湿法贴膜技术在HDI细线路制作工艺中的应用(一)

湿法贴膜技术在HDI细线路制作工艺中的应用(一)

李学义 杨天智
杜邦中国集团有限公司，深圳

　　1,摘要：

　　随着HDI<高密度互连>线路板近年来的高速发展，线路密度不断增加和层间结构多样化，使得传统的线路制作工艺面对更多的挑战。如何提升细线路干膜影像转移制作的良品率? 如何简单化工艺流程以获得可靠的工艺能力? 湿法贴膜技术在HDI 板制作中的成功应用给了我们更多的启发。

　　本文将就湿法贴膜对HDI 细线路影像转移的良品率，生产效率的提升，以及盖孔能力等问题进行探讨。结合HDI 板制作流程中的常见问题，详尽的叙述了应用湿法贴膜在HDI板内层埋孔不塞孔流程中，即保证了高良品率/生产效率，又免除了磨板/修平等生产流程，从而提升了HDI 板工艺流程制作的可靠性。以期望对HDI板的影像转移制作工艺的讨论起到抛砖引玉的作用。

　　2,关键词:

　　湿法贴膜， 密结力，生产率，盖孔，良品率，高密度互连 。

　　3,前言:

　　电子工业产品近年来的发展趋势告诉我们：功能集成化，尺寸短小化，重量轻巧化等的变化继续并会更快地推动者线路板，特别是高密度互连型线路板的市场份量迅速地提升；而且，众所周知，HDI 高密度互联机路板是其它所有集成化技术的基础，如电子组件的植埋技术/嵌入电阻/电容等都离不开HDI 板的支持。因此,HDI高密度互联机路板是市场发展的必然，也是PCB业界同仁最关注的技术。

　　相对应于传统线路板制作工艺，HDI板的工艺技术难度，复杂程度可以说是成倍增加。对于影响影像工序来讲，直接影响到制造成本的主要因素：细线路生产的良品率，生产效率，生产周期（能否选择不塞内层埋孔工艺，以减少工艺流程）等等。

　　湿法贴膜技术在HDI 高密度互联机路板影像制作中的成功应用提升了细线路成品良率，极大的提升了贴膜生产效率，并使得内层埋孔不须塞／填埋孔工艺制作成为可能。

　　4,HDI 板的特性和对影像转移工艺的要求:

　　1),HDI 板的特性:
　　A),线路密度高:在线路密度上,HDI线路板已提升到3/3 mils线路为主。（如图标1）
　　B),层间结构复杂:内层间有埋孔连结，从而增加了布线的紧凑性。（如图标2）
　　C),层间对位精度高: 层间对位的精度要求提高到 50um，甚至个别达到30um。
　　D),降低了对干膜盖孔的要求:外层间的PTH 连接孔直径不大，常见的干膜盖孔为： 2.2MM-3.2MM,少量大孔径达到4.8MM 尺寸。

图标1： IPC的技术路径图

　　2),工艺制作的困难所在:

　　Ａ）,良品率的降低：对于线路宽度3MILS/线路间隙3MILS的线路，任何压膜过程中的不良，如铜面与干膜接口间的细小空气泡所造成的接口空洞，干膜起皱，及任何细小的纤维丝残留等，都会因线路的断路/缺口，短路而无法修补，引起良品率降低。
　　B）,生产效率的损失:由于ＨＤＩ板线路密度高，线宽／线隙比较小，而且有埋／盲孔的内外层板表面较粗糙，凹凸不平。为获得较高的良品率，业界一般通过采取降低贴膜速度：（内层板贴膜速度：２．０－２．５米每分钟；外层板：１．５－２．０米每分钟），而且采取提高板面预热温度，提高贴膜压力，热辘温度等来解决干膜填埋凹坑的能力。较之一板的生产，生产效率损失约２５％－３５％。
　　Ｃ），内层埋孔工艺流程能否选择不塞孔制作: 对于内层埋孔是否需要塞孔？多数情况下，最终客户是不会进行要求，主要取决于线路板制造商的工艺能力：包括外层影像转移的能力，层间压合的可靠性 等等。（如图标２示）

图2: HDI 板的结构和孔切面切片

　　比较塞孔和不塞孔工艺，采取不塞孔工艺可减少工艺流程，降低生产周期，提高层与层间的对位精度，等优点。但对影像转移中干膜流动性，密结力的要求也随之而提高了。如表１所列示：

表示１：塞孔与不塞孔流程优缺点的比较 项目内层埋孔塞孔不塞孔工艺板面平整度

（优点）外层板面平整度好，板面粗糙度可控制在2-6um,较少板面凹坑等表面缺陷，易于干膜影像转移。

（缺点）外层板面凹坑较多，较深，约为４－１２um 凹坑深度。对干膜填埋能力（或流动性ＣＯＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ）要求提高。

流程复杂度（缺点）比较复杂。生产周期长。要求有塞孔，磨平，及ＵＬ认证等（优点）流程简单。生产周期短。无需塞孔　等工序。层间对位精度（缺点）不易控制。层间尺寸变化较大，不易控制。层间对位精度如何保证: 由于多基准的影响,LASER 钻孔的基准孔A与干膜影像转移的基准孔B不在同一层面上.任何层尺寸的不稳定都会影响到层间对位的精度.<如图3 示:以简单的1+2+1 说明>（优点）可靠性较高层间尺寸变化较小，易控制对位精度。成本（缺点）工艺成本及材料成本较高（优点）综合成本较小。

图3 示:层间错位<以简单的1+2+1结构 说明)

　　对于以上ＨＤＩ细线路所面对的良品率降低，生产效率损失，生产周期长（如选择塞孔工艺）等困难，有无一种有效的方法进行克服呢？湿法贴膜技术的在影像转移中的引入给了很好答案。
3), HDI 板常见的线路缺陷: