HDI板制造的核心在于用微孔和精细线路实现高密度互连,关键技术包括激光钻孔、微孔电镀填孔、积层法制造和精密对位。

一、核心制造技术
激光钻孔技术
作用:在绝缘层上打出微米级通孔(孔径通常3-5mil),用于层间电气连接。
关键参数:孔径、深径比(通常控制在1:0.8-1:1)、孔壁粗糙度。紫外激光(UV)常用于实现"冷加工",减少热损伤。
挑战:需与精密定位系统(如CCD视觉定位)配合,确保孔位与下层线路对准误差在微米级。
微孔电镀填孔技术
作用:在激光钻出的微孔内壁沉积铜,形成低电阻导电通路。
关键工艺:采用脉冲电镀技术,控制电流波形,确保孔内铜层均匀、无空洞。填孔后常进行化学机械抛光(CMP),使表面平整。
挑战:高深径比微孔的均匀填充,防止电镀缺陷导致信号反射或阻抗失配。
积层法制造工艺
作用:通过逐层叠加"积层"(Build-up)的方式构建多层电路板,实现高密度布线。
关键步骤:
积层循环:在芯板或已有的积层上,依次进行:涂覆感光介质 -> 激光钻孔 -> 化学镀铜 -> 电镀增厚 -> 光刻图形转移 -> 压合固化。
关键优势:实现超细线路(线宽/线距可达30-50μm)和高布线密度。
精密对位与层压技术
作用:确保各层电路在压合时精确对齐,避免层间错位导致断路或短路。
关键要求:层间对准精度需达到±15μm以内。采用顺序层压(逐层压合)而非一次性压合,可显著减少层间气泡和缺陷。
二、辅助与关键工艺
表面处理:如ENIG(化学镀镍浸金)、OSP(有机保焊膜)等,保护铜表面并提供良好的可焊性。
阻焊层与丝印:精确印刷阻焊层和字符标识。
测试与检验:采用飞针测试、自动光学检测(AOI)等确保电气性能和外观质量。
三、技术挑战与发展趋势
挑战:微孔尺寸进一步缩小(如<30μm)、深径比增大(如>1:1)时,激光钻孔和电镀填孔的难度急剧增加;高阶HDI板(如任意层互联HDI)的层间对准和信号完整性控制更为复杂。
趋势:向更高阶数(如任意层互联HDI)、更小孔径/线宽(如20μm级)、新材料(如低Dk/Df介质材料)以及智能制造(如AI质检、数字孪生仿真优化工艺参数)方向发展。
