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HDI線路闆的定義

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HDI線路闆的定義

發布日期:2017-06-27 作者:admin 點擊:

HDI線路闆的定義

HDI印制闆的出現,完全滿足了實現電子産品小型化、輕量化、薄型化的要求,是常規多層印制闆制造技術的重大變革。HDI印制闆的制造技術不僅包括埋孔、盲孔的制造,如激光鑽孔、光緻成孔、等離子體蝕孔等成孔技術及其電氣互連技術,而且出現了一批新型的基闆材料(如附樹脂銅箔)及塗覆材料,同時在産品加工設備、定位系統、産品檢驗等方面均有新的發展。

HDI印制闆在日本稱之為積層式多層闆(build—up multi layer,BUM)。它的制造方法有多種,如采用光緻成孔法的SLC(surface laminar circuit)技術;采用覆樹脂銅箔和激光鑽孔的CLLAVIS(CMK lamination multi laser via hole system)技術;采用導電膏實現電氣互連的ALIVH(any layer inner via hole)技術及Bz it(buried bump interconnection technology)技術等。

HDI線路闆的定義

美國PCB業者于1994年.4月組成一合作性社團ITRI(Interconnection Technology Research Institute).

同年9月展開高密度電路闆的製作研究,特稱為October Project

先後利用Motorola的試驗樣闆MTV1及MRTV2.2(1996.6)

以非機鑽方式進行微型盲孔的製作,如雷射燒孔Laser Ablation感光成孔Photo-Via,電漿蝕孔Plasma Etching以及鹼液蝕孔等做法完成樣,并進行品質與可靠評估。

1997.7.15出版Microvia評估之October Project Phase 1 Round 2的Report,于是正式展開“高密度互連HDI”的新時代。

HDI的定義

凡非機械鑽孔,所得孔徑在0.15mm(6mil)以下(大部分為盲孔),孔環(Annular Ring or Pad or Land)之環徑在0.25mm(10mil)以下者,特稱為Microvia微導孔或微孔。

凡PCB具有微孔,且接點(Connection)密度在130點/寸2以上,布線密度(Channel為50mil者)在117寸/寸2以上者,稱為HDI類PCB,其線寬/間距為3mil/3mil或更細更窄。

此High Density Interconnection 事實上與較早流行的Build-up Multilayer差異不大,兩者與傳統PCB主要的不同即在成孔方式。

經這幾年來的試煉後,四種非機鑽孔法中,雷射成孔已成為主流。二氧化碳雷射産于5mil以上手機闆的微盲孔,YAG雷射則用于3mil以下封裝載闆(Substrate)之領域。

HDI之市場産品

按産品之特性不同,HDI微盲孔增層闆之用途可大分為︰

1、行動電話手機,以及筆記型電腦等,前者孔書極多以輕薄短小及功能為目标,後者是位加強重點訊号線之品質,故孔數不多。

2、 高階電腦與網路通訊以及周邊之大型高層闆(14層以上之High Layer Count)類,着眼于“訊号完整性”(Signal Integrity)及嚴格之特性阻抗(Characteristic Impedance)控製之高功能闆類為目标,孔數不多。

3、 精密封裝載闆類(Packaging Substrate),涵蓋打線(Wine Board)及覆晶(Flip Chip)之各種精密載闆(又稱為Interposer或Module Board),L/S達2mil/2mil孔徑僅1-2mil,孔距亦低于5mil。HDI産品舉例ALIVH(Any Layer Interstitial Via Hole)

此為“松下電子部品”(Matsushita Electric Component)之專利製程,是採杜邦公司之“聚硫胺”(poly-Aramid)商品Thermount之短纖紙材,含浸高功能環氧樹脂類樹脂而膠片,再以雷射成孔與塞入銅膏,并雙面壓覆銅皮以及線後,即成可導通互連的雙面闆。

以完工的雙面内層闆,搭配已塞銅膏的膠片,以及外層銅皮,三者共同壓合而成複雜的多層闆,因系一次完工故良率比逐次增層法更好。

ALIVH 現有

①standard ALVIH 用于手機闆,已占60%,且更被Nokia、 Ericaaon所采用

②ALIVH-B可用于較大型精密主闆③ALIVH-FB 可用于極精密的各種封裝載闆(Substrate)

什麼是HDI

印刷電路闆是以絕緣材料輔以導體配線所形成的結構性元件。在制成最終産品時,其上會安裝積體電路、電晶體、二極體、被動元件(如:電阻、電容、連接器等)及其他各種各樣的電子零件。藉著導線連通,可以形成電子訊号連結及應有機能。因此,印制電路闆是一種提供元件連結的平台,用以承接聯系零件的基的。

由于印刷電路闆并非一般終端産品,因此在名稱的定義上略為混亂,例如:個人電腦用的母闆,稱為主機闆而不能直接稱為電路闆,雖然主機闆中有電路闆的存在但是并不相同,因此評估産業時兩者有關卻不能說相同。再譬如:因為有積體電路零件裝載在電路闆上,因而新聞媒體稱他為IC闆,但實質上他也不等同于印刷電路闆。

在電子産品趨于多功能複雜化的前題下,積體電路元件的接點距離随之縮小,信号傳送的速度則相對提高,随之而來的是接線數量的提高、點間配線的長度局部性縮短,這些就需要應用高密度線路配置及微孔技術來達成目标。配線與跨接基本上對單雙面闆而言有其達成的困難,因而電路闆會走向多層化,又由于訊号線不斷的增加,更多的電源層與接地層就為設計的必須手段,這些都促使從層印刷電路闆(Multilayer Printed Circuit Board)更加普遍。

對于高速化訊号的電性要求,電路闆必須提供具有交流電特性的阻抗控制、高頻傳輸能力、降低不必要的幅射(EMI)等。采用Stripline、Microstrip的結構,多層化就成為必要的設計。為減低訊号傳送的品質問題,會采用低介電質系數、低衰減率的絕緣材料,為配合電子元件構裝的小型化及陣列化,電路闆也不斷的提高密度以因應需求。BGA (Ball Grid Array)、CSP (Chip Scale Package)、DCA (Direct Chip Attachment)等組零件組裝方式的出現,更促印刷電路闆推向前所未有的高密度境界。

凡直徑小于150um以下的孔在業界被稱為微孔(Microvia),利用這種微孔的幾何結構技術所作出的電路可以提高組裝、空間利用等等的效益,同時對于電子産品的小型化也有其必要性。

對于這類結構的電路闆産品,業界曾經有過多個不同的名稱來稱呼這樣的電路闆。例如:歐美業者曾經因為制作的程序是采用序列式的建構方式,因此将這類的産品稱為SBU (Sequence Build Up Process),一般翻譯為“序列式增層法”。至于日本業者,則因為這類的産品所制作出來的孔結構比以往的孔都要小很多,因此稱這類産品的制作技術為MVP (Micro Via Process),一般翻譯為“微孔制程”。也有人因為傳統的多層闆被稱為MLB (Multilayer Board),因此稱呼這類的電路闆為BUM (Build Up Multilayer Board),一般翻譯為“增層式多層闆”。

美國的IPC電路闆協會其于避免混淆的考慮,而提出将這類的産品稱為HDI (High Density Intrerconnection Technology)的通用名稱,如果直接翻譯就變成了高密度連結技術。但是這又無法反應出電路闆特征,因此多數的電路闆業者就将這類的産品稱為HDI闆或是全中文名稱“高密度互連技術”。但是因為口語順暢性的問題,也有人直接稱這類的産品為“高密度電路闆”或是HDI闆。


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