满足电子行业日益增长的对小型化、高性能 PCB 的需求。
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