濕法貼膜技術在HDI細線路製作工藝中的應用.doc

濕法貼膜技術在HDI細線路製作工藝中的應用 李學義 楊天智 杜邦中國集團有限公司，深圳 1,摘要： 隨著HDI高密度互連線路板近年來的高速發展，線路密度不斷增加和層間結構多樣化，使得傳統的線路製作工藝面對更多的挑戰。如何提升細線路幹膜影像轉移製作的良品率? 如何簡單化工藝流程以獲得可靠的工藝能力? 濕法貼膜技術在HDI 板製作中的成功應用給了我們更多的啟發。 本文將就濕法貼膜對HDI 細線路影像轉移的良品率，生產效率的提升，以及蓋孔能力等問題進行探討。結合HDI 板製作流程中的常見問題，詳盡的敍述了應用濕法貼膜在HDI板內層埋孔不塞孔流程中，即保證了高良品率/生產效率，又免除了磨板/修平等生產流程，從而提升了HDI 板工藝流程製作的可靠性。以期望對HDI板的影像轉移製作工藝的討論起到抛磚引玉的作用。 2,關鍵字: 濕法貼膜WET LAMINATION， 密結力CONFORMATION，生產率PRODUCTIVITY，蓋孔TENTING，良品率YIELD，高密度互連HDI 。 3,前言: 電子工業產品近年來的發展趨勢告訴我們：功能集成化，尺寸短小化，重量輕巧化等的變化繼續並會更快地推動者線路板，特別是高密度互連型線路板的市場份量迅速地提升；而且，眾所周知，HDI 高密度互連線路板是其他所有集成化技術的基礎，如電子元件的植埋技術/嵌入電阻/電容等都離不開HDI 板的支持。因此,HDI高密度互連線路板是市場發展的必然，也是PCB業界同仁最關注的技術。 相對應于傳統線路板製作工藝，HDI板的工藝技術難度，複雜程度可以說是成倍增加。對於影響影像工序來講，直接影響到製造成本的主要因素：細線路生產的良品率，生產效率，生產週期（能否選擇不塞內層埋孔工藝，以減少工藝流程）等等。 濕法貼膜技術在HDI 高密度互連線路板影像製作中的成功應用提升了細線路成品良率，極大的提升了貼膜生產效率，並使得內層埋孔不須塞／填埋孔工藝製作成為可能。 4,HDI 板的特性和對影像轉移工藝的要求: 1),HDI 板的特性: A),線路密度高:在線路密度上,HDI線路板已提升到3/3 mils線路為主。（如圖示1） B),層間結構複雜:內層間有埋孔連結，從而增加了佈線的緊湊性。（如圖示2） C),層間對位精度高: 層間對位的精度要求提高到 50um，甚至個別達到30um。 D),降低了對幹膜蓋孔的要求:外層間的PTH 連接孔直徑不大，常見的幹膜蓋孔為： 2.2MM-3.2MM,少量大孔徑達到4.8MM 尺寸。 圖示1： IPC的技術路徑圖 2),工藝製作的困難所在: Ａ）,良品率的降低：對於線路寬度3MILS/線路間隙3MILS的線路，任何壓膜過程中的不良，如銅面與幹膜介面間的細小空氣泡所造成的介面空洞，幹膜起皺，及任何細小的纖維絲殘留等，都會因線路的斷路/缺口，短路而無法修補，引起良品率降低。 B）,生產效率的損失:由於ＨＤＩ板線路密度高，線寬／線隙比較小，而且有埋／盲孔的內外層板表面較粗糙，凹凸不平。為獲得較高的良品率，業界一般通過採取降低貼膜速度：（內層板貼膜速度：２．０－２．５米每分鐘；外層板：１．５－２．０米每分鐘），而且採取提高板面預熱溫度，提高貼膜壓力，熱轆溫度等來解決幹膜填埋凹坑的能力。較之一板的生產，生產效率損失約２５％－３５％。 Ｃ），內層埋孔工藝流程能否選擇不塞孔製作: 對於內層埋孔是否需要塞孔？多數情況下，最終客戶是不會進行要求，主要取決於線路板製造商的工藝能力：包括外層影像轉移的能力，層間壓合的可靠性 等等。（如圖示２示） 圖2: HDI 板的結構和孔切面切片 比較塞孔和不塞孔工藝，採取不塞孔工藝可減少工藝流程，降低生產週期，提高層與層間的對位精度，等優點。但對影像轉移中幹膜流動性，密結力的要求也隨之而提高了。如表１所列示： 表示１：塞孔與不塞孔流程優缺點的比較 項目 內層埋孔塞孔 不塞孔工藝 板面平整度 （優點） 外層板面平整度好，板面粗糙度可控制在2-6um,較少板面凹坑等表面缺陷，易於幹膜影像轉移。 （缺點） 外層板面凹坑較多，較深，約為４－１２um 凹坑深度。對幹膜填埋能力（或流動性ＣＯＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ）要求提高。 流程複雜度 （缺點）比較複雜。生產週期長。 要求有塞孔，磨平，及ＵＬ認證等 （優點）流程簡單。生產週期短。 無需塞孔　等工序。 層間對位精度 （缺點）不易控制。 層間尺寸變化較大，不易控制。層間對位精度如何保證: 由於多基準的影響,LASER 鑽孔的基準孔A與幹膜影像轉移的基準孔B不在同一層面上.任何層尺寸的不穩定都會影響到層間對位的精度.如圖3 示:以簡單的1+2+1 說明 （優點）可靠性較高 層間尺寸變化較小，易控制對位精度。 成本 （缺點）工藝成本及材料成本較高 （優點）綜合成本較小。